JP2004015129A - トラップ回路、及びテレビ受像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、トラップ周波数の切換えが可能であり、クロマ信号の減衰を補正することが可能なトラップ回路を得る。
【解決手段】複合映像信号CVBSを入力し、特定の周波数が除去された出力信号OSを出力するトラップ回路54であって、先鋭度設定データQDにより共振先鋭度Qを、及び減衰量設定データADにより減衰量を設定される第1のフィルタ2a及び第1のフィルタ2aに直列に接続された第2のフィルタ2bと、第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bの周波数特性を制御する自動調整回路3とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】複合映像信号CVBSを入力し、特定の周波数が除去された出力信号OSを出力するトラップ回路54であって、先鋭度設定データQDにより共振先鋭度Qを、及び減衰量設定データADにより減衰量を設定される第1のフィルタ2a及び第1のフィルタ2aに直列に接続された第2のフィルタ2bと、第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bの周波数特性を制御する自動調整回路3とを備える。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像装置、及びこれに用いられるトラップ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のテレビ受像装置は、図7に示すように、受信信号を入力するチューナー51と、チューナー51に接続された弾性表面波(SAW)フィルタ52と、弾性表面波フィルタ52に接続された映像中間周波処理回路53と、映像中間周波処理回路53に接続されたトラップフィルタ55と、トラップフィルタ55に接続され、映像信号VSを出力する補償回路56とによりを出力する。
【0003】
チューナー51は、受信信号を入力し、特定の周波数帯域のテレビ放送信号が出力する。弾性表面波フィルタ52は、テレビ放送信号から映像中間周波数信号を抽出する。映像中間周波処理回路53は、AM変調された映像中間周波数信号から複合映像信号CVBSを復調する。チューナー51の出力信号には映像信号だけでなく、キャリア変調された音声信号が映像信号より高い周波数帯域に重畳されている。トラップフィルタ55は、複合映像信号CVBSからトラップ周波数ftで設定される帯域の音声信号を除去する。補償回路56は、チューナー51、弾性表面波フィルタ52、映像中間周波処理回路53、及びトラップフィルタ55によって信号処理を行う際、種々のフィルタを経由することによって時間的及び振幅的な歪みを受けた複合映像信号CVBSを、映像信号帯域において補正し、映像信号VSを出力する。
【0004】
トラップフィルタ55は、個別の部品を用いてディスクリートで形成されるのが一般的であるが、テレビジョン等の映像機器の小型化に伴い、半導体集積化される傾向にある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トラップフィルタ55を半導集積回路として形成する場合には、ウェハの製造ばらつきによりフィルタの時定数等がばらつき、ディスクリートで形成した場合に比べ周波数特性が大幅にずれるという問題があった。日本国内においては1つの放送規格に対応すればよいが、例えば欧州のようにB/G方式、I方式、D/K方式等の複数の放送規格が存在する場合は、それぞれの方式の周波数に対応したトラップ周波数ftを有するトラップフィルタ55をそれぞれ個別に備えなければならないという問題があった。
【0006】
例えば、B/G方式では複合映像信号CVBSに対し5.5MHzに、I方式では6.0MHzに、D/K方式では6.5MHzに音声信号が配置されている。B/G方式のように音声信号が色情報信号であるクロマ信号CSと隣接する位置に存在している場合には、トラップ回路によりクロマ信号CSが減衰してしまうという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号CSの減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能なトラップ回路及びテレビ受像装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のトラップ回路の特徴は、複合映像信号、先鋭度設定データ、及び減衰量設定データを入力し、先鋭度設定データによってトラップフィルタの先鋭度を設定され、減衰量設定データによってフィルタの減衰量を補正され、先鋭度及び減衰量に従うフィルタ特性によってトラップ周波数帯域の信号を除去した映像信号を出力するフィルタ部と、基準信号と周波数設定データを入力し、フィルタ部のトラップ周波数を設定する自動調整回路とを備える。
【0009】
本発明の特徴によれば、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号の減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能なトラップ回路及びテレビ受像装置を得る。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路を説明する前に、トラップ回路が使用される本発明の実施の形態に係るテレビ受像装置について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【0011】
(テレビ受像装置)
テレビ受像装置は、図6に示すように、チューナー51と、チューナー51に接続された弾性表面波フィルタ52と、弾性表面波フィルタ52に接続された映像中間周波処理回路53と、映像中間周波処理回路53に接続されたトラップ回路54とを備える。
【0012】
本発明の実施の形態におけるテレビ受像装置は、上記のように構成されており、チューナー51は、テレビ放送信号から特定の周波数帯域の信号を選択し出力する。弾性表面波フィルタ52は、チューナー51から出力される特定の周波数帯域の信号から映像中間周波数信号を抽出する。映像中間周波処理回路53は、弾性表面波フィルタ52にてAM変調された複合映像信号CVBSを復調し、ベースバンド信号として出力する。チューナー51の出力信号には映像信号だけでなく、キャリア変調された音声信号が映像信号VSより高い帯域に重畳されており、トラップ回路54は、複合映像信号CVBS、先鋭度設定データQD、及び減衰量設定データADを入力し、先鋭度設定データQDによってフィルタ特性の共振先鋭度Qを設定され、減衰量設定データADによってフィルタ特性の減衰量を補正され、共振先鋭度及び減衰量に従うフィルタ特性によってトラップ周波数帯域の信号を除去した映像信号を出力し、自動調整回路3に基準信号RSと周波数設定データFDを入力しトラップ周波数ftを設定する。
【0013】
(トラップ回路)
本発明の実施の形態に係るトラップ回路54は、図1に示すように、フィルタ部1と、フィルタ部1に接続された自動調整回路3とを備える。フィルタ部1は、図1に示すように、第1のフィルタ2aと、第2のフィルタ2aの出力側に接続された第2のフィルタ2bとを備える。さらに、第1のフィルタ2aは、第1のトラップフィルタ10aと、第1のトラップフィルタ10aに接続された第1の先鋭度調整部11aと、第1のトラップフィルタ10aに接続された第1の高域減衰部12aとを備える。また、第2のフィルタ2bは、第2のトラップフィルタ10bと、第2のトラップフィルタ10bに接続された第2の先鋭度調整部11bと、第2のトラップフィルタ10bに接続された第2の高域減衰部12bを備える。
【0014】
自動調整回路3は、第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bに接続された周波数制御回路32と、周波数制御回路32に接続された基準フィルタ30と、基準フィルタ30の出力側及び周波数制御回路32に接続された位相検出器31とを備える。
【0015】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路54は、上記のように構成され、第1のトラップフィルタ10aは、複合映像信号CVBSを入力し、複合映像信号CVBSに重畳された特定の周波数帯域の音声信号である第1の音声信号S1を除去した第1の除去信号TSを出力する。第2のトラップフィルタ10bは、第1の除去信号TSからさらに第1の音声信号S1とは異なる周波数帯域の音声信号である第2の音声信号S2を除去した映像信号VSを出力する。第1の音声信号S1及び第2の音声信号S2としては、対象とする音声信号が音声多重信号である場合には、それぞれ主キャリア信号及び副キャリア信号のいずれかとすることが可能である。ここで、第1のトラップフィルタ10aは第1のトラップ周波数ft1を中心周波数とするフィルタであり、第2のトラップフィルタ10bは、トラップ周波数ft1を中心周波数とするフィルタである。ここでは、第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bの特性をまとめてフィルタ部のトラップ周波数ftとしている。
【0016】
また、第1の先鋭度調整部11aは、先鋭度設定データQDに応じて、第1のトラップフィルタ10aの共振先鋭度Qを設定する。第1の高域減衰部12aは、減衰量設定データADに応じて第1のトラップフィルタ10aの高域減衰量を設定する。ただし、共振先鋭度Qは、フィルタの特性を示し、信号レベルを3dB減衰させるレベル以下である周波数帯域幅fbと、中心周波数をfmとすると、Q=fm/fbで表される。
【0017】
周波数制御回路32は周波数設定データFDを入力し、周波数制御信号FSを出力する。基準フィルタ30は周波数制御信号FSを入力し、位相及び周波数特性を制御することにより、基準信号RSを所定量だけ移相シフトした位相シフト信号SSを出力する。位相検出器31は、基準信号RSと位相シフト信号SS入力し、位相比較した結果を位相誤差検出信号PSとして出力する。さらに、周波数制御回路32は、位相誤差検出信号PSを入力し、基準フィルタ30へフィルタ周波数制御信号FSとして帰還させ自動調整ループを構成し、基準信号RSと基準フィルタ30の出力信号が所定の位相差になるよう収束させ、第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bに周波数制御信号FSを出力する。周波数制御信FSによって所定の第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bのトラップ周波数ftは設定される。周波数設定データFDに応じてトラップ周波数ftに設定することで、複数の放送規格に対応することができる。基準フィルタ30としては、トラップフィルタ10と同型の回路を用いることが考えられ、トラップフィルタの時定数のばらつきを考慮しなくてもよい。
【0018】
次に、実際の放送規格の例を示し本発明の動作の説明をする。図3(a)は放送規格がB/G方式である場合の輝度信号Y、クロマ信号CS、第1の音声信号S1、第2の音声信S2の各信号レベルと周波数の関係を表した図である。輝度信号Yは映像信号の強度を表す信号であり、広帯域に及んでいる。クロマ信号CSは色情報信号であり、AM変調キャリア4.433619MHz(以下4.4MHzと略)を中心に上下側波の帯域を持っている。音声信号としては欧州等で用いられるNICAMステレオ放送の場合、第1の音声信号S1が5.5MHz, 第2の音声信号S2が5.74MHzとなる。B/G方式では、第1の音声信号S1及び第2の音声信号S2がクロマ信号CSと隣接する位置に存在する。共振先鋭度Qを小さくするとクロマ信号CSの周波数帯域の信号が減衰してしまうため、第1の先鋭度調整部11aは、先鋭度設定データQDを入力し、第1のトラップフィルタ10aの共振先鋭度Qを、第2の先鋭度調整部11bは第2のトラップフィルタ10bの共振先鋭度Qを、それぞれ図3(b)に示すように高く設定し、クロマ信号CSの減衰量を抑える。
【0019】
さらに、一般的にフィルタ回路は、共振先鋭度Qを小さくすると最大減衰量が大きくなるという傾向がある。そこで、図4(a)に示すように、音声信号が色情報信号であるクロマ信号CSと隣接しない位置に存在している場合(例えば第1の音声信号が6.0MHzの位置に配置されるI方式、または第1の音声信号S1が6.5MHzの位置に配置されるD/K方式)には、クロマ信号CSが極端に減衰しない範囲で共振先鋭度Qを小さく設定する。トラップ回路54が信号を減衰する周波数であるトラップ周波数ftにおいて、共振先鋭度Qを小さく設定すると、図4(b)に示すように、トラップ回路54の減衰量L2は図3(b)で示す減衰量L1よりも低い位置に設定され、音声信号をよりクリアに除去することが可能となる。
【0020】
また、トラップ回路54の群遅延時間の周波数特性は、周波数が高くなるほど遅延時間が増加する。第1のトラップフィルタ10a及び第2のとラップフィルタ10bの共振先鋭度Qを制御することにより群遅延時間の周波数特性も制御できる。図5(a)に示すように、共振先鋭度Qが高い場合(ハイモード)には、トラップ周波数ftより低い周波数では遅延時間が小さくなり、高い周波数では遅延が長くなる。共振先鋭度Qを低くする(ローモード)とこの逆の傾向が得られ、クロマ減衰量に対し自由度のある場合は、共振先鋭度Qを制御することにより、所望の群遅延時間を選ぶことができる。
【0021】
また、高域減衰回路12は、図5(b)に示すように、減衰量設定データADを入力し、高域減衰モードに切換えることにより、トラップ周波数ftを挿んで上下周波数での通過利得をアンバランスに、低域を強調することができ、クロマ周波数付近の利得を上げることができる。クロマ信号CSのレベルを上げたい場合には高域減衰モードにすることにより、補償機能を持たせることができる。
【0022】
本発明の実施の形態に係る図1で示したトラップ回路54で用いられる第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bの回路例の詳細は、図2に示すように、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)と、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)に接続された第1の先鋭度調整部11a(第2の先鋭度調整部11b)と、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)に接続された第1の高域減衰部12a(第2の高域減衰部12b)とを備える。
【0023】
第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bは、負入力端子、複合映像信号CVBSを入力する正入力端子、周波数制御信号FSを入力する周波数制御端子及び出力端子とを有する第1のアンプ20と、第1のアンプ20の出力端子に入力端子を接続された第1のバッファ15と、第1のアンプ20の出力端子とグランドGNDとの間に接続された第1の容量C1と、負入力端子、第1のバッファ15の出力端子に接続された正入力端子、周波数制御信号FSを入力する周波数制御端子及び出力端子とを有する第2のアンプ21と、第2のアンプ21の出力端子及び第1のアンプ20の正入力端子間に接続された第2の容量C2と、第2のアンプ21の出力端子に入力端子を接続し、出力端子を第1のアンプ20の負入力端子に接続した第2のバッファ16とを備える。
【0024】
さらに、第1の先鋭度調整部11a及び第2の先鋭度調整部11bは、第1のアンプ20の負入力端子と第2のアンプ21の負入力端子の間に接続した第1の抵抗R1と、先鋭度設定データQDを入力する制御電極、第1の抵抗R1の他端に接続された第1の主電極とを有する先鋭度切換スイッチSW1と、一端を第2のアンプ21の負入力端子、に接続した第2の抵抗R2と、先鋭度切換スイッチSW1の第2の主電極と第2の抵抗R2の他端間に接続された第3の抵抗R3と、正電極を第2の抵抗R2と第3の抵抗R3との接続点に接続し、負電極をグランドGNDに接続した基準電圧源25とを備える。
【0025】
また、第1の高域減衰部12a及び第2の高域減衰部12bは、一端を第2のアンプ21の出力端子に接続した容量C3と、減衰量設定データADを入力する制御電極、容量C3の他端に接続された第1の主電極、グランドGNDに接続された第2の主電極とを有する減衰量切換スイッチSW2とを備える。
【0026】
ただし、第1のアンプ20及び第2のアンプ21としては、自動調整回路3からのフィルタ周波数設定信号に応じて電圧電流変換率を変化させることができるトランスコンダクタンスアンプ(電圧電流変換器)等を用いることが可能である。
【0027】
本発明の実施の形態に係る第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bは、上記のように構成され、第1の先鋭度調整部11a(第2の先鋭度調整部11b)は、先鋭度設定データに応じて第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)の共振先鋭度Qを調整する。第1の高域減衰部12a(第2の高域減衰部12b)は、減衰量設定データに応じて、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)のフィルタ高域特性を補正する。第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)は、第1の先鋭度調整部11a(第2の先鋭度調整部11b)及び第1の高域減衰部12a(第2の高域減衰部12b)により決定されるフィルタ特性に従い、複合映像信号CVBSから特定の周波数帯域の音声信号を除去した信号を出力する。
【0028】
先鋭度切換スイッチSW1及び減衰量切換スイッチSW2がいずれもオープンである場合、周波数制御信号FSのバイアス電流量によって制御される第1のアンプ20のトランスコンダクタンス値をgm1、周波数制御信号FSのバイアス電流量によって制御される第2のアンプ21のトランスコンダクタンス値をgm2、減衰量k=R2/(R1+R2)、s=jωとおくと、トラップ回路の伝達関数Hは、
【数1】
H={s2+gm1・gm2/(C1・C2)}/{s2+s・k・gm2/C2+gm1・gm2/(C1・C2)}・・・・・(1)
で表される。
【0029】
ここで、トラップフィルタ10の共振先鋭度Qは、
【数2】
Q={gm1・C2/(gm2・C1)}1/ 2/k・・・・・(2)
で表される。
【0030】
ただし、トラップ周波数(ゼロ周波数)ftは、
【数3】
ft={gm1・gm2/(C1・C2)}1/ 2・・・・・(3)
である。
【0031】
(2)式及び(3)式を比較すると、減衰量kを変えることによりトラップ周波数ftを変えずに共振先鋭度Qのみを制御でき、減衰量kが小さいほど共振先鋭度Qは高くなる。すなわち、先鋭度設定スイッチSW1をオンにするとトラップ回路の出力信号は減衰され、共振先鋭度Qはさらに高くなる。
【0032】
一方、先鋭度設定スイッチSW1がオフした状態で、高域減衰設定スイッチSW2のスイッチがオンされた場合の伝達関数は、
【数4】
H={C2/(C2+C3)}{s2+gm1・gm2/(C1・C2)}/{s2+s・k・gm2/(C2+C3)+gm1・gm2/C1・(C2+C3)}・・・・・(4)
で表される。
【0033】
トラップ周波数ftを変えることなく、(4)式の分母で示されるポール周波数を変えることができる。すなわち、低域利得は(1)式と同様、高域利得はC2/(C2+C3)で与えられC3の値を選ぶことにより高域の減衰量を制御することが可能となる。
【0034】
また、共振先鋭度Qを高い値に設定すると、トラップ周波数ftより高域側では遅延時間が大きくなり、低域側では遅延時間が小さくなる。すなわち、共振先鋭度Qの値を変更することにより遅延補償が可能である。
【0035】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路によれば、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号CSの減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能となる。
【0036】
図1で示すトラップ回路54では第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bを2段直列に接続しているが、複合映像信号CVBSに除去対象とする信号が複数存在する場合には、フィルタを多段接続することも可能である。
【0037】
なお、図1で示したトラップ回路は、先鋭度調整部11及び高域減衰部12を第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bの両方に設けているが、第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bのいずれか一方に設けるとしてもよい。
【0038】
また、周波数設定データFD、先鋭度設定データQD、及び減衰量設定データADはそれぞれ別々の端子としているが、制御のパターンが同一であった場合、兼用することが可能である。
【0039】
先鋭度設定データQD及び減衰量設定データADは、図1に示したトラップ回路54では、第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bに入力していたが、各々専用の制御信号を用意しても構わない。
【0040】
本発明のトラップ回路54を半導体集積化した場合は、所定の波数設定データFDを入力することで複数の放送規格に対応することができる。すなわち複数の放送規格に対応させる用途において適応することができ、製品の小型化、または高集積化することを可能とする。さらに、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号CSの減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能となる。
【0041】
【発明の効果】
本発明により、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号の減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能なトラップ回路及びテレビ受像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るトラップ回路を説明する図である。
【図2】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の回路例の詳細を説明する図である。
【図3】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の先鋭度設定部の動作を説明する図である。
【図4】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の高域減衰部の動作を説明する図である。
【図5】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の自動調整回路の動作を説明する図である。
【図6】
本発明のテレビ受像装置について説明する図である。
【図7】
従来のテレビ受像装置について説明する図である。
【符号の説明】
1・・・フィルタ部
2a・・・第1のフィルタ
2b・・・第2のフィルタ
3・・・自動調整回路
10・・・トラップフィルタ
10a…第1のトラップフィルタ
10b…第2のトラップフィルタ
11・・・先鋭度調整部
11a…第1の先鋭度調整部
11b…第2の先鋭度調整部
12・・・高域減衰部
12a…第1の高域減衰部
12b…第2の高域減衰部
15・・・第1のバッファ
16・・・第2のバッファ
20・・・第1のアンプ
21・・・第2のアンプ
25・・・基準電圧源
30・・・基準フィルタ
31・・・位相検出器
32・・・周波数制御回路
51・・・チューナー
52・・・弾性表面波フィルター
53・・・映像中間周波処理回路
54・・・トラップ回路
55・・・トラップフィルタ
56・・・補償回路
SW1・・・先鋭度設定スイッチ
SW2・・・高域減衰設定スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像装置、及びこれに用いられるトラップ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のテレビ受像装置は、図7に示すように、受信信号を入力するチューナー51と、チューナー51に接続された弾性表面波(SAW)フィルタ52と、弾性表面波フィルタ52に接続された映像中間周波処理回路53と、映像中間周波処理回路53に接続されたトラップフィルタ55と、トラップフィルタ55に接続され、映像信号VSを出力する補償回路56とによりを出力する。
【0003】
チューナー51は、受信信号を入力し、特定の周波数帯域のテレビ放送信号が出力する。弾性表面波フィルタ52は、テレビ放送信号から映像中間周波数信号を抽出する。映像中間周波処理回路53は、AM変調された映像中間周波数信号から複合映像信号CVBSを復調する。チューナー51の出力信号には映像信号だけでなく、キャリア変調された音声信号が映像信号より高い周波数帯域に重畳されている。トラップフィルタ55は、複合映像信号CVBSからトラップ周波数ftで設定される帯域の音声信号を除去する。補償回路56は、チューナー51、弾性表面波フィルタ52、映像中間周波処理回路53、及びトラップフィルタ55によって信号処理を行う際、種々のフィルタを経由することによって時間的及び振幅的な歪みを受けた複合映像信号CVBSを、映像信号帯域において補正し、映像信号VSを出力する。
【0004】
トラップフィルタ55は、個別の部品を用いてディスクリートで形成されるのが一般的であるが、テレビジョン等の映像機器の小型化に伴い、半導体集積化される傾向にある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トラップフィルタ55を半導集積回路として形成する場合には、ウェハの製造ばらつきによりフィルタの時定数等がばらつき、ディスクリートで形成した場合に比べ周波数特性が大幅にずれるという問題があった。日本国内においては1つの放送規格に対応すればよいが、例えば欧州のようにB/G方式、I方式、D/K方式等の複数の放送規格が存在する場合は、それぞれの方式の周波数に対応したトラップ周波数ftを有するトラップフィルタ55をそれぞれ個別に備えなければならないという問題があった。
【0006】
例えば、B/G方式では複合映像信号CVBSに対し5.5MHzに、I方式では6.0MHzに、D/K方式では6.5MHzに音声信号が配置されている。B/G方式のように音声信号が色情報信号であるクロマ信号CSと隣接する位置に存在している場合には、トラップ回路によりクロマ信号CSが減衰してしまうという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号CSの減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能なトラップ回路及びテレビ受像装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のトラップ回路の特徴は、複合映像信号、先鋭度設定データ、及び減衰量設定データを入力し、先鋭度設定データによってトラップフィルタの先鋭度を設定され、減衰量設定データによってフィルタの減衰量を補正され、先鋭度及び減衰量に従うフィルタ特性によってトラップ周波数帯域の信号を除去した映像信号を出力するフィルタ部と、基準信号と周波数設定データを入力し、フィルタ部のトラップ周波数を設定する自動調整回路とを備える。
【0009】
本発明の特徴によれば、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号の減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能なトラップ回路及びテレビ受像装置を得る。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路を説明する前に、トラップ回路が使用される本発明の実施の形態に係るテレビ受像装置について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【0011】
(テレビ受像装置)
テレビ受像装置は、図6に示すように、チューナー51と、チューナー51に接続された弾性表面波フィルタ52と、弾性表面波フィルタ52に接続された映像中間周波処理回路53と、映像中間周波処理回路53に接続されたトラップ回路54とを備える。
【0012】
本発明の実施の形態におけるテレビ受像装置は、上記のように構成されており、チューナー51は、テレビ放送信号から特定の周波数帯域の信号を選択し出力する。弾性表面波フィルタ52は、チューナー51から出力される特定の周波数帯域の信号から映像中間周波数信号を抽出する。映像中間周波処理回路53は、弾性表面波フィルタ52にてAM変調された複合映像信号CVBSを復調し、ベースバンド信号として出力する。チューナー51の出力信号には映像信号だけでなく、キャリア変調された音声信号が映像信号VSより高い帯域に重畳されており、トラップ回路54は、複合映像信号CVBS、先鋭度設定データQD、及び減衰量設定データADを入力し、先鋭度設定データQDによってフィルタ特性の共振先鋭度Qを設定され、減衰量設定データADによってフィルタ特性の減衰量を補正され、共振先鋭度及び減衰量に従うフィルタ特性によってトラップ周波数帯域の信号を除去した映像信号を出力し、自動調整回路3に基準信号RSと周波数設定データFDを入力しトラップ周波数ftを設定する。
【0013】
(トラップ回路)
本発明の実施の形態に係るトラップ回路54は、図1に示すように、フィルタ部1と、フィルタ部1に接続された自動調整回路3とを備える。フィルタ部1は、図1に示すように、第1のフィルタ2aと、第2のフィルタ2aの出力側に接続された第2のフィルタ2bとを備える。さらに、第1のフィルタ2aは、第1のトラップフィルタ10aと、第1のトラップフィルタ10aに接続された第1の先鋭度調整部11aと、第1のトラップフィルタ10aに接続された第1の高域減衰部12aとを備える。また、第2のフィルタ2bは、第2のトラップフィルタ10bと、第2のトラップフィルタ10bに接続された第2の先鋭度調整部11bと、第2のトラップフィルタ10bに接続された第2の高域減衰部12bを備える。
【0014】
自動調整回路3は、第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bに接続された周波数制御回路32と、周波数制御回路32に接続された基準フィルタ30と、基準フィルタ30の出力側及び周波数制御回路32に接続された位相検出器31とを備える。
【0015】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路54は、上記のように構成され、第1のトラップフィルタ10aは、複合映像信号CVBSを入力し、複合映像信号CVBSに重畳された特定の周波数帯域の音声信号である第1の音声信号S1を除去した第1の除去信号TSを出力する。第2のトラップフィルタ10bは、第1の除去信号TSからさらに第1の音声信号S1とは異なる周波数帯域の音声信号である第2の音声信号S2を除去した映像信号VSを出力する。第1の音声信号S1及び第2の音声信号S2としては、対象とする音声信号が音声多重信号である場合には、それぞれ主キャリア信号及び副キャリア信号のいずれかとすることが可能である。ここで、第1のトラップフィルタ10aは第1のトラップ周波数ft1を中心周波数とするフィルタであり、第2のトラップフィルタ10bは、トラップ周波数ft1を中心周波数とするフィルタである。ここでは、第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bの特性をまとめてフィルタ部のトラップ周波数ftとしている。
【0016】
また、第1の先鋭度調整部11aは、先鋭度設定データQDに応じて、第1のトラップフィルタ10aの共振先鋭度Qを設定する。第1の高域減衰部12aは、減衰量設定データADに応じて第1のトラップフィルタ10aの高域減衰量を設定する。ただし、共振先鋭度Qは、フィルタの特性を示し、信号レベルを3dB減衰させるレベル以下である周波数帯域幅fbと、中心周波数をfmとすると、Q=fm/fbで表される。
【0017】
周波数制御回路32は周波数設定データFDを入力し、周波数制御信号FSを出力する。基準フィルタ30は周波数制御信号FSを入力し、位相及び周波数特性を制御することにより、基準信号RSを所定量だけ移相シフトした位相シフト信号SSを出力する。位相検出器31は、基準信号RSと位相シフト信号SS入力し、位相比較した結果を位相誤差検出信号PSとして出力する。さらに、周波数制御回路32は、位相誤差検出信号PSを入力し、基準フィルタ30へフィルタ周波数制御信号FSとして帰還させ自動調整ループを構成し、基準信号RSと基準フィルタ30の出力信号が所定の位相差になるよう収束させ、第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bに周波数制御信号FSを出力する。周波数制御信FSによって所定の第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bのトラップ周波数ftは設定される。周波数設定データFDに応じてトラップ周波数ftに設定することで、複数の放送規格に対応することができる。基準フィルタ30としては、トラップフィルタ10と同型の回路を用いることが考えられ、トラップフィルタの時定数のばらつきを考慮しなくてもよい。
【0018】
次に、実際の放送規格の例を示し本発明の動作の説明をする。図3(a)は放送規格がB/G方式である場合の輝度信号Y、クロマ信号CS、第1の音声信号S1、第2の音声信S2の各信号レベルと周波数の関係を表した図である。輝度信号Yは映像信号の強度を表す信号であり、広帯域に及んでいる。クロマ信号CSは色情報信号であり、AM変調キャリア4.433619MHz(以下4.4MHzと略)を中心に上下側波の帯域を持っている。音声信号としては欧州等で用いられるNICAMステレオ放送の場合、第1の音声信号S1が5.5MHz, 第2の音声信号S2が5.74MHzとなる。B/G方式では、第1の音声信号S1及び第2の音声信号S2がクロマ信号CSと隣接する位置に存在する。共振先鋭度Qを小さくするとクロマ信号CSの周波数帯域の信号が減衰してしまうため、第1の先鋭度調整部11aは、先鋭度設定データQDを入力し、第1のトラップフィルタ10aの共振先鋭度Qを、第2の先鋭度調整部11bは第2のトラップフィルタ10bの共振先鋭度Qを、それぞれ図3(b)に示すように高く設定し、クロマ信号CSの減衰量を抑える。
【0019】
さらに、一般的にフィルタ回路は、共振先鋭度Qを小さくすると最大減衰量が大きくなるという傾向がある。そこで、図4(a)に示すように、音声信号が色情報信号であるクロマ信号CSと隣接しない位置に存在している場合(例えば第1の音声信号が6.0MHzの位置に配置されるI方式、または第1の音声信号S1が6.5MHzの位置に配置されるD/K方式)には、クロマ信号CSが極端に減衰しない範囲で共振先鋭度Qを小さく設定する。トラップ回路54が信号を減衰する周波数であるトラップ周波数ftにおいて、共振先鋭度Qを小さく設定すると、図4(b)に示すように、トラップ回路54の減衰量L2は図3(b)で示す減衰量L1よりも低い位置に設定され、音声信号をよりクリアに除去することが可能となる。
【0020】
また、トラップ回路54の群遅延時間の周波数特性は、周波数が高くなるほど遅延時間が増加する。第1のトラップフィルタ10a及び第2のとラップフィルタ10bの共振先鋭度Qを制御することにより群遅延時間の周波数特性も制御できる。図5(a)に示すように、共振先鋭度Qが高い場合(ハイモード)には、トラップ周波数ftより低い周波数では遅延時間が小さくなり、高い周波数では遅延が長くなる。共振先鋭度Qを低くする(ローモード)とこの逆の傾向が得られ、クロマ減衰量に対し自由度のある場合は、共振先鋭度Qを制御することにより、所望の群遅延時間を選ぶことができる。
【0021】
また、高域減衰回路12は、図5(b)に示すように、減衰量設定データADを入力し、高域減衰モードに切換えることにより、トラップ周波数ftを挿んで上下周波数での通過利得をアンバランスに、低域を強調することができ、クロマ周波数付近の利得を上げることができる。クロマ信号CSのレベルを上げたい場合には高域減衰モードにすることにより、補償機能を持たせることができる。
【0022】
本発明の実施の形態に係る図1で示したトラップ回路54で用いられる第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bの回路例の詳細は、図2に示すように、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)と、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)に接続された第1の先鋭度調整部11a(第2の先鋭度調整部11b)と、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)に接続された第1の高域減衰部12a(第2の高域減衰部12b)とを備える。
【0023】
第1のトラップフィルタ10a及び第2のトラップフィルタ10bは、負入力端子、複合映像信号CVBSを入力する正入力端子、周波数制御信号FSを入力する周波数制御端子及び出力端子とを有する第1のアンプ20と、第1のアンプ20の出力端子に入力端子を接続された第1のバッファ15と、第1のアンプ20の出力端子とグランドGNDとの間に接続された第1の容量C1と、負入力端子、第1のバッファ15の出力端子に接続された正入力端子、周波数制御信号FSを入力する周波数制御端子及び出力端子とを有する第2のアンプ21と、第2のアンプ21の出力端子及び第1のアンプ20の正入力端子間に接続された第2の容量C2と、第2のアンプ21の出力端子に入力端子を接続し、出力端子を第1のアンプ20の負入力端子に接続した第2のバッファ16とを備える。
【0024】
さらに、第1の先鋭度調整部11a及び第2の先鋭度調整部11bは、第1のアンプ20の負入力端子と第2のアンプ21の負入力端子の間に接続した第1の抵抗R1と、先鋭度設定データQDを入力する制御電極、第1の抵抗R1の他端に接続された第1の主電極とを有する先鋭度切換スイッチSW1と、一端を第2のアンプ21の負入力端子、に接続した第2の抵抗R2と、先鋭度切換スイッチSW1の第2の主電極と第2の抵抗R2の他端間に接続された第3の抵抗R3と、正電極を第2の抵抗R2と第3の抵抗R3との接続点に接続し、負電極をグランドGNDに接続した基準電圧源25とを備える。
【0025】
また、第1の高域減衰部12a及び第2の高域減衰部12bは、一端を第2のアンプ21の出力端子に接続した容量C3と、減衰量設定データADを入力する制御電極、容量C3の他端に接続された第1の主電極、グランドGNDに接続された第2の主電極とを有する減衰量切換スイッチSW2とを備える。
【0026】
ただし、第1のアンプ20及び第2のアンプ21としては、自動調整回路3からのフィルタ周波数設定信号に応じて電圧電流変換率を変化させることができるトランスコンダクタンスアンプ(電圧電流変換器)等を用いることが可能である。
【0027】
本発明の実施の形態に係る第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bは、上記のように構成され、第1の先鋭度調整部11a(第2の先鋭度調整部11b)は、先鋭度設定データに応じて第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)の共振先鋭度Qを調整する。第1の高域減衰部12a(第2の高域減衰部12b)は、減衰量設定データに応じて、第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)のフィルタ高域特性を補正する。第1のトラップフィルタ10a(第2のトラップフィルタ10b)は、第1の先鋭度調整部11a(第2の先鋭度調整部11b)及び第1の高域減衰部12a(第2の高域減衰部12b)により決定されるフィルタ特性に従い、複合映像信号CVBSから特定の周波数帯域の音声信号を除去した信号を出力する。
【0028】
先鋭度切換スイッチSW1及び減衰量切換スイッチSW2がいずれもオープンである場合、周波数制御信号FSのバイアス電流量によって制御される第1のアンプ20のトランスコンダクタンス値をgm1、周波数制御信号FSのバイアス電流量によって制御される第2のアンプ21のトランスコンダクタンス値をgm2、減衰量k=R2/(R1+R2)、s=jωとおくと、トラップ回路の伝達関数Hは、
【数1】
H={s2+gm1・gm2/(C1・C2)}/{s2+s・k・gm2/C2+gm1・gm2/(C1・C2)}・・・・・(1)
で表される。
【0029】
ここで、トラップフィルタ10の共振先鋭度Qは、
【数2】
Q={gm1・C2/(gm2・C1)}1/ 2/k・・・・・(2)
で表される。
【0030】
ただし、トラップ周波数(ゼロ周波数)ftは、
【数3】
ft={gm1・gm2/(C1・C2)}1/ 2・・・・・(3)
である。
【0031】
(2)式及び(3)式を比較すると、減衰量kを変えることによりトラップ周波数ftを変えずに共振先鋭度Qのみを制御でき、減衰量kが小さいほど共振先鋭度Qは高くなる。すなわち、先鋭度設定スイッチSW1をオンにするとトラップ回路の出力信号は減衰され、共振先鋭度Qはさらに高くなる。
【0032】
一方、先鋭度設定スイッチSW1がオフした状態で、高域減衰設定スイッチSW2のスイッチがオンされた場合の伝達関数は、
【数4】
H={C2/(C2+C3)}{s2+gm1・gm2/(C1・C2)}/{s2+s・k・gm2/(C2+C3)+gm1・gm2/C1・(C2+C3)}・・・・・(4)
で表される。
【0033】
トラップ周波数ftを変えることなく、(4)式の分母で示されるポール周波数を変えることができる。すなわち、低域利得は(1)式と同様、高域利得はC2/(C2+C3)で与えられC3の値を選ぶことにより高域の減衰量を制御することが可能となる。
【0034】
また、共振先鋭度Qを高い値に設定すると、トラップ周波数ftより高域側では遅延時間が大きくなり、低域側では遅延時間が小さくなる。すなわち、共振先鋭度Qの値を変更することにより遅延補償が可能である。
【0035】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路によれば、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号CSの減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能となる。
【0036】
図1で示すトラップ回路54では第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bを2段直列に接続しているが、複合映像信号CVBSに除去対象とする信号が複数存在する場合には、フィルタを多段接続することも可能である。
【0037】
なお、図1で示したトラップ回路は、先鋭度調整部11及び高域減衰部12を第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bの両方に設けているが、第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bのいずれか一方に設けるとしてもよい。
【0038】
また、周波数設定データFD、先鋭度設定データQD、及び減衰量設定データADはそれぞれ別々の端子としているが、制御のパターンが同一であった場合、兼用することが可能である。
【0039】
先鋭度設定データQD及び減衰量設定データADは、図1に示したトラップ回路54では、第1のフィルタ2a及び第2のフィルタ2bに入力していたが、各々専用の制御信号を用意しても構わない。
【0040】
本発明のトラップ回路54を半導体集積化した場合は、所定の波数設定データFDを入力することで複数の放送規格に対応することができる。すなわち複数の放送規格に対応させる用途において適応することができ、製品の小型化、または高集積化することを可能とする。さらに、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号CSの減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能となる。
【0041】
【発明の効果】
本発明により、フィルタの時定数のばらつき等による周波数特性を補正し、切換えが可能であり、色情報信号であるクロマ信号の減衰および映像信号に対する群遅延時間を補正することが可能なトラップ回路及びテレビ受像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るトラップ回路を説明する図である。
【図2】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の回路例の詳細を説明する図である。
【図3】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の先鋭度設定部の動作を説明する図である。
【図4】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の高域減衰部の動作を説明する図である。
【図5】
本発明の実施の形態に係るトラップ回路の自動調整回路の動作を説明する図である。
【図6】
本発明のテレビ受像装置について説明する図である。
【図7】
従来のテレビ受像装置について説明する図である。
【符号の説明】
1・・・フィルタ部
2a・・・第1のフィルタ
2b・・・第2のフィルタ
3・・・自動調整回路
10・・・トラップフィルタ
10a…第1のトラップフィルタ
10b…第2のトラップフィルタ
11・・・先鋭度調整部
11a…第1の先鋭度調整部
11b…第2の先鋭度調整部
12・・・高域減衰部
12a…第1の高域減衰部
12b…第2の高域減衰部
15・・・第1のバッファ
16・・・第2のバッファ
20・・・第1のアンプ
21・・・第2のアンプ
25・・・基準電圧源
30・・・基準フィルタ
31・・・位相検出器
32・・・周波数制御回路
51・・・チューナー
52・・・弾性表面波フィルター
53・・・映像中間周波処理回路
54・・・トラップ回路
55・・・トラップフィルタ
56・・・補償回路
SW1・・・先鋭度設定スイッチ
SW2・・・高域減衰設定スイッチ
Claims (8)
- 複合映像信号、先鋭度設定データ、及び減衰量設定データを入力し、前記先鋭度設定データによって共振先鋭度を設定され、前記減衰量設定データによって高域側の減衰量を補正され、前記先鋭度及び前記減衰量に従うフィルタ特性によってトラップ周波数の信号を除去した映像信号を出力するフィルタ部と、
基準信号及び周波数設定データを入力し、前記基準信号及び前記周波数設定データに応じて前記フィルタ部の前記トラップ周波数を設定する自動調整回路
とを備えることを特徴とするトラップ回路。 - 前記フィルタ部は、
前記複合映像信号を入力し第1の音声信号を除去した第1の除去信号を出力する第1のフィルタと、
前記第1のフィルタに直列に接続され、前記第1の除去信号を入力し第2の音声信号を除去する第2のフィルタ
とを備えることを特徴とする請求項1記載のトラップ回路。 - 前記第1のフィルタは、
前記複合映像信号を入力し、前記トラップ周波数帯域の第1の音声信号を除去する第1のトラップフィルタと、
前記先鋭度設定データを入力し、前記共振先鋭度を設定する第1の先鋭度調整部と、
前記減衰量設定データを入力し、前記減衰量を設定する第1の高域減衰部
とを備えることを特徴とする請求項2記載のトラップ回路。 - 前記第1のトラップフィルタは、
負入力端子、出力端子、前記複合映像信号を入力する正入力端子、周波数制御信号を入力する周波数制御端子及び出力端子とを有する第1のアンプと、
前記出力端子に入力端子を接続された第1のバッファと、
前記出力端子とグランド間に接続された第1の容量と、
負入力端子、前記第1のバッファの出力端子に接続された正入力端子、周波数制御信号を入力する周波数制御端子及び出力端子とを有する第2のアンプと、
前記第2のアンプの出力端子及び前記第1のアンプの正入力端子間に接続された第2の容量と、
前記第2のアンプの出力端子と前記第1のアンプの負入力端子間に接続された第2のバッファ
とを備えることを特徴とする請求項3記載のトラップ回路。 - 前記第1の先鋭度調整部は、
前記第1のアンプの負入力端子と前記第2のアンプの負入力端子間に接続された第1の抵抗と、
前記先鋭度設定データを入力する制御電極、前記第1の抵抗の他端に接続された第1の主電極とを有する先鋭度切換スイッチと、
一端を前記第2のアンプの負入力端子に接続した第2の抵抗と、
前記先鋭度切換スイッチの第2の主電極と前記第2の抵抗の他端間に接続された第3の抵抗と、
正電極を前記第2第3の抵抗の接続点に接続し、負電極を前記グランドに接続した基準電圧源
とを備えることを特徴とする請求項4記載のトラップ回路。 - 前記第1の高域減衰部は、
一端を前記トラップフィルタに接続した容量と、
前記容量の他端に接続された第1の主電極、前記減衰量設定データを入力する制御電極、前記グランドに接続された第2の主電極とを有する減衰量切換スイッチ
とを備えることを特徴とする請求項4記載のトラップ回路。 - 前記第2のフィルタは、前記第1のフィルタと同等のフィルタであることを特徴とする請求項2記載のトラップ回路。
- チューナーと、
該チューナーの出力信号から映像中間周波数信号を抽出し出力する弾性表面波フィルタと、
前記映像中間周波数信号から複合映像信号を復調する映像中間周波処理回路と、
該映像中間周波処理回路に接続され、複合映像信号、先鋭度設定データ、及び減衰量設定データを入力し、前記先鋭度設定データによって先鋭度を設定され、前記減衰量設定データによって減衰量を補正され、前記先鋭度及び前記減衰量に従うフィルタ特性、及び基準信号と周波数設定データにより設定されるトラップ周波数帯域の信号を除去した映像信号を出力するトラップ回路
とを備えることを特徴とするテレビ受像装置。
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