JP3360399B2 - デジタル音声放送受信装置 - Google Patents
デジタル音声放送受信装置Info
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- H04N5/602—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for the sound signals for digital sound signals
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Description
nstantaneous Companded Audio Multiplex:デジタル音
声多重方式)の放送等を受信するデジタル音声放送受信
装置に係り、例えばNICAM信号内に含まれているコ
ントロールビットの情報でNICAM音声とアナログ音
声とを自動切り換えする機能を有するデジタル音声放送
受信装置に関する。
式の一つで、デジタル音声を多重化して送信するもので
ある。特に、欧州では、テレビ文字多重放送に加え、N
ICAM放送が開始されており、CATV(ケーブルテ
レビ)受信機には、多チャンネル受信と同時にNICA
M放送によるデジタル音声を再現性よくデコードするこ
とが求められている。上記NICAM放送では、728
kビット/秒でデータを搬送しており、このデータに
は、フレーム、2つの音声チャンネル(704kビッ
ト)、および指示データ(11kビット)が含まれてい
る。したがって、NICAM放送では、アナログ音声
(1ch)を含め最大3chの異なった音声情報を送信
する事が可能である。
ナログ音声、デジタル音声を組み合わせて提供すること
ができるが、これを受信するデジタル放送受信装置で
は、現在、どの音声が送られてきているかを判別し、再
現性よくデコードする必要がある。このため、NICA
M信号にはどういう状態で送信しているかを示すコント
ロールビットがある。コントロールビットは、C0,C
1,C2,C3およびC4からなり、特に、その中のリ
ザーブ音声・スイッチング・フラグC4はアナログ音声
とNICAM音声の内容の関係を指示するビットとして
割り当てられている。そこで、従来のデジタル音声放送
受信装置では、上記リザーブ音声・スイッチング・フラ
グC4の情報でNICAM音声とアナログ音声の切り換
えを自動で行うかどうか決めていた。
ジタル音声放送受信装置では、NICAM音声とアナロ
グ音声が異なったプログラムである場合も考慮して自動
切り換えを行なっていたため、同一プログラムの場合に
は切換ポイントが遅すぎるという欠点がある。切換ポイ
ントが遅すぎると、NICAM音声はPCMであるため
エラーレートが悪化し、非常に聞きずらくなるという問
題があった。仮に、この切換ポイントを早めに設定して
も、NICAM音声とアナログ音声が別プログラムの場
合に、ユーザーが多少音質が悪くてもNICAM音声を
聴きたいという場合であっても、自動的にアナログ音声
に切り換えてしまうため、不都合が起きてしまう。この
ような場合、ユーザーはその都度手動で音声の切り換え
を行う必要があるという問題があった。さらに、受信機
によっては手動による切換えが不可能なものがあるとい
う問題があった。
で、ユーザーによる手動切り換えの頻度を必要最小限ま
で下げることができるNICAMのデジタル音声放送受
信装置を提供することを目的としている。
重方式の音声放送受信時、デジタル音声多重方式の音声
の内容とアナログ音声の内容との関係を示すコントロー
ルビットに応じて、デジタル音声多重方式の音声とアナ
ログ音声とを切り換える基準となるエラーレート値を変
更する制御手段を具備することを特徴とするデジタル音
声放送受信装置としたものである。
手段によって、音声の内容を示すコントロールビットの
内容に応じて、NICAM音声とアナログ音声とを切り
換え、ポイントを決定する基準となるエラーレート値を
変更することによって、音声内容に応じた切り換えがで
きるため、ユーザーによる手動切り換えの頻度を必要最
小限まで下げることができる。またコントロールビット
がNICAM音声とアナログ音声が同じである場合はエ
ラーレート値を低くし、同じでない場合はエラーレート
値を高くする様にすることもできる。
アナログ音声とを切り換えるポイントを決定するための
基準となるエラー数のしきい値を変更するしきい値変更
手段を設け、コントロールビットがNICAM音声とア
ナログ音声が同じであることを示す場合はエラー数のし
きい値は低くし、同じでない場合はエラー数のしきい値
は高くする様にしてもよい。また、制御手段として、N
ICAM音声とアナログ音声とを切り換えるポイントを
決定するための基準となるエラー数のカウント時間を変
更するカウント時間変更手段を設け、コントロールビッ
トがNICAM音声とアナログ音声が同じであることを
示す場合はカウント時間を長く、同じでない場合はカウ
ント時間を短くする様にしてもよい。
て説明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図において、1はアンテナであり、放
送局から送信されるNICAM放送によるRF信号を受
信し、これをチューナ2へ送出する。チューナ2は、マ
イクロプロセッサー5から供給される選局データD1に
従ってRF信号から所定のチャンネルの信号を選択し、
中間周波増幅器(IF)3へ供給する。中間周波増幅器
3は、RF信号から従来のFM音声信号S1を取り出す
とともに、デジタル音声信号のQPSK(Quadrature p
hase shift keying;四相差動位相変調)搬送波S2を
取り出し、NICAMデコーダ4へ供給する。NICA
Mデコーダ4は、ユーザによって書込まれたコマンドに
従って、NICAM信号に含まれる音声情報を取り出す
集積回路から構成されている。この実施例では、フィリ
ップス社のSAA7282チップを用いている。この実
施例では、上記コマンドはマイクロプロセッサー5によ
って書込まれる。NICAMデコーダ4は、上記コマン
ドに従ってQPSK搬送波S2に重畳されたデジタル音
声をデコードし、内蔵のD/A変換器でアナログ信号に
変換した後、L(左)出力とR(右)出力とを外部へ出
力するとともに、デコードしたNICAM信号における
コントロールビットCのリザーブ音声・スイッチング・
フラグC4およびエラー情報Eをマイクロプロセッサー
5へ供給するようになっている。マイクロプロセッサー
5は、リザーブ音声・スイッチング・フラグC4および
エラー情報Eに従って、上記所定のコマンドCDを出力
し、NICAMデコーダ4を制御する。
のデータ構成を図2を参照して説明する。図2はNIC
AM信号(728-bit frame)のデータ構成を示す概念図
であり、図2(a)はステレオ音声の場合のデータ構
成、図2(b)はモノラル音声の場合のデータ構成を示
す概念図である。まず、図2(a)に示すステレオ音声
の1フレームは、先頭からフレーム・アライメント・ワ
ード(8ビット)FAWと、フレーム・フラグ・ビット
(1ビット)C0,アプリケーション制御ビット(3ビ
ット)C1〜C3,およびリザーブ音声・スイッチング
・フラグ(1ビット)C4からなるコントロールビット
Cと、音声とともに伝達される付加データADと、A,
Bチャンネルの音声データA1,B1,…,A32,B32と
の全728ビットからなる。同様に、図2(b)に示す
モノラル音声の1フレームは、先頭からフレーム・アラ
イメント・ワード(8ビット)FAWと、フレーム・フ
ラグ・ビット(1ビット)C0,アプリケーション制御
ビット(3ビット)C1〜C3,リザーブ音声・スイッ
チング・フラグ(1ビット)C4からなるコントロール
ビットCと、音声とともに伝達される付加データAD
と、モノラルの音声データn1,n2,…,(n+1)3
1,(n+1)32との全728ビットからなる。
情報が伝達可能であり、伝達する音声の組み合わせとし
て以下の3種類がある。 (1)ステレオ音声 (2)2つの独立したモノラル音声(デュアルモノ) (3)モノラル音声+データ これらの組み合せ情報は、図2(a),(b)に示すコ
ントロールビットCに割り当てられている。また、アナ
ログFM音声との関係も同様にこのビット内のリザーブ
音声・スイッチング・フラグC4に割り当てられてお
り、アナログ(FM)音声とNICAM音声が同一プロ
グラムの場合はリザーブ音声・スイッチング・フラグC
4が「H」、異なる場合は「L」になるように定められ
ている。本実施例によるデジタル音声放送受信装置で
は、リザーブ音声・スイッチング・フラグC4の情報に
基づいて、アナログ音声とNICAM音声との切換ポイ
ントを変更するようになっている。
フラグC4が「H」であれば、アナログ音声とNICA
M音声が同一の内容を伝送していることを示しており、
この場合、音質の良いNICAM音声を自動選択するよ
うになっている。逆に、リザーブ音声・スイッチング・
フラグC4が「L」であれば、アナログ音声とNICA
M音声は異なる内容を伝送していることを示しており、
この場合、映像内容と同期しているアナログ音声を自動
選択するようになっている。
グC4が「H」の時、受信状態が悪化するとデジタルP
CM変調であるNICAM音声はアナログ音声と比較し
てノイズの増加が大きくなり、聴きずらくなるため、P
CMデータであるNICAM音声のエラーレートが所定
のしきい値を越えると、アナログ音声に自動的に切り換
えるようになっている。これに対して、リザーブ音声・
スイッチング・フラグC4が「L」の時であって、か
つ、受信者が映像内容と異なる音声(NICAM音声)
を選択している場合には、受信者は、意図的にNICA
M音声を選択しているわけであるから、多少のノイズが
含まれていても自動的に切り換わることを望んでいない
と考えられる。そこで、この場合には、PCMデータの
エラーレートに余裕を持たせて、上記しきい値をやや大
としたしきい値を設定し、該しきい値を越えた時点で、
アナログ音声に切り換えるようになっている。このよう
に、本実施例では、リザーブ音声・スイッチング・フラ
グC4に対応して音声の切り換えを行うために、PCM
データのエラーレートを判定するしきい値、またはサン
プリング時間を変更するようになっている。
について、図3ないし図5を参照して説明する。図3は
本実施例においてしきい値を変更する場合のフローチャ
ートであり、図4は同実施例においてサンプリング時間
を変更する場合のフローチャートである。また、図5
(a)はしきい値の変更タイミングを説明するための図
であり、図5(b)はサンプリング時間の変更タイミン
グを説明するための図である。
るRF信号は、アンテナ1によって受信され、チューナ
2へ送出される。チューナ2では、マイクロプロセッサ
ー5から供給される選局データD1に従って所定のチャ
ンネルの信号が抽出され、中間周波増幅器3へ供給され
る。そして、中間周波増幅器3では、チューナによって
選局された信号から従来のFM音声信号S1が取り出さ
れるとともに、デジタル音声信号のQPSK搬送波S2
が取り出され、NICAMデコーダ4へ供給される。N
ICAMデコーダ4は、マイクロプロセッサー5からの
コマンドCDに従ってQPSK搬送波S2に重畳された
デジタル音声をデコードするか、もしくはアナログ音声
を出力する。この時、NICAM信号におけるコントロ
ールビットCのリザーブ音声・スイッチング・フラグC
4およびエラー情報Eをマイクロプロセッサー5へ供給
する。マイクロプロセッサー5は、リザーブ音声・スイ
ッチング・フラグC4およびエラー情報Eに従って、以
下の処理を実行する。
て説明する。まず、ステップS10において、リザーブ
音声・スイッチング・フラグC4の内容を読み込む。次
に、ステップS12において、リザーブ音声・スイッチ
ング・フラグC4が「H」であるか否かを判断する。そ
して、リザーブ音声・スイッチング・フラグC4が
「H」の場合には、ステップS12における判断結果が
「YES」となり、ステップS14へ進む。ステップS
14では、しきい値をしきい値Aに設定する。一方、リ
ザーブ音声・スイッチング・フラグC4が「L」の場合
には、ステップS12における判断結果が「NO」とな
り、ステップS16へ進む。ステップS16では、しき
い値をしきい値Bに設定する。なお、しきい値A,Bの
関係は、B>Aとする。
においてしきい値を設定した後、ステップS18へ進
む。ステップS18では、エラー値をある一定時間カウ
ントする。次に、ステップS20において、ステップS
18でカウントしたエラー数が、ステップS14もしく
はS16で設定したしきい値(AもしくはB)より小さ
いか否かを判断する。そして、エラー数がしきい値より
小さい場合には、ステップS20における判断結果は
「YES」となり、出力する音声をNICAM音声のま
まとし、当該処理を終了する。一方、エラー数がしきい
値より大きい場合には、ステップS20における判断結
果は「NO」となり、ステップS22へ進む。ステップ
S22では、NICAM音声からアナログ音声に切り換
えて、当該処理を終了する。
・フラグC4が「H」の時には、図5(a)に示すよう
に、NICAM音声があまり劣化しないエラーレートの
しきい値Aでアナログ音声に切り換えるようにする。一
方、リザーブ音声・スイッチング・フラグC4が「L」
の時には、図5(a)に示すように、NICAM音声が
大幅に劣化しないエラーレートのしきい値BまではNI
CAM音声のままとする。したがって、リザーブ音声・
スイッチング・フラグC4が「L」の時であって、か
つ、受信者が映像内容と異なる音声(NICAM音声)
を選択している場合には、受信者は、意図的にNICA
M音声を選択しているわけであるから、多少のノイズが
含まれていても自動的に切り換わらない。そして、大幅
にノイズが含まれ、ほとんど聞くことができなくなるし
きい値Bを越えた時点で、アナログ音声に切り換える。
ついて説明する。まず、ステップS30において、リザ
ーブ音声・スイッチング・フラグC4の内容を読み込
む。次に、ステップS32において、リザーブ音声・ス
イッチング・フラグC4が「H」であるか否かを判断す
る。そして、リザーブ音声・スイッチング・フラグC4
が「H」の場合には、ステップS32における判断結果
が「YES」となり、ステップS34へ進む。ステップ
S34では、エラー数の読み出し期間(サンプリング時
間)を「T2」に設定する。一方、リザーブ音声・スイ
ッチング・フラグC4が「L」の場合には、ステップS
32における判断結果が「NO」となり、ステップS3
6へ進む。ステップS36では、エラー数の読み出し期
間(サンプリング時間)を「T1」に設定する。なお、
サンプリング時間T,T2の関係は、T2>T1とす
る。
において読み出し期間を設定した後、ステップS38へ
進む。ステップS38では、期間Tを「0」に設定す
る。該期間Tは、エラー数のカウント時間をカウントす
るためのカウンタとして用いられる。次に、ステップS
40において、エラー数E0を読み込む。そして、ステ
ップS42へ進み、期間Tが期間T1もしくはT2より
大になったか否かを判断する。そして、期間Tが期間T
1もしくはT2より小さい場合、すなわち、読み出し期
間分エラー数をカウントしていない場合には、ステップ
S42における判断結果は「NO」となり、ステップS
44へ進む。ステップS44では、エラー数Eにステッ
プS40で読み込んだエラー数E0を加算する。次に、
ステップS46において、期間Tにループ処理時間T0
を加算し、ステップS40へ戻る。以下、期間Tが期間
T1もしくはT2より大となるまで、ステップS40〜
S46を繰返し実行する。この結果、エラー数Eには、
期間T1もしくはT2の間に生じたエラー数の累計が格
納される。
り大となると、ステップS42における判断結果が「Y
ES」となり、ステップS48へ進む。ステップS48
では、上記エラー数Eが予め設定しておいたしきい値よ
り小さいか否かを判断する。そして、エラー数Eがしき
い値より小さい場合には、ステップS48における判断
結果は「YES」となり、出力する音声をNICAM音
声のままとし、当該処理を終了する。一方、エラー数E
がしきい値より大きい場合には、ステップS48におけ
る判断結果は「NO」となり、ステップS50へ進む。
ステップS50では、NICAM音声からアナログ音声
に切り換えて当該処理を終了する。
・フラグC4が「H」の状態に応じて、エラー数のサン
プリング時間を変更することにより、前述したしきい値
を変更した場合と同様の制御が可能である。すなわち、
リザーブ音声・スイッチング・フラグC4が「H」の時
には、図5(b)に示すように、サンプリング時間をT
1(<T2)とし、該サンプリング時間T1の間に生じ
たエラー数が所定の値(しきい値)を越えると、アナロ
グ音声に切換える。一方、リザーブ音声・スイッチング
・フラグC4が「L」の時には、図5(b)に示すよう
に、サンプリング時間をT2(>T1)とし、該サンプ
リング時間T2の間に生じたエラー数が所定の値(しき
い値)を越えるまでは、NICAM音声のままとする。
したがって、リザーブ音声・スイッチング・フラグC4
が「L」の時であって、かつ、受信者が映像内容と異な
る音声(NICAM音声)を選択している場合には、受
信者は、意図的にNICAM音声を選択しているわけで
あるから、多少のノイズが含まれていても自動的に切り
換わらない。そして、エラー数が大となり、ほとんど聞
くことができなくなる時点で、アナログ音声に切り換え
る。
に対応し、常に最適な音声出力を選択することが可能と
なる。なお、しきい値およびサンプリング時間の両方を
制御するようにしてもよく、この場合、より細かい微妙
な設定が可能となる。また、上述した実施例では、リザ
ーブ音声・スイッチング・フラグC4の状態に応じて、
NICAM音声とアナログ音声との切り換えタイミング
を換えるようにしたが、これに限定されることなく、N
ICAM音声を消音(ミュート;MUTE)するように
してもよい。
ば、NICAM音声放送受信時、音声の内容を示すコン
トロールビットの内容に応じて、NICAM音声とアナ
ログ音声とを切り換えるポイントを決定するための基準
となるエラーレート値を変更する制御手段を具備するよ
うにしたため、NICAM音声とアナログ音声が同一プ
ログラムの場合には、弱電界等でNICAM音声の音質
が悪化したらすぐに感度の良いアナログ音声に自動的に
切り換える一方、NICAM音声とアナログ音声が別プ
ログラムの場合にはNICAM音声とアナログ音声の情
報が違うという点から多少音質が悪化しても聴くに堪え
るレベルの間は自動切り換えを行わないようにすること
で、ユーザーが行う手動切り換えの頻度を必要最小限ま
で下げることができるという利点が得られる。また、本
発明によれば、この制御手段は、このコントロールビッ
トが、NICAM音声とアナログ音声とが同じであるこ
とを示す場合はエラーレート値を低くし、同じでない場
合はエラーレート値を高く設定することでユーザーが行
う手動切り換えの頻度を必要最小限まで下げることがで
きるという利点が得られる。
このコントロールビットの内容に応じて、NICAM音
声とアナログ音声とを切り換えるポイントを決定するた
めの基準となるエラー数のしきい値又はエラー数のカウ
ント時間を変更するしきい値変更手段又はカウント時間
変更手段を備えるようにしたため、ユーザーが行う手動
切り換えの頻度を必要最小限まで下げることができると
いう利点が得られる。
る。
る。
である。
チャートである。
る図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 デジタル音声多重方式の音声放送受信
時、該デジタル音声多重方式の音声の内容とアナログ音
声の内容との関係を示すコントロールビットに応じて、
該デジタル音声多重方式の音声と該アナログ音声とを切
り換える基準となるエラーレート値を変更する制御手段
を具備することを特徴とするデジタル音声放送受信装
置。 - 【請求項2】 前記コントロールビットが、前記デジタ
ル音声多重方式の音声と前記アナログ音声とが同じであ
ることを示す場合に前記エラーレート値を低くし、前記
コントロールビットが該デジタル音声多重方式の音声と
該アナログ音声とが同じでないことを示す場合に該エラ
ーレート値を高く設定することを特徴とする請求項1記
載のデジタル音声放送受信装置。 - 【請求項3】 前記制御手段は、前記デジタル音声多重
方式の音声と前記アナログ音声とを切り換えるポイント
とを決定するための基準となるエラー数のしきい値を変
更するしきい値変更手段を備え、前記コントロールビッ
トが、該デジタル音声多重方式の音声と該アナログ音声
とが同じであることを示す場合に該しきい値を低くし、
該コントロールビットが該デジタル音声多重方式の該ア
ナログ音声とが同じでないことを示す場合に該しきい値
を高くしてエラーレート値を変更することを特徴とする
請求項2に記載のデジタル音声放送受信装置。
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