JPS61193584A - Ｆｍ復調器の入力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はＦＭ復調器の入力回路に関し、例えば磁気記録
再生装置における再生ＦＭ映像信号の上側波帯と下側波
帯とのアンバランスによる復調出力への影響を軽減する
ようにしたものである。

［発明の技術的背景］ 従来、磁気記録再生装置（以下ＶＴＲという）において
、映像信号はビデオヘッドの各種損失を許容できる周波
数範囲のＦＭ信号に変換されて記　録される。その結果
、再生ＦＭ信号は、ヘッドの記録波長による制約（例え
ば、テープの自己減磁損失、厚み損失、記録減磁損失及
びヘッドのギャップ損失等）により、下側波帯に対して
上側波帯が減衰されるという特性を持つ。したがって、
これをそのまま復調すると、そのＡＭ成分による歪が混
入するため、振幅制限器を利用して上側波を復元した上
で復調している。しかし、このように再生系での振幅制
限だけでは、上側波を含む信号と含まない信号とで再生
レベルの差を６Ｊ８以下にはできないので、再生周波数
特性上高域の減衰を生じる。そこで、この高域劣化を、
信号対雑音比の劣化を誘発することなく補正するため、
記録系では、映像信号のプレエンファシス量を増加させ
たり、変調後の信号の下側波レベルを搬送波レベルに対
して増加させたりしている。

ところが、テープ−ヘッド系の電磁変換特性の劣化、又
は、ヘッドへのスプリアス雑音の混入若しくは映像信号
に黒から白への急激な変化があったりすると、下側波レ
ベルより搬送波レベルが低下し、平均搬送波周波数が本
来の位置から、下側波がねへ移動してしまうことがある
。そして、このような再生ＦＭ信号を復調すると、ＦＭ
復調器は下側波を搬送波とみなして、再生映像信号が白
から黒へ転じてしまうという所謂反転現象を惹起する。

第４図は上記反転現象の防止を図った従来の復調入力段
の構成を示す回路ブロック図である。

この図において、符号２１は再生ＦＭ信号が供給される
入力端子、２２は高域（通過）フィルタ、２４は低域（
通過）フィルタであり、これらは通常の微分回路、積分
回路程度の比較的傾斜の緩やかな減衰特性を有している
。そして、高域フィルタ２２は主として搬送波成分を取
り出し、低域フィルタ２３は下側波成分を取り出してい
る。高域フィルタ２２を経た信号は、第１振幅制限器２
４に導入されて平均搬送波周波数の変動による搬送波成
分のレベル変動をなくすように補正され、更に、高調波
除去回路２５を介して、増幅器２６を経た低域フィルタ
２３からの下側波成分と混合される。この混合は混合器
２７にて行なわれ、その出力は次段の第２振幅制限器２
８を介してＦＭ復調器２９に導入され、反転現象が除去
された復調出力が得られる。つまり、この方式は、上側
波補正用の第２振幅制限器２８以外に、搬送波専用のレ
ベル変動補正手段としての第１撮幅制限鼎２４を特別に
設けたもので、ＤＬ−ＦＭ（ダブルリミッタＦＭ）方式
と称されている。

［背景技術の問題点］ ところで、上記のように再生ＦＭ信号を高域フィルタ２
２側と低域フィルタ２３側に分岐し、再び混合するよう
な回路では、両経路からの信号同志の位相がずれていな
いことが要求される。しかしながら、従来回路における
高域フィルタ２２及び低域フィルタ２４は、それぞれ伝
送特性が及び （ａｔ　、ｂｌは正の係数、ωＨ１ωしはしゃ断角周波
数） で表わされるフィルタを使用しているため、各フィルタ
２２．２３の出力位相がずれ、これによる位相変調歪に
より、ＦＭ復調後の波形のエツジ部にオーバーシュート
やスミャを生じる（正弦波の場合には波形歪）という問
題があった。

すなわち、第５図及び第６図は上記（１）。

（２）式で表わせる高域通過フィルタ及び低域通過フィ
ルタの位相特性及び振幅特性を示し、各図の横軸は周波
数［ＭＨｚ　］軸で共通であり、第５図の縦軸は位相台
［ｄｅｏ　］軸、第６図の縦軸は規格値化した振幅軸、
符号３０は高域フィルタの位相特性カーブ、３１は低域
フィルタの位相特性カーブ、３２は高域フィルタの振幅
特性カーブ、３３は低域通過フィルタの振幅特性カーブ
である。

これらの図から明らかなように、特性３０と３１を比べ
ると、周波数に対する位相角の変化率が異っていること
が判る。このため、従来回路によれば、加算器２７に入
力する２つのＦＭ信号の位相を相補的に補正する回路が
必要である。また、ωＣは搬送波周波数を示すが、この
ωＣより下側の周波数（下側波帯）は、高域フィルタ２
２のしゃ断時性が良好ではないため漏洩して低域フィル
タからの下側波帯に混合される。したがって、低域フィ
ルタからの下側波位相に対し高域フィルタからの下側波
位相がずれると、ＦＭ復調出力の出力振幅の低下となっ
て現われ、低域フィルタ側からの下側波を混合して高域
を劣化させないという目的を十分に達成出来ないことに
なる。

［発明の目的］ 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、ＬＤ−Ｆ
Ｍ方式を採用した復ｉｌｌ器において、高域フィルタ側
と低域フィルタ側との位相ずれによる復調出力の歪み、
ＳＮ比の劣化、或いは再生周波数特性の劣化を起こすこ
となく反転現象を防止する手段を提供することを目的と
する。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため本発明は、高域フィルタ及び低
域フィルタを複数の異る極を持つ高次のフィルタ構成と
し、且つ、互いの各極周波数をそれぞれ一致させるよう
に設定して、高域フィルタ側の信号と低域フィルタ側の
信号とで位相ずれを生じないようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図示の実施例について詳述する。

第１図は本発明に係る入力回路の一実施例を示す回路ブ
ロック図であり、第２図及び第３図は本発明で使用した
高域フィルタ及び低域フィルタの振幅特性及び位相特性
を示す特性図である。

第１図において、１はビデオヘッド（不図示）からの再
生ＦＭ信号が供給される入力端子であり、この端子は、
例えば２次のフィルタ構成を有する高域フィルタ２及び
低域フィルタ３にそれぞれその再生ＦＭ信号を導入して
いる。これら高域及び低域フィルタ２，３は、例えばそ
れぞれＣＲを要素とする微分及び集積回路の縦続接続を
用い、それぞれ２つの極を持つように設定され、且つ本
実施例ではその合計４つの極周波数が一致するようにし
である。

高域フィルタ２の出力の主成分は搬送波周波数であり、
第１振幅制限器４でそのレベル変動が補正される。この
振幅制限器４は反転出力型に構成され、その出力を次段
の高調波除去回路５を介して混合器６に導入している。

一方、低域フィルタ３は下側波成分を取り出して増幅器
７に導入し、増幅器７で増幅された信号は混合器６に供
給されている。この増幅器７は、低域フィルタ３の導出
する信号成分のうち搬送波レベルを高調波除去回路５の
出力（第１振幅制限器４の基本波レベル）に合わせるよ
うにするもので、必ずしも必要としない。尚、高調波除
去回路５は、第１振幅制限器４で発生する奇数次高調波
を減衰させて低域フィルタ３側からの下側波との混合効
果を得るもので、基本波の位相特性に大きく影響しなけ
れば簡単な低域通過フィルタでもよい。

次に、混合器６は、第１振幅制限器４が位相反転型とさ
れることで、その機能としては減算器としての役割を果
し、出力を第２振幅制限器８に導入する。この第２振幅
制限器８の出力はＦＭ復調器９に導入されて復調される
ようになっている。

上記構成によれば、４つの極を一致させた高域フィルタ
２及び低域フィルタ３は、第２図に示すような振幅特性
１０及び１１を持ち、第４図の特性３２．３３よりそれ
ぞれ急峻となっている。尚、ωＣは搬送波周波数を示し
、ＷＣはその平均周波数帯域を示す。又、ＷＬは下側波
帯域を示している。第３図は位相特性を示し、１２は高
域フィルタ２．１３は低域フィルタ１３のものである。

この位相特性１２．１３を比較すると、周波数の変移に
対する位相角の変化率が大略一致していることが判る。

即ち、実施例の場合２次の高域フィルタ２はＯ−■のω
変化に対して１８０°からＯ。

に位相角が変化し、低域フィルタ３は同ωの変化に対し
てＯｏから１８０°に位相角が変化するが、各高域及び
低域フィルタ２，３の持つ複素平面上の対応する各々２
つの極（ω１＝ω２．ω２−ω牛を意味する）の周波数
が合わせられていることで、低域フィルタ３に対し高域
フィルタ２の出力位相は全周波数帯域で常に１８０°ず
らすことができる。したがって、各々のフィルタ２．３
から取出される信号を引き算、即ち、逆位相で加算する
ことにより、混合位相を同相にすることができるわけで
ある。一般に、各フィルタ２．３を（４ｎ−２）次で構
成した場合は混合を減算にすればよく、４ｎ次で構成し
た場合は、加算型にすればよい。それによって、混合位
相を同相にすることができるものである。尚、ｎは正の
整数である。

ここで、ω１．ω２及びω３．ω牛を高域及び低域フィ
ルタ２．３の各２つの極周波数とすれば、高域フィルタ
２及び低域フィルタ３の伝送特性は次式にて表わされる
。

・・・（４） ここに、ａ２．ｂ２及びωｊ　、　ｔｔｒ２　、　ω３
　、　ω牛は正の定数である。又、位相角は次式で表わ
される。

ω ａｒＱＧＨ＝π−（Ｔａｎ−１（−嗣）＋Ｔａｎ−１（
））・・・　（５） ａｒｏ　　ＧＬ　　＝　−（Ｔａｎ　　−１（？　　）
＋Ｔａｎ　　−１（七　））・・・　（６） ココテ、Ｔａｎ−１は、ｔａｎ　−ｉの上値である。

本実施例では、（３）、（４）式において、ω１−ω２
＝ω３＝ω牛と設定しているので、それぞれの位相特性
はπ即ち、１８ｏ°のずれを除いて一致したものとなる
。ただし、上記実施例において、ω１−ω３及びω２＝
ω牛としても良い。

尚、４つの極を全て一致させた場合の各フィルタ２，３
の利得ＩＧＨ１，ＩＧＬ　ｌはで表わされ、第１振幅制
限器４の基本波のレベルに対し増幅器７の出力端での低
域フィルタ３がらの搬送波レベルを適当に調整すること
によって（例えば、増幅器７の利得を調整すればよい）
、側波帯の伝送特性を平坦にすることができる。

尚、そのときの位相角は、 ａｒｏ　　ＧＨ−７Ｃ−２ｔａｎ　−１（１）１１．（
９）ωＣ ａｒＱ　ＧＬ　＝ｙｃ−２ｔａｎ　−１（土）、（１Ｇ
）ωＣ となる。ここでω０は平均搬送波角周波数ωＣ程度に設
定するとよい。

また、本発明では、低域フィルタ３側からの下側波の混
合レベルを、高域フィルタ２側からの下側波レベルに対
して増減することができるので、再生周波数特性を伸ば
すことができる。

以上のように本発明は、高域側及び低域側のそれぞれに
位相補正用の調整素子を設けることなく、各フィルタ２
．３からの信号を同相で混合することができる。

尚、第１振幅制限器４を反転出力型で構成しない場合に
は、混合器６を加算型とすることもてきるが、減算型と
する別の手法として、増幅器７を反転出力型とするよう
にしても良い。

また、本発明によるフィルタを通過させることによる群
遅延時間に関して、ＦＭ伝送系での平坦性と、色信号と
の遅延量が問題となるが、これらは、それぞれＦＭ伝送
系での総合位相補償及び復調後のＹ−Ｃ時間差補正回路
で調整すれば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、高域及び低域フィ
ルタを２次の構成とし、その８極を一致させることによ
って、高域側及び低域側を伝送する信号の位相を入力位
相にそれぞれ合わせることができるという効果がある。

このため、従来のように高域側と低域側のそれぞれに位
相補正回路を設ける必要がなくなると共に、高域側から
の下側波を十分に減衰できるので、反転現象防止効果が
従来に比し高くなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る入力回路の一実施例を示す回路の
ブロック図、第２図は本発明による高域及び低域フィル
タの振幅特性の一例を示す特性図、第３図は同上フィル
タの位相特性の一例を示す特性図、第４図は従来の入力
段の構成の一例を示すブロック図、第５図は従来の位相
特性を示す特性図、第６図は従来の振幅特性を示す特性
図である。 ２・・・高域フィルタ、３・・・低域フィルタ、４・・
・第１振幅制限器、５・・・高調波除去回路、６・・・
混合器、７・・・増幅器、８・・・第２振幅制限器、９
・・−ＦＭ復調器、ωＣ・・・搬送波角周波数。 代理人　　弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）第３
図 第４図 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）周波数変調された映像信号がそれぞれ供給される
   ２系統のフィルタ回路であって、その複素平面上での極
   をそれぞれ複数持ち、且つ、少なくとも互いに対応する
   極の周波数が概ね等しく設定される高域通過フィルタ及
   び低域通過フィルタと、前記高域通過フィルタを経た信
   号中のレベル変動を補正する第１の振幅制限器と、 この振幅制限器の出力と前記低域通過フィルタの出力と
   を混合する混合手段と、 この手段からの信号のレベル変動を補正する第２の振幅
   制限器とを具備し、前記高域および低域通過フィルタか
   ら出力される信号の位相を所定の位相関係に合わせるよ
   うにしてＦＭ復調器に供給するようにしたことを特徴と
   するＦＭ復調器の入力回路。
2. （２）前記各フィルタの次数を（４ｎ−２）次（ｎは正
   の整数）で構成した場合には、前記混合手段は、入力さ
   れる信号同志の位相を互いに逆位相とする減算型に構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のＦＭ復調器の入力回路。
3. （３）前記第１の振幅制限器は、その出力を入力に対し
   て位相反転したものを混合手段の一方の入力とするよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載のＦＭ復調器の入力回路。
4. （４）前記混合手段への一方の入力を位相反転する手段
   は、低域通過フィルタの出力を位相反転して増幅する増
   幅器であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載のＦＭ復調器の入力回路。
5. （５）前記各フィルタの次数を４ｎ次で構成した場合に
   は、前記混合手段は、入力される信号同志の位相を互い
   に同相とする加算型に構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のＦＭ復調器の入力回路。