KR0166252B1 - 사운드 모드 구별 기능을 갖는 텔레비젼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성 중간 주파 신호가 6.5MHz의 S1 반송파 외에 5.85MHz의 S2 반송파를 사용하는 프랑스 NICAM(Near Instantaneous Companded Audio Multiplex) 모드인지 6.26MHz의 S2 반송파를 사용하는 D/K 모드인지를 구별하여 모드 구별신호를 출력하는 비디오 프로세서(10)와; 상기 비디오 프로세서(10)의 모드 구별 신호에 따라 프랑스 NICAM 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호 중 S1 반송파의 에너지를 감쇠시켜 출력하고, D/K 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호를 그대로 통과시키는 트랩부(20)와; 사운드 프로세서(30)와; 증폭기(40)를 포함하여 구성된 사운드 모드 구별 기능을 갖는 텔레비젼에 관한 것으로서, 현재 수신중인 방송 음성 신호가 프랑스 NICAM 모드이면 자동으로 음성 중간 주파수 신호 중 S1 반송파(AM 반송파)의 에너지를 감쇠시킨 후 음성 처리하여 스피커를 통해 출력하기 때문에 시청자가 고른 음질의 음성 다중 방송을 청취할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

사운드 모드 구별 기능을 갖는 텔레비젼

제1도의 (a)는 2 캐리어 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

(b)는 일본의 음성다중 방식(FM-FM방식)의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

(c)는 미국의 음성다중 방식(AM-FM방식 : Zenith방식)의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

제2도는 NICAM(Near Instantaneous Companded Audio Mmltiplex) 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면으로서,

(a)는 I 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

(b)는 B 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

(c)는 G 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

제3도의 (a)는 NICAM방식에서 1 프레임의 스테레오 음성 신호 구조를 나타낸 도면.

(b)는 NICAM방식에서 1 프레임의 모노 음성 신호 구조를 나타낸 도면.

제4도의 (a)는 프랑스 NICAM(Near Instantaneous Companded Audio Multiplex) 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.

(b)는 D/K 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면, 제5도는 본 발명에 의한 텔레비젼 수신 계통의 부분 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 비디오 프로세서 20 : 트랩부

30 : 사운드 프로세서 40 ; 증폭기

본 발명은 사운드 모드 구별 기능을 갖는 텔레비젼에 관한 것으로, 특히 수신중인 방송 음성 신호가 프랑스 NICAM(Near Instantaneous Companded Audio Multiplex) 모드일 경우 자동으로 AM 반송파인 S1 반송파의 에너지를 감쇠시켜 NICAM 신호가 S1 반송파의 영향을 받지 않도록 하는 텔레비젼에 관한 것이다.

지상파 방송 텔레비젼 전송 방식에는 동기 신호의 특성에 따라 M, B/G, D/K, I, L 방식 등으로 분류되며, 또한 컬러 방식에 따라 NTSC 방식(NATIONAL TELEVISION SYSTEM COMMITTEE), PALQKDTLR(PHASE ALTERNATION BY LINE)과 SECAMQKDTLR(SEQUENTIAL COULEUR A MEMOIRE)으로 분류된다.

따라서, 세계 각국은 텔레비젼 전송 방식과 텔레비젼 컬러 방식을 조합해 텔레비젼 방송을 하고 있다. 예를 들면, 미국, 일본, 한국 등에서는 NTSC-M 방식을 채용하고 있고, 독일, 스페인, 이탈리아, 스웨덴 등 서유럽에서는 PAL-B/G 방식을 채용하고 있으며, 중국, 루마니아 등에서는 PAL-D/K 방식을 채용하고 있고, 영국, 아일랜드, 남아프리카 공화국 등에서는 PAL-I을 채용하고 있으며, 프랑스, 룩셈부르크 등에서는 SECAM-L 방식을 채용하며, 독립국가 연합 등 동유럽에서는 SECAM-D/K 방식을 채용하고 있다.

한편, 텔레비젼에서 음성 다중 방송이란 텔레비젼 방송의 음성 전파에 또 다른 음성 신호를 중첩해서 동시에 방송하는 것으로서, 스테레오 방송이나 2개 국어 방송이 동시에 가능한 시스템을 말한다.

음성 다중 방식에는 기존의 음성 반송파 외에 제2 음성 반송파를 마련하는 방식인 듀얼 캐리어 시스템(dual carrier system)과, 부음성으로 변조된 부반송파를 기존의 음성 반송파에 다중 변조하는 방식인 서브 캐리어 시스템(subcarrier system)으로 크게 분류되며, 다시 세분하면 아날로그 방식인 2 캐리어 방식(한국, 독일방식), FM-FM방식(일본방식) 및 AM-FM방식(미국방식)과 디지털 방식인 DPSK(Differential Phase Shift Keying)방식이 있다.

제1도의 (a)는 2 캐리어 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면으로서, 2 캐리어 방식은 한국, 독일, 중국 등에서 사용되는 방식으로 기존의 음성 반송파(채널1) 외에 제2 음성 반송파(채널2)가 채널 1로부터 한국은 14.25fh(fh =15.7342KHz), 독일, 중국은 15.5fh(fh=15.625KHz) 떨어진 곳에 추가된다. 음성 내용을 수신기에서 판별하기 위해 사용되는 파일럿 신호는 3.5fh 부반송파를 50% AM 변조한 제어 신호로서 변조 주파수는 스테레오일 때 한국은 149.85Hz, 독일, 중국은 117.5Hz이고, 2개 국어일 때 한국은 276.04Hz, 독일, 중국은 274.1Hz를 사용하고, 모노일 때는 무변조로 되어 잇다. 2 캐리어 방식은 FM-FM 방식보다 스테레오일 때 좌우 분리도가 우수하며, 2개 국어일 때는 누화(Crosstalk), 신호대 잡음비 등 전반적인 특성이 우수하다.

제1도의 (b)는 일본의 음성 다중 방식(FM-FM 방식)의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면으로서, 일본의 음성 다중 방식은 2fh를 부반송파로 하는 FM-FM방식으로 주채널 신호에 모노와 스테레오의 L+R, 부채널 신호에 스테레오의 L-R과 2개 국어와 파일럿 신호로 구성되어 있다. 2개 국어의 분리를 잘되게 하기 위해 부신호의 주파수 편이를 15KHz로, 스테레오의 경우는 20KHz로 하고 있으며, 3.5fh부반송파를 60% AM 변조한 파일럿 신호는 변조 주파수로 스테레오일 때 982.5Hz, 2개 국어일 때 922.5Hz를 사용하고 있다. 일본 방식의 음성 다중 신호의 주파수 스펙트럼을 분석하면 변조하지 않은 베이스밴드의 주신호, FM변조한 부신호, AM 변조한 파일럿 신호 등을 합쳐 음성 FM파의 4.5MHz 반송파를 25KHz 주파수 편이로 FM 변조하여 송신한다. 이 경우 부신호는 FM을 2회 변조하는 FM-FM파, 제어 신호는 AM-FM파가 된다. 이와 같이 부신호의 변조 방식을 기준으로 일본 방식의 음성 다중을 FM-FM방식이라고 부른다. 스테레오 방송의 경우 수상기에서 L-R 신호를 대역 통과 필터를 통해 검출하고 있는데, 이는 신호를 전달하는 데 필요한 대역폭을 제한해서 주채널이나 제어 채널과의 간섭을 막고 잡음을 막기 위한 것으로 이 대역 통과 필터에서 약 0.00002s 지연이 발생되어 L+R 신호와의 시간차에 의해 스테레오 분리도가 나쁘게 되므로 송신측에서 L+R 신호를 0.00002s 지연시켜 L-R 신호와의 시간차의 보상을 하고 있으며 고역 성분의 잡음을 제거하기 위해 송신시 고역 성분을 강조하여 프리 엠파시스(Pre-emphasis)하고, 수상기에서 원래의 신호로 복조하기 위해 디엠파시스(De-emphasis) 하고 있다.

제1도의 (c)는 미국의 음성 다중 방식(AM-FM 방식 : Zenith방식)의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면으로서, 미국의 음성 다중 방식은 FCC(Federal Communications Commission)에 의해 Zenith dbx 시스템이 채용되어 Zenith방식이라고도 부르며 이 방식의 스테레오 방식은 2fh를 부반송파, fh를 파일럿 신호로 하는 AM-FM 방식으로 FM-FM 방식과 비교해 수상기에서 발생하는 Buzz의 영향을 받기 쉽기 때문에 제1 부채널(L-R)에는 dbx 잡음 감소 회로를 채용해 신호 대 잡음비를 개선하고 있다. 2개 국어 방송은 SAP(Second Audio Program)라고 불리는 제2 반송파(5fh)를 FM 변조한 제2 부채널로 이 채널도 신호대 잡음비를 개선하기 위해 dbx 잡음 감소 회로를 채용하고 있다. 주채널(L+R)에는 부채널의 잡음 감소 회로에 의한 지연을 보상하기 위한 필터가 들어 있어 신호대 잡음비의 개선과 동시에 스테레오 신호의 분리 악화를 방지하고 있다. FCC가 제정한 FM 최대 주파수편이 73KHz는 L=-R일 때 제1 부신호(L-R)+파일럿신호+제2부신호+Telemetry=50K+5K+15K+3K=73KHz의 복합 신호로 송신기기를 변조할 때의 최대 편이이다. FCC에 의한 텔레비젼 음성 다중 방식에서 채용하고 있는 잡음 감소 시스템은 신호대 잡음비가 나쁜 채널에 있어서 높은 잡음 감소 효과를 얻을 수 있도록 삽입하는 회로를 말한다.

제2도는 NICAM 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면으로 (a)는 I 방식, (b)는 B 방식, (c)는 G 방식을 나타낸 것이다. 디지털 방식에는 영국 방식(I 방식)의 음성 다중 방식과 스웨덴 방식(또는 스칸디나비아 방식, B/G 방식)의 음성 다중 방식으로 나뉜다. 영국 방식(I 방식)의 음성 다중 방식이나 스웨덴 방식(또는 스칸디나비아 방식, B/G 방식)의 음성 다중은 I, B/G 텔레비젼 변조 방식에 새롭게 제2 캐리어를 부가한 방식으로 2 계통의 음성 및 데이터 신호를 디지털화하여 이 신호를 가지고 영국방식(I 방식)에서는 6.55MHz의 제2 캐리어를 4상 DPSK 변조하여 송신하고, 스웨덴 방식(또는 스칸디나비아 방식, B/G 방식)에서는 5.85MHz의 제 2 캐리어를 4상 DPSK 변조하여 송신하는 방식으로 NICAM 방식이라고도 불린다.

스웨덴 방식(또는 스칸디나비아 방식, B/G 방식)은 728KHz 클럭과 728Kbit/sec 데이터를 입력 신호로서 5.85MHz의 제2 캐리어를 4상 DPSK로 변조하는 방식으로 전송 비트 레이트는 728Kbit/sec이다.

한편, 일본 위성방송 음성 다중은 2게통의 음성(A모드 : 모노, 스테레오 및 듀얼 방송, B모드 : 스테레오 방송) 및 2계통의 독립 음성(A모드)을 디지털하여 이 신호를 가지고 5.727272MHz의 캐리어를 4상 DPSK 변조하여 부반송파로 부가하는 방식이다.

NICAM-728 디지털 음성 캐리어 시스템은 2게통의 음성 및 데이터 신호를 준 순시 압신(Near Instantaneous Companding), 비트 인터리빙(Bit Interleaving), 에너지 분산 스크램블링(Energy Dispersal Scrambling) 등의 디지털 처리를 한 후 이 신호를 가지고 제2 음성 캐리어를 QDPSK(Quadrature DPSK) 변조하여 16 프레임 시퀀스(16 Frame Sequence : 16ms)로 보내는 방식으로, C-MAC에 준거한 음성 부호화는 32KHz 샘프링 주파수에 의해 32 샘플/ms 블록으로 초기 14 비트/샘플을 10비트/샘플로 준순시 압신하여 2의 보수로 압축 샘플 부호화를 하고 있다.

제3도의 (a)는 NICAM 방식에서 1 프레임의 스테레오 음성 신호 구조를 나타낸 도면이고, (b)는 NICAM 방식에서 1 프레임의 모노 음성 신호 구조를 나타낸 도면으로서, 베이스 밴드의 프레임 구조는 8비트 프레임 동기 신호, 5비트의 제어 정보, 11비트의 부가 데이터, 704비트의 음성 데이터 블록의 728비트로 구성되어 있다.

종래에는 프랑스 NICAM 시스템이 없었기 때문에 사운드 모드를 구별해 줄 필요가 없었다. 그러나, 프랑스 지역에서 NICAM 방송 시스템을 구현하기 위해서는 프랑스 NICAM 모드와 D/K 모드를 구별해야 하는 필요성이 제기된다.

제4도를 참조하여 프랑스 NICAM 모드와 D/K 모드를 구별해야 하는 필요성이 제기된 이유를 설명한다.

제4도의 (a)는 프랑스 NICAM 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이고, (b)는 D/K 방식의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면으로서, 프랑스 NICAM 신호는 S1 반송파의 영향을 받으면 NICAM 사운드가 고르지 못하게 되고 감도가 나빠지는 경우가 발생한다. 그러므로, 프랑스 NICAM 방식에서는 S1 반송파의 영향을 받지 않기 위해서 S1 반송파의 에너지를 감쇠시켜 주어야 하고, D/K 모드에서는 S1 반송파의 에너지를 감쇠시킬 필요 없이 그대로 통과시켜야 한다.

이에 본 발명은 현재 수신중인 방송 음성 신호가 프랑스 NICAM 모드인지 D/K 모드인지를 구별하여 프랑스 NICAM 모드이면 자동으로 음성 중간 주파수 신호에서 S1 반송파(AM 반송파)의 에너지를 감쇠시키고, D/K 모드이면 음성 중간 주파 신호를 그대로 통과시키는 부분이 추가 설치됨으로써 시청자가 고른 음질로 음성 다중 방식을 청취할 수 있게 하는 텔레비젼을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 텔레비젼은 음성 중간 주파 신호가 6.5MHz의 S1 반송파 외에 5.85MHz의 S2 반송파를 사용하는 프랑스 NICAM 모드인지 6.26MHz의 S2 반송파를 사용하는 D/K 모드인지를 구별하여 모드 구별신호를 출력하는 비디오 프로세서와; 상기 비디오 프로세서의 모드 구별 신호에 따라 프랑스 NICAM 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호 중 S1 반송파의 에너지를 감쇠시켜 출력하고, D/K 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호를 그대로 통과시키는 트랩부와; 상기 트랩부에서 출력되는 음성 중간 주파 신호를 증폭하고 저주파 신호를 얻기 위한 사운드 프로세서와; 상기 사운드 프로세서에서 나온 미약한 저주파 신호를 전력 증폭하여 음량을 크게 하기 위한 증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제5도는 본 발명에 의한 텔레비젼 수신 계통의 부분 블록도로서, 상기 텔레비젼은 음성 중간 주파 신호(SIF)가 6.5MHz의 S1 반송파 외에 5.85MHz의 S2 반송파를 사용하는 프랑스 NICAM 모드인지 6.26MHz의 S2 반송파를 사용하는 D/K 모드인지를 구별하여 SECAM-L 포트(도면상 도시되지 않음)를 통해 모드 구별신호를 출력하는 비디오 프로세서(10)와; 상기 비디오 프로세서(10)의 SECAM-L 포트에서 출력되는 모드 구별신호에 따라 프랑스 NICAM 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호(SIF) 중 S1 반송파의 에너지를 감쇠시켜 출력하고, D/K 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호(SIF)를 그대로 통과시키는 트랩부(20)와, 상기 트랩부(20)에서 출력되는 음성 중간 주파 신호를 증폭하고 저주파 신호를 얻기 위한 사운드 프로세서(30)와; 상기 사운드 프로세서(30)에서 나온 미약한 저주파 신호를 전력 증폭하여 음량을 크게 하기 위한 증폭기(40)를 포함하여 구성된다.

상기 트랩부(20)는 접지와 연결되는 경우 6.5MHz 주파수 신호만 흡수 감쇠시키고 다른 주파수 신호는 그대로 통과시키며, 접지와 연결되지 않으면 주파수에 관계없이 모든 신호를 그대로 통과시키는 6.5 트랩(21)과; 상기 6.5 트랩과 연결되어 상기 6.5 트랩으로 역전류가 흐르는 것을 방지하는 역전류 방지용 다이오드(D)와; 상기 역전류 방지용 다이오드(D)의 캐소드단자에 컬렉터단이 연결되고, 이미터단이 접지에 연결되며, 베이스단이 비디오 프로세서(10)의 SECAM-L 포트와 연결되어 SECAM-L 포트에서 논리 하이 신호가 출력되면 턴온되어 상기 6.5 트랩(21)을 역전류 방지용 다이오드(D)를 통해 접지와 연결시키고, 논리 로우 신호가 출력되면 턴오프되어 상기 6.5 트랩(21)을 접지와 연결시키지 않는 NPN형 트랜지스터(Q)로 구성된다.

제5도를 참조하여 본 발명의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 비디오 프로세서(10)는 음성 중간 주파 신호(SIF)가 프랑스 NICAM 모드인지 D/K 모드인지를 구별하여 프랑스 NICAM 모드일 경우 즉, 현재 텔레비젼이 프랑스 NICAM 모드의 방송 음성 신호를 수신중인 경우 논리 하이(high) 신호를 출력하고, D/K 모드일 경우 즉, 현재 텔레비젼이 D/K 모드의 방송 음성 신호를 수신중인 경우 논리 로우(low) 신호를 출력한다.

트랩부(20)의 NPN형 트랜지스터(Q)는 비디오 프로세서(10)의 SECAM-L 포트에서 논리 하이 신호가 출력되면 턴온되어 6.5 트랩(21)을 접지와 연결시키고, 상기 6.5 트랩(21)은 접지와 연결되면 음성 중간 주파 신호(SIF) 중 S1 반송파6.5MHz)의 에너지만 감쇠시켜 사운드 프로세서(30)로 출력한다. 반면, 상기 NPN형 트랜지스터(Q)는 비디오 프로세서(10)의 SECAM-L 포트에서 논리 로우 신호가 출력되면 턴오프되어 6.5 트랩(21)을 접지와 연결시키지 않으므로 결국 6.5 트랩(21)은 음성 중간 주파 신호(SIF)를 그대로 통과시켜 사운드 프로세서(30)로 출력한다.

상기 사운드 프로세서(30)는 6.5 트랩(21)을 거쳐 입력된 음성 중간 주파 신호를 증폭하고 저주파 신호를 얻어낸 후 증폭기(40)로 출력한다.

상기 증폭기(40)는 사운드 프로세서(30)에서 나온 미약한 저주파 신호를 전력 증폭하여 음량을 크게 한 후 스피커로 출력한다.

이와 같이 본 발명의 텔레비젼은 현재 수신중인 방송 음성 신호가 프랑스 NICAM 모드이면 자동으로 음성 중간 주파 신호 중 S1 반송파(AM 반송파)의 에너지를 감쇠시킨 후 음성 처리하여 스피커를 통해 출력하기 때문에 시청자가 고른 음질의 음성 다중 방송을 청취할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 음성 중간 주파 신호가 6.5MHz의 S1 반송파 외에 5.85MHz의 S2 반송파를 사용하는 프랑스 NICAM 모드인지 6.26MHz의 S2 반송파를 사용하는 D/K 모드인지를 구별하여 모드 구별신호를 출력하는 비디오 프로세서(10)와; 상기 비디오 프로세서(10)의 모드 구별 신호에 따라 프랑스 NICAM 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호 중 S1 반송파의 에너지를 감쇠시켜 출력하고, D/K 모드일 때는 상기 음성 중간 주파 신호를 그대로 통과시키는 트랩부(20)와; 상기 트랩부(20)에서 출력되는 음성 중간 주파 신호를 증폭하고 저주파 신호를 얻기 위한 사운드 프로세서(30)와; 상기 사운드 프로세서에서 나온 미약한 저주파 신호를 전력 증폭하여 음량을 크게 하기 위한 증폭기(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사운드 모드 구별 기능을 갖는 텔레비젼.