專利名稱：可切換的信號處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視接收機(jī)，這種電視接收機(jī)具有用來對于已按照DBXTM格式編碼的立體聲信號進(jìn)行解碼的信號處理電路。
本發(fā)明涉及在Anderson等人第5091957號美國專利中所討論立體聲信號的寬帶擴(kuò)展。因?yàn)橐谶@里作參考，所以，顯然要對5091957號專利作些說明。′957專利公開了一種寬帶擴(kuò)器，并且，考慮到實(shí)際能夠滿意地恢復(fù)出已按照DBX格式壓擴(kuò)了的(L-R)音頻差信號而無頻譜擴(kuò)展。一種根據(jù)′957專利的解碼器提供所接收、已壓縮(L-R)音頻信號的改進(jìn)了的固定去加重和寬帶擴(kuò)展，但不提供頻譜擴(kuò)展。另外，該專利還考慮到DBX系統(tǒng)中比較復(fù)雜的有效值(RMS)檢波器可以用比較簡單、成本較低的積分峰值檢波器來代替。
設(shè)計(jì)和制造這樣的電視接收機(jī)，其中，可以根據(jù)組件和選件而使用不同解碼器是合乎理想的。
簡言之，本發(fā)明涉及用來對于已按照包括DBX壓擴(kuò)的BTSC多聲道聲音系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)編碼的音頻信號進(jìn)行解碼的一種擴(kuò)展器電路。使用了一種寬帶擴(kuò)展器電路，而且，DBX擴(kuò)展器可以調(diào)整。寬帶擴(kuò)展器電路備有信號通路，該信號通路具有輸入低通濾波器(LPF)，立體聲差信號(L-R)解調(diào)器，第二低通濾波器，增益由引自己解調(diào)差信號的控制信號來控制的壓控放大器(VCA)、該差信號已經(jīng)過帶通濾波器(BPF)和積分峰值檢波器處理。在把壓控放大器的輸出饋到解碼器矩陣上、與和立體聲信號(L+R)相組合、以重新構(gòu)成原始的L、R信號以前，把壓控放大器的輸出提供到去加重網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)連接上DBX擴(kuò)展器時(shí)，用DBX擴(kuò)展器代替去加重網(wǎng)絡(luò)，提供寬帶擴(kuò)展的VCA控制信號超過了一個(gè)預(yù)定的電壓，使帶通濾波器被禁止，切換輸入以使輸入低通濾波器被旁通。根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方面，帶通濾波器的禁止觸發(fā)了輸入的切換，使輸入低通濾波器被旁通。


圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中已知的DBX擴(kuò)展器的框圖;
圖2示出寬帶擴(kuò)展器的框圖;
圖3示出具有BTSC多聲道聲音容量的電視接收機(jī)的框圖;
圖4示出根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的立體聲差信號處理器的框圖;
圖5為示出圖4中帶通濾波器和切換設(shè)備細(xì)節(jié)的框圖。
在圖1的DBX系統(tǒng)中，固定的去加重裝置10把固定的去加重加到輸入(L-R)立體聲差信號上?？勺?nèi)ゼ又匮b置12根據(jù)帶通濾波器14和有效值檢波器16產(chǎn)生的控制信號，把頻譜擴(kuò)展加到已去加重的音頻信號上。可變增益元件18根據(jù)帶通濾波器20和有效值檢波器22產(chǎn)生的控制信號，把幅度擴(kuò)展加到音頻信號上。固定的去加重裝置24把固定的去加重(即，固定的低通濾波量)加到已擴(kuò)展的音頻信號上，以便衰減在擴(kuò)展過程中可能已經(jīng)產(chǎn)生了的高頻產(chǎn)物。
圖2示出寬帶擴(kuò)展器。圖2中與圖1解碼器相應(yīng)裝置有相同標(biāo)號的裝置，執(zhí)行與其配對物相同的功能。圖2中可變增益元件18根據(jù)裝置20和26產(chǎn)生的控制信號提供的寬帶擴(kuò)展，基本上恢復(fù)了原始信號的動態(tài)范圍。
第5091957號專利中討論了圖1與圖2所示結(jié)構(gòu)之間的顯著不同。簡言之，這些不同是1)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了再現(xiàn)可以接受的立體聲信號，并不需要對于已壓縮的DBX音頻信號進(jìn)行頻譜擴(kuò)展，因此，完全可以把可變?nèi)ゼ又匮b置12、與其有關(guān)的控制通路濾波器14、與其有關(guān)的有效值檢波器16從圖2的結(jié)構(gòu)中去掉;2)為了補(bǔ)償去掉頻譜擴(kuò)展元件所引起可變?nèi)ゼ又氐哪承p失，改變了固定去加重網(wǎng)絡(luò)的滾降頻率;3)用成本低得多、構(gòu)成更簡單的積分峰值檢波器26代替了有效值檢波器22。
圖1和圖2的擴(kuò)展器已用于現(xiàn)有技術(shù)中已知的電視接收機(jī)中。圖3示出這樣一種具有BTSC多聲道電視聲音(MTS)容量的電視接收機(jī)。用天線25接收廣播電視信號(或者通過電纜電視系統(tǒng)耦合到接收機(jī)上)，將其加到調(diào)諧器28上進(jìn)行頻道選擇。調(diào)諧器28把接收到的多個(gè)電視信號中所選定的那一個(gè)信號從其相應(yīng)的廣播頻率變換成共用的中頻(IF)。把該中頻電視信號加到圖像和聲音的中頻裝置30上，該中頻裝置30產(chǎn)生基帶視頻信號和已調(diào)頻(FM)的聲音載波。把視頻和音頻信號分開，把視頻信號加到視頻信號處理電路(未示出)上。
如圖3所示，調(diào)頻檢波器32從調(diào)頻聲音載波檢出復(fù)合多聲道的音頻信號，將其加到立體聲解碼器34上。立體聲解碼器34提供(L+R)立體聲和信號、(L-R)立體聲差信號。在去加重裝置36(即，具有適當(dāng)時(shí)間常數(shù)的低通濾波器)中，把(L+R)立體聲和信號去加重，將其加到立體聲矩陣裝置38的一個(gè)輸入端上，在矩陣裝置38中，重新構(gòu)成原始的左(L)、右(R)立體聲信號。把來自立體聲解碼器裝置34的(L-R)立體聲差信號加到擴(kuò)展器裝置40上。擴(kuò)展裝置40可以相當(dāng)于圖1所示的全DBX擴(kuò)展器裝置，或者如圖2所示的寬帶擴(kuò)展器。把已擴(kuò)展的(L-R)立體聲差信號加到立體聲矩陣裝置38的另一輸入端上。把重新構(gòu)成的左(L)、右(R)立體聲信號加到立體聲音頻放大器裝置42上，以便放大，并且，最終在雙揚(yáng)聲器裝置43上重現(xiàn)。
圖4示出一般標(biāo)為44的寬帶擴(kuò)展器，根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方面，該寬帶擴(kuò)展器可以自適應(yīng)，因此，可以使用DBX擴(kuò)展器。把包括導(dǎo)頻信號的、復(fù)合的已DBX編碼的音頻信號從輸入端子46饋入本系統(tǒng)。于是，輸入低通濾波器(LPF)48對該復(fù)合DBX編碼的音頻信號進(jìn)行濾波，該低通濾波器48是最大衰減頻率接近但高于導(dǎo)頻信號第5次諧波(5H)的陷波濾波器。因?yàn)镾AP信號可能干擾(L-R)解調(diào)器的工作，所以，從輸入復(fù)合信號中把SAP信號去掉是合乎理想的，故采用了這種陷波濾波器。這是因?yàn)?L-R)解調(diào)器一般采用鎖相環(huán)(PLL)，而且，如果5H信號有足夠的幅度，鎖相環(huán)就可能錯(cuò)誤地鎖到SAP信號的5H中心頻率上。
本低通濾波器48可以是陷波頻率調(diào)諧到高于5H的雙T布局(未示出)。在這種布局中，通過濾波器的邊緣可以充分地衰減SAP信號，而不需要使用誤差嚴(yán)格的元件來精確地確定陷波頻率。另外，使陷波頻率高于感興趣的頻率，將容許電容值較小，這使集成化更為實(shí)際，而且，確保了R/C值的變動將不改變邊緣的衰減，如果采用足夠高的“Q”值的話。本低通濾波器48可以這樣來構(gòu)成，把雙T布局的一部分用為運(yùn)算放大器的反饋環(huán)部分，借以提高電路的Q值。
把低通濾波器48的輸出信號饋到開關(guān)50上，開關(guān)50用來在低通濾波器48的輸出端與輸入端46之間切換(L-R)解調(diào)器52的輸入端。在示范性實(shí)施例中，當(dāng)采用DBX擴(kuò)展器時(shí)，把低通濾波器48旁通。當(dāng)采用DBX擴(kuò)展器時(shí)，為了在陷波頻率上提供更陡峭的邊緣，可以采用三階SALLEN-KEY低通濾波器(未示出)。下面將更詳細(xì)地討論開關(guān)50的工作。
把來自開關(guān)50的信號饋到低通濾波器53上，以便引出接著被饋到矩陣38上的立體聲和信號(L+R)。來自開關(guān)50的信號還提供到解調(diào)器52上，解調(diào)器52是按照MTS電視標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)解調(diào)器。把解調(diào)器52的輸出信號饋到串聯(lián)連接的低通濾波器10和壓控放大器18上、還饋到串聯(lián)連接的帶通濾波器20和積分峰值檢波器26上，所有這些部件都相應(yīng)于圖2所示寬帶擴(kuò)展器中有相同標(biāo)號的部件。積分峰值檢波器26包括用來在線58上為壓控放大器18提供已積分、已峰值檢波的控制信號的檢波器54和積分電容器56。把壓控放大器18輸出的已擴(kuò)展輸出信號饋到固定的去加重網(wǎng)絡(luò)24(見圖2)上，該信號本身又饋到用來重新構(gòu)成L、R信號的立體聲矩陣38上。
至今結(jié)合針對(L-R)信號的圖4所描述的部件相當(dāng)于圖2(如第5091957號美國專利中所示)所討論的寬帶擴(kuò)展器。圖4的寬帶擴(kuò)展器為已DBX編碼的信號提供幅度擴(kuò)展，而擴(kuò)展器并不是編碼器的鏡像。但是，這里考慮到當(dāng)采用DBX擴(kuò)展器進(jìn)行擴(kuò)展而不采用寬帶擴(kuò)展時(shí)，選用本擴(kuò)展器的某些部分(例如，解調(diào)器52、低通濾波器10、壓控放大器18)可能是合乎理想的。在這種情況下，為了適應(yīng)DBX擴(kuò)展器的工作，將修改本寬帶擴(kuò)展器的某些工作。圖4中，以例證性開關(guān)IS1、IS2、IS3指出了這樣的電路變動。這些開關(guān)被稱為“例證性的”，是因?yàn)轭A(yù)計(jì)到實(shí)際上這樣的替換性連接可能難以采用連線。
把DBX擴(kuò)展器60連接上去，來代替去加重網(wǎng)絡(luò)24，以開關(guān)IS1示出這樣的代替。因?yàn)镈BX擴(kuò)展器60提供自己的去加重，這樣，去加重網(wǎng)絡(luò)24就不需要了，所以，作了上述的代替。
在寬帶擴(kuò)展器44中，帶通濾波器20和積分峰值檢波器26為壓控放大器18提供在線58上的控制電壓，以提供(L-R)信號的幅度擴(kuò)展。因?yàn)镈BX擴(kuò)展器60提供自己的信號幅度擴(kuò)展，所以，用例證性開關(guān)IS2的方法，通過電阻64，把恒定的、預(yù)定的電壓62提供到在線58上積分峰值檢波器26的輸出端上，使在線58上控制電壓所提供的幅度擴(kuò)展無效。這樣，帶通濾波器20和積分峰值檢波器26對(L-R)進(jìn)行信號處理時(shí)可能引起在線58上控制電壓的任何變化，都將被恒定電壓62“淹沒”掉。這樣，在這一結(jié)構(gòu)中，壓控放大器18提供恒定的增益，該增益的大小由在線58上所加恒定控制電壓62的數(shù)值來預(yù)定。
正如上面所討論的那樣，當(dāng)采用DBX擴(kuò)展器60時(shí)，開關(guān)50切換解調(diào)器52的輸入信號，使低通濾波器48被旁通。在示范性實(shí)施例中，開關(guān)50的切換由帶通濾波器20帶通工作變成無效來完成。因?yàn)殡妷涸?2和電阻64使帶通濾波器20(和積分檢波器26)工作時(shí)所產(chǎn)生的任何控制信號都變成無效的了，所以，這樣的結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)的工作沒有有害的影響。帶通濾波器20頻率選擇性的工作由提供頻率敏感網(wǎng)絡(luò)的電容器21a、21b來提供，下面將更全面地討論該頻率敏感網(wǎng)絡(luò)。在示范性實(shí)施例中，把電容器21a連接到基準(zhǔn)電位(例如，地)上，在電容器21a兩端備有直流電壓。比較器66把這一直流電壓與基準(zhǔn)電位相比較，比較器66具有輸出67，開關(guān)50的切換位置響應(yīng)于比較器66的輸出67。電容器21a兩端直流電壓之值高于耦合到比較器66負(fù)端上的門限基準(zhǔn)電壓VREF。在這樣的結(jié)構(gòu)中，開關(guān)50切換到接受來自低通濾波器48的輸入信號。如果在線68上的直流電壓低于VREF，則比較器66的輸出使開關(guān)50切換到接受來自端子46上的輸入信號，使低通濾波器48被旁通。在示范性實(shí)施例中，利用例證性開關(guān)IS3把電容器21a短路到地，來改變電容器21a兩端的直流電壓。但是，可以利用阻值相當(dāng)小、足以使在線68上的電壓從高于VREF經(jīng)過VREF改變到低于VREF的電阻。
帶通濾波器20的細(xì)節(jié)示于圖5。從解調(diào)器52輸出端得出的(L-R)信號提供到單位增益放大器70、72上，該信號本身又饋到相應(yīng)的一對頻率敏感的低通濾波器上，這一對低通濾波器包括用來提供低通濾波的電阻74、76，以及接地的電容器78、80。把來自這一對低通濾波器的輸出信號饋到相應(yīng)的單位增益放大器82、84上，接著，饋到運(yùn)算放大器86上，在這里，把已低通濾波的信號之一提供到不倒相輸入端上，把另一個(gè)已低通濾波的信號提供到不倒相輸入端上。在這種情況下，當(dāng)進(jìn)入放大器86的這兩個(gè)信號相等時(shí)，放大器86的端子88上沒有輸出信號。如果在某一段低頻率時(shí)、與饋到不倒相端的信號相比，饋到倒相端的信號具有滾降，則在通過該滾降頻率時(shí)，減法的結(jié)果減小了，不倒相端的信號將通到端子88上，一直到不倒相輸入的信號到達(dá)自己的滾降頻率時(shí)。這樣，來提供帶通濾波器。
在示范性實(shí)施例中，在線68上電容器21a兩端的直流電壓由放大器72的輸出線90來提供，放大器72是直流耦合的，因此，有直流電壓。這樣，當(dāng)電容器21a通過例證性開關(guān)IS3，被旁路或被短路到地時(shí)，使信號通路92的工作無效，接著，使帶通濾波器20的帶通濾波工作變成無效。正如上面所討論的那樣，在線68上直流電壓的改變使開關(guān)50在輸入信號端之間切換。
權(quán)利要求
1.一種切換設(shè)備，其特征在于濾波器裝置(20、21a、21b)包括用來對信號進(jìn)行頻譜濾波的頻率敏感網(wǎng)絡(luò)，所述頻率敏感網(wǎng)絡(luò)中，至少在一個(gè)部件的兩端上具有直流電壓；比較器裝置(66)具有門限電壓，還具有響應(yīng)于所述直流電壓大小的輸出信號；以及切換裝置(50)響應(yīng)于比較器裝置(66)的輸出信號，至少在第一與第二端子之間進(jìn)行切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其特征在于濾波器裝置(20、21a、21b)是帶通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其特征在于開關(guān)裝置(50)是可以通過旁路所述頻率敏感網(wǎng)絡(luò)的所述部件(21a)，改變經(jīng)過門限電壓的直流電壓來觸發(fā)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的設(shè)備，其特征在于把所述頻率敏感網(wǎng)絡(luò)中的部件旁路，來禁止濾波器裝置對信號進(jìn)行頻譜濾波。
全文摘要
一種DBX擴(kuò)展器可適用的寬帶擴(kuò)展器電路備有信號通路，該通路具有輸入低通濾波器，立體聲差信號解調(diào)器，第二低通濾波器，壓控放大器。在把壓控放大器的輸出饋到解碼器矩陣上與和立體聲信號相組合以重新構(gòu)成原始的L、R信號前把壓控放大器的輸出提供到去加重網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)連接上DBX擴(kuò)展器時(shí)，用DBX擴(kuò)展器代替去加重網(wǎng)絡(luò)，提供寬帶擴(kuò)展的VCA控制信號超過了一預(yù)定電壓，使帶通濾波器被禁止，切換輸入以使輸入低通濾波器被旁通。帶通濾波器的禁止觸發(fā)了輸入的切換，使輸入低通濾波器被旁通。
文檔編號G10L19/00GK1085375SQ9311690
公開日1994年4月13日 申請日期1993年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月28日
發(fā)明者D·L·阿爾賓 申請人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司