專(zhuān)利名稱(chēng):非線性信號(hào)處理裝置的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于在錄象器及錄象圓盤(pán)中所應(yīng)用的非線性信號(hào)處理裝置。
在一非線性信號(hào)處理裝中，有為了確保在高頻提升了的高頻領(lǐng)域中的S/N比，在高頻領(lǐng)域中，只在大能量成分存在時(shí)降低高頻增強(qiáng)的程度，以防止因過(guò)度增強(qiáng)而產(chǎn)生的害處的非線性增強(qiáng)。圖1所示的是非線性增強(qiáng)電路(non-linear empharis circuit)的模型圖。1是由電容器2及電阻3并聯(lián)而成的第1接合體;4是由2個(gè)反并聯(lián)的二極管5.6及與之串聯(lián)的電容器7然后在這接合體上并聯(lián)電阻8而成的第2接合體，9是輸入端子，10是輸出端子;11是調(diào)節(jié)輸出信號(hào)電平的增幅器。在上述的構(gòu)成中，假定電容器2，電容器7的容量分別為C1、C2，電阻3電阻8的電阻值分別是R1、R2。這時(shí)，在C1、C2、R1、R2之間存在著C1R1＝C2R2的關(guān)系。由于2個(gè)二極管5、6的反并聯(lián)接合體的電流根據(jù)加在其兩端的電壓而變化，所以可以把二極管5、6的反并聯(lián)接合體看作是根據(jù)加在兩端的電壓而由導(dǎo)通狀態(tài)變至無(wú)限大電阻，其電阻值為Rd。增幅器11為了把輸入信號(hào)及輸出信號(hào)變?yōu)橥恍盘?hào)電平，就將通過(guò)電阻3及電阻8進(jìn)行合配電壓的系數(shù)R2/(R1+R2)的倒數(shù)(R1+R2)/R2作為增幅系數(shù)。
以下根據(jù)上述的構(gòu)成，對(duì)其動(dòng)作加以說(shuō)明。首先，當(dāng)加于輸入端子9的輸入信號(hào)的信號(hào)電平充分小時(shí)，由于二極管5、6的反并聯(lián)接合體的兩端的電壓也小，所以幾乎沒(méi)有電流，其內(nèi)部電阻Rd變?yōu)闊o(wú)限大。因此，接合體4就像只由電阻8所構(gòu)成一樣，圖1的例顯示了如圖2的A所示的增益特性那樣的增強(qiáng)高頻的增強(qiáng)特性?？墒牵?dāng)輸入信號(hào)的信號(hào)電平增大時(shí)，二極管5、6的反并聯(lián)接合體兩端的電壓也增大，從而使電流流出。結(jié)果，當(dāng)輸入信號(hào)的信號(hào)電平足夠大時(shí)，二極管5、6的反并聯(lián)接合體的電流也隨著增大，其內(nèi)部電阻變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，第2接合體4成為電阻8與電容器7的并聯(lián)接合體一樣。這里，第2接合體4及第1接合體1的阻抗，由于上述的C1R1＝C2R2的關(guān)系而變得相等，其增益特性如圖2的B所示變?yōu)橐欢ㄖ怠?br>以上的說(shuō)明是使用表現(xiàn)連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的拉普拉斯變換式而進(jìn)行的?，F(xiàn)在，如使用C1，C2，R1，R2，Rd，則圖1的例子的傳遞函數(shù)H(S)為H(S)= ((R1+R2)(1+C1R1S)(1+C2RdS))/((R1+R2+C1R1R2S)(1+C2RdS)+C2R1R2S) ……(1)這里，定義X、T、Rd如下X＝R1/R2……(2)T＝C1R1＝C2R2……(3)Td＝C2Rd ……(4)使用以上的X、Y、Td，則H(S)可表示如下H(S)＝ ((1+X)(1+TS)(1+TdS))/((1+X)(1+TS)+(1+X+TS)TdS) ……(5)
或H(S)＝1+ (XTs·TdS)/((1+X)(1+TS)+(1+X+TS)TdS) ……(6)那么，由于電阻Rd在輸入信號(hào)的信號(hào)電平充分小時(shí)變?yōu)闊o(wú)限大，根據(jù)上述(4)式Td也變?yōu)闊o(wú)限大。于是，在(6)式中，如果Td為無(wú)限大，則H(S)變?yōu)镠(S)＝1+ (XTS)/(1+X+TS) ……(7)由于(7)式右邊第2項(xiàng)為高通濾波器(High Pass Filtcr)，所以顯示出H(S)的增強(qiáng)高頻成分的增強(qiáng)特性。
其次，當(dāng)輸入信號(hào)的信號(hào)電平充分大時(shí)，由于電阻Rd成導(dǎo)通狀態(tài)而其電阻值為零。根據(jù)上述(4)式Td也變?yōu)榱?。?6)式中，會(huì)Td為零，則H(S)＝1 ……(8)成為平坦的增益特性如上所述，圖1的非線性增強(qiáng)電路，當(dāng)輸入信號(hào)的信號(hào)電平小時(shí)增強(qiáng)信號(hào)的高頻成分，而隨著輸入信號(hào)的信號(hào)電平的增大，具有降低高頻增強(qiáng)程度的特性，從而在使用于視頻磁帶顯象器(VTR)及顯象圓盤(pán)時(shí)，可防止因過(guò)分增強(qiáng)而引起的害處，從而改善在高頻領(lǐng)域的S/N比。
可是，上述的非線性增強(qiáng)電路的非線性信號(hào)處理裝置是由模擬信號(hào)處理技術(shù)所構(gòu)成。這在將裝置進(jìn)行IC(集成電路)化時(shí)，在集成度，定定度方面，都比不上數(shù)字IC。但是，像圖1的非線性增強(qiáng)電路那樣，對(duì)于視頻信號(hào)等在寬頻帶上的信號(hào)，使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以實(shí)現(xiàn)根據(jù)其信號(hào)其電平來(lái)控制其頻率特性的裝置時(shí)，在電路規(guī)模及速度上都不是容易的。
本發(fā)明的目的在于解決上述本來(lái)的問(wèn)題點(diǎn)，提供作為在非線性上特性上與本來(lái)的依靠模擬信號(hào)處理技術(shù)的裝置有同等的特性或比之優(yōu)秀的效果，而且裝置的集成度及安定度都高的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的裝置而容易實(shí)現(xiàn)的非線性信號(hào)處理裝置。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置，包括由對(duì)輸入信號(hào)施加所定處理的第1信號(hào)處理裝置，從第1信號(hào)處理電路取出信號(hào)的所定時(shí)間的變化量的差分電路，根據(jù)信號(hào)的振幅將信號(hào)的振幅壓縮成非線性的非線性電路，將由非線性電路取得的信號(hào)延遲所空時(shí)間的延遲電路，將由延遲電路得到的信號(hào)與由上述差分電路得到的信號(hào)相加并導(dǎo)至上述非線性電路的加法電路，于由從上述非線性電路取得的信號(hào)乘以所定的值并輸出的乘法電路所構(gòu)成的非線性信號(hào)處理電路。對(duì)從非線性信號(hào)處理電路取得的信號(hào)施加所定處理的第2信號(hào)處理電路，以及對(duì)從上述第2信號(hào)處理電路得到的信號(hào)及上述輸入信號(hào)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算并輸出的算術(shù)運(yùn)算電路，是使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以導(dǎo)出非線性特性的裝置。
附圖的簡(jiǎn)略說(shuō)明圖1是本來(lái)的非線性信號(hào)處理裝置之一的非線性增強(qiáng)電路的模型圖。
圖2是非線性增強(qiáng)電路的增益特性圖。
圖3是本發(fā)明的非線性的信號(hào)處理裝置的基本方塊圖。
圖4是本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的非線性信號(hào)處理電路的方塊圖。
圖5是本發(fā)明的一實(shí)施例的具有線性增強(qiáng)特性的非線性信號(hào)處理電路圖。
圖6，7，8是為了說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施例的動(dòng)作的電路模型圖。
圖9是顯示本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的非線性電路的一輸出輸出關(guān)系的關(guān)系圖。
圖10是為了說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例的動(dòng)作的電路模型圖。
圖11是為了說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施例的動(dòng)作的電路模型圖。
圖12是為了說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施例的動(dòng)作的電路模型圖。
圖13是為了說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施例的動(dòng)作的電路模型圖。
圖14是為了說(shuō)明本發(fā)明的第6實(shí)施例的動(dòng)作的電路模型圖。
圖15是顯示本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的非線性信號(hào)處理電路的一實(shí)施例的方塊圖。
圖16是本發(fā)明的其他實(shí)施例的具有非線性增強(qiáng)特性的非線性信號(hào)處理裝置的方塊圖。
圖17是本發(fā)明的第11及第12實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置的方塊圖。
圖18，20及21是表示本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的非線性電路的其他入出關(guān)系的關(guān)系圖。
圖19是本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的其他非線性處理電路的方塊圖。
發(fā)明詳述圖3是顯示本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的基本構(gòu)成的方塊圖。圖3中，12是標(biāo)本化周期△中被數(shù)字化的視頻信號(hào)的輸入端子，13是為了對(duì)輸入視頻信號(hào)施加非線性處理而進(jìn)行前處理的第1信號(hào)處理電路，14是對(duì)第1信號(hào)處理電路的輸出施加非線性信號(hào)處理的非線性信號(hào)處理電路，15是對(duì)非線性信號(hào)處理電路14的輸出進(jìn)行后處理的第2信號(hào)處理電路，16是對(duì)從上述輸入端子12取得的輸入信號(hào)及第2信號(hào)處理電路15的輸出進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的算術(shù)運(yùn)算電路，17是將算術(shù)運(yùn)算電路16的輸出作為非線性信號(hào)處理裝置的輸出信號(hào)而輸出的輸出端子。
這里，將上述非線性信號(hào)處理電路的構(gòu)成顯示于圖4的方塊圖中。圖4中，18是非線性信號(hào)處理電路14的輸入端子，從上述的第1信號(hào)處理電路被導(dǎo)出的信號(hào)被輸入于此。19是將標(biāo)本化周期△的n倍(n為整數(shù))時(shí)間的信號(hào)變化部分取出的差分電路，它由將n倍的標(biāo)本化周期n△的時(shí)間信號(hào)延遲的延遲電路20，此及從延遲電路20的輸入中減去延遲電路20的輸出的減法電路21所構(gòu)成。12是根據(jù)信號(hào)振幅而將其信號(hào)振幅非線性地壓縮的非線性電路，這時(shí)，為了將信號(hào)壓縮而被乘上的壓縮系數(shù)為F。23是將非線性電路22的輸出作n△的時(shí)間延遲的延遲電路。24是將差分電路19的輸出及延遲電路23的輸出相加，并引導(dǎo)到非線性電路22的加法電路。還有，25是于非線性電路22的輸出上乘以所定的值(假定為K)的乘法電路，26是非線性信號(hào)處理電路14的輸出端子，由這端子26被輸出的信號(hào)被引導(dǎo)到上述第2信號(hào)處理電路15。
作為具有以上構(gòu)成的本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的第1實(shí)施例，舉出了作為本來(lái)的非線性增強(qiáng)電路而動(dòng)作的非線性信號(hào)處理裝置。圖5是本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置的方塊圖;由于它的構(gòu)成與上述圖3的基本構(gòu)成相同，所以各端子，各電路的號(hào)碼也與圖3的相同。此外，在本實(shí)施例中，由于算術(shù)運(yùn)算電路16進(jìn)行將發(fā)自輸入端子12的信號(hào)和第2信號(hào)處理電路15的輸出相加的動(dòng)作，以后，將算術(shù)運(yùn)算電路16作為加法電路27而加以說(shuō)明。以下，用電路的模型圖及表示電路的特性的傳遞函數(shù)來(lái)對(duì)本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置的動(dòng)作加以說(shuō)明。還有，作為傳遞函數(shù)，使用表示連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的拉普拉斯變換式，及使用表示1標(biāo)本化周期△分的信號(hào)延遲的延遲運(yùn)算符Z-1來(lái)表示離散時(shí)間系統(tǒng)的Z變換式。
那么，首先，圖6是于上述圖1的非線性增強(qiáng)電路的模型圖中，將二極管5，6的反并聯(lián)接合體以可變電阻28來(lái)置換而成的。這可變電阻28的電阻Rd與根據(jù)可從端子29取出的電壓而變化的上述二極管5、6的反并聯(lián)接合體的內(nèi)部電阻同樣地變化。對(duì)于加于輸入端子9的輸入信號(hào)，輸出端子10的輸出信號(hào)的傳遞函數(shù)H(S)由上述的(1)、(5)、(6)式所表示，而由端子29得到的信號(hào)的傳遞函數(shù)Hd(S)則表示如下Hd(S)= ((1+C1R1S)C2R2RdS)/((R1+R2+C1R1R2S)(1+C2RdS)+C2R1R2S) ……(9)還有，據(jù)(2)、(3)、(4)式，使用X、T、Td，Hd(S)變?yōu)?br> 將(10)式的Hd(S)代入上述(6)式，以求H(S)，H(S)＝1+X·Hd(S)· (TS)/(1+TS) ……(11)這里，把H1(S)、H2(S)、H3(S)定義如下
H1(S)＝ (1+TS)/(1+X+TS) ……(12)H2(S)＝ ((1+X+TS)·TdS)/((1+X)(1+TS)(1+X+TS)TdS) ……(13)H3(S)＝ (TS)/(1+TS) ……(14)據(jù)(12)、(13)、(14)式，(11)式右邊的XHd(S)變?yōu)閄Hd(S)＝H1(S)·H2(S) ……(15)H(S)可表示如下H(S)＝1+H1(S)·H2(S)·H3(S) ……(16)以電路模型來(lái)表示(16)式時(shí)，則如圖7所示。在該圖中，30是H1(S)的電路模型，31是H2(S)的電路模型，32是H3(S)的電路模型。還有，電容器33、37的容量為C1，電容器39、42的容量為C2，電阻34的電阻值為R1，電阻35，43的電阻值為R2，電阻38的電阻值為R1R2/(R1+R2)(電阻38是R1和R2的并聯(lián)接合體)，可變電阻40的電阻值為Rd。再者，36，44是緩沖器，41是增幅系數(shù)為X(＝R1/R2)的增幅器，而45是加注器，46、47分別為輸入端子和輸出端子。
H1(S)的電路模型30，表示了在圖6的電路模型中，可變電阻28變?yōu)闊o(wú)限大的結(jié)構(gòu)，即顯示輸入信號(hào)的信號(hào)電平充分地小時(shí)的非線性增強(qiáng)特性。H2(S)的電路模型31，通過(guò)電容器37及電阻38的并聯(lián)接合體而構(gòu)成了H1(S)的電路模型30的合成阻抗，由電容器39及可變電阻40而構(gòu)成HPF(高通濾波器)。當(dāng)信號(hào)電平充分小時(shí)，可變電阻40的電阻值變?yōu)闊o(wú)限大，就可以讓高頻成分直接通過(guò)，而當(dāng)信號(hào)電平增大時(shí)，Rd變小，而顯示出壓縮振幅的非線性特性。H3(S)的電路模型32是HPF，具有在加法器45上加入輸入信號(hào)時(shí)調(diào)節(jié)電平的作用。
其次，注意到H2(S)的電路模型31。電容器39與可變電阻40的結(jié)構(gòu)成為只取出信號(hào)的高頻成分的HPF。于是為了簡(jiǎn)化電路，將電容器39的正前方的電容器37及電阻38的并聯(lián)接合體以不讓低頻成分通過(guò)的電容器來(lái)近似。一般地，電容器的阻抗決定于當(dāng)時(shí)信號(hào)的角頻率。因此，在決定近似電容器的容量時(shí)，只需任意地選擇對(duì)近似精度最需要的角頻率就行了。例如，將其角頻率選擇為電容器37與電阻38的并聯(lián)接合體的共振角頻率時(shí)，該容量則為2]]>C1，還有如選擇無(wú)限大的角頻率，該容量則變?yōu)镃1?，F(xiàn)在，為了方便，將該容量定為C1來(lái)加以說(shuō)明。將電容器37與電阻38的并聯(lián)接合體以容量C1來(lái)作近似，正是將電阻38除去后的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)示于圖8中。圖8的電路模型48，是將上述圖7的電路模型31中的電阻38取去后而成的，其傳遞方程式H4(S)如下H4(S)＝ (XTdS)/(1+X+TdS) ……(17)以下，將圖8表示的非線性增強(qiáng)電路的模型變換為離散時(shí)間系統(tǒng)。
作為從拉普拉斯變換式變換為Z變換式的S-Z變換法，雖有基于差分的方法及雙一次變換法等多種有效的方法，但在這次的說(shuō)明中使用最簡(jiǎn)單的基于差分的方法來(lái)進(jìn)行S-Z變換。這個(gè)基于差分的方法，是利用拉普拉斯變換式中S為微分算子這一事實(shí)，將這S以Z變換式中的差分運(yùn)算來(lái)置換以進(jìn)行變換的方法。使用延遲算子Z-1及標(biāo)本化周期△，通過(guò)差分的變換有如下式S= (1-Z-1)/(△) ……(18)使用(18)式，對(duì)圖8的30，48，32的電路模型H1(S)，H4(S)，H3(S)作S-Z變換，求出H1(Z)，H4(Z)，H3(Z)。
H1(Z)=1+T△(1-Z-1)1+X+T△(1-Z-1)……(19)]]>H4(Z)=XTd△(1-Z-1)1+X+Td△(1-Z-1)……(20)]]>H3(Z)=T△(1-Z-1)1+T△(1-Z-1)……(21)]]>據(jù)以上(19)，(20)，(21)式，圖5的非線性信號(hào)處理裝置的傳遞函數(shù)H(Z)要為以下的式子H(Z)＝1+H1(Z)·H4(Z)·H3(Z) ……(22)這里，特別地將(20)式變形以求下式
H4(Z)=X ·Td/△1+X+Td/△(1-Z-1)1-Td/△1+X+Td/△·Z-1……(23)]]>從以上的說(shuō)明可知，本實(shí)施例圖5的非線性處理裝置，通過(guò)據(jù)H(Z)而進(jìn)行的動(dòng)作，顯示出非線性增強(qiáng)回路的特性。圖5的第1信號(hào)處理電路13由(19)式的H1(Z)所表示，具有增強(qiáng)信號(hào)的高頻成分的增強(qiáng)特性，第2信號(hào)處理電路15具有由(21)式H3(Z)所表示的HPF的特性。還有，非線性信號(hào)處理電路14具有由(23)式H4(Z)所表示的特性。因此，在表示非線性信號(hào)處理電路14的結(jié)構(gòu)的圖4中，根據(jù)這個(gè)H4(Z)，延遲電路20及延遲電路23將信號(hào)延遲的時(shí)間為1標(biāo)本化周期△。即是，上述的整數(shù)n為1。乘法電路乘于信號(hào)的乘數(shù)K為X。而非線性電路22為了將信號(hào)壓縮為非線性而乘于信號(hào)的乘數(shù)F被表示為F＝ (Td/△)/(1+X+Td/△) ……(24)在這(24)式右邊的Td，由于據(jù)上述(4)式，比例于2個(gè)二極管5.6(圖1)的反并聯(lián)接合體的內(nèi)部電阻值Rd，所以，根據(jù)信號(hào)的振幅，它的值也非線性地變化。因此，(24)式F也是非線性的系數(shù)，根據(jù)這個(gè)F，非線性電路22的輸入輸出特性便可決定。圖9顯示出這個(gè)輸入輸出特性。在該圖中，橫軸U是向非線性電路22的輸入信號(hào)，縱軸V則代表輸出信號(hào)。以下就這個(gè)輸入輸出特性加以說(shuō)明。
由于Rd表示2個(gè)二極管的反并聯(lián)接合體的內(nèi)部電阻，它的值由二極管的電壓電流特性所決定。這個(gè)二極管的電壓電流特性，當(dāng)加在二極管兩端的電壓微小時(shí)，則幾乎沒(méi)有電流，當(dāng)電壓超過(guò)了Knee電位時(shí)，電流便急劇地增加成為近于導(dǎo)通的狀態(tài)。因此，使用圖9以觀察非線性電路22的輸入輸出特性。現(xiàn)假定輸入U(xiǎn)的振幅小于U0時(shí)，二極管兩端的電壓微小而沒(méi)有電流，在此范圍內(nèi)Rd變?yōu)闊o(wú)限大。因此，據(jù)(4)式，Td也變?yōu)闊o(wú)限大，進(jìn)而據(jù)(24)式F成為一定的值1。從以上的敘述可知，輸入U(xiǎn)在-U0＜U＜U0的范圍內(nèi)，輸出
與輸入U(xiǎn)成線性關(guān)系(圖9的點(diǎn)劃線所示)，這時(shí)的斜度a(圖9)為1，其次，現(xiàn)察對(duì)于輸入U(xiǎn)的振幅超過(guò)了U0的較大振幅的非線性電路22的輸出關(guān)系。隨著二極管兩端的電壓的增大，電流開(kāi)始流出，其內(nèi)部電阻，Rd則變得更小。因此，據(jù)(24)式，由于F也變得小于1，所以，圖99中表示輸入輸出特性的曲線(以實(shí)施表示)，當(dāng)U超過(guò)U0時(shí)，脫離了△＝aU的直線而表示出輸出V的振幅被壓縮了的非線性關(guān)系?？墒牵词苟O管兩端電壓超過(guò)了Knee而成為近于導(dǎo)通狀態(tài)，內(nèi)部電阻Rd也不會(huì)降到零，所以對(duì)于較大振幅的輸入，其輸出的振幅也不會(huì)小于對(duì)于較小振幅的輸入時(shí)的輸出振幅，如圖9所示，對(duì)于輸入振幅，其輸出振幅表現(xiàn)出單調(diào)增加的關(guān)系。
再者，雖然通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)輸入輸出特性時(shí)，將特性作直線近似，而使用開(kāi)關(guān)電路及加減法電路等也是可能的(圖9中，以虛線表示)，但如果使用將特性預(yù)先存儲(chǔ)的ROM(只讀存儲(chǔ)器)，則在開(kāi)關(guān)點(diǎn)的波形也不會(huì)走樣。這是非常有效的方法。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)定表示增強(qiáng)特性的第1信號(hào)處理電路13，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性信號(hào)處理電路14及表示HIF的特性的第2信號(hào)處理電路15，那么根據(jù)輸入信號(hào)的信號(hào)電平而使增強(qiáng)量非線性地變化的非線性增強(qiáng)的特性就可以通過(guò)比模擬信號(hào)處理技術(shù)具有更優(yōu)秀的集成度及安定度的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。
其次，就本發(fā)明的第2實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置加以說(shuō)明。與上述的實(shí)施例所示的非線性增強(qiáng)特性一樣，本實(shí)施例也顯示出非線性增強(qiáng)特性。本實(shí)施例的構(gòu)成雖與圖5的第一實(shí)施例的構(gòu)成及圖3的非線性電路14的構(gòu)成相同，但第2信號(hào)處理電路15，其結(jié)構(gòu)是將輸入該電路的信號(hào)原封不動(dòng)地引導(dǎo)到算術(shù)運(yùn)算電路16或加法電路27，以及非線性電路22的輸入輸出特性與上述圖9的輸入輸出特性有若干的不同點(diǎn)。以下使用電路模型圖及傳遞函數(shù)來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。
在上述第1實(shí)施例所用過(guò)的圖8的電路模型中，電路模型48的傳遞函數(shù)是以(17)式的H4(S)來(lái)表示，以及電路模型32的傳遞函數(shù)則以(14)式的H3(S)來(lái)表示。這些H4(S)、H3(S)都是HPF。還有，若以下面的式子定義H5(S)，則有H5(S)＝H4(S)·H3(S) ……(25)H5(S)也是HPF。據(jù)(17)，(14)式的H4(S)、H3(S)、H5(S)可表示如下H5(S)= (XTTdS2)/((1+X)+〔(1+X)T+Td〕S+TTdS2) ……(26)在這H5(S)中進(jìn)行電路的簡(jiǎn)化。為了知道在電路的頻率領(lǐng)域中的增益特性及相位特性，一般的方法是令S＝j(luò)w。這時(shí)，由于W表示信號(hào)的角頻率，在考慮增益特性時(shí)，可以為對(duì)于高頻成分，S變大，而對(duì)于低頻成分，S則變小?，F(xiàn)在，由于(26)式的H5(S)具有作為HPF的特性，所以可將高頻領(lǐng)域的響應(yīng)作為近似電路的簡(jiǎn)化來(lái)考慮。在(26)式右邊分?jǐn)?shù)的分母是S的2次式。因此，當(dāng)2次式的S充分地增大時(shí)，可將S的0次項(xiàng)，即常數(shù)項(xiàng)消去。如果將這樣近似后的傳遞函數(shù)記作H6(S)，則H6(S)可用下式表示H5(S)H6(S)＝ (XTTdS)/((1+X)T+Td+TTdS) ……(27)從這式可以知道H6(S)也具有HPF的特性。
根據(jù)以上的傳遞函數(shù)的近似，可以將上述第1實(shí)施例的電路模型(圖8)作成象圖10一樣。在圖10的電路模型中，與圖8的電路模型所不同的是電路模型49及電路模型50，電路模型49是在不變電阻上并聯(lián)地附加上電阻51，其電阻值可用R1+R2來(lái)表示。其次，關(guān)于電路模型50，若把其傳遞函數(shù)記作H7(S)，則H7(S)＝1 ……(28)這是因?yàn)樯鲜鰣D8的電路模型48和電路模型32，通過(guò)式(27)而被近似為圖10的電路模型49的緣故。
下面與上述第1實(shí)施例一樣，使用差分方法，將圖10所示的非線性增強(qiáng)電路的模型向離散時(shí)間系統(tǒng)作S-Z變換。
圖10中，由于電路模型30的特性H1(S)與圖8的電路模型30相等。所以它的Z變換式與上述(19)式的H1(S)完全相等。還有，由于圖10的電路模型50的特性像(28)式一樣成為1，所以Z變換式H7(Z)也為H7(Z)＝1 ……(29)
其次，關(guān)于電路模型49的特性H6(S)，以上述的(18)式作S-Z變換，則成如下的H6(Z)式H6(Z)=X ·TTd△(1-Z-1)(1+X)T+Td+TTd△(1-Z-1)……(30)]]>這H6(Z)變形后，成為，H6(Z)=X ·TTd/△(1+X)T+Td+TTd/△(1-Z-1)1-TTd/△(1+X)T+Td+TTd/△Z-1……(31)]]>據(jù)以上的說(shuō)明，本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置的特性H(Z)是依照以下的式子而動(dòng)作，H(Z)＝1+M1(Z)·H6(Z)·H7(Z) ……(32)表示出非線性增強(qiáng)的特性。圖5的第1信號(hào)處理電路13具有與第1實(shí)施例的情形完全相等地增強(qiáng)信號(hào)的高頻成分的增強(qiáng)特性，但第2信號(hào)處理電路15，如(29)式H7(Z)所示，將輸入的信號(hào)原封不動(dòng)地輸出。還有，關(guān)于非線性信號(hào)處理電路14，則以(31)式H6(Z)來(lái)表示，圖4的延遲電路20及延遲電路23的延遲時(shí)間為△，乘法電路25的乘數(shù)K為X，這是與第1實(shí)施例相同的，但由于非線性電路22將信號(hào)壓縮為非線性，據(jù)(31)式，相乘的乘數(shù)F以下式表示F＝ (TTd/△)/((1+X)T+Td+TTd/△) ……(33)
這個(gè)乘數(shù)F，與上述圖3第1實(shí)施例的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系所說(shuō)明的同樣地參慮，在信號(hào)電平小時(shí)，由于Td為無(wú)限大。所以F顯示出一定值 (T/△)/(1+T/△) ，隨著信號(hào)電平的增大。F就逐漸減小。因此，輸入輸出關(guān)系具有在圖9中輸入U(xiǎn)的信號(hào)電平小時(shí)的輸入輸出的斜度a為 (T/△)/(1+T/△) 的情形時(shí)的特性。
如上所述，據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)立顯示增強(qiáng)特性的第1信號(hào)處理電路13，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性信號(hào)處理電路14以及將輸入信號(hào)原封不動(dòng)地輸出的第2信號(hào)處理電路15，就能以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)輸入信號(hào)的信號(hào)電平以使增強(qiáng)量變化的非線性增強(qiáng)的特性，并且與上述本發(fā)明的第1施例相比較時(shí)，具有其第2信號(hào)處理電路15的電路規(guī)?？s小了的特征。
其次，敘述有關(guān)本發(fā)明的第3實(shí)施例。本實(shí)施的構(gòu)成，顯示在與上述本發(fā)明的第1及第2實(shí)施例的圖5相同的方塊圖中。第3實(shí)施例與上述第1實(shí)施例所不同的是在圖5中，第1信號(hào)處理電路13的特性具有取出信號(hào)的高頻成分的HPF的特性。下面，將使用電路模型來(lái)說(shuō)明。
首先，在上述本發(fā)明的第1實(shí)施的說(shuō)明中，以不通過(guò)低頻成分的電容器來(lái)近似圖7的電路模型31的電容器37及電阻38的并聯(lián)接合體，而將電路簡(jiǎn)化為圖8的電路模型48。以同樣的手法，圖8的電路模型30的電容器33和電阻34的并聯(lián)接合體，由于緊接著的是具有HPF特性的電路模型48，在這點(diǎn)意味上，如果以不通過(guò)低頻成分的電容器來(lái)近似，圖8的電路模型30就能像圖11的非線性增強(qiáng)的電路模型所示的電路模型52那樣地構(gòu)成。在電路模型52中決定電容器近似的電容器容量的角頻率，可以是圖8的電容器33與電阻34的并聯(lián)接合體所具有的共振頻率，但在本實(shí)施例中，為了方便起見(jiàn)，也與上述的第1實(shí)施例同樣地選擇無(wú)限大的角頻率，將電阻34除去而構(gòu)成。
如上所述，將圖8的電路模型30近似后的圖11的電路模型52的傳遞函數(shù)H8(S)可用下式表示H8(S)＝ (TS)/(X+TS) ……(34)以上述的差分方法對(duì)H8(S)作S-Z變換，就得到下式的H8(Z)。
H8(Z)=T△(1-Z-1)X+T△(1-Z-1)……(35)]]>從這式可以知道，H8(Z)具有只通過(guò)信號(hào)的高頻成分的HPF的特性。
據(jù)以上的說(shuō)明，本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置的構(gòu)成是圖5，該圖中，第1信號(hào)處理電路13的特性是由(35)式的H8(Z)所表示的HPF的特性，而非線性信號(hào)處理電路14及第2信號(hào)處理電路15的特性則與上述第1實(shí)施例的情形相同，分別由(23)式的H4(Z)及(21)式的H3(Z)所表示。因此，本實(shí)施例的特性H(Z)根據(jù)下式而動(dòng)作H(Z)＝1+H8(Z)·H4(Z)·H3(Z) ……(36)這表示出非線性增強(qiáng)的特性。
如上所述，據(jù)本實(shí)施例，藉著設(shè)立通過(guò)信號(hào)的高頻成分的第1信號(hào)處理電路13，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性信號(hào)處理電路14以及顯示HPF的特性的第2信號(hào)處理電路15，就能以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)信號(hào)的信號(hào)電平使增強(qiáng)量非線性地變化的非線性增強(qiáng)的特性，并且與本發(fā)明的第1實(shí)施例比較時(shí)，第1信號(hào)處理電路13的特性是不是在直流成分上加上高頻成分的增強(qiáng)特性，而由于具有只通過(guò)高頻成分的HPF的特性，所以它的輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍可以縮小，從而使電路的規(guī)模變小。
其次，就有關(guān)本發(fā)明的第4實(shí)施例加以說(shuō)明。本實(shí)施例的構(gòu)成與表示上述第1實(shí)施例的圖5相同，但在圖5中，第1信號(hào)處理電路13的特性顯示出取出高頻成分的HPF的特性，而第2信號(hào)處理電路15的特性則具有把輸入的信號(hào)原封不動(dòng)地輸出的特性。下面以電路模型來(lái)說(shuō)明。
首先，在上述的第3實(shí)施例中，將圖8的電路模型30簡(jiǎn)化為圖11的電路模型52。還有，在上述的第2實(shí)施例中，將圖8的電路模型48及電路模型32分別簡(jiǎn)化為圖10的電路模型49和模型50。前已說(shuō)明。圖11和圖10所示的電路都是作為非線性增強(qiáng)電路而動(dòng)作的，這里，如圖12所示，以電路模型52，49，50構(gòu)成的電路也是作為非線性增強(qiáng)電路而動(dòng)作的。其特性H(S)，使用上述(34)式的H8(S)、(27)式的H6(S)及(28)式的H7(S)，可表示如下H(S)＝1+H8(S)·H6(S)·H7(S) ……(37)通過(guò)上述的(18)式，將這個(gè)H(S)進(jìn)行S-Z變換后的特性H(Z)。由于可用上述(35)式的H8(Z)、(31)式的H6(Z)(29)式的H7(Z)來(lái)表示H(Z)＝1+H8(Z)·H6(Z)·H7(Z) ……(38)所以，這個(gè)(38)式的H(Z)也是作為非線性增強(qiáng)而動(dòng)作的。而且上述的構(gòu)成，比較上述的第2實(shí)施例，由于第1信號(hào)處理電路13的特性具有HPF特性，所以能縮小它的動(dòng)態(tài)范圍，另外，與上述的第3實(shí)施例相比時(shí)，由于第2信號(hào)處理電路15將輸入信號(hào)原封不動(dòng)地輸出，所以它的電路規(guī)模也可以縮小。
其次，對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置加以說(shuō)明。本實(shí)施例的構(gòu)成與上述圖5的構(gòu)成是相同的，與上述第1，第2，第3及第4實(shí)施例顯示出非線性增強(qiáng)特性一樣，本實(shí)施例也顯示出非線性增強(qiáng)特性。本實(shí)施例，在圖5中，第1信號(hào)處理電路13具有將輸入信號(hào)照原樣地輸出的特性，除了非線性電路22的輸入輸出特性有若干不同點(diǎn)以外，與上述第1及第3實(shí)施例相同。
以下用電路模型及傳遞函數(shù)來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。
在上述第3實(shí)施例的說(shuō)明所使用過(guò)的圖11的電路模型中，電路模型52的傳遞函數(shù)是(34)式的H8(S)，還有，電路模型48則由(17)式H4(S)所表示，這些H8(S)，H4(S)均具有HPF的特性。關(guān)于這連結(jié)著的兩個(gè)HPFH8(S)、H4(S)，使用在上述第2實(shí)施例中所用的手法(參照(25)、(26)、(27)式)對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化。首先，以下式定義H9(S)H9(S)＝H8(S)·H4(S)= (X·TTdS2)/(X(1+X)+〔(1+X)T+XTd〕S+TTdS2) ……(39)由于這個(gè)H9(S)也具有HPF的特性，這里，注意高頻成分，將(39)式的分母部分的S的2次式近似為1次式。假設(shè)S對(duì)于高頻成分的響應(yīng)充分地大，以消去該2次式的常數(shù)項(xiàng)。這將這樣地得到H9(S)的近似傳遞函數(shù)記為H10(S)，則H10(S)變?yōu)镠9(S)H10(S)＝ (XTTdS)/((1+X)T+XTd+TTdS) ……(40)從這式可以知道H10(S)也同樣具有HPF的特性。
如上所述，將傳遞函數(shù)近似時(shí)，本實(shí)例的電路模型就變成如圖13所示那樣。這個(gè)電路模型與圖11的電路模型所不同的是電路模型53及電路模型54。電路模型53具有將輸入信號(hào)照原樣輸出的特性，其傳遞函數(shù)記作H11(S)，則H11(S)變?yōu)镠11(S)＝1 ……(41)還有，電路模型54，其特性由(40)式H10(S)所表示，成為在圖11的電路模型48的可變電阻40上并聯(lián)地附加上電阻55(電阻值為(R1+R2)R2/R1)而成的電路模型。以下，同上述(18)式的差分方法將圖13所示的非線性增強(qiáng)的電路模型向時(shí)間離散系統(tǒng)進(jìn)行S-Z變換。
電路模型53的據(jù)Z變換式的傳遞函數(shù)H11(Z)，從(41)式，得H11(Z)＝1 ……(42)電路模型54的傳遞函數(shù)H10(Z)，從(40)式，得H10(Z)=X ·TTd△(1-Z-1)(1+X)T+XTd+TTd△(1-Z-1)]]>
=X ·TTd/△(1+X)T+XTd+TTd/△(1-Z-1)1-TTd/△(1+X)T+XTd+TTd/△Z-1……(43)]]>還有，關(guān)于由電路模型32，則是(21)式的H3(Z)。
從以上的說(shuō)明可以知道本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置的特性H(Z)根據(jù)下式而動(dòng)作H(Z)＝1+H11(Z)·H10(Z)·H3(Z) ……(44)顯示出非線性增強(qiáng)的特性。
再者，至于本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理電路14，由于以(43)式的H10(Z)來(lái)表示，故圖4的延遲電路20及延遲電路23把信號(hào)延遲的時(shí)間為△，而乘法電路25乘于信號(hào)的乘數(shù)K為X。可是，非線性電路22，為了將信號(hào)壓縮為非線性信號(hào)而乘數(shù)F，據(jù)(43)式，則以下式表示F＝ (TTd/△)/((1+X)T+XTd+TTd/△) ……(45)這個(gè)F的值在輸入于非線性電路22的信號(hào)的信號(hào)電平小時(shí)，因?yàn)門(mén)d變?yōu)闊o(wú)限大，據(jù)(45)式而變?yōu)橐欢ㄖ?(T/△)/(X+T/△) ，非線性電路22的輸入輸出關(guān)系是斜度為 (T/△)/(X+T/△) 的線性，但隨著信號(hào)電平的增大，Td變小，F(xiàn)也隨之變小，而信號(hào)則被壓縮。以上的輸入輸出關(guān)系具有與在圖9中輸入U(xiǎn)的信號(hào)電平小時(shí)的斜度a為 (T/△)/(X+T/△) 的情形相同的特性。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)立具有將輸入信號(hào)照原樣地輸出的特性的第1信號(hào)處理電路13，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性信號(hào)處理電路14及具有HPF的特性的第2信號(hào)處理電路15，就能以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)輸入信號(hào)的信號(hào)電平使增強(qiáng)量非線性地變化的非線性增強(qiáng)的特性，而且與本發(fā)明的第1或第3實(shí)施例相比時(shí)，其第1信號(hào)處理電路13的特性并不是增強(qiáng)特性及HPF的特性，而是將輸入的信號(hào)原樣地輸出，所以能將電路規(guī)模大大地縮小。
其次，敘述有關(guān)本發(fā)明的第6實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置。本實(shí)施例也與上述圖5一樣，顯示出非線性增強(qiáng)的特性，但圖5的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15的特性都是將輸入的信號(hào)原樣地輸出。以下將說(shuō)真動(dòng)作。
在上述第5實(shí)施例的說(shuō)明中有使用過(guò)的圖13的電路模型里，由于電路模型54及電路模型32均顯示出HPF的特性，所以像在第2，第4，第5實(shí)施例中所作的那樣，進(jìn)行了電路的簡(jiǎn)化。在該圖中，電路模型54的傳遞函數(shù)為(40)式的H10(S)，還有，電路32的傳遞函數(shù)由(14)式的H3(S)所表示。
這里，首先定義H12(S)如下H12(S)＝H10(S)·H3(S)＝ (XTTdS·TS)/(〔(1+X)T+XTd+TTdS〕(1+TS))
= (XT2TdS2)/((1+X)T+Td+(1+X)(T+Td)Ts+T2TdS) ……(46)由于這個(gè)H12(S)也具有HPF的特性，所以注意其高頻成分，將右邊關(guān)于S的常數(shù)項(xiàng)消去以作近似。近似后的傳遞函數(shù)H13(S)變?yōu)镠12(S)H13(S)＝ (X·TTdS)/((1+X)(T+Td)+TTds) ……(47)從(47)式可知H13(S)也具有HPF的特性。
如上所述，進(jìn)行了傳遞函數(shù)的近似后，本實(shí)施例的電路模型就變?yōu)閳D14的樣子。這個(gè)電路模型與上述圖13的電路模型就變?yōu)閳D14的樣子。這個(gè)電路模型與上述圖13的電路模型所不同的是，電路模型56及電路模型57，電路模型57具有將輸入的信號(hào)原樣地輸出的特性，假設(shè)其傳遞函數(shù)為H14(S)，則有H14(S)＝1 ……(48)另外，至于電路模型56，由于其特性由(47)式的H13(S)所表示代替上述圖13的電路模型54的電阻55的是具有電阻值R2的電阻58。據(jù)上述(18)而對(duì)以上的H13(S)，H14(S)進(jìn)行S-Z變換，得以下的2式H13(Z)=X ·TTd△(1-Z-1)(1+X)(T+Td)+TTd△(1-Z-1)]]>
=X ·TTd/△(1+X)(T+Td)+TTd/△·(1-Z-1)1-TTd/△(1+X)(T+Td)+TTd/△Z-1……(49)]]>H14(Z)＝1 ……(50)還有，關(guān)于電路模型53，與上述第5實(shí)施例一樣，具有將輸入的信號(hào)原樣地輸出的特性，其傳遞函數(shù)為上述(42)式的H11(S)。如上所述，本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理電路的傳遞函數(shù)H(Z)據(jù)下式而動(dòng)作，H(Z)＝1+H11(Z)·H13(Z)·H14(Z)=1+X ·TTd/△(1+X)(T+Td)+Td/△(1-Z-1)1-TTd/△(1+X)(T+Td)+TTd/△Z-1……(51)]]>具有非線性增強(qiáng)的特性。
至于本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理電路14(圖5)，在圖4中，延遲電路20及延遲電路23將信號(hào)延遲的時(shí)間為△，乘法電路25乘于信號(hào)的乘數(shù)K的值為X，非線性電路22為了將信號(hào)壓縮為非線性而乘上乘數(shù)F的值，從(49)式為F＝ (TTd/△)/((1+X)(T+Td)+TTd/△) ……(51)由于當(dāng)非線性電路22的輸入信號(hào)電平小時(shí)Td變?yōu)闊o(wú)限大，這個(gè)F值，據(jù)(52)而成為一定值 (T/△)/(1+X+T/△) ，其輸入輸出關(guān)系為斜度(T/△)/(1+X+T/△) 的線性，但當(dāng)非線性電路22的輸入的信號(hào)電平增大時(shí)，Td的值變小，F(xiàn)也隨著變小，信號(hào)因而被壓縮。以上的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系，顯示出與上述圖9中輸入U(xiǎn)的信號(hào)電平小時(shí)，令其斜度為 (T/△)/(1+X+T/△) 的情形一樣的關(guān)系。
根據(jù)以上所說(shuō)明的本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)立具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15，以及將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性處理電路14，就可以使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)輸入信號(hào)的信號(hào)電平使增強(qiáng)量非線性地變化的非線性增強(qiáng)特性，并且，第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15的特性并不是增強(qiáng)特性及HPF特性，而是將輸入信號(hào)原樣地輸出，所以能大大地縮小電路的規(guī)模。
其次，敘述有關(guān)本發(fā)明的第7實(shí)施例。本實(shí)施例的構(gòu)成與上述圖5的構(gòu)成一樣具有非線性增強(qiáng)的特性;該圖的非線性處理電路14的構(gòu)成則如圖15所示的構(gòu)成一樣。圖15的非線性處理電路14的構(gòu)成與上述圖4所示的構(gòu)成相同，但非線性電路22，可以將22a至22c的2個(gè)或2個(gè)以上的非線性電路之中的一個(gè)轉(zhuǎn)換，還有，乘法電路25可以將從25a至25c的2個(gè)或2個(gè)以上的乘法電路之中的一個(gè)轉(zhuǎn)換。以下說(shuō)明其動(dòng)作。
關(guān)于第6實(shí)施例的傳遞函數(shù)H(Z)，已在(51)式中說(shuō)明過(guò)。這時(shí)的非線性電路的非線性乘數(shù)由(52)式給出，還有，乘法電路25的乘數(shù)K為X?，F(xiàn)在，于圖4的構(gòu)成中，使用F，K以重寫(xiě)傳遞方程式H(Z)便得到下面的式子如上所述，作為具有非線性的特性的非線性信號(hào)處理裝置，舉出了若干個(gè)實(shí)施例來(lái)加以說(shuō)明。但是，在電路規(guī)模這點(diǎn)上，上述第6實(shí)施例是最有效的。這個(gè)第6實(shí)施例的傳遞函數(shù)H(Z)((51)式)也可以從現(xiàn)有技術(shù)的圖1的非線性增強(qiáng)電路的模型的傳遞函數(shù)H(S)((6)式)中導(dǎo)出。將(6)式變形，得下式H(S)=1+ (XTTdS2)/((1+X)+(1+X)(T+Td)S+TTdS2) ……(53)在這(53)式中，將右邊分母的S的2次式的常數(shù)項(xiàng)消去則變?yōu)镠(S)＝1+ (XTTdS)/((1+X)(T+Td)+TTdS) ……(54)這個(gè)H(S)正是上述第6實(shí)施例的電路模型的傳遞函數(shù)。因此，第6實(shí)施例，通過(guò)近似，在電路規(guī)模這點(diǎn)上是最小的，而原來(lái)的非線性增強(qiáng)特性也有效地作了近似。
H(Z)=1+KF(1-Z-1)1-FZ-1……(55)]]>原來(lái)的非線性增強(qiáng)特性，像已于圖1的先有技術(shù)的電路模型中所說(shuō)明那樣，取決于電容器的容量，電阻值及二極管的特性等。這些值以根據(jù)上述的(2)、(3)、(4)式的X、T、Td表示。而隨著這些X、T、Td的值而變化的，在(55)式中只有K及F。構(gòu)成本身則沒(méi)有任何變化。因此，在需要2個(gè)或2個(gè)以上的非線性增強(qiáng)特性時(shí)，只須將非線性電路22的非線性乘數(shù)F及乘法電路25的乘數(shù)K更換或轉(zhuǎn)換，而不必改變裝置的構(gòu)成。這是容易實(shí)行而有效的方法。特別是，在錄象機(jī)中，將信號(hào)處理部IC化的時(shí)候，其視頻信號(hào)的方式，例如由于NTSL(美國(guó)采色電視標(biāo)準(zhǔn))及PAL(逐行例相制)等而必須改變非線性增強(qiáng)特性以及標(biāo)本化周期時(shí)，因?yàn)榭梢栽谕粯?gòu)成或同一IC中進(jìn)行轉(zhuǎn)換而使用，所以是非常有效的。
以上就本發(fā)明的作為非線性信號(hào)處理裝具有非線性增強(qiáng)特性的若干實(shí)施例已作了說(shuō)明?？墒?，下面就具有與非線性增強(qiáng)為逆性，即非線性減弱的特性的非線性信號(hào)裝置加以說(shuō)明。
圖16是本發(fā)明的第8實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置的方塊圖。本實(shí)施例與上述圖5的構(gòu)成所不同的是，輸入于輸入端子12的信號(hào)是被非線性增強(qiáng)了的視頻信號(hào)，而從輸出端子17輸出的信號(hào)則是將自輸入端子所輸入的信號(hào)線性減弱后的信號(hào)，算術(shù)運(yùn)算電路16具有從得自輸入端子12的信號(hào)中減去得自第2信號(hào)處理電路15的信號(hào)的減法機(jī)能。這也可看作是減法電路59。還有，至于非線性信號(hào)處理電路14，雖然與上述圖4的構(gòu)成完全相等。但這里為了與上述的非線性增強(qiáng)的情形區(qū)別，在圖4中，令非線性電路為了將信號(hào)壓縮為非線性而乘上的乘數(shù)為F′，乘法電路25乘于信號(hào)的乘數(shù)為K′。下面說(shuō)明其動(dòng)作。
表示于現(xiàn)有技術(shù)所敘述的非線性增強(qiáng)特性的傳遞函數(shù)如(6)式所示。為了將據(jù)(6)式的H(S)而被非線性增強(qiáng)了的信號(hào)還原為原來(lái)的信號(hào)，必須要有1/H(S)這樣的特性?，F(xiàn)把這個(gè)非線性減弱的特性記為G(S)，根據(jù)(6)式，有G(S)＝1/H(S)＝1- (X·TdS·TS)/((1+X)(1+TdS)(1+TS)) ……(56)這里，將G1(S)、G2(S)定義如下G1(S)=X1+X·TdS1+TdS……(57)]]>G2(S)＝ (TS)/(1+TS) ……(58)通過(guò)上述的(18)式將這些G1(S)、G2(S)作S-Z變換，就得到以下的G1(Z)、G2(Z)G1(Z)=X1+X·Td/△1+Td/△(1-Z-1)1-Td/△1+Td/△Z-1……(59)]]>G2(Z)= (T/△(1-Z1))/(1+T/△(1-Z1)) ……(60)還有，現(xiàn)把具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性的傳遞函數(shù)，如果令G3(Z)＝1 ……(61)將上述(56)式的顯示非線性減弱特性的傳遞函數(shù)G(S)進(jìn)行S-Z變換，則據(jù)(59～(61)式，G(Z)變?yōu)镚(Z)＝1-G3(Z)·G1(Z)·G2(Z) ……(62)
如上所述，在圖16的構(gòu)成中，第1信號(hào)處理電路13將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性以G3(Z)表示，非線性信號(hào)處理電路14以G1(Z)表示，而第2信號(hào)處理電路15具有HPF的特性，以G2(Z)表示。再者，至于非線性處理電路14，圖4中，延遲電路22及延遲電路23將信號(hào)延遲時(shí)間△，乘法電路乘于信號(hào)的乘數(shù)K′的值，據(jù)(59)式而為X/(1+X)，而非線性電路22為了將信號(hào)壓縮為非線性而乘上的乘數(shù)F′為
這F′的值，因?yàn)榉蔷€性電路22的輸入信號(hào)電平小時(shí)Td變?yōu)闊o(wú)限大，據(jù)(63)式而變?yōu)橐欢ㄖ?，所以它的輸入輸出關(guān)系為斜度1的線性，可是，當(dāng)非線性電路22的輸入信號(hào)電平增大時(shí)，Td的值變小。F也隨之變小，而信號(hào)則被壓縮下去。以上的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系顯示出與上述圖9中輸入U(xiǎn)的信號(hào)電平小時(shí)的斜度a為1時(shí)的同樣關(guān)系。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)立具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性的第1信號(hào)處理電路13，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性電路14，具有HPF的特性的第2信號(hào)處理15以及具有減法機(jī)能的算術(shù)運(yùn)算電路16，就能容易地以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)具有將非線性增強(qiáng)了的信號(hào)還原為原來(lái)信號(hào)的非線性減弱的特性。
其次，說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的第9實(shí)施例。本實(shí)施例的構(gòu)成與上述第8實(shí)施例的構(gòu)成(圖16)一樣，具有非線性減弱的特性，但跟第8實(shí)施例有若干不同點(diǎn)，那就是第圖16中，第2信號(hào)處理電路15的將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，構(gòu)成非線性信號(hào)處理電路14(圖4)的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系以及乘法電路25的乘數(shù)?，F(xiàn)說(shuō)明如下。
將表示上述(56)式的非線性減弱的特性的傳遞函數(shù)G(S)變形，得G(S)=1-X1+X·T ·TdS21+(T+Td)S+TTdS2……(64)]]>由于(64)式的右邊第2項(xiàng)本身具有不讓低頻成分通過(guò)的特性，所以把右邊第2項(xiàng)的分母的S的2次式中的常數(shù)項(xiàng)消去，以進(jìn)行電路的簡(jiǎn)化。將消去常數(shù)項(xiàng)的右邊第2項(xiàng)記為G4(4)，則G4(S)可用下式表示G4(S)=X1+X·TTdST+Td+TTdS……(65)]]>這個(gè)G4(S)也同樣顯示出HPF的特性。這里，根據(jù)上述(18)式，對(duì)G4(S)進(jìn)行S-Z變換，以求出G4(Z)。
G4(Z)=X1+X·TTd/△T+Td+TTd/△(1-Z1)1-TTd/△T+Td+TTd/△Z1……(66)]]>這個(gè)G4(Z)可在圖16的非線性信號(hào)處理電路14中構(gòu)成。這時(shí)，在圖4中，為了將非線性電路22的信號(hào)壓縮為非線性而乘上的乘數(shù)F′及乘法電路25的乘數(shù)K′分別表示為F′＝ (TTd/△)/(T+Td+TTd/△) ……(67)F′＝ (X)/(1+X) ……(68)特別是關(guān)于F′，當(dāng)非線性電路22的輸入的信號(hào)電平小時(shí)Td變?yōu)闊o(wú)限大，而F′則為 (T/△)/(1+T/△) 的一定值，Td隨著非線性電路22的輸入的信號(hào)電平的增大而變小，因而F′也變小而信號(hào)則被壓縮。這個(gè)輸入輸出關(guān)系，表示出與上述圖9中輸入U(xiǎn)的信號(hào)電平小時(shí)，令斜度a為 (T/△)/(1+T/△) 時(shí)的情形的同樣關(guān)系。
(轉(zhuǎn)接下頁(yè))
還有關(guān)于第2信號(hào)處理電路15，由于(64)式的右邊第2項(xiàng)簡(jiǎn)化為(65)式的G4(S)，所以，其具有將輸入信號(hào)原樣地輸出特性，如把其傳遞函數(shù)記做G5(Z)，則有，G5(Z)＝1 ……(69)進(jìn)而關(guān)于第1信號(hào)處理電路13，與上述第8實(shí)施例一樣，具有以(61)式的G3(Z)輸入的信號(hào)原樣地輸出的特性。像上述所構(gòu)成的本實(shí)施例的傳遞函數(shù)變?yōu)镚(Z)＝1-G3(Z)·G4(Z)·G5(Z) ……(70)如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)立具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性電路14及具有運(yùn)算機(jī)能的算術(shù)運(yùn)算電路16，就能以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)具有為了將非線性增強(qiáng)了的信號(hào)還原為原來(lái)信號(hào)的非線性減弱的特性。進(jìn)而，與上述的第8實(shí)施例相比時(shí)，由于第2信號(hào)處理電路15具有將輸入的信號(hào)原樣地輸出的特性，所以能將電路規(guī)?？s小。
其次，就本發(fā)明的第10實(shí)施例加以說(shuō)明。本實(shí)例的構(gòu)成與上述的圖16所示的相同，也是具有非線性減弱的特性，在該圖中，第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15都具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成與上述第7實(shí)施例相同，如圖15所示。說(shuō)明如下有關(guān)第9實(shí)施例的傳遞函數(shù)，已于(70)式說(shuō)明過(guò)。用圖4的非線性電路22的乘數(shù)F′及乘法電路25的乘數(shù)K′，將G(Z)改寫(xiě)為
G(Z)=1- (K′F′(1-Z-1))/(1-F′Z-1) ……(71)這里，如上述第7實(shí)施例所述那樣，本實(shí)施例的非線性減弱特性也只決定于(71)式的F′、K′的值，而其構(gòu)成則沒(méi)有變化。因此，如圖15所示，將F′、K′的2個(gè)或2個(gè)以上的值可在同一構(gòu)成中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以是非常有效的。
其次就本發(fā)明的第11實(shí)施例加以說(shuō)明。本實(shí)施例的構(gòu)成如圖17所示。該圖的構(gòu)成與圖3所示的構(gòu)成雖然是相等的，但在圖17中，輸入于輸入端子12的信號(hào)為減弱了的視頻信號(hào)或?qū)⒋艘曨l信號(hào)進(jìn)行非線性增強(qiáng)后的信號(hào)，第1信號(hào)處理電路13具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，非線性信號(hào)處理電路14具有如圖15所示的構(gòu)成，而第2信號(hào)處理電路15則具有HPF的特性，算術(shù)運(yùn)算電路16包括具有加法機(jī)能的加法電路27及具有減法機(jī)能的減法電路59，它將此兩個(gè)輸出轉(zhuǎn)換，具有運(yùn)算電路16的輸出機(jī)能，而于輸出端子17輸出。根據(jù)以上的構(gòu)成，本發(fā)明實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置，通過(guò)將構(gòu)成非線性信號(hào)處理電路14的非線性電路22(圖15)的乘數(shù)F與F′乘法電路25的乘數(shù)K與K′、及算術(shù)運(yùn)算電路的加法機(jī)能與減算機(jī)能分別轉(zhuǎn)換，而顯示出非線性增強(qiáng)的特性及非線性減弱特性。下面說(shuō)明其動(dòng)作。
首先，上述本發(fā)明的第5實(shí)施例具有非線性增強(qiáng)特性，其傳遞函數(shù)由上述(44)式所表示，還有，(44)式的H11(Z)、H10(Z)、H3(Z)分別由(42)式、(40)式及(21)式表示。與此比較，上述第8實(shí)施例具有非線性減弱的特性，其傳遞函數(shù)以上述(62)式的G(Z)來(lái)表示，而其中的G3(Z)、G1(Z)、G2(Z)則分別由(61)式、(59)式及(60)式所表示。這里，根據(jù)(42)式及(61)式，得H11(Z)＝G3(Z) ……(72)還有據(jù)(21)和(60)式，得H3(Z)＝G2(Z) ……(73)由于圖5的顯示非線性增強(qiáng)特性的構(gòu)成及圖16的顯示非線性減弱特性的構(gòu)成，第1信號(hào)處理電路13也具有將輸入信號(hào)照原樣地輸出的特性，進(jìn)而第2信號(hào)處理電路15也具有由上述(21)式或(60)式的右邊所表示的HPF的特性。所不同的是非線性信號(hào)處理電路14的特性及算術(shù)運(yùn)算電路16的運(yùn)算機(jī)能。因此，在本實(shí)施例中，使圖17的第1信號(hào)處理電路13具有將輸入的信號(hào)原樣地輸出的特性及使第2信號(hào)處理電路15具有由上述(21)式(60)式所表示的HPF的特性。還有，將非線形信號(hào)處理電路的構(gòu)成，作成如圖15所示那樣，使非線性電路22的特性，例如非線性電路22a能夠被轉(zhuǎn)換為上述(45)式的乘數(shù)F，而使非線性電路22b能被轉(zhuǎn)換為上述(63)式的乘數(shù)F′，據(jù)(21)式，令乘法電路25的乘數(shù)，例如乘法電路25a的乘數(shù)K為X，而據(jù)(60)式，令乘法電路25b的乘K′為X/(1+X)。再者，使圖17的算術(shù)運(yùn)算電路16像加法電路27及減法電路59那樣，能將兩個(gè)運(yùn)算機(jī)能轉(zhuǎn)換。作成像以上的構(gòu)造，將非線性電路22轉(zhuǎn)換為非線性電路22a，以及將乘法電路25及算術(shù)運(yùn)算電路16分別轉(zhuǎn)換為乘法電路25a和加法電路27，本實(shí)施例的特性就顯示出上述(44)式的非線性增強(qiáng)特性，相反地，分別轉(zhuǎn)換為非線性電路22b、乘法電路25b及減法電路59的方面時(shí)，則顯示出(62)式的非線性減弱的特性。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，由于可以將非線性增強(qiáng)及非線性減弱的兩個(gè)特性在同一構(gòu)成中實(shí)現(xiàn)，共用電路，所以對(duì)于縮小電路規(guī)模是非常有效的。
其次，就有關(guān)本發(fā)明的第12實(shí)施例加以說(shuō)明。本實(shí)施例的構(gòu)成與上述的實(shí)施例11的構(gòu)成相同，并顯示于圖17中，還有，該圖的非線性處理電路14也顯示出圖15的構(gòu)成，但第2信號(hào)處理電路15的特性具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性。本實(shí)施例與上述的第11實(shí)施例一樣，可轉(zhuǎn)換非線性增強(qiáng)及非線性減弱的兩種特性。以下說(shuō)明其動(dòng)作。
首先，上述第6實(shí)施例具有非線性增強(qiáng)的特性，其傳遞函數(shù)由(51)式的H(Z)所表示，在圖5的構(gòu)成中，第1信號(hào)處理電路13與第2處理信號(hào)15均具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，非線性信號(hào)處理電路14則有圖4所示的構(gòu)成，以(49)式的H13(Z)的傳遞函數(shù)所表示的非線性電路22的乘數(shù)為(52)式的F，乘法電路25的乘數(shù)K為X，而算術(shù)運(yùn)算電路16像加法電路27所示那樣具有加法機(jī)能。還有，上述第9實(shí)施例具有非線性減弱的特性，其傳遞函數(shù)由(70)式的G(Z)所表示，圖16的構(gòu)成的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15都具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成如圖4所示，具有(65)式G4(Z)的傳遞函數(shù)，非線性電路22的乘數(shù)為(67)式的F′，乘法電路25的乘數(shù)為(68)式的K′，而算術(shù)運(yùn)算電路16如減法電路59所示那樣，具有減法機(jī)能。上述的第6實(shí)施與第9實(shí)施例的構(gòu)成中所不同的只是F與F′、K與K′、加法與減法。因此，跟上述第12實(shí)施例一樣，在圖15的非線性電路22中，只要將F與F′，在乘法電路25中，將乘數(shù)K與K′，以及像圖17所示，在算術(shù)運(yùn)算電路中，將加法和減法造成可分別轉(zhuǎn)換，當(dāng)分別轉(zhuǎn)換到F、K、加法時(shí)，就具有(51)式H(Z)的非線性增強(qiáng)特性，當(dāng)分別轉(zhuǎn)換到F′、K′、減法時(shí)，就能表現(xiàn)出(70)式H(Z)的非線性減弱特性。
如上所述，本實(shí)施例中，不但可以將非線性增強(qiáng)及非線性減弱在同一構(gòu)成中實(shí)現(xiàn)以使電路規(guī)?？s小，而且在與上述的第11實(shí)施例相比時(shí)，圖17所示的第2信號(hào)處理電路15具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，所以，在縮小電路規(guī)模這點(diǎn)上是有效的。
還有，在上述的第11實(shí)施例中，具非線性增強(qiáng)特性H(Z)〔(44)式〕的逆特性1/H(Z)，與轉(zhuǎn)換后的非線性減弱特性(62)或G(Z)并不一致。這是因?yàn)?44)式H(Z)是為了電路的簡(jiǎn)化，而將原來(lái)的非線性增強(qiáng)特性近似后的傳遞函數(shù)。可是，本實(shí)施例的非線性增強(qiáng)特性(51)式H(Z)的逆特性1/H(Z)，據(jù)(51)式，為1H(Z)=11+X ·TTd/△(1+X)(T+Td)+TTd/△(1-Z-1)1-TTd/△(1+X)(T+Td)+TTd/△Z-1]]>
=1-X1+X·TTd/△T+Td+TTd/△(1-Z-1)1-TTd/△T+Td+TTd/△Z-1……(74)]]>而與轉(zhuǎn)換后的非線性減弱特性的(70)式G(Z)相一致，所以更加有效。
其次，說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的第13實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置。本實(shí)施例的構(gòu)成與上述圖5所示的構(gòu)成相同，且該圖的非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成也與上述圖4所示的構(gòu)成一樣，但圖4的非線性電路14的輸入輸出特性為如圖18所示的特性。下面，說(shuō)明其動(dòng)作。
首先，在顯示非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成的圖4中，假設(shè)決定非線性電路22的輸入輸出關(guān)系的非線性乘數(shù)為P，乘法電路25的乘于信號(hào)的乘數(shù)為Q，延遲電路20及延遲時(shí)間為1標(biāo)本化周期△，這時(shí)，本實(shí)施例的傳遞函數(shù)E(Z)由下式所表示E(Z)=1+ (QP(1-Z-1))/(1-PZ-1) ……(75)這里，非線性乘數(shù)P，據(jù)圖18的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系，在輸入U(xiǎn)的振幅小于U0時(shí)為一定值a，但隨著增加到大于U0時(shí)，P則變得小于a，而對(duì)于比U1大的振幅則變?yōu)榱?。還有，假設(shè)當(dāng)非線性電路22的輸出的振幅變?yōu)樽畲髸r(shí)，輸入U(xiǎn)的振幅為U2輸出V的振幅為V2。但是(75)式的右邊第2項(xiàng)只要P≠0，就具有HPF的特性，所以(75)式E(Z)也表現(xiàn)出根據(jù)信號(hào)電平而將高頻成分非線性地增強(qiáng)的特性。
在具有上述特性的本實(shí)施例中，也說(shuō)明輸入端子于時(shí)刻t＝n△＜0時(shí)信號(hào)電平為零，于時(shí)刻t＝n△≥0時(shí)，信號(hào)電平為Us這樣的階梯信號(hào)的輸入?，F(xiàn)在，由于第1信號(hào)處理電路13與第2信號(hào)處理電路15都是將輸入信號(hào)原樣地輸出，而自輸入端子12被輸入的信號(hào)則原樣地被輸入到非線性信號(hào)處理電路14，非線性信號(hào)處理電路14的輸出則被原樣地導(dǎo)至算術(shù)運(yùn)算電路16。因此，被輸入的上述階梯信號(hào)首先被輸入到非線性信號(hào)處理電路14(圖4)的差分電路19。對(duì)于上述階梯信號(hào)，差分電路19的輸出在時(shí)刻t＝0時(shí)為Us，于時(shí)刻t≠0時(shí)為零。將這樣獲得的差分電路19輸出時(shí)的非線性電路22的輸出，就其信號(hào)電平的大小來(lái)加以說(shuō)明。
在t＜0時(shí)，由于差分電路19的輸出為零，所以非線性電路22的輸出也為零，延遲電路23的輸出于t≤0時(shí)是零。因此，非線性電路22的輸入在t＜0時(shí)為零，而在t＝0時(shí)為Us。還有，由于在t＞0時(shí)的差分電路19的輸出為零，非線性電路22的輸入與延遲電路23的輸出相等，是非線性電路22的輸出時(shí)間延遲了△的信號(hào)。
這里，在Us＜U0的情形下，非線性電路22的輸出在t＝0時(shí)為aUs，以后在t＝n△＞0(n為正整數(shù))時(shí)為an+1Us。其中a的值在系統(tǒng)的安定上須為a＜1，所以非線性電路22的輸出，具有在每一時(shí)間△中衰減a倍的特性，此時(shí)的時(shí)間常數(shù)由a所決定。
其次，在U0＜Us＜U1的情況下，非線性回路22的輸出在t＝0時(shí)為將Us據(jù)乘數(shù)P而衰減P倍，從圖18可知P的值為P＜a。因此，衰減量比在Us＜U0時(shí)的為大，收斂時(shí)間也短。于是，在非線性電路22的輸出信號(hào)電平變得比U0小之后，與上述的Us＜U0的情形一樣，每時(shí)間△內(nèi)衰減a倍。特別是圖18的輸出V的可取得的最大振幅值V2如小于U0，則所有U0＜Us＜U1的US，在t＞0的范圍內(nèi)將信號(hào)衰減a倍。
最后，在Us＞U1的情形，據(jù)圖18，非線性電路22的輸出在t＝0時(shí)為零。因此，在t＞0時(shí)，由于對(duì)非線性電路22的輸入只有零，所以非線性電路的輸出也為零。
如上所述，將具有圖18所示的輸入輸出關(guān)系的非線性電路22作為構(gòu)成的本實(shí)施例的特征，對(duì)于微小信號(hào)電平的信號(hào)表現(xiàn)出高頻增強(qiáng)的增強(qiáng)特性，但隨著信號(hào)電平的增大，而將其增強(qiáng)量壓縮，而對(duì)于更大信號(hào)電平的信號(hào)則幾乎不作高頻增強(qiáng)。這個(gè)特征，對(duì)于用錄象器及錄象盤(pán)等的信號(hào)處理中的非線性增強(qiáng)特性(對(duì)于大信號(hào)電平的信號(hào)壓縮其增強(qiáng)量，以防止因過(guò)度增強(qiáng)而造成的害處并改善高頻成分的S/N比)比上述的本來(lái)技術(shù)的特性(圖2)，可以說(shuō)是更合適的特性。
在非線性增強(qiáng)特性中，對(duì)于微小信號(hào)電平的信號(hào)，如圖2的A所示，雖具有增強(qiáng)了的高頻成份的頻率特性，但在錄象器及錄象盤(pán)等的記錄時(shí)，依靠放在非線性增強(qiáng)的后段的夾緊裝置等不能把過(guò)度的增強(qiáng)量除去，為了以信號(hào)再現(xiàn)時(shí)的非線性減弱來(lái)回復(fù)原來(lái)的信號(hào)，對(duì)于大信號(hào)電平的信號(hào)，需要如圖9的B所示的不被增強(qiáng)的特性。但是，在上述原來(lái)的技術(shù)及以顯示圖9的輸入輸出關(guān)系的非線性電路22為構(gòu)成要素的本發(fā)明的實(shí)施例中，為了獲得圖2的B的特性，須有無(wú)限大的信號(hào)電平，實(shí)際上，作為輸入信號(hào)，即使對(duì)于最大振幅的信號(hào)，高頻成分也被增強(qiáng)，而成為過(guò)度增強(qiáng)的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，通過(guò)令非線性電路22的輸入輸出關(guān)系如圖18所示那樣而將上述的狀態(tài)調(diào)整為輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，以調(diào)整該圖的U1，從而防止過(guò)度增強(qiáng)。
如上所述的本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)立將輸入信號(hào)原樣地輸出的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15，將信號(hào)的時(shí)間變化量壓縮為非線性的非線性信號(hào)處理電路14、及將非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成要素的非線性電路22的特性作成如圖18所示的輸入輸出關(guān)系，就能使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)比原來(lái)的非線性增強(qiáng)特性更有效地防止過(guò)度增強(qiáng)的特性。
其次，就本發(fā)明的第14實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置加以說(shuō)明。本實(shí)施例與上述第13實(shí)施例的構(gòu)成(圖5)相同，但在顯示非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成的圖4中，差分電路19的構(gòu)成是不同的。圖19顯示出本實(shí)施例非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成。
其構(gòu)成是在上述第13的實(shí)施例所使用的差分電路19(圖4)中設(shè)置振幅限制電路60，在該圖中，振幅限制電路60限制由延遲電路20和減法電路21而構(gòu)成的差分電路的輸出信號(hào)電平，能將后段加法電路24的輸入輸出動(dòng)態(tài)范圍、非線性電路22的輸入動(dòng)態(tài)范圍縮小。以下，說(shuō)明其動(dòng)作。
據(jù)圖18，由于非線性電路22的輸出V的信號(hào)電平的最大值為V2，所以延遲電路23的輸出信號(hào)最大電平也是V2，還有，據(jù)圖18，因?yàn)榉蔷€性電路22的輸入U(xiǎn)的最大信號(hào)電平大于U1時(shí)，其輸出V變?yōu)榱悖杂裳舆t電路23的輸出及差分電路21的輸出相加而成的加法電路24的輸出，其信號(hào)電平超過(guò)U1時(shí)，非線性電路22的輸出則常為零。由于延遲電路23的輸出的最大電平為V2，如果差分電路21的輸出的信號(hào)電平超過(guò)了U1+V2時(shí)，那么，非線性電路22的輸出就一定為零。因此，差分電路19的輸出動(dòng)態(tài)范圍不必超過(guò)U1+V2。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置振幅限制電路60，便無(wú)需改變其特性，就能縮小加法電路24的輸入輸出動(dòng)態(tài)范圍，特別是縮小非線性電路22的輸入動(dòng)態(tài)范圍，所以能實(shí)現(xiàn)電路規(guī)模非常小的裝置。
其次，就本發(fā)明的第15實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置加以說(shuō)明。本實(shí)施例的構(gòu)成與上述圖16所示的構(gòu)成相同，但該圖的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15都具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性。還有，該圖的非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成也和上述圖4的相等，但圖4的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系，如上述圖18所示，具有當(dāng)非線性電路22的輸入振幅增大時(shí)，其輸出會(huì)變?yōu)榱愕奶匦?。以下，說(shuō)明其動(dòng)作。
首先，圖4中，假定非線性電路22的非線性乘數(shù)為P′，乘法電路25的乘數(shù)為Q′，延遲電路20及延遲電路23的延遲時(shí)間為△，則本實(shí)施例的傳遞函數(shù)D(Z)可用下式表示D(Z)＝1- (Q′P′(1-Z-′))/(1-P′Z-′) ……(76)而上述本發(fā)明的第13實(shí)施例的傳遞函數(shù)E(Z)則以上述(75)式表示。E(Z)的逆特性1/E(Z)，據(jù)(75)式，表示為1/E(Z)=1-Q1+Q·(1+Q)P1+QP(1-Z-1)1-(1+Q)P1+QPZ-1……(77)]]>
在(77)式中，P是圖18的表示輸入輸出關(guān)系的非線性乘數(shù)，由于Q是所定的一定值，所以乘上(1+Q)P/(1+QP)的輸入輸出關(guān)系也如圖18所示那樣，而Q/(1+Q)也成為一定值。因此，將(76)式的本實(shí)施例的傳遞函數(shù)D(Z)中的P′、Q′選為P1＝ ((1+Q)P)/(1+QP) ……(78)Q1＝ (Q)/(1+Q) ……(79)則本實(shí)施例的非線性信號(hào)處理裝置，具有將通過(guò)上述第13實(shí)施例的非線性增強(qiáng)特性而增強(qiáng)特性而增強(qiáng)了的信號(hào)還原為原來(lái)信號(hào)，這樣的逆特性即非線性減弱的特性。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，就可用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)將通過(guò)比原來(lái)的非線性增強(qiáng)特性具有少的強(qiáng)調(diào)過(guò)度的上述第13實(shí)施例的特性而被增強(qiáng)了的信號(hào)還原為原來(lái)信號(hào)的非線性減弱的特性。
再者，在以上的本實(shí)施例的說(shuō)明中，是作為顯示第13實(shí)施例的逆特性的實(shí)施例而敘述的，如單獨(dú)地使用本實(shí)施例也可以作為將于錄象器等中被重疊了的微小電平的高頻雜音抑制的雜音除去裝置而有效地動(dòng)作。本來(lái)的雜音除去裝置，一般地是對(duì)于通過(guò)HPF的信號(hào)的高頻成分加以振幅限制而將微小電平的高頻成份作的雜音成分而取出，將雜音成分從原來(lái)信號(hào)減去。但是，在這個(gè)裝置中，關(guān)于信號(hào)電平變化大的邊緣部分等的大電平的高頻成分，是受振幅限制的，但同時(shí)也成為其振幅限制電平量的變形的原因。這時(shí)，要對(duì)此變形作出補(bǔ)正是困難的，其結(jié)果，那些超出了振幅限制的高頻成分在某期間內(nèi)只能作一些禁止雜音除去動(dòng)作的處理。
比較以上這點(diǎn)，在本實(shí)施例的特性D(Z)中〔上述(76)式〕，非線性電路22的乘數(shù)P′，如圖18所示，輸入振幅在某一值(圖18中的U1)以上時(shí)，由于非線性電路22的輸出變?yōu)榱?，所以沒(méi)有因?yàn)閳D16的減法電路59(算術(shù)運(yùn)算電路16)而從原來(lái)信號(hào)中被減去。因此，對(duì)于包括邊緣部分的高頻的信號(hào)部分，可進(jìn)行不讓其產(chǎn)生變形的雜音除去動(dòng)作。
如上所述，本實(shí)施例，像顯示于圖18的非線性電路22的特性一樣，對(duì)于大信號(hào)電平，通過(guò)令其輸出為零，就能以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)沒(méi)有變形，將微小電平的雜音部分有效地除去的雜音除去裝置。再者，作為雜音裝置而動(dòng)作的本實(shí)施例的非線性電路22的輸入輸出關(guān)系，如圖20所示，在某一輸入電平范圍內(nèi)呈現(xiàn)線性，超過(guò)這一電平時(shí)其輸出就變?yōu)榱?，或像將圖18的特性作直線近似那樣，將它近似為圖21的特性。但是，這些圖20及圖21的輸入輸出關(guān)系是可用乘法電路，加減法電路、及開(kāi)關(guān)電路等而容易構(gòu)成的，但由于信號(hào)電平的變化，使雜音除去電平急激地變化，因而產(chǎn)生了輸出的不自然，所以上述圖18所示的輸入輸出關(guān)系的特性是理想的。
再者，在圖16的本實(shí)施例的構(gòu)成中，非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成，像上述第14實(shí)施例所用的圖19所示，作成在差分電路中設(shè)置振幅限制電路60的構(gòu)成，因?yàn)榭梢酝耆蛔兏緦?shí)施例的非線性增強(qiáng)特性及雜音除去特性，而加法電路24更可將非線性電路22的動(dòng)態(tài)范圍縮小，所以對(duì)于縮小電路規(guī)模是非常有效的。這與第14實(shí)施例的情形完全相同。
以下，對(duì)上述第13及第15實(shí)施例的構(gòu)成作某些敘述。作為非線性增強(qiáng)而動(dòng)作的第13實(shí)施例的構(gòu)成，及作為非線性減弱而動(dòng)作的第15實(shí)施例的構(gòu)成分別示于圖5及圖16中，這在前面已有所敘述。還有，各圖中的第1信號(hào)處理電路13及第2信號(hào)處理電路15都具有將輸入信號(hào)原樣輸出的特性、并且非線性電路14的構(gòu)成被顯示于圖4中，對(duì)于此，也已經(jīng)敘述過(guò)。從以上的事實(shí)可以清楚地知道E(Z)及D(Z)的特性分別由P、Q及P′、Q′所決定。因此，非線性信號(hào)處理電路14的構(gòu)成，如上述圖15所示，具有非線性電路22及乘法電路25的復(fù)數(shù)特性，通過(guò)將這些特性任意轉(zhuǎn)換，便可將例如NTSC及PAL等的復(fù)數(shù)的非線性增強(qiáng)或非線性減弱的特性在同一構(gòu)成中加以實(shí)現(xiàn)。由于這與上述第7及第10實(shí)施例是完全同等的，這里，就無(wú)需作為實(shí)施例而列舉了。圖15的差分電路19的構(gòu)成，如上述圖19所示，設(shè)有振幅限制電路60，使后段的加法電路24及非線性電路22的動(dòng)態(tài)范圍縮小，結(jié)果能使電路規(guī)?？s小，這與上述第14實(shí)施例所說(shuō)的也是完全同等的。
還有，在具有作為構(gòu)成要素的圖15的非線性信號(hào)處理電路14的圖17的非線性信號(hào)處理裝置中，也可以將上述第13及第15實(shí)施例的非線性增強(qiáng)及非線性減弱特性，只須通過(guò)將非線性電路22的特性(P與P′)，乘數(shù)電路的乘數(shù)(Q與Q′)，算術(shù)運(yùn)算電路16的運(yùn)算機(jī)能(加法和減法)轉(zhuǎn)換，而能在同一構(gòu)成中加以實(shí)現(xiàn)。由于這與上述第12實(shí)施例所說(shuō)的完全相同，所以也沒(méi)有必要作為實(shí)施例而加以說(shuō)明。
還有，就從第1實(shí)施例至第12實(shí)施例中所述的非線性增強(qiáng)及非線性減弱的特性，與第13實(shí)施例至第15實(shí)施例所述的非線性增強(qiáng)及非線性減弱的特性加以說(shuō)明。關(guān)于第1至第12實(shí)施例的特性，全都是將現(xiàn)有技術(shù)所述的非線性增強(qiáng)特性忠實(shí)地所似的實(shí)施例，如用在錄象器及錄象圓盤(pán)時(shí)，以現(xiàn)有技術(shù)增強(qiáng)了的信號(hào)也可用本發(fā)明的實(shí)施例的所具有的非線性減弱特性來(lái)還原為原來(lái)的信號(hào)，而用本發(fā)明的實(shí)施例所具有的技術(shù)來(lái)增強(qiáng)了的信號(hào)也可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的特性而被還原為原來(lái)的信號(hào)。即是說(shuō)，這是具有與現(xiàn)有技術(shù)的互換性的實(shí)施例。
與此相比，第13至第15實(shí)施例的特性，與現(xiàn)有技術(shù)的非線性增強(qiáng)及非線性減弱特性之間雖沒(méi)有互換性，但在防止由于這些非線性特性之目的，即強(qiáng)強(qiáng)過(guò)度而引起害處這點(diǎn)意義上，是改善上述特性的實(shí)施例，而且在裝置的IC化時(shí)，使用集成度及安定度等都較優(yōu)秀的數(shù)字處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
最后，在圖3、圖5、圖16及圖17的方塊圖所示的本發(fā)明的非線性信號(hào)處理裝置中，第1信號(hào)處理電路具有將輸入信號(hào)原樣地輸出的特性，這時(shí)，從輸入端子12所得到的輸入信號(hào)被導(dǎo)至非線性信號(hào)處理電路14，這意味著第1信號(hào)處理裝置13沒(méi)有被構(gòu)成。同樣地，第2信號(hào)處理電路15也是將輸入的信號(hào)原樣地輸出，這時(shí)，非線性信號(hào)處理電路14將輸出導(dǎo)至運(yùn)算電路16，這意味著第2信號(hào)處理裝置15沒(méi)有被構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.非線性信號(hào)處理裝置，包括由對(duì)于輸入信號(hào)施加所定處理的第1信號(hào)處理電路，將從第1信號(hào)處理裝置取得的信號(hào)的單位時(shí)間的變化量取出的差分電路、根據(jù)信號(hào)的振幅而把信號(hào)的振幅壓縮為非線性的非線性電路，將自非線性電路取得的信號(hào)延遲所定時(shí)間的延遲電路，將得自延遲電路的信號(hào)與得自所說(shuō)差分電路的信號(hào)相加并導(dǎo)至所說(shuō)非線性電路的加法電路，對(duì)得自所說(shuō)非線性電路的信號(hào)乘以所定的值并輸出的乘法電路所構(gòu)成的非線性信號(hào)處理電路，對(duì)得自非線性處理電路的信號(hào)施以所定處理的第2信號(hào)處理電路，將得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與所說(shuō)輸入信號(hào)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算并輸出的算術(shù)運(yùn)算電路。
2.權(quán)項(xiàng)1所述的裝置，其中非線性電路在輸入到非線性電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，將據(jù)一定壓縮率被壓縮后的信號(hào)輸出、在信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，則以比所說(shuō)的一定壓縮率為大的壓縮率壓縮信號(hào)并將它輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出振幅，不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅。
3.權(quán)項(xiàng)2所述的裝置，其中算術(shù)運(yùn)算電路將取自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加。
4.權(quán)項(xiàng)3所述的裝置，其第1信號(hào)處理電路具有增強(qiáng)特性，而第2信號(hào)處理電路則具有HPF(高通濾波器)的特性。
5.權(quán)項(xiàng)3所述的裝置，其第1信號(hào)電路具有HPF的特性，第2信號(hào)處理電路也具有HPF的特性。
6.權(quán)項(xiàng)2所述的裝置，其減法電路從輸入信號(hào)中減去得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)。
7.權(quán)項(xiàng)2所述的裝置，其中算術(shù)運(yùn)算電路具有將得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加的運(yùn)算機(jī)能及從輸入信號(hào)中減去得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)的運(yùn)算機(jī)能，并可任意地將這兩個(gè)不同的機(jī)能轉(zhuǎn)換。
8.權(quán)項(xiàng)1所述的裝置，其中非線性電路，當(dāng)被輸入到非線性電路的信號(hào)振幅小時(shí)將以一定壓縮率壓縮后的信號(hào)輸出，當(dāng)信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，則以大于及越大于上述壓縮率大的壓縮率壓縮信號(hào)并將它輸出，而在信號(hào)的振幅更大時(shí)，其輸出為零。
9.權(quán)項(xiàng)8所述的裝置，其中差分電路在將信號(hào)的每所定時(shí)間的變化量取出時(shí)，當(dāng)其輸出變化量的振幅大于所定值時(shí)，將變化量的振幅限制并輸出。
10.一非線性信號(hào)處理裝置，包括面對(duì)輸入信號(hào)施以所定處理的第1信號(hào)處理電路，將自第1信號(hào)處理電路獲得的信號(hào)的每所定時(shí)間的變化量取出的差分電路、根據(jù)信號(hào)的振幅而將信號(hào)的振幅壓縮為非線性的非線性電路、將取自非線性電路的信號(hào)延遲所定時(shí)間的延遲電路，將得自延遲電路的信號(hào)與得自所說(shuō)差分電路的信號(hào)相加，并將之導(dǎo)至所說(shuō)非線性電路的加法電路。于得自所說(shuō)非線性電路的信號(hào)乘上所定的值并將結(jié)果輸出的乘法電路而構(gòu)成的非線性信號(hào)處理電路;對(duì)得自非線性信號(hào)處理電路的信號(hào)與所說(shuō)輸入信號(hào)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算并將結(jié)果輸出的算術(shù)運(yùn)算電路。
11.權(quán)項(xiàng)10所述的裝置，其中非線性
電路，在輸入到非線性電路的信號(hào)小時(shí)，將據(jù)一定的壓縮率被壓縮后的信號(hào)輸出，在信號(hào)的振幅大及越大的時(shí)，則以比所說(shuō)的一定壓縮率為大及越大的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅，不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路則將獲自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加，而第1信號(hào)處理電路則有增強(qiáng)特性。
12.權(quán)項(xiàng)10所述的裝置，其中非線性電路，在輸入到非線性電路的信號(hào)小時(shí)，據(jù)一定的壓縮率壓縮信號(hào)并將它輸出，在信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，則以比所說(shuō)的一定壓縮率為大及越大的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅，不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路將獲自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加;而第1信號(hào)處理的電路則具有HPF的特性。
13.一非線性信號(hào)處理電路，包括由將輸入信號(hào)的每所定時(shí)間的變化量取出的差分電路，根據(jù)信號(hào)的振幅而將信號(hào)的振幅壓縮為非線性的非線性電路，將從非線性電路所獲得的信號(hào)延遲所定時(shí)間的延遲電路，將獲自延遲電路的信號(hào)與得自所說(shuō)差分電路的信號(hào)相加并將結(jié)果導(dǎo)至所說(shuō)非線性的加法電路，對(duì)得自所說(shuō)非線性電路的信號(hào)乘上所定的值并將結(jié)果輸出的乘法電路而構(gòu)成的非線性信號(hào)處理電路，對(duì)得自非線性信號(hào)處理電路的信號(hào)施以所定處理的第2信號(hào)處理電路及對(duì)得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與所說(shuō)輸入信號(hào)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算顯輸出運(yùn)算結(jié)果的算術(shù)運(yùn)算電路。
14.權(quán)項(xiàng)13所述的裝置，其中非線性電路在輸入于非線性電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，根據(jù)一定的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，當(dāng)信號(hào)的振幅時(shí)，并在越大時(shí)，以大于時(shí)，以大于及越大于所說(shuō)壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅;算術(shù)運(yùn)算電路將獲自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加，而第2信號(hào)處理電路則具有HPF的特性。
15.權(quán)項(xiàng)13所述的裝置，其中非線性電路，在輸入于非線性電路的信號(hào)小時(shí)，根據(jù)一定的壓縮率壓縮信號(hào)并輸出該信號(hào)，當(dāng)信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，以大于及越大于所說(shuō)壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路從輸入信號(hào)減去獲自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)，而第2信號(hào)處理電路則具有HPF的特性。
16.權(quán)項(xiàng)13所述的裝置，其中非線性電路，在輸入于非線性電路的信號(hào)小時(shí)，根據(jù)一定的壓縮率壓縮信號(hào)并輸出該信號(hào)，當(dāng)信號(hào)的振幅大時(shí)，并在越大時(shí)，以大于及越大于所說(shuō)壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)其輸出的振幅不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路具有將獲自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加的運(yùn)算機(jī)能及從輸入信號(hào)中減去獲自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)的運(yùn)算機(jī)能，這兩種不同的運(yùn)算機(jī)能并且可以任意轉(zhuǎn)換，第2信號(hào)處理電路具有HPF的特性。
17.權(quán)項(xiàng)16所述的裝置，其中非線性電路具有兩種不同的根據(jù)信號(hào)的振幅而壓縮該振幅的特性，乘數(shù)電路乘上所定的值時(shí)具有兩個(gè)不同的值，該非線性電路的兩種特性與該乘法電路的兩個(gè)值可任意轉(zhuǎn)換。
18.權(quán)項(xiàng)17所述的裝置，其中非線性電路的兩種特性與乘法電路的兩個(gè)值以及算術(shù)運(yùn)算電路的兩個(gè)機(jī)能之中，將各電路之一方的特性、值、機(jī)能組合時(shí)的本裝置的特性與各電路的另一方的特性、值機(jī)能組合時(shí)的本裝置的特性，互相為逆特性。
19.一非線性信號(hào)處理裝置，包括由將輸入信號(hào)的每所定時(shí)間的變化量取出的差分電路、根據(jù)信號(hào)的振幅而將信號(hào)的振幅壓縮為非線性的非線性電路、將從非線性電路獲得的信號(hào)延遲所定時(shí)間的延遲電路，將獲自延遲電路的信號(hào)與獲自所說(shuō)差分電路的信號(hào)相加并導(dǎo)至所說(shuō)非線性電路的加法電路，以及于得自所說(shuō)非線性電路的信號(hào)乘以所定的值并輸出的乘法電路而構(gòu)成的非線性信號(hào)處理電路，將得自非線性信號(hào)處理電路的信號(hào)與所說(shuō)輸入信號(hào)作算術(shù)運(yùn)算并輸出的算術(shù)演算電路。
20.權(quán)項(xiàng)19所述的裝置，其中在輸入于非線性電路的信號(hào)振幅小時(shí)，據(jù)一定壓縮率壓縮信號(hào)并輸出該信號(hào)，在信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，便以大于及越大于所說(shuō)壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并輸出之，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅不會(huì)大于對(duì)具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路則把得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加。
21.權(quán)項(xiàng)20所述的裝置，其中非線性電路在將信號(hào)的振幅根據(jù)信號(hào)的振幅加以壓縮時(shí)，具有二個(gè)或三個(gè)以上的不同的壓縮特性，乘法電路在乘上所定的值時(shí)具有二個(gè)或二個(gè)以上的值，所說(shuō)非線性電路與所說(shuō)乘法電路的不同的特性及值可任意地轉(zhuǎn)換。
22.權(quán)項(xiàng)19所述的裝置，其中非線性電路在輸入于非線性電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，將按一定壓縮率壓縮后的信號(hào)輸出，在信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，將按一大于及越大于上述壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅不會(huì)大于對(duì)于具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路則從輸入信號(hào)中減去得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)。
23.權(quán)項(xiàng)22所述的裝置，其中非線性電路在按信號(hào)的振幅而將信號(hào)的振幅壓縮時(shí)，具有2種或2種以上不同的特性，乘法電路在乘上所定的值時(shí)，具有二個(gè)或二個(gè)以上不同的值，所說(shuō)非線性電路及所說(shuō)乘法電路的不同的特性或值可任意地轉(zhuǎn)換。
24.權(quán)項(xiàng)19所述的裝置，其中非線性電路，在輸入非線性電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，將按一定的壓縮率壓縮后的信號(hào)輸出，在信號(hào)的振幅大及減大時(shí)，將按一大于及越大于上述壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，但是，對(duì)于具有某一振幅的信號(hào)，其輸出的振幅不會(huì)大于對(duì)于具有大于所說(shuō)振幅的信號(hào)的輸出振幅，算術(shù)運(yùn)算電路具有將得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加的運(yùn)算機(jī)能，以及從輸入信號(hào)中減去得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)的運(yùn)算機(jī)能，這兩種不同的運(yùn)算機(jī)能并可任意地轉(zhuǎn)換。
25.權(quán)項(xiàng)24所述的裝置，其中非線性電路在按信號(hào)的振幅而壓縮信號(hào)的振幅時(shí)具有2種不同的特性，而乘法電路在乘上一定值時(shí)具有2個(gè)不同的值，該非線性電路的2種特性及該乘法電路的2個(gè)值可任意地轉(zhuǎn)換。
26.權(quán)項(xiàng)25所述的裝置，在非線性電路的2種特性及乘法電路的2個(gè)值以及算術(shù)運(yùn)算電路的2種機(jī)能之中，將各電路的一方的特性、值、機(jī)能組合時(shí)的本裝置的特性，與將各電路的另一方的特性、值、機(jī)能組合時(shí)的本裝置的特性是互為逆特性。
27.權(quán)項(xiàng)19所述的裝置，其中非線性電路在輸入于非線性電電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，將按一定壓縮率壓縮了的信號(hào)輸出，在信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，以大于及越大于上述壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，而在信號(hào)的振幅更加大時(shí)其輸出為零，算術(shù)運(yùn)算電路將得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加。
28.權(quán)項(xiàng)27所述的裝置，其中非線性電路根據(jù)信號(hào)的振幅而壓縮信號(hào)的振幅時(shí)具有2種或2種以上的不同的壓縮特性，乘法電路在乘上所定的值時(shí)具有2個(gè)或2個(gè)以上的值，所說(shuō)非線性電路和所說(shuō)乘法電路的不同的特性或值，可任意地轉(zhuǎn)換。
29.權(quán)項(xiàng)19所述的裝置，其中非線性電路在輸入于非線性電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，將以一定壓縮率壓縮了的信號(hào)輸出，當(dāng)信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，以大于及越大于上述壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，而在信號(hào)的振幅變得更大時(shí)，其輸出為零，算術(shù)運(yùn)算電路從輸入信號(hào)中減過(guò)得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)。
30.權(quán)項(xiàng)29所述的裝置，其中非線性電路根據(jù)信號(hào)的振幅而壓縮信號(hào)的振幅時(shí)，具有2種或2種以上的不同的壓縮特性，乘法電路在乘法一定值時(shí)，具有2個(gè)或2個(gè)以上的值，所說(shuō)乘法電路的不同的特性或值可任意地轉(zhuǎn)換。
31.權(quán)項(xiàng)19所述的裝置，其中非線性電路的信號(hào)的振幅小時(shí)，將以一定壓縮率壓縮于的信號(hào)輸出，當(dāng)信號(hào)的振幅大及越大時(shí)，以大于及越大于所說(shuō)壓縮率的壓縮率壓縮信號(hào)并將之輸出，當(dāng)信號(hào)的振幅更大時(shí)，其輸出為零，算術(shù)運(yùn)算電路具有將得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)與輸入信號(hào)相加的運(yùn)算機(jī)能及從輸入信號(hào)中減去得自第2信號(hào)處理電路的信號(hào)的運(yùn)算機(jī)能，這2種運(yùn)算機(jī)能可任意地轉(zhuǎn)換。
32.權(quán)項(xiàng)31所述的裝置，其中非線性電路據(jù)信號(hào)的振幅而壓縮信號(hào)的振幅時(shí)，有2個(gè)不同的壓縮特性，乘法電路在乘上所定的值時(shí)有2個(gè)不同的值，該非線性電路的2種不同的特性與該乘算電路的2個(gè)不同的值可任意地轉(zhuǎn)換。
33.權(quán)項(xiàng)32所述的裝置，在非線性電路的工種特性與乘法電路的2個(gè)值及運(yùn)算電路的2種機(jī)能之中，將各路的一方的特性、值、機(jī)能組合時(shí)的本裝置的特性是互為逆特性。
34.權(quán)項(xiàng)27、28、29、30、31、32及33所述的裝置，其中差分電路在取出信號(hào)的每所定時(shí)間變化量而輸出時(shí)，當(dāng)輸出變化量的振幅大于所定值時(shí)則限制變化量的振幅并輸出該振幅。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明是關(guān)于使用在錄象器及錄象圓盤(pán)等的非 線性信號(hào)處理裝置，通過(guò)將對(duì)輸入信號(hào)及對(duì)輸入信 號(hào)施以所定處理后的信號(hào)、以差分電路及包括非線 性壓縮的非線性電路的閉環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)的時(shí)間變化 量作非線處理后的信號(hào)以及上述輸入信號(hào)進(jìn)行算術(shù) 運(yùn)算，從而用集成度及安定度等方面都優(yōu)秀的數(shù)字 信號(hào)處理技術(shù)，以提供具有與原來(lái)的借模擬信號(hào)處 理技術(shù)的非線性特性相同的特性，并通過(guò)改進(jìn)上述 非線性電路的特性，以達(dá)成優(yōu)秀于模擬信號(hào)處理技 術(shù)的效果的非線性信號(hào)處理裝置。
文檔編號(hào)G11B20/24GK85106804SQ85106804
公開(kāi)日1986年6月10日 申請(qǐng)日期1985年9月12日
發(fā)明者西野正一, 橋本清一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan