專利名稱:電視伴音信號(hào)處理裝置的制作方法
本發(fā)明涉及電視接收機(jī)中的一種裝置，該裝置能改善接收機(jī)重放的音質(zhì)。
對(duì)于設(shè)計(jì)具有多通道伴音性能的電視接收機(jī)來(lái)說(shuō)，隨著由伴音通道處理的信號(hào)帶寬增加，更需要改善重放的音質(zhì)。多通道伴音，與諸如立體聲和兩種語(yǔ)言廣播有關(guān)，包括使用一種或幾種音頻付載波來(lái)形成一種伴音基帶信號(hào)。這種伴音基帶信號(hào)與具有15千赫帶寬的單聲道音頻節(jié)目相比，需要把電視音頻信號(hào)帶寬增加到大約100千赫或更高些。在對(duì)電視接收機(jī)的伴音通道處理過(guò)程中，由于伴音帶寬增加，在伴音通道中會(huì)產(chǎn)生顯著的有害的音頻嗡嗡聲。在這種寬帶系統(tǒng)中，伴音信號(hào)的諧波失真也更明顯，應(yīng)把該失真與音頻嗡嗡聲一起減小。
音頻嗡嗡聲，是一種大家都知道的現(xiàn)象，可以認(rèn)為是有關(guān)圖象調(diào)制的結(jié)果，這種調(diào)制傳送到了伴音信號(hào)上。更具體地講，當(dāng)與圖象載頻相位調(diào)制分量有關(guān)的圖象信號(hào)傳送到伴音通道時(shí)即產(chǎn)生嗡嗡聲。大量地嗡嗡聲出現(xiàn)在水平行掃描頻率上，而且由此復(fù)合。雖然在具有寬頻帶多通道(例如，立體聲)伴音能力的接收機(jī)中嗡嗡聲更顯著些，但是，嗡嗡聲也會(huì)出現(xiàn)在單聲道系統(tǒng)中，其值也達(dá)到有害的程度。電視接收機(jī)系統(tǒng)中的音頻嗡嗡聲現(xiàn)象，在P.Fockens et al.所著的題目為“內(nèi)載波嗡嗡聲現(xiàn)象分析及其消除一文中(發(fā)表于IEEE會(huì)刊的消費(fèi)者電子工程上，1981年8月，Vol.27，第381-396頁(yè))已作了詳細(xì)討論。
在電視接收機(jī)的伴音通道中，對(duì)諸如4.5兆赫內(nèi)載波音頻信號(hào)這樣的調(diào)頻伴音載波介調(diào)時(shí)，當(dāng)這種載波呈不對(duì)稱邊帶時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生諧波失真。
在本發(fā)明所揭示的實(shí)施例中，改善重放音質(zhì)的裝置與中頻(IF)伴音檢波系統(tǒng)有關(guān)，這種系統(tǒng)有時(shí)也稱之為“準(zhǔn)平行”(“quasi-parallel”)中頻，在這種系統(tǒng)中，伴音和視頻信號(hào)分別在不同的通道中被介調(diào)。在伴音通道中，圖象中頻載波與伴音中頻載波信號(hào)混合在一起形成一個(gè)4.5兆赫的內(nèi)載波伴音信號(hào)。內(nèi)載波伴音信號(hào)接著被介調(diào)以產(chǎn)生一個(gè)音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理后傳送到伴音重放揚(yáng)聲器。
伴音通道包括一個(gè)濾波器，該濾波器接收介調(diào)前的伴音和圖象載波。根據(jù)本發(fā)明的原理，伴音通道濾波器呈現(xiàn)一個(gè)輻度相對(duì)于頻率的轉(zhuǎn)換函數(shù)的功能，其峰值幅度響應(yīng)在稍微偏離伴音載頻的一個(gè)頻率上。在所揭示的實(shí)施例中，伴音通道濾波器在稍微偏離圖象載頻的一個(gè)頻率上也呈現(xiàn)一個(gè)峰值響應(yīng)。峰值頻率的偏離實(shí)質(zhì)上起到了對(duì)幅度相對(duì)于頻率“傾斜”特性的補(bǔ)償，這種傾斜特性常常與前面的包括接收機(jī)調(diào)諧器在內(nèi)的中頻信號(hào)處理電路有關(guān)。伴音通道濾波器的輸出作為伴音介調(diào)系統(tǒng)的輸入，當(dāng)需要該系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)慕?jīng)過(guò)介調(diào)的伴音信號(hào)時(shí)，就伴音和圖象載頻來(lái)說(shuō)，該輸入實(shí)際上是對(duì)稱的。根據(jù)本發(fā)明原理所描述的實(shí)施例，不僅大大地降低了伴音嗡嗡聲，而且也減小了介調(diào)后的伴音信號(hào)的失真度。
在本發(fā)明的用圖介說(shuō)明的最佳實(shí)施例中，伴音通道濾波器是一個(gè)表面聲波中頻濾波器(SAW)，這種濾波器相對(duì)于每個(gè)偏移頻率的峰值具有不對(duì)稱的傳輸函數(shù)。
附圖表示了電視接收機(jī)的一部分，該電視接收機(jī)包括了根據(jù)本發(fā)明的中頻伴音信號(hào)處理裝置。
由天線10接收的廣播電視信號(hào)被送到調(diào)諧器12。調(diào)諧器12把所選擇的電視頻道的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，根據(jù)美國(guó)國(guó)家電視制式委員會(huì)(NTSC)的制式，該中頻信號(hào)包括分別為45.75兆赫和41.25兆赫的圖象和伴音載頻信號(hào)。中頻圖象載頻信號(hào)是包含復(fù)合視頻信息的調(diào)幅(AM)殘留連帶信號(hào)。中頻伴音載頻信號(hào)是調(diào)頻(FM)信號(hào)。調(diào)諧器12對(duì)于圖象和伴音載頻來(lái)說(shuō)，呈現(xiàn)出的幅度相對(duì)于頻率的轉(zhuǎn)換函數(shù)。如圖中插入在調(diào)諧器12上面的曲線所示，調(diào)諧器的響應(yīng)呈“傾斜”特性，即，正如在41.25兆赫上的伴音載頻附近和在45.75兆赫上的圖象載頻附近有不同的幅度所指出的那樣，在感興趣的頻率附近，調(diào)諧器的響應(yīng)偏離了平坦的帶通特性曲線。調(diào)諧器的幅度響應(yīng)在其通帶內(nèi)呈一個(gè)“草堆”狀(“haystack”)曲線，圖象載頻和伴音載頻分別位于“草堆”相對(duì)的兩個(gè)斜邊上。結(jié)果，伴音和圖象載頻的旁瓣相對(duì)于各自的載頻不是對(duì)稱的。
來(lái)自調(diào)諧器12的中頻輸出信號(hào)被加到網(wǎng)絡(luò)14，網(wǎng)絡(luò)14包括一前置放大器和一47.25兆赫的相鄰頻道伴音陷波電路，該陷波電路用于防止接收機(jī)的自動(dòng)微調(diào)(AFT)電路鎖定于相鄰頻道的伴音載波信號(hào)上而不是鎖定在接收機(jī)所調(diào)諧的伴音載頻信號(hào)上。正如圖中插入在網(wǎng)絡(luò)14上面的曲線所表示的那樣，相鄰頻道伴音陷波電路在41.25兆赫的伴音載頻附近和45.75兆赫的圖象載頻附近也呈傾斜特性。來(lái)自網(wǎng)絡(luò)14的輸出信號(hào)呈現(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)14和調(diào)諧器12之傾斜特性的復(fù)合傾斜特性。復(fù)合傾斜特性影響伴音載頻附近的伴音邊帶對(duì)稱性，以及圖象載頻附近的視頻邊帶對(duì)稱性。
來(lái)自網(wǎng)絡(luò)14輸出的中頻信號(hào)被分離成兩個(gè)獨(dú)立的通道，根據(jù)“準(zhǔn)平行”原理，把信號(hào)加入到兩個(gè)帶通濾波器15和16，以便對(duì)伴音和圖象信息進(jìn)行介調(diào)。即把來(lái)自網(wǎng)絡(luò)14的輸出信號(hào)加到圖象(視頻)信號(hào)介調(diào)通道中的濾波器15，以及伴音信號(hào)介調(diào)通道中的濾波器16。在本例中，濾波器15和的16是表面聲波濾波器(SAW)類型的，但也可以是分立的電感-電容類型的。但是，由于表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻響可預(yù)先修整測(cè)定，因而易于達(dá)到峰值頻率，形狀和斜率特性的所希望的組合，為此，濾波器15和16寧愿用表面聲波濾波器而不用分立的電感-電容型濾波器。
濾波器15具有如圖中插入在濾波器15上面的曲線所示的響應(yīng)，該濾波器與殘留邊帶視頻中頻信號(hào)匹配而對(duì)41.25兆赫伴音載頻信號(hào)進(jìn)行衰減。來(lái)自濾波器15的微分輸出信號(hào)被加到視頻介調(diào)網(wǎng)絡(luò)20的微分輸入端，在本例中，視頻介調(diào)網(wǎng)絡(luò)包括在諸如由東芝公司制造的型號(hào)為T(mén)2899的集成電路18中。帶通濾波器槽路21調(diào)諧于45.75兆赫的圖象載頻上，該濾波器的工作與視頻介調(diào)器20有關(guān)。介調(diào)器20包括一個(gè)與帶通濾波器21相連而一起形成一個(gè)準(zhǔn)同步檢波器的電路，該檢波器產(chǎn)生一個(gè)輸出基帶復(fù)合視頻信號(hào)。該基帶視頻信號(hào)被加到視頻處理裝置29中的視頻信號(hào)處理電路，以致分別產(chǎn)生已知的紅，綠，藍(lán)彩色成像的代表信號(hào)。
接著我們將討論根據(jù)本發(fā)明原理的伴音通道濾波器16，濾波器16具有如插入在圖中濾波器16下面的曲線所示的響應(yīng)或傳輸函數(shù)。該濾波器呈雙調(diào)諧響應(yīng)特性，其第一個(gè)峰值響應(yīng)在41.18兆赫頻率附近，是不對(duì)稱的，該頻率稍偏離41.25兆赫的伴音載頻。第二個(gè)峰值響應(yīng)在45.95兆赫頻率附近也是不對(duì)稱的，該頻率稍微偏離45.75兆赫的圖象載頻。
來(lái)自濾波器16的微分輸出信號(hào)被加到伴音介調(diào)網(wǎng)絡(luò)22的微分輸入端，網(wǎng)絡(luò)22也包括在集成電路18內(nèi)。帶通濾波器槽路25調(diào)諧于45.75兆赫?qǐng)D象載頻上，該濾波器是工作與伴音介調(diào)器22有關(guān)。介調(diào)器22包括一個(gè)與帶通濾波器25相連而一起形成混頻器的電路，該混頻器從伴音和圖象載頻中提供一個(gè)4.5兆赫的調(diào)頻內(nèi)載波伴音信號(hào)。相對(duì)于內(nèi)載波信號(hào)的中心頻率4.5兆赫來(lái)說(shuō)，帶通濾波器23實(shí)際呈現(xiàn)出對(duì)稱的幅度特性，它把來(lái)自介調(diào)器22輸出的4.5兆赫調(diào)頻內(nèi)載波伴音信號(hào)送到調(diào)頻介調(diào)器24。來(lái)自調(diào)頻介調(diào)器24輸出的已介調(diào)基帶音頻信號(hào)加到伴音信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)28，該網(wǎng)絡(luò)(例如)包括一個(gè)立體聲介碼器，由介碼器產(chǎn)生的左(L)和右(R)基帶音頻信號(hào)被送到音頻放大器(未示出)。
在伴音通道中的濾波器16，其幅度相對(duì)于頻率的響應(yīng)曲線(轉(zhuǎn)換特性)對(duì)前面的中頻信號(hào)處理電路所表現(xiàn)出的整個(gè)系統(tǒng)中頻“傾斜”度進(jìn)行補(bǔ)償，以致使加到伴音介調(diào)器(混頻器)22輸入端的合成信號(hào)相對(duì)于45.75兆赫?qǐng)D象載頻來(lái)說(shuō)，實(shí)際上是對(duì)稱的;加到調(diào)頻介調(diào)器24輸入端的合成信號(hào)相對(duì)于4.5兆赫伴音內(nèi)載波信號(hào)來(lái)說(shuō)實(shí)際上也是對(duì)稱的。對(duì)于45.75兆赫?qǐng)D象載頻來(lái)說(shuō)，介調(diào)器輸入信號(hào)相對(duì)于45.75兆赫?qǐng)D象載波的幅度對(duì)稱性導(dǎo)致了音頻嗡嗡聲的大大地降低。關(guān)于這一點(diǎn)要注意的是當(dāng)具有不相等(不對(duì)稱)邊帶的視頻中頻信號(hào)分量與伴音中頻分量混頻時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加的相位調(diào)制，那個(gè)嗡嗡聲是由這個(gè)相位調(diào)制產(chǎn)生的。在45.95兆赫上的濾波器16的峰值響應(yīng)，在45.75兆赫?qǐng)D象載頻附近補(bǔ)償了前面電路的中頻傾斜對(duì)圖象載頻頻率的影響，這樣，使加到伴音介調(diào)器22輸入端上的圖象載頻呈現(xiàn)所需的對(duì)稱邊帶而不是那種會(huì)產(chǎn)生音頻嗡嗡聲的不對(duì)稱邊帶。
加到調(diào)頻介調(diào)器24的輸入信號(hào)相對(duì)于4.5兆赫內(nèi)載波信號(hào)的幅度對(duì)稱性有利于減少諧波失真，而相反的，如果4.5兆赫調(diào)頻伴音內(nèi)載波信號(hào)的邊帶在4.5兆赫載頻附近具有不對(duì)稱幅度響應(yīng)，則就會(huì)產(chǎn)生諧波失真。加到調(diào)頻介調(diào)器24的輸入信號(hào)相對(duì)4.5兆赫內(nèi)載波信號(hào)的幅度對(duì)稱性也有利于減少調(diào)頻調(diào)制信號(hào)在介碼過(guò)程中的固有諧波失真。
這樣，這里揭示的是一個(gè)帶有中頻濾波器的中頻伴音通道，該中頻濾波器呈現(xiàn)出的不對(duì)稱峰值響應(yīng)稍微偏離圖象和伴音載頻，按照包括伴音和圖象載頻在內(nèi)的中頻信號(hào)通帶中的傾斜量來(lái)確定上述偏離量，以使經(jīng)過(guò)濾波后所得到的中頻信號(hào)(該中頻信號(hào)加到介調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)輸入端)，，相對(duì)于伴音和圖象載頻來(lái)說(shuō)，實(shí)際呈現(xiàn)對(duì)稱的幅度特性。所揭示的濾波器裝置減少了電視接收機(jī)的音頻嗡嗡聲和諧波失真，從而改善了音質(zhì)。應(yīng)用本發(fā)明的裝置，可使用如上所述的電視接收機(jī)，同樣也可用于盒式磁帶錄象機(jī)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)視頻信號(hào)處理系統(tǒng)，它包含有一用于處理中頻信號(hào)的部分，該中頻信號(hào)包括一被制的伴音載波及一被調(diào)制的視頻載波，在所述系統(tǒng)中的裝置包括一個(gè)視頻信道，用于介調(diào)所述的視頻載波；一個(gè)伴音信道，它包含有用于介調(diào)所述伴音載波的伴音介調(diào)裝置(22)；濾波器裝置(16)，用于把包括所述伴音載波和所述視頻載波的中頻信號(hào)耦合到所述的伴音介調(diào)裝置；以及信號(hào)處理裝置(12，14)，用于把包括所述伴音載波和所述視頻載波的中頻信號(hào)耦合到所述的濾波器裝置；本發(fā)明的特征在于所述的濾波器裝置(16)呈現(xiàn)一個(gè)在偏離于所述伴音載頻的一個(gè)頻率上有峰值響應(yīng)的轉(zhuǎn)換特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征在于所述濾波器裝置(16)還呈現(xiàn)一個(gè)在偏離于所述視頻載頻的一個(gè)頻率上有峰值響應(yīng)的轉(zhuǎn)換特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征在于其中所述濾波器裝置(16)在比所述伴音載頻低的一個(gè)頻率上呈現(xiàn)峰值響應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其中所述的濾波器是表面聲波濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的裝置，其中包括在所述表面聲波濾波器前的所述中頻信號(hào)處理部分的電路呈現(xiàn)一個(gè)偏離，即，在所述伴音載頻和所述視頻載頻附近偏離平坦的帶通響應(yīng);其特征在于所述表面聲波濾波器(16)呈現(xiàn)這樣一種轉(zhuǎn)換函數(shù)，即，其中相對(duì)于所述第一頻率而言，所述第一峰值響應(yīng)是不對(duì)稱的，并且相對(duì)于所述第二頻率而言，所述第二峰值響應(yīng)也是不對(duì)稱的。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的裝置，其特征在于所述表面聲波濾波器在低于所述伴音載頻的一個(gè)頻率上，呈現(xiàn)所述第一峰值響應(yīng);所述表面聲波濾波器在高于所述視頻載頻的一個(gè)頻率上，呈現(xiàn)所述第二峰值響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2的裝置，其中所述信號(hào)處理裝置(12，14)呈現(xiàn)出一個(gè)偏離，即，在所述伴音載頻附近和所述視頻載頻附近偏離于平坦的帶通響應(yīng);所述伴音介調(diào)裝置(22)包括根據(jù)來(lái)自所述濾波器裝置(16)的輸出中頻信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)載波信號(hào)(22，23)的裝置，和一個(gè)調(diào)頻介調(diào)裝置(24)，該調(diào)頻介調(diào)裝置相應(yīng)于所述內(nèi)載波信號(hào)而在其輸出上產(chǎn)生所述已介調(diào)的伴音信號(hào);其特征在于從所述濾波裝置(16)輸出的中頻信號(hào)，相對(duì)所述視頻載頻頻率來(lái)說(shuō)，實(shí)際上呈現(xiàn)出對(duì)稱的幅度特性;和所述內(nèi)載波信號(hào)實(shí)際呈現(xiàn)對(duì)稱的幅度特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的裝置，其中所述視頻信號(hào)處理系統(tǒng)是用于處理廣播類型電視信號(hào)的電視接收機(jī);所述伴音載頻是調(diào)頻信號(hào);所述視頻載頻是一種調(diào)幅信號(hào);其特征在于所述濾波裝置(16)是表面聲波濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的裝置，其特征在于所述伴音通道是準(zhǔn)平行伴音通道。
專利摘要
一種電視接收機(jī)中頻伴音通道中的中頻信號(hào)濾波器，呈現(xiàn)不對(duì)稱的峰值響應(yīng)曲線，該響應(yīng)曲線稍微地偏離標(biāo)稱圖像和伴音載頻，偏離量取決于調(diào)諧器和中頻信號(hào)處理部分所引起的傾斜量，結(jié)果，加到伴音介調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)過(guò)濾波的中頻信號(hào)對(duì)于伴音和圖像載頻實(shí)際呈現(xiàn)對(duì)稱特性，以減小音頻嗡嗡聲和諧波失真。
文檔編號(hào)H04N5/60GK86106899SQ86106899
公開(kāi)日1987年5月6日 申請(qǐng)日期1986年10月20日
發(fā)明者格雷戈里·喬治·塔默, 戴維·愛(ài)德華·霍林登 申請(qǐng)人:美國(guó)無(wú)線電公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan