JP2007517467A - 信号処理装置、ａｇｃ提供方法、テレビジョン信号受信機 - Google Patents

Abstract

テレビジョン信号受信機のような信号処理装置（１００）は、過度のチューナーの利得低減を回避し、アナログ及びデジタル信号の両インターフェースを補償するよう、自動利得制御（ＡＧＣ）を提供する。実施例によると、信号処理装置（１００）は、ＲＦ信号に同調しＩＦ信号を生成するチューナー（１０）を有する。第１のフィルター（２０）は、ＩＦ信号を濾波し、濾波されたＩＦ信号を生成する。ＡＧＣ検出器（３０）は、濾波されたＩＦ信号に応じ、チューナー（１０）のためにＡＧＣ信号の生成を可能にする。ＡＧＣ検出器（３０）は、所定の搬送波周波数を減衰する第２のフィルター（３５）を有する。

Description

本発明は、一般にテレビジョン信号受信機のような装置の自動利得制御（ＡＧＣ）に関し、より詳細には、過度のチューナーの利得低減を回避し、アナログ及びデジタル信号の両方からの干渉を補償するＡＧＣを提供する装置及び方法に関する。

テレビジョン信号受信機のような装置は、ＡＧＣを利用しチューナーの利得を制御し、チューナーの出力信号の振幅を比較的一定水準に維持する。現在のＡＧＣ技術に関連する１つの問題は、比較的弱い所望の信号が、チューナーに過負荷をかけ所望の信号の受信を妨げるより強い望ましくない近傍の信号の中で受信されている場合に、生じ得る。

以上に説明された問題は、特にアナログ及びデジタル信号の両方を受信可能なテレビジョン信号受信機に当てはまる。デジタルテレビジョンの導入の前は、隣接チャネルの周波数は、同一の地理的地域に割り当てられなかった。この慣習は、非常に多くの場合、隣接チャネル周波数の干渉を防いだ。デジタルテレビジョンの導入に伴い、しかしながら、実質的に全てのテレビジョン信号受信機がデジタル受信が可能な新しい装置に置き換えられるまでの過渡期の間、アナログ及びデジタル信号の両方が送信できるよう、隣接チャネルの利用が必要とされた。結果として、比較的弱い所望のアナログ又はデジタルテレビジョン信号は、より強い望ましくない隣接アナログ又はデジタル信号からの干渉を受け得る。

既知のＡＧＣ技術は、より強い望ましくない隣接信号の存在を検出し、それらをチューナー利得を低減することにより補償する。ある場合には、しかしながら、チューナー利得は、所望の信号が適切な復調に必要な限界値を下回る程、非常に低い水準に減衰され得る。例えば、望ましくない隣接信号が所望の信号より２０から４０ｄＢ強い場合には、既知のＡＧＣ技術は、しばしば適切な復調を妨げる水準までチューナー利得を低減する。既知のＡＧＣ技術はまた、デジタル及びアナログ信号の両方の干渉に対し適切に準備できないという欠点を有する。

以上に説明された問題を解決し、それにより過大なチューナー利得低減を回避しアナログ及びデジタル信号の両方の干渉を補償するＡＧＣを提供する装置及び方法が必要とされる。本発明は、以上の及び／又は他の問題を解決する。

本発明の特徴に従い、信号処理装置が開示される。実施例によると、信号処理装置は、ＲＦ信号に同調しＩＦ信号を生成する同調手段を有する。第１の濾波手段は、ＩＦ信号を濾波し、濾波されたＩＦ信号を生成する。ＡＧＣ検出手段は、濾波されたＩＦ信号に応じ、同調手段のためにＡＧＣ信号の生成を可能にする。ＡＧＣ検出手段は、所定の搬送波周波数を減衰させる第２の濾波手段を有する。

本発明の別の特徴に従い、ＡＧＣを提供する方法が開示される。実施例によると、方法は、ＩＦ信号を生成するためにＲＦ信号に同調するようチューナーを利用する段階、濾波されたＩＦ信号を生成するためにＩＦ信号を濾波する段階、濾波されたＩＦ信号に応じてＡＧＣ信号を生成する段階を有し、前記生成する段階は、所定の搬送波周波数を減衰する段階、及びＡＧＣ信号をチューナーへ提供する段階を有する。

本発明の更に別の特徴に従い、テレビジョン信号受信機が開示される。実施例によると、テレビジョン信号受信機は、ＲＦ信号に同調しＩＦ信号を生成するチューナーを有する。第１のフィルターは、ＩＦ信号を濾波し、濾波されたＩＦ信号を生成する。ＡＧＣ検出器は、濾波されたＩＦ信号に応じ、チューナーのためにＡＧＣ信号の生成を可能にする。ＡＧＣ検出器は、所定の搬送波周波数を減衰させる第２のフィルターを有する。

以下に示す図を用いた本発明の実施例の説明により、本発明の以上に説明された及び他の特徴及び利点、及びそれらを達成する方法は、より明らかになり、本発明はより理解されるだろう。

本願明細書に説明される例は、本発明の好適な実施例を説明する。このような例は、如何なる方法によっても本発明の範囲を限定するものと見なされない。

図１を参照すると、本発明の実施例による信号処理装置１００が示される。信号処理装置１００は、例えば、テレビジョン信号受信機のような受信装置及び／又は他の装置の前置処理回路であって良い。

図１に示されるように、信号処理装置１００は、チューナー１０のような同調手段、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルター２０のような第１の濾波手段、ＡＧＣ検出器３０のようなＡＧＣ検出手段、ＡＧＣ処理部４０のようなＡＧＣ処理手段、増幅器５０のような増幅手段、ＳＡＷフィルター６０のような別の濾波手段、復調及び処理部７０のような復調及び処理手段、音声処理及びスピーカー部８０のような音声処理及び出力手段、及びビデオディスプレイ９０のような表示手段を有する。以上に説明した図１の要素のいくつかは、集積回路（ＩＣ）を用い実施されて良く、及びいくつかの要素は、例えば１つ以上のＩＣに含まれて良い。説明を明確にするため、特定の制御信号（例えば、チャネル選択信号）、電力信号及び／又は他の要素のような信号処理装置１００と関連する特定の要素は、図１には示されない。

チューナー１０は、信号同調機能を実行する。実施例によると、チューナー１０は、ＲＦ入力信号を地上波、ケーブル、衛星、インターネットのような信号源及び／又は他の信号源から受信し、濾波及びＲＦ入力信号を周波数ダウンコンバート（つまり、単一又は複数段のダウンコンバージョン）することにより信号同調機能を実行し、それにより４１から４７ＭＨｚの間のＩＦ信号を生成する。このＩＦ信号は図１の点Ａに現れる。ＲＦ入力信号及びＩＦ信号は、音声、映像及び／又はデータコンテンツを有して良く、またアナログ変調方式（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、等）及び／又はデジタル変調方式（例えば、ＡＴＳＣ、ＱＡＭ、等）であって良い。実施例によると、チューナー１０はＲＦ ＡＧＣ信号をＡＧＣ機能を備えたＡＧＣ処理回路４０から受信する。

ＳＡＷフィルター２０は、チューナー１０から提供されたＩＦ信号を濾波し、それにより差分の濾波されたＩＦ信号を生成する。これら濾波されたＩＦ信号は図１の点Ｂに現れる。実施例によると、ＳＡＷフィルター２０は、望ましくない隣接チャネルエネルギーの主要な部分をチューナー１０から提供されたＩＦ信号から除去し、差分の濾波されたＩＦ信号を生成する１つ以上の個別のＳＡＷフィルターを有する。差分の、又は平衡状態の、回路グランドに対する動作は、ＳＡＷフィルター２０の帯域阻止外へ低下させるＳＡＷフィルター２０の入力からの容量結合を含む、漂遊結合からの干渉を最小限に抑える。この実施例によると、ＳＡＷフィルター２０の周波数特性は、４１から４７ＭＨｚの周波数範囲を僅かに超えている。この方法では、デジタル隣接チャネル干渉は、デジタルテレビジョン信号がそれらの帯域に亘り非常に均一に分布した出力を有するという特徴を有するならば、良く制御することができる。図１に示されるように、ＳＡＷフィルター２０から出力された、差分の、濾波されたＩＦ信号の１つは、ＡＧＣ検出器３０へ供給され、チューナー１０のＡＧＣ機能を可能にする。

ＡＧＣ検出器３０は、所定の信号をサンプリングし、チューナー１０のためにＲＦ ＡＧＣ信号の生成を可能にする。図１の実施例によると、ＡＧＣ検出器３０は、ＳＡＷフィルター２０から出力された、差分の、濾波されたＩＦ信号をサンプリングし、ＲＦ ＡＧＣ信号を生成させる出力信号を生成する。望ましくない、隣接チャネルエネルギーの一部のみが、ＳＡＷフィルター２０から供給された、差分の、濾波されたＩＦ信号に存在するので、ＲＦ ＡＧＣ信号は、デジタル隣接チャネル干渉と所望の信号の最適な平衡を有して生成されて良い。本願明細書に後述されるように、ＡＧＣ検出器３０はまた、所定の搬送波周波数、つまりアナログ音声搬送波を減衰し、それによりアナログ隣接チャネル干渉を最小限に抑える濾波手段を有する。ＡＧＣ検出器３０は、複数のチューナー環境で利用されて良い。このような状況では、ＡＧＣ検出器３０は、選択されたチューナーに応じて動作特性を変化させる制御信号（図示されない）を受信して良い。以下に、ＡＧＣ検出器３０の更なる詳細を説明する。

ＡＧＣ処理部４０は、チューナー１０のためのＲＦ ＡＧＣ信号生成に関連する処理機能を実行する。実施例によると、ＡＧＣ処理部４０は、閾値より高くなると利得低減が開始する閾値の監視及びＡＧＣ速度の調整を含むが、これに限定されない、機能を実行する。ＡＧＣ処理部４０は、例えばＡＴＩ製のＮＸＴ２００４のようなＩＣを用いて実施されて良い。しかしながら、本発明の独創的概念によると、ＡＧＣ処理部４０は必要ない。従って、ＡＧＣ検出器３０の出力信号は、ＲＦ ＡＧＣ信号としてチューナー１０に直接印加され得る。

増幅器５０は、ＳＡＷフィルター２０から提供された濾波されたＩＦ信号を増幅し、それにより増幅されたＩＦ信号を生成する。ＳＡＷフィルター６０は、増幅器５０から提供された増幅されたＩＦ信号を濾波し、それにより復調及び更なる処理のための差分の、濾波されたＩＦ信号の別のセットを生成する。

復調及び処理部７０は、ＳＡＷフィルター６０から提供された、差分の、濾波されたＩＦ信号を復調及び更に処理し（例えば、復号等）、それにより復調された音声及び／又は映像出力信号を生成する。実施例によると、復調及び処理部７０は、アナログ復調（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、等）及び／又はデジタル復調（例えば、ＡＴＳＣ、ＱＡＭ、等）を含む種々の異なる種類の信号復調と共に、アナログ復号（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、等）及びデジタル復号（例えば、ＭＰＥＧ、等）を含む種々の種類の信号復号を実行する。

音声処理及びスピーカー部８０は、復調及び処理部７０から供給された復調された音声信号を処理し、音声出力を提供する。ビデオディスプレイ９０は、復調及び処理部７０から提供された復調された映像信号に対応するビデオ表示を提供する。

図２は、本発明の実施例による図１のＡＧＣ検出器３０の回路図である。図２に示されるように、ＡＧＣ検出器３０は、抵抗Ｒ１からＲ１３、コンデンサーＣ１からＣ１０、インダクターＬ１からＬ３、トランジスターＱ１及びＱ２、ダイオードＤ１及びＤ２、及びセラミック振動子Ｘ１を有する。図２に示される抵抗Ｒ１からＲ１３、コンデンサーＣ１からＣ１０、インダクターＬ１からＬ３の値は例である。他の値を利用することも可能である。図２のトランジスターＱ１及びＱ２は、インフィニオン製のモデルＢＦ１００５トランジスターのようなデュアルゲートの金属酸化膜半導体電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）としてそれぞれ実施される。図２のダイオードＤ１及びＤ２は、フィリップス製のモデル１ＰＳ７６ＳＢ１７ダイオードのような、ショットキーダイオードとして実施される。図２のセラミック振動子Ｘ１は、例えば村田製作所製のモデルＭＫＴＧＡ４７Ｍ２ＣＡＨＰ００Ｂ０５として実施されて良い。

図２に示されるように、抵抗Ｒ９、コンデンサーＣ９、インダクターＬ３、及びセラミック振動子Ｘ１は、「トラップ」フィルター３５に相当する。実施例によると、トラップフィルター３５は、所定の搬送波周波数、つまり４７．２５ＭＨｚのアナログ音声搬送波を減衰させる。ＮＴＳＣのようなアナログテレビジョンでは、信号出力は、搬送波、特に画像及び音声搬送波の近傍に集中する。アナログチャネル干渉が有ると、４７．２５ＭＨｚの隣接音声搬送波は、所望の信号の帯域の端に非常に近い。この音声搬送波の存在は、大きすぎる出力を生じ、それによりチューナー１０の利得を望まれるより大きく不利に低下させる。図２のトラップフィルター３５により、セラミック振動子Ｘ１が４７．２５ＭＨｚの周波数を分路するよう同調され、この問題は解決される。インダクターＬ３及びコンデンサーＣ９は、インピーダンスを最適化するために設けられる。抵抗Ｒ９は、４７．２５ＭＨｚの音声搬送波の減衰量を制御するために設けられる。

ＳＡＷフィルター２０の周波数特性を制御し及び以上に説明されたようにトラップフィルター３５を設けることにより、結果としてチューナー１０に印加されるＲＦ ＡＧＣ信号は、干渉信号レベルのより大きな変化の過負荷を防ぐために最適化されるだけでなく、アナログ及びデジタル干渉信号の両方に対し最適化される。本発明の利益は、以下に説明される図３の周波数特性グラフから明らかである。

図３を参照すると、本発明の実施例による出力電圧と入力周波数の間の関係を説明する周波数特性グラフ３００が示される。特に、図３は、図１の点Ａにおける、ＳＡＷフィルター２０に印加される信号の入力周波数に対する出力電圧の特性を示す。また図１の点Ｃにおいて測定された出力電圧も示す。図３のグラフ３００には、２つの周波数特性が示される。曲線Ｘは、図２のトラップフィルター３５を追加せずに測定される。曲線Ｙは、トラップフィルター３５を追加して測定され、アナログ干渉信号に動作を最適化する周波数応答の調整を示す。図３のグラフ３００では、４７及び４８ＭＨｚの間の周波数特性は、隣接アナログチャネル干渉が存在する場合に、チューナー１０の利得制御を達成するため処理される隣接チャネル帯域幅である。

図４は、本発明の実施例による段階を説明するフローチャート４００である。例及び説明を目的として、図４の段階は、信号処理装置１００の要素を参照して説明される。図４の段階は、単に例であり、如何なる方法によっても本発明を制限しない。

段階４１０で、信号処理装置１００は、ＲＦ信号に同調し、対応するＩＦ信号を生成する。実施例によると、段階４１０で、チューナー１０は、ＲＦ入力信号を地上波、ケーブル、衛星、インターネットのような信号源及び／又は他の信号源から受信し、ＲＦ入力信号を濾波及び周波数ダウンコンバート（つまり、単一又は複数段のダウンコンバージョン）することにより信号同調機能を実行し、それにより４１から４７ＭＨｚの間のＩＦ信号を生成する。このＩＦ信号は図１の点Ａに現れる。以上に示されたように、ＲＦ入力信号及びＩＦ信号は、音声、映像及び／又はデータコンテンツを有して良く、またアナログ変調方式（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、等）及び／又はデジタル変調方式（例えば、ＡＴＳＣ、ＱＡＭ、等）であって良い。

段階４２０で、信号処理装置１００は、ＩＦ信号を濾波し、濾波されたＩＦ信号を生成する。実施例によると、ＳＡＷフィルター２０は、段階４１０でチューナー１０により生成されたＩＦ信号を濾波し、それにより、段階４２０で差分の、濾波されたＩＦ信号を生成する。これら濾波されたＩＦ信号は図１の点Ｂに現れる。以上に示されたように、ＳＡＷフィルター２０の周波数特性は、４１から４７ＭＨｚの周波数範囲を僅かに超え、それによりいくつかのデジタル隣接チャネル干渉を有する。

段階４３０で、信号処理装置１００は、所定の搬送波周波数を減衰することにより、濾波されたＩＦ信号の１つに対応するＡＧＣ信号を生成する。実施例によると、ＡＧＣ検出器３０は、段階４２０で、ＳＡＷフィルター２０により生成された、差分の、濾波されたＩＦ信号の１つをサンプリングし、段階４３０で、ＲＦ ＡＧＣ信号を生成させる出力信号を生成する。以上に示されたように、ＡＧＣ検出器３０は、４７．２５ＭＨｚのアナログ音声搬送波を減衰しそれによりアナログ隣接チャネル干渉を制御するトラップフィルター３５を有する。段階４３０で生成されたＡＧＣ信号は、ＡＧＣ検出器３０の直接の出力であって良く、又は以上に説明されたようにＡＧＣ処理部４０の出力であって良い。

段階４４０で、信号処理装置１００は、チューナー１０へＡＧＣ信号を提供する。実施例によると、段階４３０で生成されたＡＧＣ信号は、チューナー１０へ、実施例の詳細に依存してＡＧＣ検出器３０又はＡＧＣ処理部４０の何れかから提供される。ＡＧＣ信号は、次に、チューナー１０の利得を制御し、それにより信号処理装置１００のＲＦ ＡＧＣ機能を実現する。

以上に説明されたように、本発明は、過大なチューナー利得低減を回避しアナログ及びデジタル信号の両方の干渉を補償するＡＧＣを提供する装置及び方法を提供する。本発明は、表示装置を有する又は有さない何れの種々の装置に利用されて良い。従って、本願明細書で用いられる「信号処理装置」及び「テレビジョン信号受信機」という語は、テレビジョンセット、コンピューター又は表示装置を含むモニターを含むがこれらに限定されないシステム又は装置、及びセットトップボックス、ビデオカセットレコーダー（ＶＣＲ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）プレイヤー、ビデオゲームボックス、パーソナルビデオレコーダー（ＰＶＲ）、ラジオ、コンピューターのようなシステム又は装置、又は表示装置を有さない他の装置を指して良い。

本発明は、好適な設計を有するよう説明されたが、本発明は、本開示の精神と範囲の範囲内で更に変更され得る。本願は、従って、本発明の基本的原理を用いた本発明の如何なる変形、利用、又は適応も包含する。更に、本願は、本発明が属する及び請求の範囲の制限に含まれる分野の既知のもの又は慣行から生じる、本開示からの脱却を包含する。

本発明の実施例による信号処理装置のブロック図である。 本発明の実施例による図１のＡＧＣ検出器の回路図である。 本発明の実施例による出力電圧と入力周波数の間の関係を説明する周波数特性のグラフである。 本発明の実施例による段階を説明するフローチャートである。

Claims (18)

1. 信号処理装置であって、
   ＲＦ信号に同調しＩＦ信号を生成する同調手段、
   前記ＩＦ信号を濾波し濾波されたＩＦ信号を生成する第１の濾波手段、
   前記同調手段のために前記濾波されたＩＦ信号に応じてＡＧＣ信号を生成させるＡＧＣ検出手段を有し、
   及び前記ＡＧＣ検出手段は、所定の搬送波周波数を減衰する第２の濾波手段を有する、信号処理装置。
2. 前記ＩＦ信号は、４１から４７ＭＨｚの間である、請求項１記載の信号処理装置。
3. 前記第１の濾波手段は、ＳＡＷフィルターを有する、請求項１記載の信号処理装置。
4. 前記所定の搬送波周波数は、アナログ音声搬送波周波数に対応する、請求項１記載の信号処理装置。
5. 前記所定の搬送波周波数は、約４７．２５ＭＨｚに対応する、請求項１記載の信号処理装置。
6. 前記第２の濾波手段は、前記所定の搬送波周波数を分路するよう調整されたセラミック振動子を有する、請求項１記載の信号処理装置。
7. ＡＧＣを提供する方法であって、
   ＲＦ信号に同調しＩＦ信号を生成するためにチューナーを利用する段階、
   濾波されたＩＦ信号を生成するために前記ＩＦ信号を濾波する段階、
   所定の搬送波周波数を減衰する段階を有する、前記濾波されたＩＦ信号に応じてＡＧＣ信号を生成する段階、及び
   前記ＡＧＣ信号を前記チューナーへ提供する段階を有する、ＡＧＣ提供方法。
8. 前記ＩＦ信号は、４１から４７ＭＨｚの間である、請求項７記載の方法。
9. 前記濾波する段階は、ＳＡＷフィルターを用いる段階を有する、請求項７記載の方法。
10. 前記所定の搬送波周波数は、アナログ音声搬送波周波数に対応する、請求項７記載の方法。
11. 前記所定の搬送波周波数は、約４７．２５ＭＨｚに対応する、請求項７記載の方法。
12. 前記生成する段階は、前記所定の搬送波周波数を分路するセラミック振動子を更に有する、請求項７記載の方法。
13. テレビジョン信号受信機であって、
    ＲＦ信号に同調しＩＦ信号を生成するチューナー、
    前記ＩＦ信号を濾波し濾波されたＩＦ信号を生成する第１のフィルター、
    前記濾波されたＩＦ信号に応じて前記チューナーのためにＡＧＣ信号を生成させるＡＧＣ検出器を有し、及び
    前記ＡＧＣ検出器は、所定の搬送波周波数を減衰する第２のフィルターを有する、テレビジョン信号受信機。
14. 前記ＩＦ信号は、４１から４７ＭＨｚの間である、請求項１３記載のテレビジョン信号受信機。
15. 前記第１のフィルターは、ＳＡＷフィルターを有する、請求項１３記載のテレビジョン信号受信機。
16. 前記所定の搬送波周波数は、アナログ音声搬送波周波数に対応する、請求項１３記載のテレビジョン信号受信機。
17. 前記所定の搬送波周波数は、約４７．２５ＭＨｚに対応する、請求項１３記載のテレビジョン信号受信機。
18. 前記第２のフィルターは、前記所定の搬送波周波数を分路するよう調整されたセラミック振動子を有する、請求項１３記載のテレビジョン信号受信機。

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