Brevet FR2555848A1 — publié le 19850531

La présente invention se rapporte à un étage à fréquence intermédiaire de télévision, et plus particulièrement, à un tel étage clii a un détecteur du son approprié à une utilisation avec le son stéréo. Le signal audio de télévision peut être détecté en formant d'abord un signal à porteuse intermédiaire (à 4,5 MHz dans le système NTSC) en mélangeant, dans un détecteur synchrone, la porteuse image et la porteuse son. Plus particulièrement, dans ce procédé, les porteuses image et son sont amplifiées, après le tuner, dans un bloc de gain à fréquence intermédiaire commun. Un filtre à fréquence intermédiaire atténuela porteuse son plus que la porteuse image. La porteuse image est alors limitée et filtrée dans un filtre passe-bande dans un trajet supplémentaire séparé pour former une porteuse image de référence. Cette porteuse image de référence est mélangée par le détecteur synchrone au signal à fréquence intermédiaire pour former à la fois le signal son à porteuse intermédiaire et le signal vidéo sur bande de base. Il est souhaitable de réduire la quantité de modulation d'amplitude vidéo du signal à porteuse de référence afin de diminuer les effets parasites de second ordre dans le signal vidéo car c'est seulement la modulation du signal d'entrée qui est le signal souhaité à la sortie du mélangeur, d'o la nécessité de limiter et de filtrer le signal de référence. Dans ce type de système du son à porteuse intermédiaire à un seul canal, toute modulation de fréquence ou modulation de phase qui est impartie à la porteuse image pendant le processus de transmission ou de réception n'est pas retirede la porteuse image car une quantité égale de modulation d'angle est également impartie pendant le processus de transmission et de réception, à la porteuse son. Lorsque les deux porteuses sont mélangées pour former le signal son à porteuse intermédiaire, cette interférence en mode commun est annulée. Cependant, des déphasages du trajet en mode non commun, c'est-à-dire le trajet de filtrage et de limitation pour la porteuse vidéo de référence ne sont pas annulés. Ainsi, il peut en résulter un ronflement dans le signal audio, en particulier lorsqu'un son stéréo doit être produit, parce que la production du son stéréo nécessite un canal audio de grande largeur de bande afin de transmettre les signaux stéréo de différence et de sous-porteuse Un autre type de système de détection du son à fréquence intermédiaire est appelé fréquence intermédiaire "quasi parallèle", o les signaux du son et vidéo sont démodulés séparément dans des canaux différents. La porteuse son n'est pas atténuée dans le canal du son (comme dans le système à un seul canal), avec pour résultat une plus forte sensibilité au son. Dans le canal du son, la porteuse image est mélangée au signal à fréquence intermédiaire du son, pour former le signal du son à porteuse intermédiaire de 4,5 MHz, le signal vidéo sur bande de base étant superflu dans ce canal. Dans un effort pour diminuer la quantité de vidéo sur bande de base produite par le processus de mélange, on a pensé que la phase de la porteuse image limitée et filtrée devait être décalée de 90 de façon que ce signal de référence soit en quadrature avec la porteuse image reçue. Dans la théorie, cela réduit la quantité de modulation d'amplitude que le limiteur, dans le détecteur de modulation de fréquence subséquent, doitéliminer et par conséquent cela devrait éliminer le ronflement du à un rejet imparfait de la modulation d'amplitude dans le détecteur de modulation de fréquence. Cependant, la présente demanderesse a découvert que la plus grande partie du ronflement audio qui interfère avec le signal audio multi-canaux, était produite du fait du filtrage et de la limitation de la porteuse image donc le mélangeur'enquadrature a peu d'effet sur le ronflement audio à plus haute fréquence. Par conséquent, la demanderesse a découvert qu'afin de diminuer ce ronflement audio, il fallait prendre grand soin, dans le circuit à fréquence intermédiaire, en particulier dans le trajet de référence d'image, d'empêcher les déphasages. Si les déphasages de l'amplificateur et des limiteurs dans ce trajet de référence varient en fonction de l'amplitude du signal (par suite des capacités variables de jonction de diodes ou de transistors), l'amplitude de la porteuse vidéo modulera la phase de ce signal de référence. De même, si les temps de montée et de descente de limiteur ne sont pas symétriques, le passage par zéro du signal audio sera modulé par l'amplitude de la porteuse image, avec de nouveau pour résultat une modulation de phase. Si les niveaux positif et négatif d'écrétage ne sont pas identiques, il y aura une modulation supplémentaire de phases dûe à la modulation d'amplitude. De plus, si les caractéristiques d'amplitude ou de phase du filtre passebande dans ce trajet de référence ne sont pas parfaitement symétriques, il y aura également une modulation d'amplitude convertie en modulation de phase. En général, tout changement de la phase en fonction du temps sera démodulé par le détecteur du son à fréquence intermédiaire en tant qu'écart de fréquence instantané et tel quel produira une impulsion de sortie pendant toute transition de luminance. Comme les transitionsde luminance ont tendance à se répéter sur au moins quelques lignes, ces transitions provoquent un ronflement considérable à la fréquence de balayage horizontale et ses multiples. Bien qu'aucun standard n'ait encore été choisi pour la transmission stéréo de télévision aux Etats-Unis d'Amérique, et comme tous les systèmes proposés utilisent la fréquence horizontale et ses multiples pour les fréquences pilote et porteuse, ces signaux parasites ou de ronflement peuvent provoquer une interférence avec la détection du signal pilote stéréo ou la détection du second programme audio, ou peuvent produire un sifflement ou un ronflement dans les signaux stéréo, ou produire un ronflement dans le second programme audio selon le système stéréo proposé. Selon la présente invention, un canal du son quasi- parallèle comprend un multiplicateur ayant deux entrées o est appliqué le signal à fréquence intermédiaire du canal du son quasi-parallèle par des moyens qui empêchent sensiblement l'introduction d'un déphasage dû à des variations d'impédance de dispositisdans le multiplicateur en réponse aux variations d'amplitude de la porteuse image. Dans un mode de réalisation de l'invention, ou un circuit intégré comprenant un multiplicateur et un limiteur ayant une paire de diodes pour produire une porteuse image limitée de référence sont agencés en tant que détecteur synchrone de la porteuse image modulée, une résistance à l'extérieur du circuit intégré est couplée en dérivation avec la sortie du limiteur pour supprimer les variations capacitives des diodes. Cela a tendance à réduire le déphasage imparti par le limiteur du fait des variations de modulation d'amplitude de la porteuse image et ainsi à réduire le ronflement dans le signal audio démodulé. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexes donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 motze, partiellement sous forme de bloc et partiellement sous forme schématique, un mode de réalisation préféré de la présente invention, ou les numéros des cercles indiquent les numéros des broches du circuit intégré; et lafigure 2 est un schéma d'un circuit multiplicateur utilisé dans le mode de réalisation de la figure 1. Sur la figure 1, la borne d'entrée 10 reçoit un signal à fréquence intermédiaire d'un tuner (non représenté). Le signal à fréquence intermédiaire est du type conventionnel pour le système NTSC (c'est-à-dire qu'il a une porteuse image modulée en amplitude à 45,75 MHz et une porteuse son modulée en fréquence à 41,25 MHz). Le signal à fréquence intermédiaire est divisé en deux canaux séparés pour une démodulation de l'information du son et de l'image selon le principe quasi-parallèle, en l'appliquant à deux filtres 12 et 14. Le filtre 12, qui peut être du type SAW (onde acoustique de surface) a une réponse, comme le montre l'insertion, correspondant au signal vidéo sur bande latérale résiduelle et atténue également le signal du son. Le signal à la sortie du filtre 12 est appliqué au circuit intégré 16 tel que le circuit TA 7607 fabriqué par Toshiba Corp. Sur le dessin, seules lesparties du circuit intégré 16 sont illustrées, qui sont en rapport avec l'invention. Dans le circuit intégré 16, le signal à fréquence intermédiaire est d'abord appliqué à l'amplificateur différentiel 18 de fréquence intermédiaire. Les signaux équilibrés à la sortie de l'amplificateur 18 sont alors appliqués aux entrées 90 et 91 d'un circuit multiplicateur , montré en détail sur la figure 2, et également à un amplificateur 22. Les signaux équilibrés à la sortie de l'amplificateur 22 sont également appliques à des diodes connectées en anti-parallèle 24 et 26, aux entrées 21 et 23 du multiplicateur 20 et au circuit d'oscillation 28 comprenant un condensateur 30 et une bobine d'inductance 32. Le circuit d'oscillation 28 est accordé sur la fréquence porteuse image de 45,75 MHz et ainsi, pour la plus grande partie, le seul signal appliqué aux entrées 21 et 23 du multiplicateur 20 est à la fréquence porteuse image car les harmoniques de la fréquence porteuse image créées par l'action de limitation des diodes 24 et 26 sont atténuées par le circuit d'oscillation 28. L'amplificateur 22 et les diodes 24 et 26 forment ensemble un limiteur de façon qu'un signal de référence de porteuse image d'amplitude essentiellement constante soit appliqué aux entrées 21 et 23. Le multiplicateur 20, les diodes de limitation 24 et 26 et le circuit d'oscillation 28 forment un détecteur synchrone qui produit, à sa sortie, un signal video composite sur bande de base. Le signal vidéo sur bande de base est appliqué à d'autres circuits de traitement vidéo et de couleur (non représentés) comme on le sait. Comme on utilise un trajet séparé du son, il est possible de démoduler une porteuse son qui n'a pas été supprimée par le filtre 12. Cela a pour résultat une meilleure sensibilité pour le signal du son. Dans le trajet du son, le filtre 14 forme un circuit double accordé dans la réponse a des pics d'amplitude aux fréquences porteuses son et image. Comme le montre l'insertion, la porteuse image est de manière souhaitable un peu plus forte, comme 3 db, que la porteuse son pour améliorer la démodulation. Le signal à la sortie du filtre 14 est appliqué au circuit intégré 16a, dont les éléments correspondant au circuit intégré 16 portent le même chiffre de référence avec le suffixe "a" ajouté. Tandis que les diodes du limiteur 24a et 26a (incorporées dans le circuit intégré 16a) et le circuit d'oscillation 28a (en tracé fantôme) sont représentés, comme cela sera clair par la description qui suit, selon la présente invention, la fonction de ces éléments a été sensiblement supprimée par une résistance 38 connectée en dérivation avec les diodes 24aet 26a pour éviter la production du ronflement audio. Pour comprendre cet aspect de la présente invention, on suppose que les diodes 24a et 26a et le circuit d'oscillation 28a fonctionnent comme dans le canal vidéo. Dans ce cas, le signal à la sortie du filtre 14 est amplifié par l'amplificateur 18a et est limité par l'amplificateur 22a et les diodes 24a et 26a. Le circuit d'oscillation 28a choisit la porteuse image à appliquer au circuit multiplicateur 20a. Le multiplicateur a applique un signal à porteuse intermédiaire modulé en fréquence à 4,5 MHz au détecteur de modulation de fréquence 34. Comme le signal de référence n'est pas synchrone, en fréquence, avec la porteuse que l'on souhaite démodulée, c'est-à-dire la porteuse son à 41,75 MHz, cet agencement fonctionne comme un détecteur de produit plutôt qu'un détecteur synchrone. Le signal à la sortie du détecteur 34 est appliqué au décodeur stéréo 36 qui a son tour applique les signaux audio sur bande de base L (gauche) et R (droite) aux amplificateurs audio (non représentés). Le circuit de démodulation du son qui vient d'être décrit pose un problème par le fait que la modulation d'amplitude de la porteuse image provoque des changements de la résistance et de la capacité des diodes 24a et 26a, ce qui à son tour provoque des changements de l'accord et du déphasage du circuit d'oscillation 28a. Cela à son tour provoque l'existence d'une composante modulée en phase à la fréquence horizontale et ses harmoniques (comme on l'a expliqué ci-dessus), lesquelles composantes sont démodulées de manière non souhaitable par le démodulateur 34. Pour un son monophonique, ces composantes peuvent ne pas être gênantes olur un auditeur car la plus basse composante de fréquence non souhaitée est à la fréquence horizontale qui est au-dessus do la bande audio. Cependant, pour un son stéréophonique, ces composantes peuvent avoir une force suffisante pour être qenantespour un auditeur du fait de la plus grande largeur de bande de ce dernier en comparaison au premier et de la largeur de bande nécessairement plus importante du détecteur 34. Selon un aspect de la présente invention, le problème ci-dessus est surmonté en plaçant une résistance 38 en dérivation avec les diodes 24a et 26a. On a trouvé que pour une valeur d'environ 15 à 150 ohms pour la résistance 38, le changement de phase du fait de l'impédance variable des diodes tait considérablement réduit. De même, la tension appliquée aux diodes 24a et 26a estréduite, pour ainsi réduire encore les variations d'impédance des diodes. Par suite, le circuit 16a peut être utilisé pour démDduler les signaux audio stéréo modulés en fréquence de télévision. On a de plus trouvé qu'une valeur de la résistance 38 d'environ 30 ohms était optimale. Dans ces conditions, la sélectivité (c'est-à-dire le Q) du circuit d'oscillation 28a est si faible que l'on peut l'éliminer et que par conséquent il est représenté en tracé fantôme. Sans le circuit d'oscillation 28a, les deux signaux d'entrée du multiplicateur 20a ont sensiblement la même largeur de bande importante qui aide encore a mieux réduire toute conversion accidentelle de modulation d'amplitude en modulation de phase du fait des variations d'impédance des dispositifs dans le multiplicateur 20 agissant avec les composants de filtre qui seraient autrement là. Un signal du son à porteuse intermédiaire de 4,5 MEHz et un signal vidéo sur bande de base sont produits à la sortie du multiplicateur 20a et appliqués au détecteur 34. Comme le détecteur 34 est accordé sur 4,5 MHz, il rejette le signal video. Une mise en oeuvre simplifiée de la structure du multiplicateur et du limiteur du circuit intégré TA 7607 de la figure 1 est montréesur la figure 2. Le multiplicateur montré sur la figure 2 est du type à quatre quadrants. Du fait de sa configuration équilibrée il nécessite un schéma moins critique de polarisation que ne le fait un simple mélangeur à diodes. Les seuils de conduction d'un mélangeur à diodes, et par conséquentleà circuits de polarisation, sont critiques et varient avec la température. Cela rend difficile l'établissement fiable de la gamme de mélange d'un mélangeur à diodes pour toutes les variations d'amplitude de la porteuse image. Par ailleurs, comme le multiplicateur à quatre quadrants est un circuit équilibré en comparaison avec une diode, la possibilité d'oscillations et de décalages en courant continu est considérablement réduits. Comme un multiplicateur à diodes nécessite une attaque asymétrique, les oscillations dues auxtrajec vers la masse dans le circuit intégré et également le déséquilibre en courant continu ont tendance à poser un problème. De plus encore, comme le multiplicateur fonctionne pour ne produire essentiellement que les produits des signaux d'entrée, il y a moins de produitsde distorsion qu'avec une diode, qui a une caractéristique exponentielle de transfert. En bref, sur la figure 2, l'amplificateur 22a comprend des transistors 100, 101, 102 et 103 et des sources de courant 104 et 105. Les transistors 100 et 103 sont attaqués par l'amplificateur 18a au moyen des transistors 106 et 107 respectivement montés en émetteur-suiveur. Le multiplicateur a comprend des transistors 108-113. Les transistors 108 et 109 forment une première paire différentielle et les transistors 112 et 113 une seconde paire différentielle. Des transistors 110 et 111 sont des émetteurs-suiveurs. L'ampli- ficateur 18a attaque les transisorts 108 et 109 par le transistor 106 et attaque les transistors 112 et 113 par le transistor 107. L'amplificateur 22a attaque les transistors et 111 par les transistors 101 et 102 respectivement avec les diodes 24a et 26a dans le trajet d'attaque. Si on le souhaite, les circuits intégrés 16 et 16a peuvent être combinés en une seule pastille par exemple selon les lignes en pointillé 40 sur la figure 1. Ces modifications et d'autres encore font partie du cadre de la présente invention. -'11 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif, dans la section d'un système de télévision pour le traitement d'un signal à fréquence intermédiaire contenant une porteuse son modulée en fréquence et une porteuse vidéo modulée en amplitude, du type comprenant: des canaux séparés pour démoduler lesdites porteuses image et son; un moyen pour coupler ledit signal à fréquence intermédiaire, comprenant ladite porteuse vidéo modulée en amplitude et ladite porteuse son modulée en fréquence, audit canal du son; un moyen multiplicateur dans ledit canal du son pour produire un signal du son modulé en fréquence sur porteuse intermédiaire, ledit signal du son sur porteuse intermédiaire étant susceptible de contenir des composantes non souhaitées de modulation de fréquence dues à des déphasages non souhaitables; caractérisé par un moyen réducteur (38) couplé audit moyen multiplicateur (20a, 22a, 24a, 26a) pour empêcher tout déphasage sensible du fait des variations d'impédance des composant dudit multiplicateur en réponse aux variations d'amplitude de ladite porteuse vidéo modulée en amplitude. 2. Dispositif selon la revendication 1, du type o le multiplicateur comprend: un moyen limiteur ayant un élément d'impédance non linéaire pour produire une version limitée en amplitude du signal à fréquence intermédiaire, ledit signal limité étant susceptible de déphasages non souhaitables variant selon la porteuse vidéo modulée du fait de la réponse de l'élément non linéaire à l'amplitude de la porteuse vidéo modulée; 12 2555848 ledit moyen multiplicateur ayant une première entrée couplée pour recevoir ledit signal à fréquence intermédiaire, une seconde entrée couplée pour recevoir ledit signal limité à fréquence intermédiaire, et une sortie; et caractérisé en ce que le moyen réducteur est couplé au limiteur d'amplitude à la seconde entrée du multiplicateur. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen réducteur comprend une résistance coupléeen parallèle avec le moyen limiteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, du type o l'élément d'inpédance non linéaire comprend une paire de diodes connectéesen anti-parallèle, caractérisé en ce que le moyen réducteur est couplé aux bornes desdites diodes. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la résistance a une valeur de 15 à 150 ohms. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la valeur précitée est de 30 ohms. 7. Dispositif selon la revendication 1, du type ou le moyen limiteur et le multiplicateur sont incorporés dans un circuit intégré caractérisé en ce que le moyen réducteur comprend une résistance à l'extérieur dudit circuit intégré.