Brevet FR2595176A1 — publié le 19870904

La présente invention concerne un système de traitement de signaux vidéo, tel qu'un récepteur de télévision, avec un piège du son dans un canal de signaux vidéo à fréquence intermédiaire et un piège du son dans un trajet de signaux vidéo démodulés sur bande de base. Dans un récepteur de télévision, le signal à fréquence intermédiaire d'un tuner du récepteur est filtré par un canal à fréquence intermédiaire avant d'être démodulé en composantes vidéo et du son du signal de télévision le constituant. Dans un type de canal à fré- quence intermédiaire, -quelquefois appelé fréquence intermédiaire "quasiparallèle", les composantes des signaux du son et vidéo du signal à fréquence intermédiaire sont filtrées séparément dans des canaux séparés avant démodulation. Dans le canal à fréquence intermédiaire du son, la porteuse vidéo à fréquence intermédiaire est mélangée à la porteuse du son à fréquence intermédiaire pour former un signal du son sur porteuse intermédiaire à 4,5 MHz qui est subséquemment démodulé pour produire un signal audio. Le canal vidéo à fréquence intermédiaire contient typiquement un piège pour atténuer la fréquence de la porteuse son à 41, 25 MHz. Un signal à la sortie du canal vidéo à fréquence intermédiaire est appliqué à un démodulateur vidéo qui produit un signal vidéo sur bande de base. Le signal vidéo sur bande de base est appliqué à des circuits de traitement de luminance et de chrominance dans le cas d'un récepteur de télévision en couleur. Un filtre à onde acoustique de surface, lorsqu'il est utilisé dans le canal à fréquence intermédiaire d'un récepteur de télévision,offre des avantages en termes de petite dimension, faible prix et performance reproductible sans nécessiter un alignement. Les filtres à onde acous- tique de surface sont disponibles sous forme de dispositifs à deux canaux, c'est-à-dire comprenant à la fois des canaux de filtrage à onde acoustique de surface pour fréquence intermédiaire vidéo et fréquence intermédiaire du son, et tels quels ils sont particulièrement utiles dans des récepteurs employant le principe à fréquence intermédiaire quasi- parallèle. Un exemple d'un filtre à fréquence intermédiaire à onde acoustique de surface à canaux doubles est le filtre SAW (onde acoustique de surface) du type TSB 2201 commercialisé par Sanyo Corporation. Un filtre SAW dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire présente typiquement une réponse piège, c'est-à-dire une fréquence nulle à la fréquence porteuse son de 41,25 MHz. le piège du son du filtre SAW atténue couramment la porteuse son à 41,25 MHz d'environ -25db à -35db, ce qui est usuellement inadéquat pour être sûr que l'information du son n'interférera pas avec ou ne gênera pas l'information vidéo contenue dans un signal vidéo démodulé sur bande de base. L'information du son peut être encore atténuée dans le canal vidéo au moyen d'un piège relativement simple et peu coûteux à 4,5 MHz dans le trajet des signaux vidéo sur bande de base, qui atténue une composante de porteuse intermédiaire son à 4,5 MHz, non souhaitée, produite par suite du processus de démodu- lation du signal vidéo. Les deux pièges produisent une atténuation totale de l'information du son dans le canal vidéo de -50db ou plus. La courbe de l'amplitude en fonction de la fréquence du piège du son dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire est typiquement non idéale,car pour produire une réponse idéale du piège a-vec des jupes extrêmement pentues (à peu près verticales) dans la région de rejet de bande et une courbe à sommet plat dans la région de la bande passante il faudra l'utilisation d'un filtre complexe et coûteux à fréquence intermédiaire. La demanderesse a reconnu que la réponse non idéale du piège du son dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire produit une atténuation non voulue des fréquences intermé- diaires à proximité immédiate de 41,75 MHz et qu'une telle atténuation conduisait à une atténuation associée de l'information du signal vidéo sur bande de base à haute fréquence, en particulier à proximité du signal de chrominance sur bande de base à 4,08 MHz. Il en résulte également une atténuation non voulue du signal de luminance à proximité de 4 MHz. En conséquence, selon les principes de la présente invention, la combinaison est révélée ici d'un piège du son dans un canal vidéo à fréquence intermédiaire avec un piège du son dans un trajet de signaux vidéo sur bande de base, agencé pour produire une moindre atténuation de l'infor- mation du signal vidéo sur bande de base à haute fréquence tout en produisant un piège efficace du signal du son dans le canal vidéo. Dans un mode de réalisation préféré illustré de l'invention, un premier filtre du son dans un canal vidéo à fréquence intermédiaire d'un récepteur de télé- vision présente une réponse nulle à une fréquence décalée de la fréquence de la porteuse son à fréquence intermé- diaire à 41,25 MHz. Un signal vidéo démodulé sur bande de base est filtré par un second filtre du son qui présente une réponse nulle à une fréquence décalée de la fréquence son sur porteuse intermédiaire à 4,5 MHz. Le premier filtre du son produit une quantité nominale d'atténuation de la porteuse son dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire tout en conservant l'information à haute fréquence telle qu'elle est finalement manifestée dans le signal vidéo démodulé sur bande de base. Le second filtre du son aide le premier filtre du son à assurer que l'information du son sera atténuée de manière adéquate dans le signal vidéo sur bande de base. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre une partie d'un système de récepteur de télévision en couleur comprenant un dispositif selon les principes de la présente invention; - la figure 2 montre la courbe de l'amplitude en fonction de la fréquence d'un piège de porteuse son incorporé dans un canal vidéo à fréquence intermédiaire dans le système de la figure 1; et - la figure 3 illustre la courbe de l'amplitude en fonction de la fréquence d'un piège du son dans un trajet de signaux vidéo sur bande de base dans le système de la figure 1. Sur la figure 1, des signaux diffusés de télé- vision à-haute fréquence reçus par une antenne 10 sont appliqués à un tuner 12. Le tuner 12 transforme le signal à haute fréquence d'un canal choisi de télévision en un signal à fréquence intermédiaire incorporant des porteuses vidéo (image) et son, par exemple à 45,75 MHz et 41,25 MHz respectivement, dans le système NTSC. La porteuse vidéo à fréquence intermédiaire est un signal à bandes latérales résiduelles modulé en amplitude contenant l'information vidéo composite. La porteuse son à fréquence intermédiaire est un signal modulé en fréquence. Le signal à fréquence intermédiaire à la sortie du tuner 12 est appliqué à un réseau 14 comprenant un pré- amplificateur et un piège du son du canal adjacent à 47,25 MHz qui empêche les circuits d'accord précis automa- tique (AFT) du récepteur (non représentés) de se verrouil- ler sur la porteuse son du canal adjacent plutôt que sur la porteuse son à laquelle le récepteur est accordé. Le signal à fréquence intermédiaire à la sortie du réseau 14 est réparti entre deux canaux séparés pour le traitement séparé de l'information du son et vidéo selon le principe quasi-parallèle par son application à deux filtres passe-bandes 15 et 16. Le signal à la sortie du réseau 14 est appliqué au filtre 15 dans un canal de démodulation de signaux vidéo,et au filtre 16 dans un canal de démodulation de signaux du son. Les filtres 15 et 16, dans cet exemple, sont du type à onde acoustique de surface. Le filtre 15 a une réponse sur bande passante vidéo à fréquence intermédiaire qui atténue la porteuse son à 41,25 MHz comme le montre la figure 2 que l'on décrira subséquemment. Un signal différentiel à la sortie du filtre 15 est appliqué aux entrées différentielles d'un réseau démodulateur vidéo 20 qui, dans cet exemple, est incorporé dans un circuit intégré 18 tel que du type T2899 fabriqué par Toshiba Corporation. Un circuit oscil- lant formant filtre passe-bande 21 activement associé au démodulateur vidéo 20 est accordé sur la porteuse vidéo de 45,75 MHz. Le démodulateur 20 comprend des circuits qui, en conjonction avec le filtre passe-bande 21, forment un détecteur synchrone qui produit un signal vidéo sur bande de base de sortie. Après filtrage par un piège du son de réjection de bande 26 comme on le décrira sub- séquemment, le signal vidéo sur bande de base est appliqué à des circuits de traitement de signaux vidéo dans un processeur vidéo 29 pour produire, comme on le sait, des signaux représentatifs de l'image couleur R, G et B. Dans la plupart des récepteurs, le piège du son 26 est un piège du son surporteuse intermédiaire à 4,5 MHz pour l'enlèvement du signal son sur porteuse intermédiaire, qui est produit de manière non souhaitable par le processus de démodulation de signaux vidéo (mélange), à partir du signal vidéo sur bande de base à traiter par le processeur vidéo 29. Si le signal son sur porteuse intermédiaire à 4,5 MHz modulé en fréquence pouvait être traité par le processeur vidéo 29, des "battements" visibles gênants seraient vus dans une image visualisés par suite de l'interférence entre le signal son sur porteuse intermé- diaire et les composantes de luminance et de-chrominance d'un signal vidéo sur bande de base. Le filtre 16 dans le canal son à fréquence intermédiaire présente une double réponse accordée avec une première amplitude de crête à la fréquence porteuse son de 41,25 MHz et une seconde amplitude de crête à la fréquence porteuse son de 45,75 MHz. Alternativement, les première et second réponses d'amplitude de crête peuvent présenter une caractéristique de décalage non symétrique comme cela est expliqué dans une demande de brevet US en cours NO 790 458 au nom de G.G. Tamer et D.E. Bollinden et intitulée "Television Sound Signal Processor". Un signal différentiel à la sortie du filtre 16 est appliqué aux entrées différentielles d'un réseau démodulateur du son 22 également incorporé dans le circuit intégré 18. Un circuit oscillant formant filtre passe- bande 25, activement associé au démodulateur du son 22, est accordé sur la porteuse son à 41,25 MHz. Le démodula- teur 22 contient des circuits qui, avec le filtre pass- bande 25, forment un mélangeur pour produire un signal son sur porteuse intermédiaire modulé en fréquence à 4,5 MHz, à partir des porteuses son et vidéo. Un filtre passe-bande 23, ayant une caractéristique d'amplitude sensiblement symétrique par rapport à la fréquence centrale de 4,5 Mz du signal sur porteuse intermédiaire, applique le signal son sur porteuse intermédiaire modulé en fréquence à 4,5 MHz à la sortie du démodulateur 22 à un démodulateur 24 de modulation de fréquence. Un signal audio démodulé sur bande de base à la sortie du démodulateur 24 est appliqué à un réseau 28 de traitement de signaux du son qui comprend, par exemple, un décodeur stéréo qui applique des signàux audio sur bande de base L (gauche) et R (droit) à des amplificateurs audio (non représentés). La courbe de l'amplitude en fonction de la fréquence d'un filtre SAW vidéo à fréquence intermédiaire utilisé dans un récepteur de télévision du commerce, correspondant au filtre 15 présente typiquement une quantité nominale d'atténuation à la fréquence de la porteuse son de 41,25 MHz et d'atténuation non voulue des fréquences intermédiaires à proximité de 41,75 MHz. Pour obtenir une réponse du filtre SAW ayant une quantité nominale d'atténuation à 41,25 MHz mais avec une atténua- tion insignifiante ou nulle à 41,75 MHz, il faudrait utiliser un filtre SAW relativement grand et coûteux. Un tel filtre ne serait cependant pas économique pour une utilisation dans un récepteur de télévision du commerce. Le filtre SAW 15 dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire du mode de réalisation de la présente invention présente une réponse piège représentée par la courbe d'amplitude (A) en fonction de la fréquence (f) de la figure 2. Plus particulièrement, il existe une fréquence nulle à une fréquence (telle qu' environ 41 MHz) qui est légèrement plus faible que la fréquence de 41,25 MHz du signal de porteuse son. La porteuse son à 41,25 MHz est par conséquent soumise à une moindre atténuation que celle qui aurait été subie si la fréquence de la porteuse son était située au point nul. En même temps, cependant, les fréquences du signal à fréquence intermédiaire à proximité immédiate de 41,75 MHz sont avantageusement soumises à une moindre atténuation. Ce résultat est souhaitable car de telles fréquences intermédiaires sont associées à des fréquences à proximité de la composante du signal de chrominance à 4,08 MHz d'un signal vidéo démodulé sur bande de base et aux composantes haute fréquence du - signal de luminance d'un signal vidéo sur bande de base. Ainsi, bien que la réponse en fréquence du piège décrit du son du filtre 15 ait pour résultat une moindre atténuation de la porteuse son à fréquence intermédiaire non souhaitée à 41,25 MHz dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire, des fréquences à proximité de 41,75 MHz sont moins atténuées de manière souhaitable. Dans cet exemple, la fréquence du signal à 41,75 MHz (correspondant à 4,0 MHz dans un signal vidéo sur bande de base) est atténuée d'environ -5 db, ce qui est une atténuation plus faible, de plusieurs db que celle qui serait subie si le filtre 15 présentait un nul à la fréquence de la porteuse son de 41,25 MHz. Par suite de la réponse décrite du filtre 15, une atténuation excessive de l'information du signal de chrominance sur bande de base et de l'infor- mation du signal haute fréquence de luminance est évitée. L'atténuation réduite de la fréquence de la porteuse son à 41,25 MHz qui résulte de la réponse piège décrite du filtre 15 est compensée par un piège décalé du son 26, qui filtre le signal vidéo démodulé sur bande de base produit par le démodulateur vidéo 20. Le piège décalé 26 comprend,à titre d'exemple,un circuit oscillant relativement simple et peu coOteux ou filtre en céramique ayant une fréquence nulle de 4,46 MHz, qui est légèrement décaléede la fréquence du signal son à porteuse intermé- diaire de 4,5 MHz. Le piège 26 produit l'atténuation supplémentaire nécessaire pour assurer que les composantes du son seront suffisamment atténuées dans le signal vidéo sur bande de base appliqué au processeur vidéo 29. Les caractéristiques de piégeage du son du filtre 15 et du piège 26 produisent une quantité souhaitée d'atténuation de l'information du son (d'environ - 50 db) dans le canal vidéo, avec une réponse totale de piégeage du son dans le canal vidéo sur bande de base qui est sensiblement symétrique autour de 4,5 MHz. Une telle réponse symétrique est dictée par la distribution symétrique d'énergie normalement attendue de l'information du son et résulte des caractéristiques combinées de l'amplitude en fonction de la fréquence avec décalage qui sont illustrées par les figures 2 et 3. Ainsi, la combinaison révélée du filtre 15 dans le canal vidéo à fréquence intermédiaire ayant un nul à une fréquence légèrement décalée de la fréquence de la porteuse son à 41,25 MHz, avec un piège 26 dans le trajet vidéo sur bande de base ayant un nul légèrement décalé de la fréquence son à porteuse intermédiaire à 4,5 MHz, produit une quantité souhaitée d'atténuation de l'informa- tion du son dans le canal vidéo tout en conservant également l'information vidéo sur bande de base à haute fréquence associée aux composantes de chrominance et de luminance. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Système de traitement de signaux vidéo du type ayant un canal de traitement de signaux vidéo à fréquence intermédiaire, un moyen de démodulation d'un signal vidéo à fréquence intermédiaire dudit canal de traitement de signaux vidéo à fréquence intermédiaire pour produire un signal vidéo sur bande de base et un trajet de signaux vidéo pour appliquer ledit signal vidéo sur bande de base à un moyen d'utilisation de signaux vidéo, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier filtre (15) dans ledit canal de traitement de signaux vidéo à fréquence intermédiaire, présentant une réponse nulle à une fréquence décalée de la fréquence d'une porteuse son à fréquence intermédiaire; et un second filtre (26) dans ledit trajet de signaux vidéo présentant une réponse nulle à une fréquence décalée de la fréquence d'un signal son sur porteuse intermédiaire. 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier filtre précité présente une réponse nulle à une fréquence plus faible que la fréquence de la porteuse son à fréquence intermédiaire et le second filtre précité présente une réponse nulle à une fréquence plus faible que la fréquence du signal son sur porteuse intermédiaire. 3.- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un réseau de traitement de signaux à fréquence intermédiaire quasi-parallèle (15, 16, 20, 22) comprenant le canal de traitement de signaux vidéo à fréquence intermédiaire et le canal de traitement de signaux du son à fréquence intermédiaire et en ce que le premier filtre (15) est un filtre à onde acoustique de surface.