(57)【要約】【課題】  テレビジョン等の音声のモノラル、音声多重等を識別する音声種別識別信号を検出する回路において、ノイズによる誤検出が生じる。【解決手段】  ＣＵＥ信号（音声種別識別信号）に対応する帯域をＢＰＦ２で抽出する。矩形波生成回路４は、ＢＰＦ２の出力と閾値Ｖref1との比較により矩形波を生成する。エッジパルス生成回路６は矩形波のエッジにて所定時間幅τのパルスを生成する。積分回路８は当該パルスを積分して、判定回路１０は積分結果を判定基準電圧Ｖref2と比較して、ＣＵＥ信号の有無を判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送波周波数を有し音声信号の種別を示す音声種別識別信号が、当該音声信号に重畳されているか否かを検出する音声種別識別信号検出回路において、
前記音声信号から前記搬送波周波数に応じた周波数成分を抽出する周波数フィルタと、
所定の閾値電圧との比較に基づいて、前記周波数フィルタにより抽出された抽出信号から所定時間幅を有するパルス信号を生成し出力するパルス生成回路と、
前記パルス生成回路の出力信号を所定時定数で積分する積分回路と、
前記積分回路の出力する積分信号と所定の判定基準電圧との比較に基づいて、前記音声種別識別信号の有無を判定する判定回路と、
を有することを特徴とする音声種別識別信号検出回路。
【請求項２】
請求項１に記載の音声種別識別信号検出回路において、
前記パルス生成回路は、
前記抽出信号と前記閾値電圧との大小関係に応じて２つの電圧レベルが切り替わる矩形波を生成する回路と、
前記矩形波の立ち上がり及び立ち下がりに応じて前記パルス信号を生成する回路と、
を有することを特徴とする音声種別識別信号検出回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の音声種別識別信号検出回路において、
当該音声種別識別信号検出回路は、半導体基板上に形成された集積回路であり、
前記積分回路は、前記半導体基板上に形成され充電量に応じて前記積分信号を生成するコンデンサを有すること、
を特徴とする音声種別識別信号検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン信号等における音声信号に重畳され、モノラル、ステレオ、音声多重といった音声信号の種別の識別に利用される音声種別識別信号を検出する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本におけるテレビジョン信号（ＪＰＮ_ＴＶ信号）は、ベースバンドに格納された音声信号と、５５．０７ｋＨｚの搬送波を振幅変調した音声種別識別信号であるＣＵＥ信号とが重畳されて伝送される。このＣＵＥ信号は、その振幅変調の仕方によりステレオと音声多重（バイリンガル）との種別の相違を表し、ＣＵＥ信号が重畳されない場合にはモノラルであることを表す。
【０００３】
従来のＪＰＮ_ＴＶ信号用の音声多重信号処理用の半導体集積回路においては、５５ｋＨｚバンドパスフィルタによりベースバンド信号からＣＵＥ信号に対応する帯域の信号成分を抽出し、抽出した信号をピーク検波することにより、ＣＵＥ信号の有無を判定している。ピーク検波は、バンドパスフィルタによる抽出信号をトランジスタのベース入力とし、当該トランジスタのオン／オフ動作により、コンデンサを充電することに行われる。コンデンサは充電により電圧が上昇する一方、所定の時定数で放電する。そのため、コンデンサの電圧は、ＣＵＥ信号の搬送波周波数に応じた周期的な充電に対しては所定の閾値以上に上昇しやすいが、ランダムに発生するノイズに対しては閾値を超えにくい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ノイズはその大きさも比較的ばらつきが大きく、そのため単発のノイズであっても比較的大きなノイズに対しては、コンデンサの電圧が閾値を超えることがある。すなわち、従来の回路では、ＣＵＥ信号検出に誤判別が発生する可能性が少なくないという問題があった。誤判別が生じると、音声信号の一時的な切り替わりが生じ、音声信号におけるノイズとなってしまう。
【０００５】
また、コンデンサの容量を大きくすれば、ノイズに対する感度を下げることができるが、素子面積の増加により、集積回路上に他の回路素子と共に形成することが難しくなる。ここで、コンデンサを外付け部品とすると、部品点数の増大により、組み立てに手間がかかったり、回路サイズが大きくなるといった問題が起こり得る。
【０００６】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、ノイズによる誤判別が起こりにくく、かつ構成が簡素な音声種別識別信号検出回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る音声種別識別信号検出回路は、所定の搬送波周波数を有し音声信号の種別を示す音声種別識別信号が、当該音声信号に重畳されているか否かを検出するものであって、前記音声信号から前記搬送波周波数に応じた周波数成分を抽出する周波数フィルタと、所定の閾値電圧との比較に基づいて、前記周波数フィルタにより抽出された抽出信号から所定時間幅を有するパルス信号を生成し出力するパルス生成回路と、前記パルス生成回路の出力信号を所定時定数で積分する積分回路と、前記積分回路の出力する積分信号と所定の判定基準電圧との比較に基づいて、前記音声種別識別信号の有無を判定する判定回路と、を有するものである。
【０００８】
他の本発明に係る音声種別識別信号検出回路においては、前記パルス生成回路が、前記抽出信号と前記閾値電圧との大小関係に応じて２つの電圧レベルが切り替わる矩形波を生成する回路と、前記矩形波の立ち上がり及び立ち下がりに応じて前記パルス信号を生成する回路と、を有する。
【０００９】
また他の本発明に係る音声種別識別信号検出回路においては、当該音声種別識別信号検出回路が、半導体基板上に形成された集積回路であり、前記積分回路が、前記半導体基板上に形成され充電量に応じて前記積分信号を生成するコンデンサを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、音声種別識別信号が含まれる帯域の信号が閾値処理により所定時間幅のパルス信号に変換され、このパルス信号を積分した信号が所定の判定基準電圧を超えるか否かに基づいて音声種別識別信号の有無が判定される。この構成では、閾値電圧は音声種別識別信号が超えるように設定され、音声信号に音声種別識別信号が重畳されている場合には、搬送波周波数に応じた周波数でパルス信号が発生する。また、ノイズパルスも、閾値電圧を超えるものについては、パルス信号に変換されるが、その際、ノイズパルスの電圧の大小やパルス幅の違いは捨象され、同じ数のパルス信号に変換される。すなわち、積分信号の電圧は基本的に、積分回路は入力されるパルス信号の頻度に応じて変化する。そのため、音声種別識別信号が存在する場合には、搬送波周波数に応じた周波数で周期的に発生するパルス信号によって積分信号が判定基準電圧を超えるように設定できる一方、音声種別識別信号が存在しない場合には、発生頻度の低いノイズの影響によって積分信号が判定基準電圧を超える可能性が低減され、誤判別が生じにくくなる。また、大きなノイズパルスにより積分回路のコンデンサが判定基準電圧を超えるレベルまで充電される事態を回避するためにコンデンサの容量を大きくする必要性がなくなるので、コンデンサを小さくすることができ、半導体基板上に他の回路素子と共に集積形成することが可能となり、外付け部品としてのコンデンサを廃することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本実施形態の音声種別識別信号検出回路の概略の回路構成を示すブロック図である。本回路はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２、矩形波生成回路４、エッジパルス生成回路６、積分回路８、判定回路１０を含み、半導体基板上に集積回路として形成される。
【００１３】
ＢＰＦ２は、音声信号を入力され、ベースバンドの音声信号に重畳されたＣＵＥ信号を抽出する周波数フィルタであり、その透過帯域は、周波数５５．０７ｋＨｚの搬送波を振幅変調したＣＵＥ信号を好適に抽出可能に設定される。
【００１４】
矩形波生成回路４は、コンパレータを用いて構成され、ＢＰＦ２の出力電圧Ｖsigと閾値電圧Ｖref1とを比較して矩形波を生成する。具体的には、矩形波生成回路４から出力されるＶsigがＶref1以上である期間にて論理レベルＨ(High)に相当する電圧ＶHとなり、一方、ＶsigがＶref1未満である期間にて論理レベルＬ(Low)に相当する電圧ＶLとなる矩形波が出力される。Ｖref1は、例えば、ＢＰＦ２にてＶsigに含まれるＣＵＥ信号の振幅及びノイズレベルを考慮して設定される。例えば、テレビジョン信号の音声信号に含まれるＣＵＥ信号を検出する用途では、Ｖref1は、許容される弱電界の環境下においてＣＵＥ信号の有無を判定可能なように、当該環境下でのＣＵＥ信号の振幅より小さく設定することができる。
【００１５】
エッジパルス生成回路６は、矩形波生成回路４から入力される矩形波のエッジ、つまり矩形波の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングにて所定時間幅τのパルスを生成する。例えば、エッジパルス生成回路６は論理回路を用いて構成可能である。例えば、エッジパルス生成回路６は、矩形波生成回路４から入力された矩形波をτだけ遅延させた矩形波を生成し、この遅延矩形波と元の矩形波との排他的論理和を出力とする回路として構成可能である。
【００１６】
ちなみに、ＣＵＥ信号は矩形波生成回路４にて搬送波周波数と同じ周波数で繰り返される矩形波に変換され、エッジパルス生成回路６にてその２倍の周波数である１００．１４ｋＨｚのパルス列に変換される。そのパルス幅τを小さく設定することで、積分回路８のコンデンサの容量を小さくすることが可能となる。すなわち、パルス幅τを小さくすればコンデンサの容量が小さくても、ノイズに起因して生じる低い頻度のパルスによっては当該コンデンサの電圧は上がりにくくなるので、判定回路１０での誤検出を抑制可能である。そのような観点から、パルス幅τは当該パルスの周期より十分に小さい時間長、例えば、２０ｎＳ程度に設定される。
【００１７】
積分回路８は、コンデンサ２０、当該コンデンサを充電電流を供給するトランジスタ２２、及び当該コンデンサの電圧をインピーダンス変換して判定回路１０へ伝達するインピーダンス変換回路を含んで構成される。インピーダンス変換回路はトランジスタ２４及び電流源２６を含んで構成される。
【００１８】
トランジスタ２２は例えば、ｎｐｎ型トランジスタで構成され、ベースをエッジパルス生成回路６の出力端に接続され、また、コレクタ、エミッタそれぞれを所定の正電圧源Ｖcc、コンデンサ２０の一方端に接続される。コンデンサ２０の他方端は接地される。トランジスタ２２はエッジパルス生成回路６の出力電圧によりオン／オフを制御され、パルスがＨレベルである間、オン状態となってコレクタ−エミッタ間電流Ｉceをコンデンサ２０に供給し充電する。なお、上述のようにコンデンサ２０の容量を小さく構成する観点からは、コンデンサの容量に応じてトランジスタ２２のサイズも小さく構成し、オン時のＩceを低減した構成とすることができる。
【００１９】
コンデンサ２０は充電量に応じた電圧を生じ、この電圧はインピーダンス変換回路の入力端子となるトランジスタ２４のベースに入力される。トランジスタ２４は、コレクタを電流源２６と判定回路１０の入力端子とに接続され、エミッタを接地される。オン状態のトランジスタ２４のコレクタからはコンデンサ２０の充電電圧に応じた電圧が低インピーダンスで取り出される。これに対し、コンデンサ２０に対するインピーダンス変換回路の入力インピーダンスは高く、コンデンサ２０の放電を制御するように構成できる。放電量を低減することで、コンデンサ２０はエッジパルス生成回路６からのパルスに応じて充電され、当該パルスを積分する働きをする。一方、コンデンサ２０はトランジスタ２４のベース電流等に応じて所定の時定数で放電され、その結果、コンデンサ２０の出力電圧として、パルスの発生頻度に応じた電圧が出力されることになる。トランジスタ２４のコレクタから取り出されたコンデンサ２０の電圧は判定回路１０に入力される。
【００２０】
判定回路１０は、コンパレータを用いて構成され、積分回路８の出力電圧Ｖintと閾値電圧Ｖref2とを比較して判定信号を生成する。具体的には、判定回路１０は、積分回路８から出力されるＶintがＶref2以上である期間では、ＣＵＥ信号が検出されたことを示す電圧ＶHを出力し、一方、Ｖintがref2未満である期間では、ＣＵＥ信号が検出されないことを示す電圧ＶLを出力する。Ｖref2は、積分回路８がエッジパルス生成回路６から周波数１００．１４ｋＨｚのパルスを所定数以上の連続して入力されたときのコンデンサ２０の電圧に応じて設定される。つまり、判定回路１０は、積分回路８にパルスが所定数以上、連続して入力された場合に、「ＣＵＥ信号有り」と判定するように構成される。
【００２１】
ここで、コンデンサ２０の電圧がＶref2に到達するパルスの上記所定数は、コンデンサ２０の放電時定数と共に、耐ノイズ性能が確保されるように設定される。すなわち、Ｖref1を超える電圧を有するノイズの発生頻度とコンデンサ２０の放電時定数とを考慮して、ノイズによってはコンデンサ２０の電圧がＶref2に到達しにくいように、パルスの上記所定数及びコンデンサ２０の放電時定数が設定される。その結果、判定回路１０は、ノイズに対しては基本的に「ＣＵＥ信号無し」と判定し、ノイズによるＣＵＥ信号の誤検出が抑制される。
【００２２】
既に述べたように積分回路８はコンデンサ２０と共に半導体基板上に集積される。これは、エッジパルス生成回路６が生成するパルスの幅を小さく設定する等の構成により、コンデンサ２０の容量を小さくすることができるからである。本回路は、コンデンサ２０を集積回路に内蔵することで、外付けのコンデンサが不要となる。
【００２３】
上述の構成では、矩形波生成回路４の出力の矩形波に基づいてＣＵＥ信号の搬送波の２逓倍の周波数のパルスが生成され得るように構成したが、３逓倍、４逓倍等、より高次周波数のパルスを生成して、これを積分回路８で積分して、ＣＵＥ信号の有無を判定してもよい。
【００２４】
なお、判定回路１０の出力がＨレベルである場合には、例えば、その出力を受けた他の信号処理回路が、音声信号をステレオ又はバイリンガルとして処理する。これら両種別の識別は、例えば、ＢＰＦ２の出力をＡＭ検波する他の回路により行われる。一方、判定回路１０の出力がＬレベルである場合には、例えば、その出力を受けた他の信号処理回路が、音声信号をモノラルとして処理する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の音声種別識別信号検出回路の概略の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
２  ＢＰＦ、４  矩形波生成回路、６  エッジパルス生成回路、８  積分回路、１０  判定回路、２０  コンデンサ、２２，２４  トランジスタ、２６  電流源。
【図１】
2007067547.tif 000003