САЙТ КРЫЛОВА ПАВЛА
Главная
Схемы Ветрогенераторы Собаки Стройка Книги О сельском хозяйстве и прочем


СХЕМЫ---->
СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗОРОВ СТАТЬЯ №1-50

Однокристальные ТВ процессоры VCT48/49xyl. Микросхема MSP34x5G.

Демодулятор и процессор сигналов звука. Усилители видеосигналов и видеопроцессор А. ПЕСКИН, А. СПОРНЯК, г. Москва

Демодулятор и процессор сигналов звука (Audio Processing) выполнены на микросхеме MSP34x5G, содержащей (рис. 11) собственно демодулятор и процессор сигналов звука, входной и выходной многопозиционные переключатели аналоговых сигналов звука, согласователь, АЦП, ЦАП, аналоговую матрицу, регулятор громкости, детектор стандартов и регистр считывания статуса.

Однокристальные ТВ процессоры VCT48/49xyl. Микросхема MSP34x5G.

В демодуляторе обеспечивается декодирование сигналов FM/AM Моно; FM А2, EIA-J; стереофонических передач УКВ (FM) с RDS/RBDS (Radio Data System/Radio Broadcast Data System); цифровых стереофонических программ стандартов NICAM и BTSC.

Также в демодуляторе происходит оптимальное разделение стереосигналов, автоматическое обнаружение аудиосигналов всех стандартов (ASD), автоматический выбор моно/стерео сигналов.

В табл. 2 представлены несущие и поднесущие звука и системы модуляции, широко применяемые в телевизионных стандартах.

Однокристальные ТВ процессоры VCT48/49xyl. Микросхема MSP34x5G.

Демодулятор включает в себя два канала, причем один из них использован для так называемых основных несущих, а другой — для всех поднесущих. Основные несущие универсальные аналоговые несущие сигналов звука (ЧМ или AM), которые передают моносигнал. Поднесущая же модулирована стереосигналами и может содержать как аналоговые, так и цифровые составляющие.

В Германии, например, применен метод двухканальной системы звука с двумя раздельными несущими для передачи стереосигналов. Поднесущая промодулирована по частоте и передает только необходимую дополнительную информацию о стереосигналах.

В странах Скандинавии и Испании поднесущая промодулирована цифровым звуковым сигналом системы NICAM для передачи стереосигналов.

Более сложный способ передачи сигналов звука в японском и американском телевизионных стандартах и стереорадиовещательном стандарте. Там при приеме сигналов звука сначала демодулируется основная ЧМ несущая с целью получения поднесущей ЧМ или AM. У американского способа передачи сигналов звука BTSC (Broadcast Television System Committee) существует наряду с SAP (Second Audio Programm) еще одна поднесущая.



В сигналах УКВ радиовещания наряду с AM поднесущей стереозвука существует еще поднесущая для модулированного цифрового сигнала RDS/RBDS.

Специальное устройство в канале звука процессоров опознает любой из принимаемых стандартов, вид звука (моно/стерео) и устанавливает все присущие этому стандарту параметры (частоту настройки, полосу пропускания, частоту преобразования и др.). Информацию об опознанном стандарте и виде звука телевизионного сигнала процессор через детектор стандартов вносит в регистр статуса. Изменения установок по цепи STATUS сообщаются контроллеру процессора.

Преимущества цифровой обработки в демодуляторе сигналов звука особенно проявляются при аналоговом способе передачи стереофонического сигнала благодаря высокому соотношению сигнал/шум, низкому коэффициенту нелинейных искажений и оптимальному разделению каналов.

Дальше демодулятор передает сигналы звука по четырем каналам на процессор сигналов звука, причем домодулированные аналоговые сигналы — непосредственно, а цифровые стереосигналы NICAM — через согласователь.

Процессор сигналов звука позволяет регулировать громкость, баланс, тембры верхних и нижних частот, имеет режимы эквалайзера и автоматической регулировки уровня звука (Automatic Volume Control — AVC), обеспечивает специальные эффекты: псевдостерео, пространственного звучания MICRONAS AROUND (MA), MICRONAS BASS (MB), MICRONAS VOISE (MV), позволяет менять полярность подключения сабвуфера и имеет некоторые другие дополнительные возможности, например, VDS — Virtual Dolby Surround, SRS WOW и др.

Режим AVC, например, решает проблему устранения особо громких звуков (в частности, во время передачи рекламы). На рис. 12 показана упрощенная характеристика системы AVC, на которой видно ограничение выходного сигнала до уровня -18 дБ для уровня входных сигналов в интервале -24...О дБ. Время работы системы AVC запрограммировано в специальном регистре.

Система MB расширяет частотный диапазон со стороны нижних частот,

Однокристальные ТВ процессоры VCT48/49xyl. Микросхема MSP34x5G.

а система MV позволяет улучшить речевой сигнал (сделать его более разборчивым), что обеспечивает возможность работы при больших уровнях шумовых помех.

Система динамического усиления (Dynamic Amplification — DA) определяет дополнительное усиление низких частот, пока их уровень не подходит к некоторому пределу (рис. 13) Этим достигается расширение динамического диапазона.

Работа системы дополнения гармоник (Adding Harmonics — АН) совместно с системой MB основана на психоакустических особенностях человеческого слуха. Она добавляет обертоны, частотные компоненты которых находятся ниже частоты среза характеристики МВ_НР (рис. 14), что создает своеобразное звучание низших звуковых частот.

Обработка сигналов звука базируется на специальном программируемом сигнальном процессоре (DSP), чей набор команд оптимально составлен для обработки сигналов звука. Все входные сигналы как от демодулятора (см. рис. 11) после компенсации предыскажений в деемфазисе, так и от входного переключателя аналоговых сигналов регулируются в предварительном пересчетном устройстве с использованием шкальных коэффициентов на единый уровень усиления.

Автоматический селектор сигналов определяет, куда должен следовать каждый поступивший сигнал — в цепь громкоговорителей или на выходной раэьем SCART. В цепи громкоговорителей имеются, прежде всего, такие классические функции, как регулировка громкости звука, баланса и тембра (корректировка высших и низших частот), и пятиполосный эквалайзер. Конфигурируемая АРУ предотвращает неприятные изменения уровня звука при перестройке программ или при передаче рекламы.

Два АЦП, а также пять ЦАП обеспечивают сопряжение сигналов. При этом особое значение уделяется тому, чтобы все их выходы были низкоомными.

Все аналоговые входы и выходы удовлетворяют европейским нормам, т. е. рассчитаны на амплитуду 2 В эфф.

Канал SCART используют для того, чтобы аудиосигнал с демодулятора можно было подать на аналоговый выход. Кроме того, он позволяет подавать аудиосигнал, например, от DVD-проигрывателя, на громкоговорители и одновременно записывать аудиосигнал с демодулятора на видеомагнитофон.

Аналоговая матрица обеспечивает соединение любого входа с любым выходом. Матрица служит для выбора канала звука при его многоканальной передаче.

Канал монитора включает в себя квазипиковые матрицу, детектор и регистр считывания, предназначенные для программирования процессора.

На многопозиционные входной и выходной переключатели аналоговых аудиосигналов поступают либо шесть входных сигналов и снимаются четыре выходных сигнала для процессора в корпусе PMQFP144-2 (см. рис. 11), либо четыре входных сигнала и два выходных сигнала, если он в корпусе PSSDIP88-1. В последнем случае имеется еще два конфигурируемых входа/выхода.

Тракт видеосигналов выполнен на основе микросхемы VSP94x7B и включает в себя (см. рис. 2) входные каскады видеосигналов и видеопроцессор (Video Processor), который, в свою очередь, содержит комбинированный гребенчатый фильтр, декодер сигналов цветности, преобразователь сигналов YUV/RGB и преобразователь форматов изображения (скалер).

Обработка сигналов изображения основана на цифровых алгоритмах. Использование АЦП и ЦАП обеспечивает согласование входов и выходов, что позволяет избежать, с одной стороны, излучения процессором высокочастотного сигнала помехи, а с другой — исключает ухудшение качества сигнала при старении и разбросе параметров микросхемы.

К обычному (50/60 Гц) телевизору можно подключить значительное число внешних источников сигналов: кабельного и спутникового телевидения, видеомагнитофона, DVD-проигрывателя, видеокамеры и т. п.

Наряду с упоминавшимися входом ПЧ и аудиовходами, однокристальный процессор обеспечивает обслуживание ряда видеовходов (см. рис. 3), на которые можно подать любые сигналы: CVBS (ПЦТВ), S-Video, RGB, YUV (Y Cr, Св). Через программируемую матрицу (на рис. 2 не показана) можно любой сигнал переключать на внутренний АЦП.

Каждый сигнал, прошедший через входные каскады и адаптивный комбинированный гребенчатый фильтр на многосистемный декодер сигналов цветности, разлагается на компоненты.

После декодирования все сигналы преобразуются в формат YUV 4:4:4, так как вся их последующая обработка в процессоре оптимально подходит для этого формата. В нем имеется целый ряд функций, улучшающих изображение: линейная и нелинейная адаптации формата 16:9 (для этого использован преобразователь форматов — скалер); повышенная контрастность изображения; согласование во времени цветовой и яркостной составляющих; экспандирование уровня черного; улучшение четкости изображения.

Обработанный видеосигнал преобразуется в сигналы RGB и в аналоговой форме через усилители поступает на кинескоп.

Журнал "Радио" №11 2005


altay-krylov@yandex.ru