《電視機(jī)原理與技術(shù)》課件1第5章

第5章電視新技術(shù)的應(yīng)用5.1提高圖像質(zhì)量的新技術(shù)5.2提高伴音質(zhì)量的新技術(shù)5.3提高顯示質(zhì)量的新技術(shù)5.4數(shù)字電視技術(shù)

實(shí)訓(xùn)18大屏幕彩色電視機(jī)的識(shí)讀

一、實(shí)訓(xùn)目的和要求

1．能正確拆裝大屏幕彩色電視機(jī)并了解主要部件的名稱、形狀、功能以及布局。

2．掌握大屏幕彩色電視機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)和工作原理。

3．能識(shí)讀大屏幕彩色電視機(jī)的電原理圖。

二、實(shí)訓(xùn)器材和工具

1．大屏幕彩色彩色電視機(jī)1臺(tái)、電原理圖1份。

2．常用工具1套。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和方法

1．按照規(guī)范要求拆裝大屏幕彩色電視機(jī)。

2．觀察大屏幕彩色電視機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和標(biāo)記，分別對圖像信號(hào)處理系統(tǒng)、伴音信號(hào)處理系統(tǒng)、掃描信號(hào)處理系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、開關(guān)穩(wěn)壓電源的主要元器件進(jìn)行觀察并記錄其型號(hào)及所屬單元電路。

3．從天線開始到顯像管為止，按電視信號(hào)的流程對信號(hào)所經(jīng)過的線路、元器件逐一查對，畫出實(shí)訓(xùn)機(jī)型的信號(hào)流程框圖。

4．實(shí)訓(xùn)思考：大屏幕彩色電視機(jī)主要采取了哪些新技術(shù)用來提高重放的質(zhì)量？四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告

由學(xué)生自己設(shè)計(jì)，要求：

1．有明確的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

2．有具體的實(shí)訓(xùn)目的和要求。

3．有需要的實(shí)訓(xùn)器材和工具。

4．根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有具體的實(shí)訓(xùn)方法和步驟。

5．有具體的實(shí)訓(xùn)結(jié)果并能對實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行分析處理。

6．有實(shí)訓(xùn)體會(huì)。 5.1提高圖像質(zhì)量的新技術(shù)

5.1.1延遲型水平輪廓校正技術(shù)

在普通電視機(jī)中，為了消除色度信號(hào)對亮度信號(hào)的串?dāng)_，常常在亮度通道中設(shè)置色度陷波器，以濾除色副載波及其邊帶分量，但亮度信號(hào)的高頻分量也被濾除，使圖像清晰度明顯下降。普通電視中一般采用二次微分勾邊的方法進(jìn)行水平輪廓校正，使圖像在一定程度上得到改善，但由于在高頻區(qū)提升過大時(shí)很容易引起振鈴和過沖，使校正后的圖像“生硬”、不真實(shí)，而且由于該方法不加區(qū)別地對圖像大面積輪廓和圖像細(xì)節(jié)，甚至噪聲采取同樣的校正方法，因而導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)部分產(chǎn)生重影，也增大了噪聲顆粒。因此在目前的電視新技術(shù)中，采用了延遲型水平輪廓校正電路(也稱為延遲線性孔闌校正，所謂孔闌效應(yīng)是指圖像的水平解像力受CRT電子束直徑大小的限制而產(chǎn)生的圖像邊緣模糊現(xiàn)象)，其基本原理框圖及相關(guān)信號(hào)波形如圖5-1所示。圖5-1延遲型水平輪廓校正原理框圖及相關(guān)信號(hào)波形(a)原理框圖；(b)相關(guān)信號(hào)波形輸入的視頻信號(hào)A分別經(jīng)延遲T與2T后得到B、C信號(hào)。三者同時(shí)送到或門輸出信號(hào)D，送到與門輸出信號(hào)E；信號(hào)D與E分別送到開關(guān)S1與S2(開關(guān)S1、S2的通斷受開關(guān)信號(hào)控制)后合成信號(hào)F。

由于視頻信號(hào)A的前、后沿不陡峭，圖像從黑(白)色漸變到白(黑)色，圖像的輪廓模糊，而經(jīng)過校正處理的視頻信號(hào)F，其前、后沿是陡峭的，圖像從黑(白)突變?yōu)榘?黑)，因此圖像的輪廓清晰。5.1.2垂直輪廓校正技術(shù)

為了提高圖像輪廓的鮮明程度，不僅要進(jìn)行水平方向的輪廓補(bǔ)償，還要進(jìn)行垂直方向的輪廓補(bǔ)償。圖5-2所示是一種垂直輪廓補(bǔ)償電路原理方框圖和各點(diǎn)的工作波形。該電路主要由兩個(gè)1H延遲線、加法器、減法器和1/2衰減器組成。圖5-2垂直輪廓校正電路原理框圖及工作波形(a)原理框圖；(b)工作波形輸入的Y亮度信號(hào)波形為A，B是延時(shí)1H后的信號(hào)波形，C是再延時(shí)1H，即延時(shí)2H以后的信號(hào)波形。輸入信號(hào)A與延時(shí)2H的信號(hào)C在加法器中相加合成信號(hào)D，D信號(hào)經(jīng)過1/2衰減器后振幅壓縮1/2，輸出E波形信號(hào)。延時(shí)1H的B信號(hào)與E合成信號(hào)在減法器中相減，輸出垂直輪廓校正信號(hào)F。

F垂直輪廓校正信號(hào)送加法器與經(jīng)過1H延時(shí)的B信號(hào)相加，輸出經(jīng)過垂直輪廓校正后的Y亮度信號(hào)。由圖可以看出，經(jīng)過校正后的亮度信號(hào)在黑白交界處有突、下凹波型，使暗電平更黑，亮電平更白，圖像垂直輪廓更鮮明。5.1.3速度調(diào)制技術(shù)

掃描速度調(diào)制電路簡稱SVM，用來提高圖像的清晰度。SVM電路的功能與水平輪廓校正電路相似，輪廓校正電路是通過改變顯像管陰極電子束電流大小來加強(qiáng)圖像輪廓的，屬于亮度調(diào)制；而SVM電路則是通過取出圖像亮度信號(hào)中迅速變化的邊緣成分(高頻分量)去調(diào)制電子束水平掃描的速度的，它使亮度有顯著變化地方的圖像邊緣更清晰。當(dāng)電流一定的電子束轟擊CRT熒光屏?xí)r，在水平掃描速度較快的掃描點(diǎn)上，電子束相應(yīng)停留的時(shí)間短，其亮度比正常掃描速度時(shí)會(huì)暗些。反之，在水平掃描速度較慢的掃描點(diǎn)上，由于相應(yīng)停留的時(shí)間長，其亮度比正常掃描速度時(shí)要亮些。因此可通過調(diào)節(jié)電子束水平掃描速度的辦法來控制圖像的明暗，從而起到“勾邊”的作用，使圖像清晰度提高，同時(shí)也不會(huì)使CRT在高亮度時(shí)產(chǎn)生散焦現(xiàn)象。

掃描速度調(diào)制電路的基本組成框圖及工作波形如圖5-3所示。圖5-3掃描速度調(diào)制電路框圖及工作波形(a)電路框圖；(b)工作波形5.1.4黑電平擴(kuò)展技術(shù)

黑電平擴(kuò)展(BLE)電路是新型電視機(jī)中用來提高圖像質(zhì)量的電路，一般設(shè)置在亮度通道的清晰度增強(qiáng)電路與對比度調(diào)整電路之間，它采用提高黑背景下圖像對比度的方式，來消除畫面模糊的感覺。其基本功能是檢出亮度信號(hào)的淺黑電平并與消隱電平比較，如果沒有達(dá)到消隱電平則向消隱電平方向擴(kuò)展，使原來的淺黑電平變成深黑電平，但不超過消隱電平。這種電路對白電平不起擴(kuò)展作用，由于將淺黑變成深黑，圖像的對比度得到提高，使畫面更具層次感，如圖5-4所示。圖5-4黑電平擴(kuò)展原理圖5-4(a)表示未經(jīng)黑電平擴(kuò)展的輸入信號(hào)波形和屏幕顯示的圖像，顯然，整幅圖像對比度不大。圖5-4(b)表示經(jīng)黑電平擴(kuò)展后的輸出信號(hào)波形，其中原來顯示淺黑的信號(hào)電平已向黑電平方向延伸了，因而屏幕顯示的圖像的對比度提高了。一般認(rèn)為黑、白電平50%處為臨界點(diǎn)，小于50%的淺黑電平區(qū)為擴(kuò)展區(qū)，大于50%的灰白電平區(qū)為非擴(kuò)展區(qū)。要實(shí)現(xiàn)黑電平擴(kuò)展功能，黑電平擴(kuò)展電路必須具有如圖5-5(a)所示的傳輸特性。由圖可看出，信號(hào)電平高于A點(diǎn)的部分為線性放大區(qū)，低于A點(diǎn)的部分為擴(kuò)展區(qū)。在擴(kuò)展區(qū)內(nèi)傳輸特性為非線性，曲線上升陡的部分斜率大，即電壓放大倍數(shù)顯著增大，也就是信號(hào)將向黑電平方向拉伸，黑電平得以擴(kuò)展。黑電平擴(kuò)展起始點(diǎn)由A點(diǎn)直流電壓決定。處在擴(kuò)展區(qū)外的傳輸特性為線性，其電壓放大倍數(shù)為常數(shù)，也就是處于擴(kuò)展區(qū)以外的輸入信號(hào)被線性放大，無擴(kuò)展作用。因此該電路對白電平、Y/C(亮度/色度)信號(hào)均不起作用。圖5-5黑電平擴(kuò)展電路的傳輸特性黑電平擴(kuò)展電路的簡化框圖如圖5-6所示。輸入的亮度信號(hào)Y分為三路：一路通過黑電平切割電路，將信號(hào)電平低于黑電平擴(kuò)展起始點(diǎn)的部分切割下來，經(jīng)擴(kuò)展放大電路放大后與另一路直通信號(hào)一起送到加法器，得到黑電平擴(kuò)展的亮度信號(hào)Y，送到黑峰值檢波電路。在沙堡脈沖控制下，除去消隱脈沖，檢出黑峰電平，送到比較器的同相輸入端。還有一路亮度信號(hào)送到消隱脈沖電平(黑電平)檢波電路，在沙堡脈沖控制下，取出消隱電平，送到比較器反相輸入端。兩者在比較器中進(jìn)行電平比較，輸出誤差控制電壓，控制擴(kuò)展放大器的增益，使亮度信號(hào)的淺黑色電平得到適度擴(kuò)展。圖5-6黑電平擴(kuò)展電路簡化框圖5.1.5動(dòng)態(tài)梳狀濾波器技術(shù)

由于采用梳狀濾波器對PAL制Y/C信號(hào)進(jìn)行分離是利用第n－2行信號(hào)與第n行信號(hào)進(jìn)行相加、減得到的，因此要求行與行之間的圖像內(nèi)容相關(guān)性要很好。若行與行之間的信號(hào)不相關(guān)，則在加法器和減法器中就不能將亮度信號(hào)或色度信號(hào)完全抵消掉，必將造成Y/C分離不徹底，產(chǎn)生串色和爬行現(xiàn)象。為了保證Y/C信號(hào)的徹底分離，新型電視機(jī)中采用了由兩個(gè)2H(NTSC為1H)延時(shí)線、四個(gè)帶通濾波器、垂直相關(guān)性檢測電路、加法器、減法器等組成的動(dòng)態(tài)梳狀濾波器，其原理方框圖如圖5-7所示。圖5-7動(dòng)態(tài)梳狀濾波器原理框圖當(dāng)PAL制的視頻信號(hào)輸入動(dòng)態(tài)梳狀濾波器時(shí)，一路經(jīng)過4.43±1.3MHz帶通濾波器1，得到n行的Y2+C信號(hào)，送往相關(guān)性檢測電路，其中Y2為色帶通頻率范圍內(nèi)的亮度信號(hào)；另一路經(jīng)過2H延遲線DL1輸出n－2行Y1+Y2－C信號(hào)，經(jīng)過4.43±1.3MHz帶通濾波器2濾波，得到的n－2行的Y2－C信號(hào)也被送往相關(guān)性檢測電路。若兩行信號(hào)相關(guān)，則相關(guān)性檢測電路輸出低電平，控制S1、S2開關(guān)接通觸點(diǎn)“1”；若2行信號(hào)相關(guān)性較差，則相關(guān)性檢測電路輸出高電平，控制S1、S2開關(guān)接通觸點(diǎn)“2”。當(dāng)n行和n－2行信號(hào)相關(guān)性較好，開關(guān)S1、S2接通觸點(diǎn)“1”時(shí)，n行的Y2+C信號(hào)與n－2行的Y2－C信號(hào)同時(shí)送到減法器。在減法器中，Y2+C信號(hào)與Y2－C信號(hào)相減得到2C信號(hào)，再經(jīng)過帶通濾波器3輸出4.43±1.3MHz范圍內(nèi)的色度信號(hào)C。色度信號(hào)一路送往加法器，另一路輸出。同時(shí)，2H延遲線DL1輸出n－2行的Y1+Y2＝C信號(hào)也送到加法器，與4.43±1.3MHz帶通濾波器3送來的色度信號(hào)C相加，輸出亮度信號(hào)Y(Y=Y1+Y2)。當(dāng)n行和n－2行信號(hào)相關(guān)性較差，開關(guān)S1、S2接通觸點(diǎn)“2”時(shí)，n－2行的Y1+Y2－C信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器2，Y2－C信號(hào)送到減法器；經(jīng)過2H延遲線DL2的n－4行的Y1+Y2+C信號(hào)通過4.43±1.3MHz帶通濾波器4，Y2+C信號(hào)送到減法器。n－2行的Y2－C信號(hào)與n－4行的Y2+C信號(hào)在減法器中相減，得到－2C信號(hào)，再經(jīng)過帶通濾波器3輸出色度信號(hào)C。色度信號(hào)一路送到加法器，另一路輸出。同時(shí)，n－4行的Y1+Y2+C信號(hào)送到加法器，與帶通濾波器3送來的色度信號(hào)－C相加，輸出亮度信號(hào)Y(Y=Y1+Y2)。相關(guān)性檢測電路用于檢測n行與n－2行的相關(guān)性情況，兩行相關(guān)性較好，進(jìn)行相加或相減，實(shí)現(xiàn)Y/C分離。若n行與n－2行相關(guān)性較差，則n－2行必然與n－4行相關(guān)性較好，利用該兩行進(jìn)行加減，實(shí)現(xiàn)Y/C分離。?因此該動(dòng)態(tài)梳狀濾波器也稱為自適應(yīng)Y/C分離電路。

若輸入信號(hào)為NTSC制式，則其工作原理基本相同，但延遲時(shí)間為1H，BPF帶通濾波器的中心頻率為3.58MHz，延遲時(shí)間和帶通濾波器頻率特性的切換由I2C總線控制。實(shí)現(xiàn)Y/C分離的技術(shù)有多種，Y/C分離電路有模擬型和數(shù)字型之分。模擬型有使用超聲波玻璃延遲線梳狀濾波器Y/C分離電路和CCD電荷耦合器件的梳狀濾波器Y/C分離電路。模擬動(dòng)態(tài)梳狀濾波器Y/C分離要用6個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)，PAL制要用12個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)，調(diào)整繁鎖，難以大批量生產(chǎn)調(diào)整。數(shù)字型梳狀濾波器Y/C分離電路有自適應(yīng)Y/C分離電路、動(dòng)態(tài)自適應(yīng)三維Y/C分離電路等，生產(chǎn)過程中不需要調(diào)整，被廣泛應(yīng)用于新型彩色電視機(jī)中。

數(shù)字動(dòng)態(tài)梳狀濾波器主要由時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路、A/D變換、數(shù)字梳狀濾波處理電路、D/A變換、低通濾波器和帶通濾波器等組成，其電路原理框圖如圖5-8所示。圖5-8動(dòng)態(tài)數(shù)字梳狀濾波器原理框圖時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路在色同步信號(hào)或行同步信號(hào)的控制下，產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字梳狀濾波處理電路、D/A轉(zhuǎn)換電路所需要的各種頻率的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。模擬視頻信號(hào)經(jīng)過A/D變換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，送到數(shù)字梳狀濾波處理電路，在時(shí)鐘脈沖信號(hào)的作用下，完成Y/C數(shù)字信號(hào)的分離，分別輸出亮度Y數(shù)字信號(hào)和色度C數(shù)字信號(hào)。D/A變換電路在時(shí)鐘脈沖信號(hào)的控制下，將數(shù)字Y和C信號(hào)變換為模擬Y、C信號(hào)。Y信號(hào)經(jīng)過6MHz(PLA制)的低通濾波器濾波后輸出；C信號(hào)經(jīng)過4.43±1.3MHz(PAL制)的帶通濾波器濾波后輸出。5.1.6視頻降噪技術(shù)

降噪電路又稱為挖芯電路或核化電路。增加視頻電路的帶寬可以提高圖像的清晰度，但也會(huì)增大圖像背景的雜波干擾，特別是在接收信號(hào)較弱的情況下，會(huì)引起信噪比下降。視頻降噪就是切割低電平的干擾噪聲，利用信號(hào)中所含噪聲成分幅度較小的特點(diǎn)，通過適當(dāng)處理，使幅度較大的有用信號(hào)通過，幅度較小的信號(hào)和噪聲被抑制。

降噪電路的傳輸特性及輸入、輸出信號(hào)之間的關(guān)系如圖5-9所示。圖5-9降噪電路的傳輸特性和輸入/輸出波形(a)挖芯電路傳輸特性；(b)輸入信號(hào)；(c)輸出信號(hào)波形在輸入信號(hào)處于o點(diǎn)附近的小區(qū)域內(nèi)(A～B之間)輸出信號(hào)為0，在該區(qū)域之外輸出與輸入成正比，即保持線性關(guān)系。因此，處于A～B范圍之內(nèi)的輸入信號(hào)沒有輸出，只有幅度大于該區(qū)域的信號(hào)才有輸出，就像將輸入信號(hào)的“中心部分”挖掉了，故又稱為“挖芯降噪電路”。5.1.7彩色瞬態(tài)特性增強(qiáng)技術(shù)

彩色瞬態(tài)特性增強(qiáng)CTI電路是電視新技術(shù)中的一種改善圖像的電路。由于色度信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中高頻特性變差，使圖像的彩色清晰度下降，因而為了提高色彩清晰度，利用彩色瞬態(tài)特性增強(qiáng)電路對色差信號(hào)R－Y、B－Y進(jìn)行高頻特性補(bǔ)償。彩色瞬態(tài)特性增強(qiáng)電路的原理框圖和工作波形如圖5-10所示。圖5-10彩色瞬態(tài)特性增強(qiáng)電路原理框圖和工作波形(a)原理框圖；(b)工作波形色差信號(hào)a輸入到CTI電路后，經(jīng)延遲電路1后輸出信號(hào)b，再經(jīng)延遲電路2后，輸出信號(hào)c。a、b、c同時(shí)輸入到最大值檢測電路和最小值檢測電路，分別選出三路信號(hào)的瞬態(tài)最大值合成信號(hào)d和瞬態(tài)最小值合成信號(hào)e。信號(hào)a和信號(hào)c在加法器1中混合輸出信號(hào)f；信號(hào)b倒相后與信號(hào)f在加法器2中混合輸出信號(hào)g。信號(hào)g經(jīng)挖芯電路降噪、倒相后與信號(hào)b在加法器3中混合輸出信號(hào)h；信號(hào)d、h、e一起進(jìn)入中值檢測電路，輸出信號(hào)j。

色差信號(hào)經(jīng)過彩色瞬態(tài)增強(qiáng)電路處理后，其邊沿變陡，高頻特性得到了改善，從而提高了彩色清晰度。5.1.8動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正技術(shù)

輪廓校正電路主要是針對高頻大幅度信號(hào)邊緣設(shè)計(jì)的圖像清晰度改善電路，而動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正電路則是針對高頻小幅度或中幅度信號(hào)邊緣設(shè)計(jì)的一種圖像清晰度提高電路。動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正電路是根據(jù)圖像亮度和細(xì)節(jié)的變化來控制調(diào)節(jié)圖像細(xì)節(jié)信號(hào)幅度的大小的。當(dāng)圖像比較亮?xí)r為提高畫面清晰度，圖像細(xì)節(jié)就必須豐富，相應(yīng)的細(xì)節(jié)校正信號(hào)幅度就必須增強(qiáng)；當(dāng)畫面較暗或細(xì)節(jié)較少時(shí)，圖像輪廓不清，可減小細(xì)節(jié)校正信號(hào)的幅度，提高畫面的信噪比。動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正電路的原理框圖和工作波形如圖5-11所示。圖5-11動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正電路原理框圖和工作波形(a)原理框圖；(b)工作波形假設(shè)輸入的視頻信號(hào)某一時(shí)刻的波形(對應(yīng)方波的上升沿)如圖5-11(b)左側(cè)所示，該信號(hào)分為三路：一路直接送第一減法器，另一路經(jīng)延遲電路1延遲后得到波形b后送第一減法器，第三路送圖像亮度檢測電路。信號(hào)a與信號(hào)b相減后分兩路輸出波形c，一路送延遲電路2，經(jīng)延時(shí)后輸出波形d，送入第二減法電路；另一路直接送第二減法器，相減后輸出波形e。e經(jīng)挖芯電路處理后輸出校正信號(hào)f，細(xì)節(jié)校正量的大小受亮度大小和細(xì)節(jié)分量多少的動(dòng)態(tài)控制。圖像信號(hào)檢測電路檢測圖像的平均亮度，輸出直流電壓控制可控增益放大器。圖像亮度越大，輸出直流電壓越大，可控增益放大器增益越大，細(xì)節(jié)校正量也越大；反之細(xì)節(jié)校正量越小。圖像細(xì)節(jié)豐富時(shí)，動(dòng)態(tài)清晰度電路輸出直流電壓高，可控增益放大器增益上升，圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)；反之圖像細(xì)節(jié)減弱。

5.1.9動(dòng)態(tài)景物層次控制技術(shù)

動(dòng)態(tài)景物層次控制(DSC)電路也叫動(dòng)態(tài)清晰度控制電路，其主要作用是檢測圖像的細(xì)節(jié)分布情況，提供圖像細(xì)節(jié)分布信息，用于控制動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正電路中可控增益放大器的增益，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)校正的動(dòng)態(tài)控制，以獲得最佳校正效果。其組成原理框圖及工作波形如圖5-12所示。圖5-12動(dòng)態(tài)清晰度控制電路的原理框圖和信號(hào)波形(a)原理框圖；(b)信號(hào)波形輸入的亮度信號(hào)a經(jīng)微分電路送至高通濾波器后輸出信號(hào)b，一路經(jīng)限幅器對幅度大的信號(hào)作對稱雙向限幅(圖中虛線表示限幅電平)，得到信號(hào)c，經(jīng)全波整流和增益控制電路后輸出信號(hào)e；另一路經(jīng)挖芯電路降噪后，得到信號(hào)d，經(jīng)全波整流和增益控制電路后得到信號(hào)f。e、f信號(hào)在減法器中相減后得到信號(hào)g，經(jīng)平滑濾波后輸出隨圖像細(xì)節(jié)分布情況不同而變化的信號(hào)h，作為動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)控制信號(hào)，對可控增益控制電路的增益進(jìn)行控制。圖像細(xì)節(jié)多，信號(hào)h輸出幅度高，反之圖像細(xì)節(jié)分布少，信號(hào)h輸出幅度低，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)清晰度控制的目的。5.1.10倍頻掃描技術(shù)

傳統(tǒng)電視系統(tǒng)是在人眼視覺惰性的基礎(chǔ)上來確定每幀圖像的掃描行數(shù)和每秒鐘傳遞完整圖像的幀數(shù)的，由于采用了隔行掃描的方式，不可避免地會(huì)出現(xiàn)行間閃爍、視在并行、垂直邊緣鋸齒化、并行現(xiàn)象和爬行現(xiàn)象。

為了消除由隔行掃描帶來的圖像缺陷，隨著數(shù)字技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和視頻數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，通常采用倍頻掃描技術(shù)，以提高圖像的質(zhì)量。倍頻掃描技術(shù)是通過數(shù)字式存儲(chǔ)器，采取慢存快取方法，利用不同的存儲(chǔ)和讀取頻率使行頻、場頻增加一倍的技術(shù)。倍頻掃描技術(shù)主要包括逐行掃描顯示技術(shù)和閃爍消除技術(shù)，即通過行插入法將隔行掃描變?yōu)橹鹦袙呙栾@示，通過場插入法將場頻倍頻。

1.場內(nèi)行插入法

場內(nèi)行插入法的特點(diǎn)是利用三個(gè)行存儲(chǔ)器和相應(yīng)的開關(guān)切換電路，低速寫入、高速讀出，將一行圖像信號(hào)重復(fù)使用兩次，輸入為隔行圖像信號(hào)，顯示為逐行圖像質(zhì)量，場頻不變，行頻提高一倍——倍行技術(shù)。場內(nèi)行插入法又可分為兩種方式。

1)?A行與B行之間插入A行

如圖5-13所示，圖中A、B、C是三個(gè)行存儲(chǔ)器，信號(hào)的寫入時(shí)間是行周期64μs，讀出時(shí)間是半行周期時(shí)間32μs，顯示端行掃描頻率由15625Hz變?yōu)?1250Hz。圖5-13場內(nèi)行插入法一(a)原理框圖；(b)時(shí)序圖時(shí)序邏輯控制切換開關(guān)使一行圖像信號(hào)重復(fù)使用兩次。當(dāng)A存儲(chǔ)器以行頻寫入時(shí)，B存儲(chǔ)器以兩倍行頻讀出；當(dāng)B存儲(chǔ)器以行頻寫入時(shí)，C存儲(chǔ)器以兩倍行頻讀出；當(dāng)C存儲(chǔ)器以行頻寫入時(shí)，則A存儲(chǔ)器以兩倍行頻讀出。

輸出信號(hào)U0為高速輸出，稱為倍速逐行掃描方式。這種插入方法能大大改善文字和靜止圖像的垂直清晰度。

2)?A行與B行之間插入(A+B)/2行

如圖5-14所示，行存儲(chǔ)器把相鄰A行與B行信號(hào)相加求平均值，得到一個(gè)新的掃描行信號(hào)(A+B)/2，并插在Ａ行與B行之間。圖5-14場內(nèi)行插入法二(a)原理框圖；(b)時(shí)序圖行頻提高一倍，場頻不變，利用三個(gè)行存儲(chǔ)器，以行頻低速寫入，以兩倍行頻高速讀出。當(dāng)A存儲(chǔ)器以行頻寫入時(shí)，B存儲(chǔ)器以兩倍行頻讀出，第一行讀出B存儲(chǔ)器，第二行讀出B存儲(chǔ)器與C存儲(chǔ)器圖像之和的一半幅度，即(B+C)/2；當(dāng)B存儲(chǔ)器以行頻低速寫入時(shí)，C存儲(chǔ)器以兩倍行頻高速讀出，第一行讀出Ｃ存儲(chǔ)器信號(hào)數(shù)據(jù)，第二行讀出C存儲(chǔ)器與A存儲(chǔ)器信號(hào)數(shù)據(jù)之和的一半幅度，即(A+C)/2；同理，當(dāng)C存儲(chǔ)器以行頻低速寫入時(shí)，A存儲(chǔ)器以兩倍行頻高速讀出，第一行讀出A存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)信號(hào)，第二行讀出A、B存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)信號(hào)之和的一半，其余依此類推。輸入信號(hào)是常規(guī)的隔行掃描信號(hào)，而輸出是兩倍行頻的逐行掃描信號(hào)，而且插入信號(hào)是相鄰兩行信號(hào)的數(shù)學(xué)平均值。采用這種插入方式的圖像柔和、清晰，適合于一般廣播電視信號(hào)的處理。

2.幀內(nèi)場插入法

幀內(nèi)場插入法是通過兩個(gè)或三個(gè)場存儲(chǔ)器的幀內(nèi)場插入處理方法，用來消除行間閃爍和大面積閃爍。一般分為場順序讀出法和2倍場頻讀出法。目前電視系統(tǒng)中應(yīng)用最多的是2倍場頻讀出法，即行頻、場頻均提高一倍。

1)場順序讀出法

場順序讀出法的基本原理是把隔行掃描的奇數(shù)場和偶數(shù)場信號(hào)存入幀存儲(chǔ)器，合成1幀圖像，然后在1場(1/50s)或不到1場(1/75s)時(shí)間內(nèi)，按照存入時(shí)的第1幀、第2幀、第3幀……順序讀出，從而使隔行掃描的電視圖像信號(hào)變?yōu)閹l為50Hz或75Hz的逐行(順序)掃描圖像信號(hào)。寫入的是50Hz/15625Hz的隔行掃描信號(hào)，讀出的是幀頻為50Hz或75Hz，行頻為2fH(31250Hz)或3?fH(46875Hz)的逐行掃描信號(hào)。幀頻和行頻的提高，減小了圖像大面積閃爍和行間閃爍。

2)?2倍場頻讀出法

2倍場頻讀出法是采用低速寫入、高速讀出的方式，1場信號(hào)重復(fù)使用兩次，把50Hz/15625Hz的隔行掃描信號(hào)變?yōu)?00Hz/31250Hz的倍頻隔行掃描信號(hào)，這是目前電視機(jī)使用最多的倍頻掃描方式。

圖5-15所示是用三個(gè)場存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)無閃爍處理的方式。圖5-15用三個(gè)場存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)無閃爍處理的方式場存儲(chǔ)器1和場存儲(chǔ)器2是讀、寫交替工作的，場存儲(chǔ)器3是1場圖像信號(hào)的緩沖存儲(chǔ)器。三個(gè)存儲(chǔ)器的輸入、輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)受時(shí)鐘信號(hào)控制，奇數(shù)場與偶數(shù)場的隔行圖像信號(hào)按50Hz場頻輪流地寫入存儲(chǔ)器1和存儲(chǔ)器2，開關(guān)①以2倍場頻速率(100Hz)從場存儲(chǔ)器1和場存儲(chǔ)器2按以下順序讀出兩個(gè)場存儲(chǔ)中的圖像信號(hào)：

A1·A1·A2·A2、B1·B1·B2·B2、C1·C1…

即每場圖像信號(hào)重復(fù)使用兩次。

開關(guān)②滯后開關(guān)①半場時(shí)間(1/2Tv)，開關(guān)②讀出的信號(hào)是：

A1·A1·A2·A2、B1·B1·B2·B2、C1·C1…開關(guān)③滯后開關(guān)①1場時(shí)間(Tv)，開關(guān)③讀出的信號(hào)是：

A1·A2·A1·A2、B1·B2·B1·B2、C1·C2…

即每場信號(hào)重復(fù)使用兩次，只不過讀出信號(hào)的順序發(fā)生了變化。

幀內(nèi)場插入法是目前消除傳統(tǒng)電視系統(tǒng)隔行掃描引起圖像閃爍的有效方法，可以改善圖像質(zhì)量，提高垂直清晰度，提高亮度，減少視覺疲勞。

3.倍頻掃描電路的組成框圖與變換原理

倍頻掃描電路的組成框圖與變換原理如圖5-16所示。圖5-16倍頻掃描的組成框圖與變換原理解碼通道輸出的亮度信號(hào)(Y)、色差信號(hào)(R－Y、B－Y)分別經(jīng)過7MHz和3.5MHz的低通濾波器輸出到3通道A/D變換器。在3通道A/D變換器中，PLL鎖相環(huán)路產(chǎn)生28.6MHz的振蕩信號(hào)，經(jīng)1/2分頻后得到14.3MHz的采樣脈沖，分別對Y、R－Y、B－Y信號(hào)進(jìn)行采樣和A/D變換，輸出8bit的數(shù)據(jù)流。在定時(shí)脈沖(14.3MHz)的作用下，亮度數(shù)據(jù)流輸入到亮度存儲(chǔ)器進(jìn)行1場的信號(hào)存儲(chǔ)，兩個(gè)色差信號(hào)數(shù)據(jù)流輸入到色差存儲(chǔ)器內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)。由于亮度存儲(chǔ)器和色差存儲(chǔ)器的讀時(shí)鐘頻率采用了28.6MHz，從而使亮度信號(hào)和色差信號(hào)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字格式的場倍頻的轉(zhuǎn)換，因此從亮度存儲(chǔ)器讀出的場倍頻數(shù)據(jù)流經(jīng)過D/A變換器后輸出的亮度信號(hào)是原輸入信號(hào)的兩倍(14MHz)，同樣從色差存儲(chǔ)器讀出的場倍頻數(shù)據(jù)流經(jīng)過D/A變換器后輸出的色差信號(hào)是原輸入信號(hào)的兩倍(7MHz)，由各自的低通濾波器濾除高頻成分后分別送至后級(jí)的解碼通道。

行、場同步信號(hào)在倍頻掃描變換器中進(jìn)行倍頻轉(zhuǎn)換處理后，輸出倍頻的行場同步信號(hào)，送到后級(jí)電路進(jìn)行處理。

實(shí)訓(xùn)19圖像質(zhì)量提高電路的檢測與維修

一、實(shí)訓(xùn)目的和要求

1．掌握提高圖像質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。

2．了解圖像質(zhì)量提高電路的工作原理。

3．能正確運(yùn)用儀器設(shè)備檢測圖像質(zhì)量提高電路的有關(guān)參數(shù)和波形。

4．掌握大屏幕彩色電視機(jī)故障分析、判斷和維修的方法。二、實(shí)訓(xùn)器材和工具

1．大屏幕彩色電視機(jī)1臺(tái)、電原理圖1份。

2．電視信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)。

3．雙蹤示波器1臺(tái)。

4．掃頻儀1臺(tái)。

5．常用工具1套。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和方法

1．觀察實(shí)訓(xùn)機(jī)型的圖像處理系統(tǒng)，對照電原理圖熟悉圖像處理電路的關(guān)鍵檢測點(diǎn)。

2．用萬用表電阻擋檢測圖像處理系統(tǒng)關(guān)鍵器件在路對地的正、反向電阻值，并記錄。

3．用萬用表電壓擋檢測圖像處理系統(tǒng)關(guān)鍵檢測點(diǎn)的直流電壓值，并記錄。

4．用示波器檢測圖像處理系統(tǒng)關(guān)鍵檢測點(diǎn)的信號(hào)波形并描繪。

5．主要檢測電路：延遲型水平輪廓校正電路、垂直輪廓校正電路、速度調(diào)制電路、黑電平擴(kuò)展(BLE)電路、動(dòng)態(tài)梳狀濾波器電路、視頻降噪電路、動(dòng)態(tài)彩色瞬態(tài)增強(qiáng)(CTI)電路、動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正電路、動(dòng)態(tài)景物層次控制(DSC)電路、倍頻掃描電路等。

6．維修故障。

(1)觀察故障現(xiàn)象，初步確定故障部位并分析故障原因。

(2)用儀器儀表檢測電路，確定具體故障點(diǎn)。

(3)更換損壞的元器件，排除故障并調(diào)試。

7．訓(xùn)練思考。

(1)大屏幕彩色電視機(jī)是如何提高圖像質(zhì)量的？

(2)在不使用任何儀器儀表檢測的前提下，若要快速判斷故障是否是由于應(yīng)用新技術(shù)的電路引起的，可采取怎樣的方法？四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告

由學(xué)生自己設(shè)計(jì)，要求：

1．有明確的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

2．有具體的實(shí)訓(xùn)目的和要求。

3．有需要的實(shí)訓(xùn)器材和工具。

4．根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有具體的實(shí)訓(xùn)方法和步驟。

5．有具體的實(shí)訓(xùn)結(jié)果并能對實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行分析處理。

6．有實(shí)訓(xùn)體會(huì)。

5.2提高伴音質(zhì)量的新技術(shù)

5.2.1準(zhǔn)分離伴音技術(shù)

在普通電視機(jī)中，圖像中頻信號(hào)和伴音中頻信號(hào)經(jīng)過同一個(gè)聲表面波濾波器和中頻通道，第二伴音中頻信號(hào)采用內(nèi)載波方式得到。為了防止圖像信號(hào)和伴音信號(hào)之間的相互干擾，防止伴音中頻載頻和色度中頻載頻產(chǎn)生2.07MHz的差拍干擾，在中頻通道中對伴音中頻信號(hào)進(jìn)行了衰減，這不僅造成伴音中頻信號(hào)有所損失，而且也不能徹底消除干擾。為了克服上述伴音分離方式的缺點(diǎn)，新型電視機(jī)中采用了伴音準(zhǔn)分離和伴音完全分離技術(shù)。伴音準(zhǔn)分離電路的原理框圖如圖5-17所示，由圖像和伴音兩個(gè)聲表面波濾波器SAWF1、SAWF2(SAWF1和SAWF2可以組裝在一起構(gòu)成一個(gè)組件，其頻率特性如圖5-18所示)、兩個(gè)獨(dú)立的中頻通道、兩個(gè)檢波電路(或一個(gè)檢波和一個(gè)混頻電路)組成。圖5-17伴音準(zhǔn)分離技術(shù)的原理框圖圖5-18SAWF的頻率特性高頻調(diào)諧器輸出的中頻信號(hào)經(jīng)過預(yù)中放放大后，一路經(jīng)過SAWF1得到圖像中頻信號(hào)，通過中頻放大和視頻檢波后，輸出視頻信號(hào)。另一路經(jīng)過SAWF2得到伴音中頻信號(hào)fs1±Δf，與圖像中頻載波fp1信號(hào)一起進(jìn)行同步檢波，經(jīng)過選頻后得到第二伴音中頻信號(hào)。由于采用了兩個(gè)獨(dú)立的圖像中頻通道和伴音中頻通道，因此互相串?dāng)_很小，而且伴音中頻信號(hào)無任何損失，音質(zhì)得到保證。與普通彩色電視機(jī)圖像和伴音分離方式相比，圖像質(zhì)量和伴音性能都有所提高，對多制式接收電路的設(shè)置也更加方便。伴音完全分離技術(shù)如圖5-19所示。高頻調(diào)諧器輸出的圖像中頻信號(hào)經(jīng)過SAWF1選出、中頻放大、檢波后輸出視頻信號(hào)。高頻調(diào)諧器輸出的伴音中頻信號(hào)和一定帶寬內(nèi)的圖像中頻信號(hào)經(jīng)過SAWF2選出、中頻放大后，圖像中頻信號(hào)與伴音中頻信號(hào)在檢波級(jí)混頻,輸出第二伴音中頻信號(hào)。伴音完全分離技術(shù)的SAWF1和SAWF2的頻率特性如圖5-20所示。圖5-19伴音完全分離技術(shù)的原理框圖圖5-20伴音完全分離技術(shù)的SAWF頻率特性5.2.2多伴音和立體聲技術(shù)

多伴音、立體聲電視廣播是指在傳送電視節(jié)目的圖像和伴音信號(hào)的同時(shí)，還附加傳送一路或多路另外的聲音信號(hào)。多伴音可以實(shí)現(xiàn)同一個(gè)電視圖像信號(hào)配兩種或多種不同語音。若用兩個(gè)伴音通道傳送立體聲的左、右聲道信號(hào)即為立體聲電視廣播，從而大大提高了電視的音響效果。實(shí)現(xiàn)雙伴音或多伴音、立體聲電視廣播方法有多路傳輸法和雙載頻方式。我國選定為雙載波制的雙聲道、立體聲電視廣播。

1.多路傳輸法

多路傳輸法是在同一伴音載頻上傳送兩個(gè)或多個(gè)伴音信號(hào)，有FM-FM方式和AM-FM方式之分，其中FM-FM方式比較普遍。

1)?FM-FM方式

FM-FM方式是用雙伴音的第二個(gè)伴音信號(hào)(副伴音，用S2表示)或用立體聲左、右聲道的“差值”信號(hào)(用L－R表示)對伴音副載波調(diào)頻，將雙伴音的第一個(gè)伴音，即原電視伴音信號(hào)(主伴音，用S1表示)或立體聲左、右聲道的“和”信號(hào)(用L+R表示)與上述調(diào)頻信號(hào)組成伴音基帶信號(hào)，再對伴音主載頻進(jìn)行調(diào)頻。

如NTSC制的頻道寬帶為6MHz，伴音載頻與圖像載頻間距為4.5MHz，則FM-FM方式伴音基帶信號(hào)頻譜如圖5-21所示。圖5-21伴音多路傳輸基帶信號(hào)頻譜圖主、副伴音信號(hào)頻帶為50Hz～15kHz，選2fH為副載波，將副伴音信號(hào)對其進(jìn)行調(diào)頻，最大頻偏為±10kHz，頻率范圍為16～47kHz。

主伴音信號(hào)對伴音主載波進(jìn)行調(diào)頻，最大頻偏為±25kHz。調(diào)頻后的副伴音信號(hào)對伴音主載波進(jìn)行調(diào)頻，雙伴音方式調(diào)頻的最大頻偏為±15kHz；立體聲方式最大頻偏為±20kHz。為了能自動(dòng)識(shí)別和切換伴音方式，還要發(fā)送識(shí)別控制信號(hào)，選3.5fH副載波，分別用922.5Hz(雙聲道方式)和982.5Hz(立體聲方式)正弦波進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)為0.6，調(diào)幅后的識(shí)別控制信號(hào)對伴音主載波調(diào)頻的頻偏為±1.5kHz。

2)?AM-FM方式

副伴音信號(hào)對伴音副載波進(jìn)行調(diào)幅，為使調(diào)幅后的副伴音信號(hào)的頻譜線與圖像信號(hào)的主譜線有一定的間距，減小蜂音干擾，副伴音信號(hào)取7.867kHz，伴音副載波頻率取3.5fH。主伴音信號(hào)與調(diào)幅后的副伴音信號(hào)組成伴音基帶信號(hào)，對伴音主載波進(jìn)行調(diào)頻。

2.雙載頻方式

雙載頻方式是用主、副伴音信號(hào)分別調(diào)制兩個(gè)不同的伴音載頻。在原有電視頻道伴音載頻與上鄰頻道之間，選取一個(gè)適當(dāng)?shù)念l率作為副伴音信號(hào)的載頻，仍采用調(diào)頻方法傳送。我國彩色電視采用PAL-D制，頻道帶寬為8MHz，采用雙載頻方式實(shí)現(xiàn)雙伴音、立體聲電視廣播。主、副伴音都采用調(diào)頻方式，但調(diào)制頻率不同，第一個(gè)伴音，即主伴音的載頻高于圖像載頻6.5MHz，電平比圖像電平低13dB；第二個(gè)伴音，即副伴音載頻高于圖像載頻6.742MHz，為減小副伴音對主伴音的串?dāng)_，其電平比主伴音電平低7dB，即比圖像電平低20dB。雙伴音方式分別用S1、S2音頻信號(hào)調(diào)制載頻；立體聲方式分別用1/2(L+R)信號(hào)和R信號(hào)調(diào)制載頻。為了能識(shí)別和切換傳送的伴音制式，發(fā)射一個(gè)頻率為3.5fH的導(dǎo)頻信號(hào)(也稱為導(dǎo)頻副載波)，將其對副伴音(第二個(gè)伴音)載頻進(jìn)行調(diào)頻，最大頻偏為±2.5kHz。分別用單頻信號(hào)0、274.1Hz(1/57fH)、117.5Hz(1/133fH)對導(dǎo)頻副載波進(jìn)行調(diào)幅，以區(qū)別是單伴音、雙伴音還是立體聲方式，調(diào)幅系數(shù)為0.5。單伴音方式無識(shí)別信號(hào)調(diào)幅波，只有導(dǎo)頻副載波。

3．雙載波制伴音準(zhǔn)分離電路

雙伴音、立體聲電視廣播接收機(jī)通常采用伴音準(zhǔn)分離電路處理伴音信號(hào)。圖5-22所示是雙伴音制伴音準(zhǔn)分離電路原理方框圖。圖5-22雙伴音制伴音準(zhǔn)分離電路原理框圖高頻調(diào)諧器輸出的電視中頻信號(hào)分別送SAWF1和SAWF2。SAWF2輸出的31.5MHz和31.258MHz伴音中頻信號(hào)送伴音處理電路。經(jīng)過伴音中頻放大、檢波得到第二伴音中頻信號(hào)，分別經(jīng)過6.5MHz帶通濾波器和6.742MHz帶通濾波器，分離為兩個(gè)獨(dú)立的第二伴音中頻信號(hào)，分別送各自的處理電路。

6.5MHz主伴音(第一個(gè)伴音)中頻信號(hào)和6.742MHz副伴音(第二個(gè)伴音)中頻信號(hào)分別經(jīng)過放大、鑒頻，得到主音頻和副音頻信號(hào)，分別經(jīng)過音頻放大。副伴音音頻信號(hào)經(jīng)過導(dǎo)頻解調(diào)電路，得到識(shí)別控制信號(hào)，控制選擇開關(guān)S。若是單伴音方式，開關(guān)S接通觸點(diǎn)“1”，左功率放大電路接通主音頻放大器，音頻信號(hào)經(jīng)過左功率放大器放大輸出。若為雙伴音方式，導(dǎo)頻解調(diào)電路輸出的識(shí)別控制信號(hào)控制開關(guān)S接通觸點(diǎn)“1”，左功率放大電路接通主音頻放大器，主、副音頻信號(hào)分別經(jīng)過左、右功率放大器放大，輸出主音頻信號(hào)S1和副音頻信號(hào)S2。若為立體聲方式，導(dǎo)頻解調(diào)電路輸出的識(shí)別控制信號(hào)控制開關(guān)S接通觸點(diǎn)“2”，左功率放大電路接通解碼矩陣電路，解碼矩陣對主伴音通道輸入的1/2(L+R)信號(hào)放大兩倍，再與副伴音通道輸入的右聲道信號(hào)進(jìn)行相減，得到左聲道信號(hào)，左、右聲道信號(hào)分別經(jīng)過左、右功率放大器放大后輸出。5.2.3NICAM(麗音)技術(shù)

NTCAM(麗音)的含義是準(zhǔn)瞬時(shí)壓擴(kuò)聲音多路復(fù)用。在NICAM方式中，原來的伴音信號(hào)仍以模擬信號(hào)形式傳送，而新增的聲音信號(hào)以全數(shù)字信號(hào)形式傳送。新增的數(shù)字伴音信號(hào)有兩路，這樣用NICAM方式可以傳送三路不同的聲音。

我國在PAL-D制基礎(chǔ)上采用NICAM-728技術(shù)，規(guī)定數(shù)字伴音載波頻率比圖像載波頻率高5.85MHz，“728”是指數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸碼率為728kb/s。數(shù)字伴音信號(hào)處理的音質(zhì)可接近CD唱片水平，具有動(dòng)態(tài)范圍大、信噪比高、各聲道隔離度高等優(yōu)點(diǎn)。

1.麗音信號(hào)的編碼與傳輸

麗音信號(hào)形成過程的電路原理方框圖如圖5-23所示。圖5-23麗音信號(hào)形成過程的電路原理框圖

1)預(yù)加重、低通和A/D變換

輸入A、B兩個(gè)伴音信號(hào)(或L、R聲道信號(hào))，分別經(jīng)過預(yù)加重提升音頻信號(hào)的高頻分量以提高抗干擾性，再經(jīng)15kHz低通濾波器，以限制音頻信號(hào)的頻率范圍。

15kHz以內(nèi)的A、B兩路音頻信號(hào)(或L、R聲道信號(hào))分別送到A/D變換電路，由32kHz的取樣脈沖對其進(jìn)行取樣和14bit的線性量化，用二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示，原始樣值的最高位表示極性，“0”表示正極性信號(hào)，“1”表示負(fù)極性信號(hào)。正值的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)值的補(bǔ)碼為原碼取反后在最低位上加1，因此正值的最大信號(hào)為01111111111111，負(fù)值的最大信號(hào)為10000000000000。

A、B伴音信號(hào)(或L、R聲道信號(hào))總的原碼率為14×2×32=896kb/s，若再加上檢錯(cuò)用碼和同步碼等輔助信息，總碼率可達(dá)1Mb/s。將這樣大數(shù)據(jù)量的伴音信號(hào)放入電視原來的頻帶內(nèi)，很難避免原電視模擬伴音信號(hào)和上鄰頻道圖像信號(hào)的干擾，為此必須對數(shù)字伴音信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，以降低碼率。

2)準(zhǔn)瞬時(shí)壓擴(kuò)編碼

(1)分段壓擴(kuò)。NICAM系統(tǒng)采用分段壓擴(kuò)技術(shù)，將14bit的原始樣值壓縮為10bit進(jìn)行編碼。解碼時(shí)進(jìn)行補(bǔ)碼，完成10—14bit的擴(kuò)展。將連續(xù)取樣信號(hào)每1ms作為1幀，每幀有A、B兩個(gè)伴音信號(hào)的數(shù)據(jù)，每幀有32×2=64個(gè)樣值。在1ms內(nèi)，按樣值幅度不同分為高、中高、中、中低、低五個(gè)電平段，即1、2、3、4、5共五種不同的編碼范圍，每段用3bit的范圍碼表示。每個(gè)電平段所做的壓擴(kuò)處理不同，若在1ms內(nèi)檢測到信號(hào)的樣值為高段，則壓縮4bit最低有效位數(shù)的數(shù)據(jù)，成為10bit的數(shù)據(jù)。若在1ms內(nèi)檢測到信號(hào)的樣值為低段，則壓縮次高位4bit有效位數(shù)的數(shù)據(jù)，因高位表示信號(hào)的極性，不能壓縮。其各段壓縮的位數(shù)如表5-1所示。表5-1分段壓擴(kuò)位數(shù)表為了使在接收端能正確恢復(fù)被壓縮的信號(hào)，發(fā)送端必須提供各段時(shí)間內(nèi)信號(hào)樣值電平所處的編碼范圍對應(yīng)的范圍碼。接收端根據(jù)收到的范圍碼，按照壓縮的處理方法進(jìn)行反處理，即在壓縮的位置分段進(jìn)行補(bǔ)碼(補(bǔ)“0”或補(bǔ)“1”)擴(kuò)展處理，將10bit的碼恢復(fù)為14bit。信號(hào)從發(fā)到收經(jīng)過一個(gè)壓縮—擴(kuò)展的處理過程，而且壓擴(kuò)不是瞬時(shí)進(jìn)行的，而是以1ms的時(shí)間段為單位進(jìn)行的，因此稱為“準(zhǔn)瞬時(shí)壓擴(kuò)”。

(2)范圍碼和奇偶校驗(yàn)位的傳送。表示編碼范圍的范圍碼應(yīng)包括在NICAM信號(hào)中，而且保證即使傳輸和處理過程中出現(xiàn)誤碼，范圍碼也應(yīng)在解碼器中正確無誤地恢復(fù)，以保證數(shù)據(jù)擴(kuò)展時(shí)與壓縮處理相對應(yīng)，否則會(huì)造成整幀的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，為此必須對范圍碼實(shí)施可靠的誤碼保護(hù)。此外，為使各個(gè)樣值得到正確的再現(xiàn)，表示正負(fù)極性的最高有效位也應(yīng)施以一定的保護(hù)。方法是在壓縮后的10bit樣值之后加入1bit奇偶校驗(yàn)位，構(gòu)成11bit的樣值。

NICAM采用不增加比特?cái)?shù)，使奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)本身攜帶信息，將3bit范圍碼結(jié)合到奇偶校驗(yàn)中傳送。1幀內(nèi)有A、B兩組伴音數(shù)據(jù)，共64個(gè)樣值，傳送6bit范圍碼。比64/6小的最大奇數(shù)為9，這樣使每9個(gè)樣值為一組，一組用9個(gè)11bit樣值范圍，其余的不予理會(huì)，每組附帶傳送1bit范圍碼。具體法則如下：

①在9個(gè)11bit樣值范圍內(nèi)，若所要傳送的范圍碼為“1”，采用奇校驗(yàn)；若所要傳送的范圍碼為“0”，則采用偶校驗(yàn)。②奇偶校驗(yàn)只保護(hù)樣值碼最高的6位，即校驗(yàn)位由樣值碼高6位和校驗(yàn)法則來決定。若高6位的模2和為“1”，奇校驗(yàn)時(shí)校驗(yàn)位補(bǔ)“0”，偶校驗(yàn)時(shí)校驗(yàn)位補(bǔ)“1”。若高6位的模2和為“0”，奇校驗(yàn)時(shí)校驗(yàn)補(bǔ)“1”，偶校驗(yàn)時(shí)校驗(yàn)位補(bǔ)“0”。

NICAM的這種處理方法不僅使范圍碼不占用比特?cái)?shù)(節(jié)約了碼率)，而且對范圍碼的傳送施加了可靠的保護(hù)。接收端根據(jù)1幀內(nèi)每9個(gè)樣值組的奇偶性即可判斷范圍碼各位的值。組的奇偶性由各校驗(yàn)位而定，只有當(dāng)組內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)五個(gè)以上樣值的奇偶校驗(yàn)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，方可導(dǎo)致范圍碼錯(cuò)誤，此種情況出現(xiàn)的概率很小。

3)?NICAM信號(hào)幀結(jié)構(gòu)和位交織處理

(1)?NICAM信號(hào)幀結(jié)構(gòu)。NICAM-728方式以1ms為1幀的時(shí)間單位，A、B兩個(gè)伴音各32個(gè)樣值，共64個(gè)樣值。壓縮編碼后，每個(gè)樣值占有11bit，共有數(shù)據(jù)64×11=704bit，這些數(shù)據(jù)中隱含了6bit的范圍碼。一個(gè)數(shù)據(jù)幀再加入8bit幀同步字(FAW)、5bit控制字(C)、11bit備用的附加數(shù)據(jù)(AD)位，因此每幀共計(jì)數(shù)據(jù)位有728bit。1ms時(shí)間傳輸數(shù)據(jù)728kb/s。

NICAM信號(hào)幀結(jié)構(gòu)如圖5-24所示。

①?8bit幀同步字(FAW)規(guī)定為01001110，用于接收解碼器的幀同步及識(shí)別1幀數(shù)據(jù)的開始。圖5-24NICAM信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)②?5bit控制字C(C0～C4)的第一位C0為幀標(biāo)記位，C0=1表示前8幀；C0=0表示后8幀，每16幀構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。在同一個(gè)循環(huán)里傳送的信息類型相同，若要改變傳送信息的類型，需待新的循環(huán)開始才能執(zhí)行。C1C2C3表示傳送的數(shù)據(jù)信息類型，000為立體聲信號(hào)，010為A、B兩個(gè)伴音信號(hào)，100表示一個(gè)獨(dú)立的聲道信號(hào)和一個(gè)352kb/s的數(shù)據(jù)通道，110表示一個(gè)704kb/s數(shù)據(jù)通道，在同一個(gè)循環(huán)里，C1C2C3數(shù)據(jù)相同。C4表示調(diào)頻模擬伴音信號(hào)與數(shù)據(jù)信息之間的關(guān)系，C4=1表示當(dāng)數(shù)據(jù)信息為立體聲時(shí)，調(diào)頻模擬伴音信號(hào)為(L+R)/2。當(dāng)數(shù)據(jù)信息為獨(dú)立的雙聲道信號(hào)時(shí)，調(diào)頻模擬伴音信號(hào)與A聲道的聲音相同。C4=0表示調(diào)頻模擬伴音信號(hào)與數(shù)據(jù)信息無關(guān)。③?11bit待用附加數(shù)據(jù)AD(D0～D10)目前還未使用。

④?704bit聲道伴音數(shù)據(jù)DATA：對于立體聲信號(hào)，L(A)、R(B)聲道伴音樣值數(shù)據(jù)依次相間地排列，1幀內(nèi)排列次序?yàn)锳1、B1、A2、B2…A32、B32。對于獨(dú)立的A、B兩個(gè)伴音信號(hào)，樣值數(shù)據(jù)交替?zhèn)魉停瑐魉蜆又档呐帕写涡驗(yàn)?幀中奇數(shù)為A伴音信號(hào)樣值A(chǔ)1、A2…A32；偶數(shù)為B伴音信號(hào)樣值B1、B2…B32。每一個(gè)樣值數(shù)據(jù)傳送順序都是低位在前，高位在后，最后是奇偶校驗(yàn)位。

(2)位交織處理。奇偶校驗(yàn)位可靠編碼對樣值碼的傳送和處理起到了一定的保護(hù)作用，利用它可以檢查和糾正隨機(jī)錯(cuò)碼。為了減小出現(xiàn)連續(xù)多位錯(cuò)誤對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，在NICAM系統(tǒng)中，對704bit的伴音信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織處理，將原來的數(shù)據(jù)碼序打亂，再按一定的規(guī)律重新排列，將可能連續(xù)出現(xiàn)的錯(cuò)碼分散到不同的樣值中。

NICAM系統(tǒng)規(guī)定：幀同步字、控制字和附加數(shù)據(jù)不進(jìn)行交織處理，對704bit的伴音信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行44×16的位交織處理。交織處理前，各位數(shù)據(jù)序號(hào)為25、26、27…726、727、728。位交織處理后的順序如圖5-25所示，可用44行、16列的數(shù)據(jù)串表示。圖5-25NICAM系統(tǒng)位交織示意圖如用電路來實(shí)現(xiàn)位交織，可采用一個(gè)44行16列的1位存儲(chǔ)器矩陣。存入時(shí)，以列為序?qū)懭霐?shù)據(jù)；讀出時(shí)，以行為序讀出數(shù)據(jù)。

4)擾碼處理和DQPSK調(diào)制

(1)擾碼。伴音信號(hào)中若出現(xiàn)無聲的時(shí)間間隙，而數(shù)字伴音信號(hào)調(diào)制的載波頻率、幅度和相位不變，則容易造成對調(diào)頻模擬伴音信號(hào)和圖像信號(hào)的干擾。為了盡量降低這種干擾的程度，必須對交織后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行擾碼處理，使其盡可能地呈現(xiàn)噪聲狀態(tài)。不論伴音信號(hào)內(nèi)容如何，調(diào)制后的載波能量盡可能均勻地分布在整個(gè)頻帶的各個(gè)頻率點(diǎn)上，故也稱為能量擴(kuò)散。擾碼處理的方法是編碼時(shí)在幀同步字之后，啟動(dòng)一個(gè)規(guī)定的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列，并與幀同步字以后的各位數(shù)據(jù)位逐位進(jìn)行模?2?加，實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)流是這個(gè)接近于噪聲狀態(tài)的和信號(hào)。接收端解碼器一旦建立幀同步，就啟動(dòng)同樣規(guī)律的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列，與接收到的數(shù)據(jù)流逐位再進(jìn)行模2加即可恢復(fù)原來的數(shù)據(jù)流。

(2)?DQPSK調(diào)制。經(jīng)過擾碼處理后的NICAM數(shù)據(jù)對伴音副載波進(jìn)行差分正交相移鍵控調(diào)制，簡稱DQPSK調(diào)制，其基本原理框圖如圖5-26所示。圖5-26DQPSK調(diào)制原理框圖加擾后，每幀728bit的數(shù)據(jù)流由串/并轉(zhuǎn)換電路變換為兩路并行的比特對數(shù)據(jù)流，即同相通道I和正交通道Q的兩種非歸零脈沖序列，比特對的時(shí)鐘頻率為728/2=364kHz。兩路數(shù)據(jù)流經(jīng)過差分相位變換電路輸出兩路碼元轉(zhuǎn)換時(shí)相位跳變?chǔ)?4的雙比特對數(shù)據(jù)流。兩路信號(hào)再分別經(jīng)相位特性是線性的余弦滾降型低通濾波器，使輸出信號(hào)的頻帶限制在一定的范圍內(nèi)。副載波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生伴音所需的副載波信號(hào)，?I制為6.552MHz、B/G制為5.85MHz，經(jīng)90°移相，正交的副載波分別送往I、Q相位調(diào)制電路，對由余弦滾降型濾波器送來的數(shù)據(jù)流信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制，分別輸出PSK信號(hào)。兩個(gè)正交已調(diào)信號(hào)疊加，經(jīng)帶通濾波輸出4相DQPSK信號(hào)。DQPSK信號(hào)副載波相位隨調(diào)制數(shù)據(jù)流碼元不同而變化，當(dāng)輸入為00時(shí)，輸出副載波的相位較前個(gè)雙特碼相位跳變0°；輸入為10時(shí)，輸出副載波的相位較前個(gè)雙比特碼相位跳變90°。當(dāng)輸入分別為00、01、10、11時(shí)，輸出副載波的相位變化對應(yīng)為0°、－90°、90°、180°。這樣，在接收端就無需恢復(fù)絕對相位，僅根據(jù)相位的變化就可以解調(diào)出比特值來。差分轉(zhuǎn)換器的作用是保證上述的比特對與相位變化的對應(yīng)關(guān)系。

2.麗音信號(hào)的接收與解碼技術(shù)

能接收NICAM信號(hào)的電視機(jī)采用準(zhǔn)分離解調(diào)電路，輸出信號(hào)經(jīng)不同的帶通濾波器將模擬伴音信號(hào)和數(shù)字伴音信號(hào)分開，分別送到不同的伴音通道進(jìn)行處理。NICAM信號(hào)解調(diào)、解碼電路原理框圖如圖5-27所示。圖5-27NICAM信號(hào)解調(diào)、解碼電路原理框圖高頻調(diào)諧器輸出電視中頻信號(hào)，一路送往圖像通道解調(diào)出圖像中頻信號(hào)(PIF)，另一路經(jīng)伴音準(zhǔn)分離電路進(jìn)行解調(diào)，分離出模擬調(diào)頻伴音信號(hào)送往模擬伴音通道進(jìn)行處理，分離出的數(shù)字伴音信號(hào)送往數(shù)字伴音通道進(jìn)行NICAM解調(diào)、解碼處理。數(shù)字伴音通道主要由帶通濾波器、DQPSK解調(diào)器、NICAM解碼器、D/A變換器、濾波器和去加重電路、音頻放大電路和功率放大電路等組成。準(zhǔn)分離解調(diào)電路輸出中心頻率為6.552MHz(I制)或5.85MHz(B/G制)的數(shù)字伴音信號(hào)，經(jīng)帶通濾波器進(jìn)一步濾掉其它頻率成分，避免模擬調(diào)頻伴音信號(hào)和上鄰近頻道圖像信號(hào)的干擾后，送往DQPSK解調(diào)電路進(jìn)行正交同步解調(diào)，輸出NICAM數(shù)據(jù)流，送往NICAM解碼電路，經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換、去擾碼、去交織、檢錯(cuò)處理、NICAM擴(kuò)展，輸出數(shù)字伴音信號(hào)，送往D/A變換電路。D/A變換電路將數(shù)字伴音信號(hào)變?yōu)閮陕稟、B(或L、R)模擬伴音信號(hào)，經(jīng)低通濾波、去加重處理后，輸出A、B(L、R)兩聲道模擬伴音信號(hào)，經(jīng)音頻放大和功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。

5.2.4環(huán)繞立體聲技術(shù)

普通的立體聲是指雙聲道立體聲，用左、右兩個(gè)傳聲器拾音，經(jīng)過處理、傳輸，由放置在視聽者前方的左、右兩個(gè)揚(yáng)聲器放音，使視聽者感到有立體聲效果。雙聲道立體聲使聆聽者雖有立體感，但缺乏臨場感、被聲源所包圍的環(huán)繞感和對空間聲場的擴(kuò)展感。新型彩色電視機(jī)中采用了環(huán)繞立體聲技術(shù)，以滿足視聽者對伴音音質(zhì)、音色的需求。

1.環(huán)繞聲系統(tǒng)的類型

(1)模擬式2-2-4(或3)環(huán)繞立體聲系統(tǒng)：由雙聲道記錄、雙聲道傳輸、4聲道(或3聲道)播放，即聲音如實(shí)地傳輸，放音時(shí)通過模擬環(huán)繞聲處理，產(chǎn)生附加信號(hào)以形成環(huán)繞效果，是一種偽(假)環(huán)繞。

(2)分離式4-4-4環(huán)繞聲系統(tǒng)：將原始信號(hào)如實(shí)地記錄、傳輸和重放，即原信號(hào)的聲道數(shù)、傳輸通道數(shù)、重放通道數(shù)相等。

(3)杜比模擬環(huán)繞聲系統(tǒng)(編碼式4-2-4環(huán)繞系統(tǒng))：由4聲道拾音、雙聲道錄音/傳輸、4聲道重放組成。將4聲道傳聲器信號(hào)編碼成為2聲道，再進(jìn)行錄制和傳輸，經(jīng)解碼處理恢復(fù)為4聲道，利用左、中、右環(huán)繞四只音箱播放。根據(jù)解碼方法不同有基本型杜比環(huán)繞聲和杜比定向邏輯環(huán)繞聲之分。

(4)杜比數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)(AC-3)：即全數(shù)字化的5.1-1-5.1制式的杜比AC-3系統(tǒng)，由六個(gè)輸入聲道(五個(gè)全頻域聲道、一個(gè)超重低音聲道，稱為5.1)經(jīng)A/D變換和壓縮處理，用一條聲軌錄制在媒體上進(jìn)行傳輸，再經(jīng)過解碼、D/A變換，以5.1聲道重放。

(5)其它環(huán)繞聲系統(tǒng)和增強(qiáng)環(huán)繞效果的技術(shù)：其它環(huán)繞聲系統(tǒng)如HOMETHX(家庭影劇院)系統(tǒng)、DTS(數(shù)字影劇院)系統(tǒng)、SDDS動(dòng)態(tài)數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)；環(huán)繞聲相關(guān)技術(shù)如CinemaDSP(影院數(shù)字信號(hào)處理)系統(tǒng)、SRS(聲傳播延時(shí)恢復(fù))系統(tǒng)、DDSC動(dòng)態(tài)分離環(huán)繞聲電路等。

2.電視系統(tǒng)中的環(huán)繞聲處理技術(shù)

1)環(huán)繞立體聲處理技術(shù)

模擬電視系統(tǒng)尚未開播杜比環(huán)繞聲，大屏幕彩色電視機(jī)采用的是環(huán)繞立體聲技術(shù)，在電視機(jī)中附加一個(gè)環(huán)繞聲處理電路，將原來的立體聲L、R兩個(gè)聲道信號(hào)通過處理電路，產(chǎn)生一個(gè)附加的模擬環(huán)繞聲信號(hào)，送到環(huán)繞聲揚(yáng)聲器播放，營造出環(huán)繞效果。

環(huán)繞立體聲處理技術(shù)主要由減法器、移相網(wǎng)絡(luò)、相加混合電路、相減混合電路、音量/平衡調(diào)節(jié)等電路組成，其基本原理框圖如圖5-28所示。圖5-28環(huán)繞立體聲處理技術(shù)原理框圖立體聲信號(hào)處理時(shí)，開關(guān)S閉合，立體聲L、R信號(hào)在減法器中運(yùn)算，得到L－R信號(hào)，經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)得到環(huán)繞附加信號(hào)φ(L－R)，此信號(hào)混入L、R聲道，各聲道分別輸出含有環(huán)繞附加信號(hào)的音頻信號(hào)，經(jīng)后續(xù)電路處理后送到對應(yīng)的揚(yáng)聲器單元進(jìn)行播放，獲得環(huán)繞聲效果。各路分別輸出：

Lt=L+φ(L+R)

St=φ(L－R)

Rt=R－φ(L－R)由三路輸出表達(dá)式可以看出，即使不接環(huán)繞聲音箱，只用L、R揚(yáng)聲器單元，也可以聆聽到環(huán)繞效果，這就是所謂的虛擬環(huán)繞聲“SRS”技術(shù)。

單聲道信號(hào)處理時(shí)，開關(guān)S斷開，此時(shí)左、右聲道信號(hào)完全相同，各路分別輸出：

Lt=R+φ(－R)

St=φ(－R)

Rt=R－φ(－R)

盡管輸入的是單聲道信號(hào)，但由于輸出信號(hào)中混有φ(－R)，因此聲相得到擴(kuò)展，具有立體聲效果。

2)杜比環(huán)繞聲處理技術(shù)

將原始4聲道信號(hào)L(左)、C(中)、R(右)、S(環(huán)繞)進(jìn)行編碼，得到雙聲信號(hào)Lt、Rt進(jìn)行傳輸。

Lt=L+0.7(C－jS)

Rt=R+0.7(C+jS)

(1)杜比環(huán)繞聲處理?；拘投疟拳h(huán)繞聲處理電路采用無源固定矩陣，是一種被動(dòng)式解碼方法，解碼輸出分別為

L'=L+0.7(C－jS)

R'=R+0.7(C+jS)

C'=0.7(Lt+Rt)=0.7(L+R)+C

S'=0.7(Lt－Rt)=0.7(L－R)+jS

其電路原理框圖如圖5-29所示。圖5-29杜比環(huán)繞聲解碼電路原理框圖輸入平衡控制電路主要用于放大，保證L±R矩陣電路與主電平(音量)控制電路的左、右聲道幅度一致。L±R矩陣電路實(shí)現(xiàn)L+R，產(chǎn)生C‘信號(hào)；實(shí)現(xiàn)L－R，產(chǎn)生S'信號(hào)。前置濾波又稱防混淆濾波器，由運(yùn)算放大器組成有源濾波器，防止25kHz以上信號(hào)、噪聲信號(hào)及干擾信號(hào)進(jìn)入下一級(jí)。音頻延時(shí)電路將S'信號(hào)延時(shí)15～50ms(可調(diào))，使后置環(huán)繞音箱中混有的前置信號(hào)不會(huì)太影響前置音箱聲音的定位。7kHz有源低通濾波可以濾掉泄漏來的高音信號(hào)及環(huán)繞中的高音成分，減少環(huán)繞聲音箱的方向感。杜比B型降噪電路與編碼中的降噪電路組成完整的杜比B降噪系統(tǒng)，主要注重500Hz以上的高頻段噪聲，用于降低環(huán)繞聲道噪聲和抑制兩路信號(hào)在傳輸過程中因相位或幅度偏移而泄漏的語言信號(hào)。主電平控制電路用于協(xié)調(diào)四個(gè)聲道音量的比值，以滿足不同室內(nèi)環(huán)境、不同聽眾的要求。

(2)杜比定向邏輯環(huán)繞聲處理電路。利用被動(dòng)式解碼方法得到的四路信號(hào)會(huì)相互串?dāng)_，彼此相鄰分離度較低。而采用杜比定向邏輯環(huán)繞聲處理，即主動(dòng)式解碼方法后，恢復(fù)的四路信號(hào)分離度高。杜比定向邏輯環(huán)繞聲處理電路的原理框圖如圖5-30所示。圖5-30杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼原理框圖與杜比環(huán)繞聲解碼相比，杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼主要采用了方向增強(qiáng)技術(shù)、聲道伺服增益控制和功率不變原理，利用自適應(yīng)有源轉(zhuǎn)換矩陣代替被動(dòng)式解碼中的無源固定矩陣，對影響聲場方位的主聲部信號(hào)進(jìn)行探測，嚴(yán)格按原方向復(fù)原，同時(shí)抑制其泄露到其它聲道的信號(hào)。對非主聲部信號(hào)則根據(jù)需要進(jìn)行重新分配，保證經(jīng)伺服增益控制后總功率不變。

杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼設(shè)置了中央模式控制，可以改變輸出模式，使輸出模式為普通模式、寬廣模式、幻想模式和3立體聲模式，以適應(yīng)不同的環(huán)境和要求。杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼采用了DSP數(shù)字聲場處理電路，使聆聽者得到了置身于不同大廳的感覺。

5.2.5超重低音技術(shù)

1.超重低音揚(yáng)聲器系統(tǒng)

電視行業(yè)最有名的超重低音揚(yáng)聲器系統(tǒng)是松下的多夢(Dome)和東芝的火箭炮(BAZOOKA)兩大類。

2.超重低音處理電路

立體聲和杜比定向邏輯環(huán)繞聲聲源中都無獨(dú)立的超重低音聲道信號(hào)。超重低音處理電路的作用是利用低通濾波器將伴音信號(hào)中的30～120Hz低頻成分取出并進(jìn)行放大和提升，通過超重低音音箱播放出來。常見的電路形式有諧振式提升電路和有源低通濾波式提升電路。

超重低音處理電路的原理框圖如圖5-31所示。左、右(L、R)兩個(gè)聲道伴音信號(hào)在混合器中合成后，通過低通濾波器濾波和頻率提升，獲得30～120Hz的低頻伴音信號(hào)，經(jīng)前置和功率放大后，推動(dòng)超重低音揚(yáng)聲器發(fā)聲。圖5-31超重低音處理電路的原理框圖

實(shí)訓(xùn)20伴音質(zhì)量提高電路的檢測與維修

一、實(shí)訓(xùn)目的和要求

1．掌握提高伴音質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。

2．了解伴音質(zhì)量提高電路的工作原理。

3．能正確運(yùn)用儀器設(shè)備檢測伴音質(zhì)量提高電路的有關(guān)參數(shù)和波形。

4．掌握大屏幕彩色電視機(jī)故障分析、判斷和維修的方法。二、實(shí)訓(xùn)器材和工具

1．大屏幕彩色電視機(jī)1臺(tái)、電原理圖1份。

2．電視信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)。

3．雙蹤示波器1臺(tái)。

4．掃頻儀1臺(tái)。

5．常用工具1套。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和方法

1．觀察實(shí)訓(xùn)機(jī)型的伴音處理系統(tǒng)，對照電原理圖熟悉伴音處理電路的關(guān)鍵檢測點(diǎn)。

2．用萬用表電阻擋檢測伴音處理系統(tǒng)關(guān)鍵器件在路對地的正、反向電阻值并記錄。

3．用萬用表電壓擋檢測伴音處理系統(tǒng)關(guān)鍵檢測點(diǎn)的直流電壓值并記錄。

4．用示波器檢測伴音處理系統(tǒng)關(guān)鍵檢測點(diǎn)的信號(hào)波形并描繪。

5．主要檢測電路：準(zhǔn)伴音分離電路、NICAM麗音電路、環(huán)繞立體聲電路、超重低音電路等。

6．維修故障：

(1)觀察故障現(xiàn)象，初步確定故障部位并分析故障原因。

(2)用儀器儀表檢測電路，確定具體故障點(diǎn)。

(3)更換損壞的元器件，排除故障并調(diào)試。

7．訓(xùn)練思考：

(1)采用準(zhǔn)伴音分離技術(shù)對伴音質(zhì)量的提高有何作用？

(2)若采用環(huán)繞立體聲技術(shù)的大屏幕彩色電視機(jī)出現(xiàn)無伴音的故障，一定是伴音處理系統(tǒng)有問題嗎？如何判斷？四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告

由學(xué)生自己設(shè)計(jì)，要求：

1．有明確的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

2．有具體的實(shí)訓(xùn)目的和要求。

3．有需要的實(shí)訓(xùn)器材和工具。

4．根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有具體的實(shí)訓(xùn)方法和步驟。

5．有具體的實(shí)訓(xùn)結(jié)果并能對實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行分析處理。

6．有實(shí)訓(xùn)體會(huì)。

5.3提高顯示質(zhì)量的新技術(shù)

5.3.1顯像管新技術(shù)

顯像管屏幕尺寸的不斷加大也帶來了一系列的技術(shù)問題，如光柵失真嚴(yán)重、會(huì)聚特性變差、聚焦性能變差、陰極電子束電流增加，防爆設(shè)計(jì)難度增加等，因此大屏幕顯像管不得不采用新技術(shù)。

1.玻璃外殼

顯像管的重量隨著尺寸的增加而增加，如115cm(45inch)的超大屏幕顯像管的重量達(dá)114kg。由于顯像管的內(nèi)部被抽成高真空，外部大氣壓力對玻璃外殼的作用力隨顯像管的尺寸增加而增加，如115cm超大屏幕顯像管的玻璃外殼承受的大氣總壓力可高達(dá)20kg。另外，顯像管屏幕平面度的提高，使屏面抗大氣壓力的強(qiáng)度下降，顯像管易發(fā)生爆炸而傷人。為了保證大屏幕顯像管的安全性，采取了如下措施：

(1)增加玻殼有關(guān)部位的厚度，提高顯像管的抗壓能力。

(2)在顯像管側(cè)邊捆扎防爆鋼帶，有的還在玻璃屏幕上粘貼幾毫米的鋼化玻璃，形成雙重防爆方式。

(3)為了減少電子束高速轟擊顯像管內(nèi)部殘留氣體或其它物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的?X?射線，采用了含氧化鉛或含氧化鋇的玻璃屏。

2.蔭罩板

由于電子束在掃描過程中，大部分電子打在蔭罩板上，蔭罩板因此發(fā)熱而變形，使顯像管色純度變差，大屏幕顯像管因蔭罩板尺寸增大，發(fā)熱變形更明顯。為了防止蔭罩板變形而引起的色純度變差，蔭罩板采用熱膨脹系數(shù)小的殷鋼材料制作，以減小蔭罩板發(fā)熱變形，使圖像清晰、色純度穩(wěn)定。

3.電子槍

顯像管尺寸越大，電子束在屏幕上掃描的速度越快，熒光粉受電子轟擊的時(shí)間變短，使得圖像的亮度降低，因此需要增加陰極的發(fā)射電流以保證屏幕的亮度。大屏幕顯像管采用了新型高性能浸漬式陰極，其發(fā)射的電流密度是普通氧化物陰極的四倍。顯像管的尺寸增加后，電子槍與熒光屏的距離增加，通過增加陰極電流保證屏幕亮度的方法會(huì)使顯像管的聚焦性能變差，圖像的分辨率降低，為此大屏幕顯像管采用各種改進(jìn)型的電子槍。如多級(jí)預(yù)聚焦(MPF)電子槍、橢圓單雙電位四極聚焦(EA-DF)電子槍等，以提高電子束的聚焦性能，使電子束的光點(diǎn)尺寸縮小。

4.熒光粉

在新型顯像管中，綠、藍(lán)熒光粉采用硫化物熒光粉，紅熒光粉采用稀土類(銪元素Eu)熒光粉，與采用硅酸鹽類和磷酸鹽類三基色熒光粉的顯像管相比，具有亮度高、色彩純正等特點(diǎn)。另外，新型顯像器還采用著色熒光粉，即在熒光粉的表面涂敷一層與熒光粉顏色相同的顏料。著色顏料具有濾色效果，對熒光粉本身的發(fā)光沒有影響，當(dāng)外界環(huán)境光投射到熒光屏上時(shí)，由于著色顏料吸收了環(huán)境光中與其本身顏色不同的光，從而減弱了環(huán)境光的影響，可使大面積的色飽和度提高。為提高圖像的深層次感，屏面經(jīng)過特殊的著色鍍膜處理，可使屏幕的反光減弱，提高對比度，還可以消除靜電的影響。超平面管還采用了黑底涂層技術(shù)，有效地提高了圖像的對比度，減少了環(huán)境反射光的影響。

5.偏轉(zhuǎn)線圈

由于大屏幕顯像管采用粗管頸、大偏轉(zhuǎn)角(110°)，偏轉(zhuǎn)功率增加，因此采取了縮短偏轉(zhuǎn)線圈和磁芯之間距離的方法；選用高電阻率、低損耗材料的磁芯和多股細(xì)膠合線抑制溫度的升高等措施。5.3.2會(huì)聚新技術(shù)

由于大屏幕顯像管尺寸的增加，僅僅依靠偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的特殊磁場難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)會(huì)聚誤差的校正，因此必須增加動(dòng)會(huì)聚校正電路。

動(dòng)會(huì)聚電路的功能是根據(jù)電子束的掃描位置來調(diào)整動(dòng)態(tài)會(huì)聚電平，使屏幕上每個(gè)區(qū)域都能獲得最佳的會(huì)聚電平，使整個(gè)畫面看起來透徹明亮。動(dòng)會(huì)聚線圈通常安裝在顯像管管頸對應(yīng)于極靴或偏轉(zhuǎn)板的位置處，當(dāng)向動(dòng)會(huì)聚線圈注入拋物波電流時(shí)，動(dòng)會(huì)聚線圈產(chǎn)生的磁場使R、B電子束分別產(chǎn)生遠(yuǎn)離中束G的位移，而中束由于所受的磁場剛好相反而抵消，所以中束G的位置不發(fā)生變化。由于兩邊束經(jīng)位移后，使R、G、B電子束的會(huì)聚點(diǎn)剛好落在屏幕蔭罩板的同一柵縫(或蔭罩孔)處，而電子束掃描在不同位置時(shí)的動(dòng)會(huì)聚誤差不相同，因此要使整個(gè)屏幕都能得到良好的會(huì)聚，必須向動(dòng)會(huì)聚線圈注入行頻及場頻拋物波電流，使R、B兩邊束的左、右位移呈拋物波變化。5.3.3聚焦新技術(shù)

顯像管正常工作時(shí)，掃描電子束抵達(dá)屏幕中部和屏幕邊緣所走過的路程距離不同，它所需的聚焦電壓也不同。以往的聚焦電路提供的是固定不變的直流電平，只能使屏幕中部聚焦達(dá)到最佳，而屏幕邊緣就會(huì)出現(xiàn)散焦現(xiàn)象，使畫面四周模糊。為此采用了動(dòng)態(tài)聚焦技術(shù)，即顯像管的最佳聚焦電壓按拋物規(guī)律變化，如圖5-32所示。圖5-32動(dòng)態(tài)聚焦原理當(dāng)電子束從屏幕中心掃描到邊緣時(shí)，聚焦電壓隨電子束位置的改變而升高。由于聚焦電壓按拋物線變化，因此電子束作掃描運(yùn)動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)所對應(yīng)的聚焦電壓不相同，中心點(diǎn)對應(yīng)的聚焦電壓最低；當(dāng)電子束偏離屏幕中心時(shí)，聚焦電壓按拋物線規(guī)律升高，因?yàn)閽佄锊ㄅc行場掃描嚴(yán)格同步，除回掃期間外，聚焦電壓越高焦距越長，說明光點(diǎn)離屏幕中心越遠(yuǎn)；聚焦電壓等于U0的點(diǎn)，正好是屏幕中心。5.3.4地磁場校正技術(shù)

顯像管中的電子束受到地球磁場影響時(shí)，屏幕光柵將發(fā)生傾斜，使重現(xiàn)的電視畫面在屏幕上產(chǎn)生幾何變形，為此新型電視機(jī)中設(shè)置了地磁校正電路。它利用微處理器發(fā)出的PWM波，控制地磁校正線圈的電流方向和大小來完成地磁的校正功能。5.3.5高壓穩(wěn)定技術(shù)

電視機(jī)顯像管的高壓穩(wěn)定性對圖像的會(huì)聚性能和光柵幅度穩(wěn)定性影響很大。顯像管高壓的變化會(huì)造成畫面明亮程度的變化；由于高壓供電電路存在內(nèi)阻，圖像亮度變化(即電子束電流變化)會(huì)引起高壓變化，從而引起圖像幾何尺寸變化、圖像扭動(dòng)、清晰度下降，因此必須采取措施來改善陽極高壓的穩(wěn)定性，以保證光柵和圖像的會(huì)聚性能、聚焦性能的穩(wěn)定性。顯像管陽極高壓與束電流的關(guān)系曲線如圖5-33所示。其中，曲線①為未采取穩(wěn)定措施時(shí)的特性，隨著束電流的增加，陽極電壓下降較快，即曲線斜率較大，表明陽極供電電路內(nèi)阻較大；曲線②為采取穩(wěn)定電路后的特性曲線，陽極電壓隨著束電流增加，下降較為緩慢，表明供電電路的內(nèi)阻較小。因此只要降低高壓供電電路的內(nèi)阻就可以提高陽極高壓的穩(wěn)定性。常用的方法是通過負(fù)反饋將束電流轉(zhuǎn)換為電壓去調(diào)節(jié)顯像管陽極供電電壓，使之基本穩(wěn)定。圖5-33顯像管陽極電壓與束電流的關(guān)系5.3.6偏轉(zhuǎn)失真校正技術(shù)

由于行、場掃描通道本身存在一定的非線性失真，而且屏幕越大失真越嚴(yán)重，因此電子束掃描失真的校正，對改善圖像質(zhì)量至關(guān)重要。在普通彩色電視機(jī)中，為了提高圖像的質(zhì)量，采用了在行偏轉(zhuǎn)回路串聯(lián)S校正電容的方法，使偏轉(zhuǎn)電流呈S形，以校正水平延伸失真。但由于校正電容較大時(shí)，校正曲線太平緩，達(dá)不到S校正所需要的效果；當(dāng)校正電容較小時(shí)，屏幕的大部分區(qū)域得到校正，而行掃描的始端和末端，即屏幕的左、右兩側(cè)可能會(huì)收縮，形成所謂的M型線性失真。因此，新型(大屏幕)彩色電視機(jī)在S校正的基礎(chǔ)上，采用了M校正電路，也叫動(dòng)態(tài)S校正電路，如圖5-34所示。圖5-34行動(dòng)態(tài)S校正技術(shù)(a)校正電路；(b)校正電流