텔레비전 오디오 신호를 처리하기 위한 설정가능한 재귀적디지털 필터 document_id A220623051374

1984년, 미국은 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission)의 후원으로 텔레비전용 스테레오 오디오의 송수신을 위한 표준을 채택하였다. 이 표준은 FCC's Bulletin OET-60에서 체계화되어 있고, 종종 BTSC(Broadcast Television System Committee)(위원회에서 이를 제안함) 시스템 또는 MTS(Muti-channel Television Sound) 시스템으로 불린다. BTSC 시스템 이전에, 방송 텔레비전 오디오 콘텐츠는 단일 "채널" 또는 오디오 신호로 구성된 모노(monophonic)였다. 스테레오 오디오는 2개의 독립적인 오디오 채널의 송신 및 이 2개의 채널을 검출하여 복구할 수 있는 수신기를 요구한다. 송신 표준이 현재의 모노 텔레비전 세트와 "호환성"이 있어야 한다(즉, 모노 수신기가 새로운 종류의 스테레오 방송으로부터 적절한 모노 오디오 신호를 재생할 수 있어야 한다)는 FCC의 요건을 만족시키기 위하여, BTSC 위원회는 FM 라디오에서와 유사한 접근법을 채택하였다. 이는 좌측 스테레오 오디오 신호와 우측 스테레오 오디오 신호가 2개의 새로운 신호인 합신호(Sum signal)와 차신호(Difference signal)를 형성하도록 조합된다는 것이다. 모노 텔레비전 수신기는, 좌측과 우측의 스테레오 신호의 합으로 구성된 합신호만을 검출하여 복조한다. 스테레오가능한 수신기는, 합신호와 차신호를 둘 다 수신하고, 원래의 좌측 신호와 우측 신호를 끌어내기 위해 이들을 재결합하게 된다. 송신을 위하여, 합신호는 모노 오디오 신호인 경우에만 음향 FM 반송파(aural FM carrier)를 직접 변조한다. 그러나, 차신호는 우선 음향 반송파의 중심 주파수 이상인 31.768kHz에 위치한 AM 부반송파(subcarrier) 상으로 변조된다. FM 변조 특성에 있어서, 배경 노이즈가 3dB/octave 만큼 증가되고, 그 결과, 새로운 부반송파가 합신호 또는 모노 신호보다 음향 반송파의 중심 주파수로부터 멀리 위치하게 되기 때문에, 추가의 노이즈가 차채널에 유입되고, 그에 따라 복구된 스테레오 신호에 유입되게 된다. 실제로, 많은 환경에 있어서, 이러한 증가하는 노이즈 특성은 스테레오 신호에 너무 많은 노이즈를 가하여 FCC에 의해 요구되는 요건을 만족시키지 못하게 하고, 그에 따라, BTSC 시스템은 차채널 신호 경로에서의 노이즈 감소 시스템을 요구하게 된다. 때때로 dbx-TV 노이즈 감소(이 기술을 개발한 회사의 이름을 땀)로 언급되는 이러한 시스템은 컴팬딩형(companding type)이며, 인코더 및 디코더를 포함한다. 인코더는 송신 전에 차신호를 필터링하여(filter), 그 결과, 디코딩시에, 그 진폭 및 주파수 콘텐츠가 송신 프로세스 동안 얻은 노이즈를 숨기게 된다("마스킹(mask)"). 디코더는 차신호를 그 원래의 형태로 복원하고, 그에 따라, 노이즈가 신호 콘텐츠에 의해 음향적으로 마스킹되었음을 보장함으로써 프로세스를 완료한다. 또한, dbx 노이즈 감소 시스템은 SAP(Secondary Audio Programming) 신호를 인코딩 및 디코딩하기 위해 이용되며, 이는 BTSC 표준에서 추가의 정보 채널로서 규정되고, 종종, 예를 들어 대안적 언어로의 프로그래밍, 시각 장애인을 위한 읽기 서비스 또는 다른 서비스를 수행하기 위해 이용된다. 물론, 텔레비전 제조자에게 있어서, 비용은 주요 관심사이다. 심한 경쟁 및 소비자 기대로 인하여, 가전 제품, 특히 텔레비전 제품에 대한 이득이 작아질 수 있다. 텔레비전 수신기에 dbx 디코더가 있기 때문에, 제조자들은 디코의 비용에 대하여 민감하고, 디코더 비용을 감소시키는 것이 필수적인 목표가 된다. 인코더는 텔레비전 수신기에 위치하지 않고 이득의 관점에서 민감하지 않지만, 인코더 제조 비용을 감소시키게 되는 개발도 역시 이익을 제공한다.