カラーバースト

カラーバーストは、ビデオ信号発生器によって生成されるアナログ複合ビデオ信号であり、カラーテレビ信号でクロミナンス副搬送波を同期させるために使用されます。各スキャンラインのバックポーチ(先頭)で発振器をカラーバーストと同期させることにより、テレビ受信機はクロミナンス(色) 信号の抑制された搬送波を復元し、色情報をデコードすることができます。カラーバーストの最も一般的な用途は、マルチカメラセットアップを使用するテレビスタジオで、ビジョンミキサーとの共通基準として機器をゲンロックすることです。

説明

NTSCでは、その周波数は正確に 315/88 = 3.579 54 ^[a] MHzで、位相は 180° です。PALでは、正確に 4.43361875 MHz の周波数が使用され、位相はラインごとに 135° と 225° の間で交互に変化します。カラーバースト信号の振幅は既知であるため、信号全体の振幅変動を補正する際の基準レベルとして使用されることがあります。

SECAM は、色信号がQAMではなくFMを使用してエンコードされるため、カラーバースト信号がないという点で独特であり、したがって信号位相は重要ではなく、参照ポイントは必要ありません。

NTSCカラーバースト周波数の根拠

オリジナルの白黒 NTSC テレビ規格では、フレームレートが 30 Hz、フレームあたり 525 ライン、つまり 1 秒あたり 15750 ラインと指定されていました。音声は、ビデオ信号より 4.5 MHz 高い周波数で変調されていました。これは白黒であるため、ビデオは輝度 (明度) 情報のみで構成されていました。中間のスペースはすべて占有されていましたが、ビデオ情報はラインベースであるため、輝度データは周波数領域全体に均一に分散されておらず、ラインレートの倍数に集中していました。ビデオ信号をスペクトログラムにプロットすると、滑らかで均一なものではなく、櫛の歯や歯車のような特徴が示されました。

RCA は^、同様のスペクトルを持つクロミナンス (色) 情報をラインレートの半整数倍の搬送波で変調すると、その信号ピークが輝度データのピークの間にきちんと収まり、干渉が最小限に抑えられることを発見しました[1]。干渉は完全に除去されませんでしたが、残った干渉は人間の目にはすぐにはわかりませんでした。(現代のテレビは、くし形フィルタを使用してこの干渉をさらに減らそうとしています。)

クロミナンス信号に十分な帯域幅を提供しながら、輝度信号の最高周波数部分（したがって最も知覚しにくい部分）のみに干渉するようにするには、3.6 MHz 付近のクロミナンスサブキャリアが望ましいです。227.5 = 455/2 のラインレート倍は適切な数値に近く、455 の係数が小さい（5 × 7 × 13）ため、除算器を簡単に構築できます。

ただし、オーディオ信号からさらに干渉が発生する場合があります。ここでの干渉を最小限に抑えるには、同様に、クロミナンスキャリア周波数とオーディオキャリア周波数の間隔をラインレートの半整数倍にすることが望ましいです。これら 2 つの半整数の合計は、輝度キャリアとオーディオキャリアの周波数の間隔がラインレートの整数倍でなければならないことを意味します。ただし、4.5 MHz のキャリア間隔と 15750 Hz のラインレートを持つ元の NTSC 標準では、この要件が満たされませんでした。オーディオはラインレートの 285.714 倍でした。

既存の白黒受信機は、異なるオーディオキャリア周波数の信号をデコードすることはできませんでしたが、ビデオ信号内の豊富なタイミング情報を使用して、わずかに遅いラインレートを簡単にデコードできました。したがって、新しいカラーテレビ規格では、ラインレートが 4.5 MHz オーディオサブキャリア周波数の 1.001 から 1/286、つまり約 15734.2657 Hz に削減されました。これにより、フレームレートは 30/1.001 ≈ 29.9700 Hz に削減され、カラーサブキャリアは 4.5 MHz オーディオサブキャリアの 227.5/286 = 455/572 = 35/44 に配置されました。^[2]

クリスタル

NTSC または PAL テレビのカラーデコーダーには、カラーバースト水晶発振器が含まれています。

1960年代から2000年代初頭にかけて非常に多くのアナログカラーテレビが生産されたため、規模の経済によってカラーバースト水晶のコストが下がり、マイクロプロセッサやアマチュア無線用の発振器など、さまざまな用途でよく使用されるようになりました。3.5795 MHzはそれ以来、 80メートル帯域での一般的な QRP呼び出し周波数になり、その2倍の周波数である7.159 MHzは 40メートル帯域での一般的な呼び出し周波数です。この周波数を3倍にすることで、FMラジオ回路はスーパーヘテロダイン変換で公称10.7 MHzの中間周波数を使用するようになりました。

参照

参考文献

^ Brown and Luck (1953 年 6月)。「カラーテレビシステムの原理と開発」(PDF)。RCA Review。XIV : 155– 156。
^ 「NTSC信号仕様」（PDF）。Antique Radio.org。2018年5月23日。
^ ab Atari 2600 仕様 http://problemkaputt.de/2k6specs.htm
^ ab Lee, Avery (2024-09-21). 「3.3 サイクルタイミング」。Altirra ハードウェアリファレンスマニュアル(PDF)。p. 43 。2024-11-27に閲覧。
^ 通常（高速）モード。1000 SX には、IBM PCjr との互換性のために、より低速の 4.77 MHz モード（4 ⁄ 3 f ）もあります。
^ ab NES DEV wiki: クロックレート

注記

^ ab 循環小数表記

[2] ^ Brown and Luck (1953 年 6月)。「カラーテレビシステムの原理と開発」(PDF)。RCA Review。XIV : 155– 156。

[3] 「NTSC信号仕様」（PDF）。Antique Radio.org。2018年5月23日。

[atari2600-4] Atari 2600 仕様 http://problemkaputt.de/2k6specs.htm

[altirraHRM-5] Lee, Avery (2024-09-21). 「3.3 サイクルタイミング」。Altirra ハードウェアリファレンスマニュアル(PDF)。p. 43 。2024-11-27に閲覧。

[6] 通常（高速）モード。1000 SX には、IBM PCjr との互換性のために、より低速の 4.77 MHz モード（4 ⁄ 3 f ）もあります。

[nesdev-7] NES DEV wiki: クロックレート

[repeating_decimal-1] 循環小数表記