ナイキストフィルタ

ナイキスト フィルターは、テレビ受信機でビデオ特性を均一化するために使われる電子フィルターです。このフィルターは、スウェーデン系アメリカ人のエンジニア、ハリー ナイキスト(1889 年 - 1976 年) にちなんで名付けられました。

アナログ TV 放送では、視覚無線周波数(RF) 信号は振幅変調(AM)によって生成されます。つまり、ビデオ信号 ( VF ) が搬送波の振幅を変調します。AM では、同一の情報を含む 2 つの対称側波帯が現れます。したがって、RF 帯域幅は VF 帯域幅の 2 倍になります。たとえば、帯域幅が 4.2 MHz の VF 信号の RF 帯域幅は 8.4 MHz です (システム M)。放送帯域をより効率的に使用するために、一方の側波帯を抑制することができます。ただし、もう一方の側波帯に影響を与えずに一方の側波帯を完全に抑制することは不可能です。さらに、非常に鋭いエッジ フィルタ特性により、許容できない遅延の問題が発生します。そのため、妥協案として、広範な遅延の問題を引き起こすことなく、一方の側波帯 (RF の下側波帯) のかなりの部分を削減する標準フィルタが使用されます。このようなフィルタは、残留側波帯フィルタ (VSB)として知られています。^[1]

システム Bでは、VF 帯域幅は 5 MHz です。抑制がない場合、対応する視覚 RF 帯域幅は 10 MHz になります (ここでは、簡略化のため、音声信号の存在は省略しています)。ただし、VSB フィルターを使用すると、視覚 RF 帯域幅は 6.25 MHz に削減されます (一方の側波帯で 5 MHz、もう一方の側波帯で 1.25 MHz)。(抑制された側波帯のフィルター特性は、0 MHz から 0.75 MHz の間では抑制がないというものです)。この方法により、3.75 MHz が節約され、つまり、放送用に割り当てられた同じ帯域で、TV サービスの数が約 1.5 倍に増えることになります。

VSB フィルタを放送で使用する場合、復調時に問題が発生します。0 - 0.75 MHz 領域には 2 つの側波帯がありますが、1.25 MHz を超える領域には 1 つの側波帯しかありません。(つまり、0 - 0.75 MHz 領域は両側波帯で、1.25 MHz を超える領域は片側波帯です) したがって、0 - 0.75 MHz 領域の復調信号のレベルは、1.25 MHz を超える領域のレベルよりも 6 dB 高くなります。VF 信号の高周波成分は細かいディテールと色副搬送波に対応するため、復調により、画像の詳細部分のフェードアウトと色の飽和が生じ、画像の詳細度の低い部分と比較すると色飽和が生じます。

VF 信号の低周波成分と高周波成分を均等化するために、受信機ではナイキスト フィルタと呼ばれるフィルタが使用されます。復調前に使用されるこのフィルタは、実際には中間周波数(IF) キャリアで 6 dB 抑制するローパス フィルタです。したがって、VF 信号の両側波帯部分のレベルが抑制され、復調器の出力で元の帯域特性が再構築されます。

以下の仕様はサウンド トラップがオフの場合に示されます。システム B ( UHFバンドでは G または H) は、ほとんどの国で使用されている放送システムを指します。システム M は、アメリカで使用されている放送システムを指します。

• 放送テレビシステム
• サイドバンド
• テレビ送信機