Giáo trình Máy thu hình công nghệ cao và kỹ thuật số - CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội

1

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Chủ biên:HÀ THANH SƠN
-------***-------

GIÁO TRÌNH
MÁY THU HÌNH CÔNG NGHỆ CAO VÀ KỸ
THUẬT SỐ
( Lưu hành nội bộ)

HÀ NỘI 2012


2

LỜI NÓI ĐẦU

Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề
Điện tử dân dụng thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề
cho học sinh. Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng
thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêu cầu thực tế.
Nội dung của giáo trình “Máy thu hình công nghệ cao và kỹ thuật số” đã
được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết
hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo
phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,.
Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và
biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để
tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho
thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạo cao đẳng

nghề.
Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc
chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đóng góp
ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành.
Xin trân trọng cảm ơn!

Tuyên bố bản quyền


3

Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với mục đích làm
tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thông tin có
thể được tham khảo.
Tài liệu phải do trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in ấn và phát
hành.
Việc sử dụng tài liệu này với mục đích thương mại hoặc khác với mục đích
trên đều bị nghiêm cấm và bị coi là vi phạm bản quyền.
Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn các
thông tin giúp cho nhà trường bảo vệ bản quyền của mình.

BÀI 1: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MỚI ÁP DỤNG TRÊN MÁY THU HÌNH
MÀU MÀN HÌNH PHẲNG.
Mã bài: 01


4
Giới thiệu:
Qua bài học này sẽ cho chúng ta nắm được một số khái niệm về các công
nghệ mới trên máy thu hình màu và màn hình phẳng. Qua đó sẽ rút ra được những

ưu khuyết điểm của nó.
Mục tiêu:
Kiến thức:
- Nắm được khái niệm về một số công nghệ mới áp dụng trên máy thu hình
màu và màn hình phẳng.
- Trình bày được tính năng, tác dụng của một số công nghệ mới đang ứng
dụng.
- Nhận xét được ưu nhược điểm của chúng.
Kỹ năng:
- Xác định được các công nghệ mới trên máy thu hình màu màn hình phẳng.
- Xác định được chức năng và tác dụng của các công nghệ mới áp dụng trên
máy thu hình màn hình phẳng.
Thái độ:
- Rèn luyện được tinh thần tự học, tinh thần giúp đỡ lẫn nhau.
- Rèn luyện được tính cần cù, siêng năng học hỏi.
Nội dung chính.
1. Các công nghệ mới, tính năng, tác dụng và ưu nhược điểm của chúng.
Mục tiêu:
- Nắm được tính năng, tác dụng của một số công nghệ mới.
- Nêu được những ưu nhược điểm của các công nghệ mới.


5
1.1.

Hệ thống âm thanh đa kênh.

1.1.1. Tính năng, tác dụng.
Tại thời điểm hiện tại, việc tái tạo âm thanh và hệ thống truyền tải được sử
dụng trong truyền hình và âm thanh phát sóng truyền hình thường là đơn âm hoặc

hai kênh. Tuy nhiên, như hệ thống âm thanh stereo hai kênh có nhiều hạn chế, một
hệ thống âm thanh được phát triển là âm thanh đa kênh. Nó giúp cho chất lượng âm
thanh được trung thực và sống động hơn.
1.1.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
- Ưu thế của loa trung tâm.
- Vị trí vùng nghe được mở rộng hơn.
- Hình ảnh âm thanh có thể trộn lẫn với nhau từ phái trước.
- Tín hiệu âm thanh được thực hiện trùng khớp với hình ảnh hơn.
- Những lợi thế này đặc biệt hữu ích và hiệu quả cho bộ phim truyền hình, tài
liệu, và tin tức, bởi vì một loa trung tâm có thể được sử dụng dành riêng cho
đối thoại hoặc bài bình luận.
- Ba kênh của khu vực phía trước cung cấp lợi ích khác cho sản xuất âm thanh
truyền hình. Trong sản xuất đa ngôn ngữ, các kênh trái và phải có thể được
sử dụng cho các hiệu ứng âm nhạc và âm thanh.
Nhược điểm:
- Tốn nhiều kinh phí.
- Cần có bộ thu thích hợp.
- Việc mã hóa và giải mã phức tạp hơn.
1.2.

Hệ thống âm thanh Nicam.

1.2.1. Tính năng, tác dụng.
Nicam là một dạng nén không mất dữ liệu đầu tiên cho âm thanh kỹ thuật số
(vắn tắt là âm thanh số).


6
Nicam là một hệ thống được phát triển bởi BBC một tổ chức cung cấp âm

thanh nổi kỹ thuật số cho truyền hình tương tự. Nó có nghĩa là âm thanh sắc nét và
rõ ràng , và bạn có thể nghe thấy các hiệu ứng âm thanh nổi đầy đủ.
Tất cả các thiết bị phát sóng BBC đều phát sóng âm thanh nổi Nicam. Bạn sẽ
có thể nhận được nó nếu bạn có bộ thu truyền hình tốt, hoặc bạn có thể phải điều
chỉnh trên không của bạn.
Để nghe được nó, bạn cần một máy truyền hình hoặc một máy thu âm thanh
nổi với một bộ giải mã Nicam bên trong. Bạn cũng có thể cần một bộ khuếch đại
âm thanh nổi và hai loa phóng thanh nếu TV của bạn không có sẵn.
1.2.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
- Tăng chất lượng âm thanh.
- Khả năng truyền hai kênh âm thanh Separate, truyền song ngữ.
- Khả năng truyền dữ liệu thay vì truyền âm thanh.
- Thích hợp với các chuẩn giao tiếp thông thường.
Nhược điểm:
Việc đo lường mức độ điều chế sẽ khó khăn vì dạng sóng mang Nicam là
QPSK.
1.3.

Truyền văn bản từ xa.

1.3.1. Tính năng, tác dụng.
Truyền văn bản từ xa là một hệ thống trong đó sử dụng sóng truyền hình để
cung cấp một khả năng phát sóng thông tin.
Một dịch vụ Teletext bao gồm một số lượng trang, mỗi trang bao gồm một
màn hình thông tin. Những trang này được truyền tại một thời điểm sử dụng những
khoảng trống trong tín hiệu truyền hình tổng hợp.
Dịch vụ Teletext được chia thành 8 tạp chí, mỗi tạp chí chứa khoảng 100
trang. Mỗi trang cũng có một trang phụ liên quan có thể được sử dụng để mở rộng
số lượng các trang cá nhân trong mỗi tạp chí.

7
1.3.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm.
- Công nghệ Teletext đã được chứng minh và đáng tin cậy.
- Người xem có thể kiểm soát phụ đề được hiển thị.
- Một đài truyền hình có thể cung cấp nhiều ngôn ngữ khác nhau trong một
dịch vụ Teletext phụ đề.
- Teletext đã được áp dụng trong hầu hết các nước sử dụng hệ thống truyền
hình PAL để cung cấp một dịch vụ quan trọng đối với khán giả truyền hình
những người khiếm thính.
Nhược điểm.
- Không phải tất cả những bộ thu đều thích hợp với Teletext, phải dùng bộ thu
thích hợp để có thể giải mã dữ liệu.
- Các kiểu font chữ và vị trí hiển thị theo chế độ mặc định của nhà sản xuất,
không thể thay đổi được.
- Một vài ký tự mới không thể được thêm vào, ví dụ như là ký tự € (Euro) thì
không được hỗ trợ.
- Số lượng ký tự trên mỗi dòng hoặc hàng là thiết lập một giới hạn và bất kỳ
phụ đề có số lượng vượt quá giới hạn này sẽ bị mất đi.
- Một số ngôn ngữ quốc gia không thể được hỗ trợ công nghệ Teletext vì ký tự
của họ có thể quá phức tạp hoặc quá nhiều.
- Một số VCR trong nước không thể để ghi lại các tín hiệu Teletext chính xác
đủ để cho phép giải mã để phát lại.
1.4.

Jack và cáp Scart.

1.4.1. Tính năng, tác dụng.

Scart là một phương thức để kết nối các thiết bị với nhau, và nó đã trở thành
tiêu chuẩn kết nối cho nhiều thiết bị. Do Scart chỉ mang dữ liệu tương tự nên từ đó
nhiều tiêu chuẩn số được ra đời như là HDMI. HDMI - CEC có nguồn gốc từ AV
link Scart.


8
1.4.2. Ưu điểm của Scart.
Hầu hết các đài truyền hình và các thiết bị âm thanh hình ảnh khác (TV, máy
nghe nhạc, VHS, DVD, ...) đặc biệt là ở châu Âu, đều sử dụng tín hiệu RGB thông
qua kết nối Scart.
Ưu điểm chính của Scart là khả năng gửi và nhận các loại tín hiệu khác nhau
trên một kết nối duy nhất.
1.4.3. Hạn chế của Scart.
Không phù hợp với kỹ thuật số: các kết nối không thực hiện các video kỹ
thuật số hoặc tín hiệu âm thanh.
Kích thước của dây cáp Scart: nếu chiều dài lớn hơn 3m thì một dây nối
Scart có thể truyền tải tín hiệu kém và làm hoạt động có sự gián đoạn xảy ra do sự
suy giảm, sự thay đổi trở kháng, tiếng ồn …Vì vậy, các kết nối Scart dài không nên
dùng.
Kết nối không chính xác: nếu dây cắm không được đưa vào jack của thiết bị
một cách chính xác thì hình ảnh hoặc âm thanh có thể bị gián đoạn.
1.5.

Mạch quét 100 Hz.

1.5.1. Tính năng, tác dụng.
Mạch quét 100 Hz trên một TV là đề cập đến tốc độ refresh của TV. Giả sử
tốc độ refresh cao hơn thì hình ảnh sẽ mượt mà, làm cho chuyển động ít mờ hơn.
Trong đó, tốc độ refresh là tốc độ cập nhật hình ảnh của TV.

Nhiều TV có tốc độ quét chậm (50 Hz hay 60 Hz) sẽ tạo ra vệt mờ và làm
hình ảnh bị nhấp nháy trên TV. Vì vậy để cải thiện tình trạng này người ta nâng cao
tần số quét lên, tần số quét này có thể là 100 Hz, 120 Hz, 200 Hz, 400 Hz, 600 Hz,
1200 Hz …
1.5.2. Lợi ích của 100 Hz.
Mạch quét 100 Hz có một lợi ích rõ ràng trong việc loại bỏ hiệu ứng bóng
mờ mà đôi khi mắt thường có thể nhìn thấy trong TV. Các hiệu ứng bóng mờ được
tao ra bởi các hình ảnh mới được hiển thị trước khi các hình ảnh trước đó đã phai
mờ dần đi.


9
1.5.3. Nhược điểm:
- Cần có những linh kiện đáp ứng nhanh hơn nên chi phí sản xuất sẽ tăng.
- Mạch điều khiển cũng như mạch quét sẽ phức tạp hơn.
1.6.

Mạch điều chỉnh tốc độ tia điện tử bên ngoài.

1.6.1. Tính năng, tác dụng.
Mạch điều chỉnh tốc độ tia điện tử là mạch dùng để điều khiển tốc độ cho tia
điện tử, chùm tia điện tử này dùng để quét hình ảnh trên màn hình. Điều chỉnh tốc
độ cho tia điện tử giúp cho việc quét hình với tần số được chính xác.
1.6.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
- Mạch gồm những thiết bị thông thường, dễ điều khiển.
- Giá thành thấp.
Nhược điểm:
- Dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường.
- Màn hình với độ nét không cao.

- Công suất tiêu hao lớn.
1.7.

Mạch điều chỉnh địa từ trường.

1.7.1. Tính năng.
Dòng điện là nguyên nhân sinh ra điện từ trường. Dòng điện AC có thể xoay
chiều theo chu kỳ. Dòng điện 60 Hz là dòng điện xoay chiều 60 lần trong vòng 1
giây. Chu kỳ này tạo nên dòng điện và từ trường có cùng tần số.
Điện từ trường tạo ra từ dòng điện lớn hơn 60 Hz gọi là bức xạ ion bởi vì nó
có đủ năng lượng để tách electron ra khỏi nguyên tử. Tia X có đủ năng lượng để
phá hủy các phân tử chứa gene. Nếu con người tiếp xúc nhiều với bức xạ ion có thể
bị ung thư.


10
1.7.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm.
- Giúp màn hình không bị những ảnh hưởng của từ trường gây ra những vệt
màu trên màn hình.
- Làm cho màn hình hiển thị tốt trong những lúc mưa bão.
Nhược điểm.
- Mặc dù giảm được những ảnh hưởng của từ trường nhưng hiệu quả vẫn
không cao.
- Trong một số trường hợp vẫn bị ảnh hưởng của từ trường.
1.8.

Khối xử lý trung tâm (CCU).

1.8.1. Tính năng, tác dụng.

Khối xử lý có nhiệm vụ điều khiển những khối chức năng trên máy như là:
RAM, ROM, các giao tiếp I/O, khối mã hóa và giải mã video, audio …
1.8.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
- Do nhiệm vụ điều khiển đến toàn bộ các khối, nên cần có những IC chuyên
dụng, phức tạp.
- Xử lý các dữ liệu nhanh, chính xác.
Nhược điểm:
- Khi có những hư hỏng sẽ ảnh hưởng đến nhiều khối khác.
- Do có tính phức tạp nên khó khăn cho việc sửa chữa.
1.9.

Tạo ảnh thực bằng kỹ thuật số.

1.9.1. Tính năng, tác dụng.
Trong truyền hình thì vấn đề hình ảnh luôn là vấn đề quan trọng, chất lượng
hình ảnh có tốt hay không, có thực hay không thì tùy thuộc nhiều vào việc tạo ảnh


11
của TV. Việc tái tạo ảnh để hình ảnh chất lượng đòi hỏi phải có độ chính xác cao,
đồng thời cần có những giải pháp chống nhiễu để có những hình ảnh chân thực.
1.9.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
- Loại bỏ được tình trạng bóng mờ khi hình chuyển động nhanh.
- Khắc phục được những khuyết điểm: độ tương phản thấp, không sắc nét.
- Loại bỏ những nhiễu trong khi truyền và xử lý tín hiệu hình.
Nhược điểm:
- Việc tạo ảnh đòi hỏi những phương pháp khác nhau, và rất khó khăn.
1.10. Mạch xử lý hình trong hình.

1.10.1. Tính năng.
Hình trong hình (PIP) là một tính năng của một số bộ thu truyền hình và các
thiết bị tương tự. Một chương trình hay một kênh được hiển thị trên màn hình TV
đầy đủ, đồng thời một hoặc nhiều chương trình khác được hiển thị trong những cửa
sổ khác nhỏ hơn được lồng vào đó. Âm thanh thường là âm thanh của chương trình
chính.
1.10.2. Ưu nhược điểm.
Ưu điểm:
- Đa chức năng, có thể xem nhiều chương trình trên một màn hình.
- Có thể tùy biến, thay đổi kích thước của các màn hình.
- Tiết kiệm thời gian (khi chờ một chương trình nào đó có thể xem được
chương trình khác).
Nhược điểm:
- Kết nối phức tạp.
- Có thể xem đa kênh nhưng chỉ nghe được âm thanh của một kênh, kênh còn
lại không có tiếng.


12
- Chỉ có TV công nghệ, kỹ thuật PIP mới đáp ứng được.
2. Tổng kết các công nghệ mới đang ứng dụng trên máy thu hình màu màn
hình phẳng.
Mục tiêu: tổng kết các công nghệ mới đang ứng dụng, và một số công nghệ khác.
Các công nghệ mới trên máy thu hình luôn được thay đổi và phát triển theo
thời gian, những thay đổi đó là để thích ứng với những nhu cầu của xã hội hiện đại.
Ngoài ra hiện nay còn có một số công nghệ khác trên máy thu hình công nghệ cao
như:
- Tiến bộ mới trong công nghệ truyền hình panel phẳng LCD cho phép màn
hình lớn hơn, góc nhìn rộng hơn, và hình ảnh video chất lượng cao hơn. Có
kích thước tương đối nhẹ hơn, và bền hơn các TV CRT.

- LED TV LCD sử dụng một bộ lọc bốn màu, thêm màu Y (màu vàng) thay vì
chỉ có ba màu R (màu đỏ), G (xanh lá cây) và B (màu xanh lam).
- Các công nghệ trong TV với những tính năng và ứng dụng siêu việt như:
+ TV internet.
+ Công nghệ 3D.
+ Tự động nhận dạng mặt người.
+ Điều khiển bằng giọng nói, bằng hành động của người.
+ Khả năng nhận biết khoảng cách của người để điều chỉnh hình ảnh cũng
như âm lượng phù hợp, giúp tiết kiệm năng lượng …
Câu hỏi:
Câu 1: Trình bày tính năng, đặc điểm và ưu nhược điểm của hệ thống âm thanh đa
kênh và âm thanh Nicam ?
Câu 2: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của Teletext ?
Câu 3: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của Scart ?
Câu 4: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của mạch quét 100Hz ?


13
Câu 5: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của mạch điều chỉnh tốc
độ tia điện tử ?
Câu 6: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của mạch hiệu chỉnh địa từ
trường ?
Câu 7: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của khối xử lý trung tâm ?
Câu 8: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của kỹ thuật tạo ảnh thực ?
Câu 9: Trình bày đặc điểm, tính năng và ưu nhược điểm của mạch xử lý hình trong
hình ?
Câu 10: Hãy nêu một số công nghệ mới đang được ứng dụng trên máy thu hình
hiện nay ?

14

BÀI 2: HỆ THỐNG ÂM THANH ĐA KÊNH.
Mã bài: 02.
Giới thiệu:
Âm thanh đa kênh là loại âm thanh phổ biến hiện nay, giúp cho ta nghe với
độ trung thực cao, sống động hơn. Qua bài này sẽ giúp cho chúng ta hiểu được hệ
thống âm thanh đa kênh hoạt động như thế nào, cách bố trí và sắp đặt như thế nào
là tốt nhất.
Mục tiêu của bài:
Kiến thức:
- Phân biệt được các hệ thông âm thanh đa kênh đang hiện hành.
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của mạch âm thanh đa kênh điển hình.
- Kiểm tra và sửa chữa những hư hỏng của mạch âm thanh đa kênh.
Kỹ năng:
- Xác định được những hư hỏng của hệ thống âm thanh đa kênh.
- Phân tích và dự đoán được những hư hỏng có thể xảy ra trong hệ thống âm
thanh đa kênh.
- Phát triển được kỹ năng tư duy, phán đoán trong công việc.
Thái độ:
- Rèn luyện được tính cần cù, tỉ mỉ trong công việc.
- Phát huy được khả năng làm việc chính xác, hiệu quả trong công việc.
Nội dung chính.
1. Khái niệm về âm thanh đa kênh.
Mục tiêu: Nêu được khái niệm về âm thanh đa kênh và một số đặc tính của nó.


15
Multichannel Television Sound (âm thanh truyền hình đa kênh) gọi tắt là
MTS, do BTSC (Broadcast Television Systems Committee: ủy ban phát sóng

truyền hình) tạo ra nó. MTS là phương pháp mã hóa thêm ba kênh âm thanh vào
sóng mang theo định dạng NTSC.
Hệ thống âm thanh đa kênh MTS được phát triển bởi Zenith, hệ thống MTS
duy trì khả năng tương thích với những TV không có âm thanh nổi đang hiện hành,
và nó còn cung cấp âm thanh nổi chất lượng cao và chương trình âm thanh thứ 2
(SAP). MTS còn kết hợp cả hệ thống giảm tiếng ồn tiên tiến do công ty DBX phát
triển.

Hình 2.1. Cách bố trí các loa trong hệ thống âm thanh 5 kênh.
Trong đó:
b: là khoảng cách từ kênh trái đến kênh phải, có khoảng cách từ 2m đến 4m.
h: là khoảng cách từ vị trí nghe đến kênh trung tâm, h = 0,9 b.
θ: là góc tạo bởi giữa kênh trái và kênh phải, θ = 600.
φ: là góc tạo bởi giữa kênh trung tâm với kênh trái phụ hoặc kênh phải phụ, φ =
1100 – 1200.
rL: bán kính vùng nghe, rL

0,8 m.


16
1.1.

Các tín hiệu của MTS.

Hệ thống MTS được sử dụng trong TV tương tự như trong lý thuyết của hệ
thống âm thanh đa công FM. Các tín hiệu của âm thanh đa kênh bao gồm các kênh:
kênh đơn sắc (mono channel), kênh phụ stereo (stereo sub-channel), một kênh âm
thanh thứ hai, và một kênh âm thanh chuyên nghiệp. Các kênh này kết hợp lại với
nhau thành một tín hiệu âm thanh hỗn hợp (xem hình 2.2) trước khi được điều chế

vào sóng mang của âm thanh để phát đi.

Hình 2. 2. Trải phổ của tín hiệu Video.
Mono channel: kênh đơn (L + R) thì giống hệt như tín hiệu một bên tai được sử
dụng trong định dạng âm thanh của hệ thống NTSC thông thường, kênh đơn
này mục đích là để duy trì khả năng tương thích với các bộ thu mà chỉ có
một bên âm thanh.
Stereo sub-channel: kênh phụ stereo (L–R ), có thể gọi là kênh vi sai. Kênh
phụ stereo (L–R) chứa đựng thông tin để phục hồi âm thanh trái – phải tại bộ
thu. Kênh này giống như kênh phụ stereo được dùng trong hệ thống FM
Stereo. Tuy nhiên, trong hệ thống MTS thì tín hiệu L–R được xử lý thông
qua một hệ thống giảm tiếng ồn.
Pilot – tín hiệu chỉ dẫn (pilot signal) tại tần số 15,734 Hz được dùng để nói với
bộ nhận là một tín hiệu âm thanh đang bắt đầu. Nó là thông tin cần thiết cho
công việc giải điều chế L–R.


17
Secondary Audio Program (SAP): chương trình âm thanh thứ hai. Kênh này
cho phép âm thanh khác, như là ngôn ngữ thứ hai, được phát sóng đi cùng
với tín hiệu âm thanh.
Professional channel: kênh chuyên nghiệp, kênh này dùng để chuyển phát đo
lường từ xa, như là thông tin từ thuyền viên truyền hình từ xa. Nó không phải
được dùng để phát thông tin truyền thông.
1.2.

Hoạt động của MTS.

Để hiểu âm thanh Stereo của TV làm việc như thế nào thì chúng ta hãy xem
xét cách tạo ra tín hiệu cho MTS như thế nào. Sau đó, ta sẽ xem cách chuyển đổi

âm thanh trở lại dạng ban đầu.

Hình 2. 3. Sơ đồ mã hóa âm thanh đa kênh.

Hình 2. 4. Sơ đồ giải mã âm thanh đa kênh.


18
Tín hiệu âm thanh được chia thành 2 tín hiệu âm thanh trái – phải. Tín hiệu
âm thanh trái – phải này được tổng hợp lại để tạo nên cả hai tín hiệu L+R và tín
hiệu âm thanh đảo L–R.
Mỗi bộ mã hóa và giải mã của MTS đều được thêm vào 1 tín hiệu L-R (tín
hiệu dịch phase, tao ra bằng cách tạo ra 1 khoảng thời gian trễ), tín hiệu này sẽ làm
cân bằng cho kênh L+R để giữ cho âm thanh khỏi sự tách biệt nhau.

Hình 2. 5. Trải phổ của tín hiệu dải nền.
Tín hiệu L+R là kênh âm thanh chính, nó nằm ở dải tần từ 50 Hz đến 15
kHz, cùng với băng tần của tín hiệu âm thanh đơn. Tín hiệu âm thanh chính L+R
này được thêm vào 75 S và vì thế sẽ làm lệch +/- 25 kHz so với sóng mang của
những TV thông thường. tín hiệu L+R này được thu bởi bộ thu đơn nên nó sẽ
tương thích với các chuẩn TV.
Tín hiệu L–R là kênh phụ hay kênh vi sai giữa kênh trái và kênh phải. Tín
hiệu L–R được điều chế bằng bộ đảo của kênh phải (–R) và cộng với tín hiệu của
kênh trái. Tín hiệu vi sai (L–R) thì cần thiết để tách âm thanh trái - phải tại bộ thu.
Tín hiệu vi sai (L–R) được mã hóa đầu tiên bằng mạch giảm nhiễu đặc biệt
thiết kế bởi DBX. Hệ thống giảm nhiễu này làm mở rộng phạm vi sử dụng của bộ
thu MTS và còn khử được nhiễu tần số cao của bộ thu. Mã hóa tín hiệu L–R rồi sau
đó điều chế sóng mang phụ 31,468 kHz để điều chế tín hiệu DSBSC. Các dải bên

19
L–R chiếm khoảng 30 kHz băng thông của sóng mang 31,468 kHz. Tất cả bộ thu
phải thêm vào sóng mang để điều chế thông tin của L-R.
Bởi vì thông tin âm thanh L-R nằm ở các dải bên, nên nó không cần thiết
phải phát sóng mang. Loại bỏ được sóng mang cho phép tất cả công suất phát sẽ
được sử dụng cho việc phát thông tin và giảm được nhiễu.
Pilot (tín hiệu chỉ dẫn) thì cần thiết bởi vì tín hiệu L-R được phát đi mà
không có sóng mang phụ theo định dang của DSBSC. Bộ thu phải thêm vào một
sóng mang phụ có tần số 31,468 kHz để khôi phục lại tín hiệu L-R. Để làm điều
này thì một mẫu của tần số quét ngang, gọi là Pilot có tần số là 15,734 kHz được
trộn vào tín hiệu âm thanh. Bộ thu sẽ sử dụng tín hiệu này rồi khóa pha để tạo ra
sóng mang phụ có tần số 31,468 kHz để điều chế tín hiệu L-R. Tín hiệu chỉ dẫn này
cũng nói cho bộ thu biết rằng một tín hiệu âm thanh đang diễn ra.
Kênh chương trình âm thanh thứ hai (SAP) mang chương trình âm thanh
khác như là một ngôn ngữ thứ hai. Âm thanh SAP được gửi thông qua một hệ
thống giảm nhiễu DBX giống như kênh phụ L-R. Tín hiệu SAP có tần số điều chế
là 78,671 kHz. Còn điều chế âm thanh thì có băng thông trong khoảng 50 Hz đến
10kHz.
Cuối cùng, một kênh không có chương trình hay còn gọi là kênh chuyên
nghiệp được đặt ở tần số 102,271 kHz. Kênh chuyên nghiệp này được sử dụng chủ
yếu bởi những người phát thanh trên truyền hình và sẽ không được phép thu bởi
những mạch giải mã MTS thông thường trong bộ thu.
2. Các hệ thống âm thanh đa kênh.
Mục tiêu: Phân biệt được hệ thống âm thanh theo tiêu chuẩn của Nhật Bản, Mỹ và
Đức.
2.1.

Hệ thống âm thanh theo tiêu chuẩn Nhật Bản.

Tiêu chuẩn EIAJ (Electronics Industry Association of Japan): EIAJ được

phát triển vả sử dụng ở Nhật Bản. Nó được phát triển vào những năm 1970, mục
tiêu của EIAJ là sử dụng một sóng mang phụ lồng vào sóng mang âm thanh FM
chính.
Vào tháng 12 năm 2003, Nhật Bản bắt đầu phát sóng truyền hình số DTV
ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting) hay còn gọi là truyền hình số
BS. Trong hệ thống truyền hình số này, Video được mã hóa theo chuẩn MPEG-2,
còn âm thanh được mã hóa theo chuẩn MPEG-2 AAC (Advance Audio Coding).


20
Tháng 4 năm 2006 Nhật Bản bắt đầu phát sóng ISDB-T cho điện thoại, còn được
gọi là 1seg, đó là bước thực hiện đầu tiên của H.264/AVC Video và âm thanh HEAAC trong dịch vụ HDTV phát sóng trên mặt đất.

Hình 2. 6. Cách bố trí loa của hệ thống âm thanh hiện tại dựa trên tiêu chuẩn ITU-R
BS.775-1.
Sơ lược về MPEG-2:
MPEG-2 là một tiêu chuẩn của các hình ảnh chuyển động và các thông tin
liên quan đến âm thanh.

Hình 2. 7. MPEG-2 được sử dụng trong DVB (Digital Video Broadcast), DVD
(Digital Versatile Discs), TS (Transport stream), PS (Program stream).


21
MPEG-2 được định dạng theo tiêu chuẩn ISO/IEC 13818-1 va ITU-T
Rec.H.222.0.
Tiêu chuẩn âm thanh của MPEG:
MPEG-1 (ISO/IEC 11172-3): kênh đơn (Mono) và 2 kênh (Stereo hoặc dual
mono) mã hóa tại 32,44.1 có tốc độ lấy mẫu là 48 kHz. Các tốc độ bit được xác
định từ 32 đến 448 kb/s cho lớp I, từ 32 đến 384 kb/s cho lớp II (MP2), từ 32 đến

320 kb/s cho lớp III (MP3).
MPEG-2 BC (ISO/IEC 13818-3): một phần mở rộng đa kênh tương thích
ngược với định dạng MPEG-1, thêm 5 kênh chính, 1 kênh LFE (Low Frequent
Enhancement), dải tốc độ bit được tăng lên khoảng 1 Mbit/s.
Sự mở rộng của MPEG-2 là hướng đến tốc độ lấy mẫu thấp hơn 16,22.05,
tốc độ lấy mẫu 24 kHz, dải lấy mẫu từ 32 đến 256 kbit/s cho lớp I, và từ 8 đến 160
kbit/s cho lớp II và lớp III.
MPEG-2 AAC (ISO/IEC 13818-7): là chuẩn mã hóa âm thanh chất lượng rất
cao cho 1 đến 48 kênh với tốc độ lấy mẫu từ 8 đến 96 kHz, với tính năng đa kênh,
đa ngôn ngữ và đa chương trình.
MPEG-2 AAC làm việc với tốc độ bit là 8 kbit/s cho tín hiệu thoại đơn âm,
và tăng lên hơn 160 kbit/s cho việc mã hóa chất lượng rất cao, nó cho phép nhiều
chu trình mã hóa và giải mã.
Hệ thống tiêu chuẩn của MPEG-2 AAC có 3 cấu hình: cấu hình chính, phức
tạp thấp LC và khả năng mở rộng tốc độ lấy mẫu SSR.
o Cấu hình chính cho phép mã hóa chất lượng âm thanh cao nhất tại cùng
một tốc độ bit như MPEG-1.
o Cấu hình LC được sử dụng trong truyền hình số của Nhật Bản, nó có thể
giải mã với độ phức tạp ít hơn so với cấu hình chính, mặc dù nó làm giảm
đi một ít chất lượng âm thanh.
o Cấu hình SSR cho phép giải mã theo những băng thông âm thanh thông
thường. Ba cấu hình của AAC cung cấp mức độ phức tạp và khả năng mở
rộng khác nhau.
MPEG-2 AAC cũng có thể đạt gần bằng chất lượng âm thanh của CD khi tốc
độ bit bằng một nửa tốc độ của MPEG-2 BC (Backward Compatible), phần mở


22
rộng của MPEG-1 mã hóa âm thanh đa kênh có khả năng tương thích với bộ giải
mã âm thanh 2 kênh MPEG-1.

Ví dụ, âm thanh vòm 5.1 có thể được mã hóa với tốc độ 320 kb/s với chất
lượng âm thanh của đĩa CD, còn âm thanh 2 kênh có thể mã hóa với tốc độ là 128
kb/s sử dụng cấu hình chính, hoặc tại tốc độ 144 kb/s nếu sử dụng cấu hình LC.
MPEG-4 (ISO/IEC 14496-3): là chuẩn mới, việc mã hóa và tổng hợp âm
thanh với một tốc độ bit có phạm vi rộng.
2.2. Tiêu chuẩn âm thanh của Mỹ BTSC: Broadcast Television Systems
Committee.

Hình 2. 8. Dải nền của âm thanh MTS trong hệ thống BTSC.
2.2.1. Tiêu chuẩn âm thanh Stereo trong hệ thống BTSC.
Các đài truyền hình có thể truyền âm thanh Stereo bằng cách sử dụng một
sóng mang phụ trên sóng mang thanh. Tín hiệu điều chế kênh chính sẽ là tín hiệu


23
tổng hợp của âm thanh Stereo, điều chế sóng mang phụ sẽ là tín hiệu mã hóa âm
thanh Stereo khác.

Hình 2. 9 Sơ đồ mã hóa tín hiệu SAP và tín hiệu Stereo.


24
Sóng mang phụ sẽ là họa âm thứ hai của tín hiệu Pilot, được phát tại tần số
bằng với tần số quét dòng ngang là: 15 734 Hz +/- 2 Hz.
Sóng mang phụ sẽ được điều biên tại dải biên kép bằng sóng mang triệt dải,
và nó có khả năng tiếp nhận một tín hiệu mã hóa âm thanh Stereo khác trong
khoảng tần từ 50 Hz đến 15 000 Hz.
Khi chỉ có sóng mang phụ Stereo được phát đi thì tần số tức thời của sóng
mang phụ dự trữ sẽ nằm trong khoảng từ 47 kHz đến 120 kHz với sai số là +/- 500
Hz.

2.2.2. Tiêu chuẩn của SAP trong hệ thống BTSC.
Các đài truyền hình có thể phát một sóng mang phụ mang một chương trình
âm thanh thứ hai (SAP).
Tần số sóng mang phụ bằng họa âm thứ năm của tốc độ quét dòng ngang.
Tín hiệu mã hóa chương trình thứ hai có tần số điều chỉnh các sóng mang
phụ không vượt quá +/- 10 kHz.
Kênh phụ SAP cũng có khả năng tiếp nhận tín hiệu mã hóa chương trình thứ
hai tại khoảng tần từ 50 Hz đến 10 000 Hz.
Việc điều chế sóng mang âm bằng sóng mang phụ SAP không được vượt
quá +/- 15 kHz.
2.3.

Tiêu chuẩn âm thanh của Đức.

Tiêu chuẩn âm thanh FM-FM được sử dụng ở Đức, Áo, Hà Lan, Thụy Sĩ
và Úc. Tiêu chuẩn này sử dụng một kênh đôi để truyền tải âm thanh Stereo FM ở
dạng tương tự. Cũng giống như MTS, kênh thứ cấp có thể được sự dụng để truyền
tải một ngôn ngữ thứ hai.
Tiêu chuẩn âm thanh Zweikanalton hay còn được gọi là Zweiton, hoặc
German stereo, hoặc A2 stereo, hoặc West German Stereo và IGR stereo.
Zweiton được phát triển từ tiêu chuẩn âm thanh German A2 vào đầu những
năm 1980. Zweiton là âm thanh số, như những hệ thống khác, Zweiton có một tín
hiệu sóng mang chính và một tín hiệu sóng mang thứ cấp dùng cho âm thanh ngôn
ngữ thứ 2. Zweiton là một hệ thống phát âm thanh TV được dùng ở Đức, Úc, Thụy
Sĩ và một số quốc gia khác những nơi mà sử dụng hệ PAL-B hay PAL-G. Không
giống như tiêu chuẩn NICAM, Zweiton là hệ thống tương tự.


25
Zweiton có thể tương thích với bất cứ hệ thống TV tương tự nào đang hiện

hành, và hệ thống PAL hiện đại hay những bộ thu truyền hình SECAM gồm có một
IC dò âm thanh, loại IC mà có thể giải mã cả hai hệ thống Zweiton và NICAM.
Hệ thống Zweiton vừa có thể thực hiện một chương trình âm thanh hoàn toàn
riêng biệt, vừa có thể được sử dụng để truyền âm thanh Stereo. Như trong những
trường hợp sau: thứ nhất là sóng mang FM mang (L+R)/2 để tương thích, thứ hai là
sóng mang phụ mang R (không phải L-R). Sau khi nối 2 kênh, phương pháp này
cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu bằng cách làm giảm tiếng ồn tương quan giữa các
kênh.
3. Sơ đồ mạch điện âm thanh đa kênh điển hình.
Mục tiêu: Nắm được sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch điện âm thanh đa
kênh.
Như trong hình 2.10 thì IC mã hóa MTS cần có bộ lọc dải hình (Mutara), bởi
vì phổ của video chỉ nằm trong khoảng dải tần 4,5 MHz, nên cần có bộ lọc này.
Một bộ lọc thông thấp được mắc trên chân ngõ ra CA của N101 trước khi
đưa vào IC điều chế N102. Nó là một bộ lọc Bessell với đặc tính là trở kháng ngõ
vào thấp khoảng 500 Ω, trở kháng ngõ ra cao, và hoạt động trong tầm tần số
khoảng 50 kHz.
Tần số dao động của mạch rất khắt khe, nó chỉ cho sai số trong khoảng +/- 2
kHz dưới mọi điều kiện.
Ngõ ra xung clock 4 Mhz của N101, với tần số khá chính xác, và được lọc
trước khi đưa vào chân dao động (XTAL) để cấp xung dao động cho IC điều chế
N102. Nó lọc đơn giản chỉ sử dụng một cuộn cảm 1 H, tụ 1500 F được mắc nối
tiếp với điện trở 750 Ω.
Trở kháng ngõ vào của IC điều chế chỉ trong khoảng 70 kΩ và để tránh
nhiễu tần số thấp thì cần có tụ ghép khoảng 0,1 F hoặc lớn hơn.
Ngõ ra có bộ lọc thông thấp gồm R10, C12 để cho tín hiệu được ổn định, bộ
lọc trong khoảng tần số khoảng 50 kHz, tốt nhất nên dùng bộ lọc Bessell.
Xung clock chủ cấp cho IC giải mã có thể cấp trực tiếp qua chân MCLK
(Master Clock) hoặc một bộ dao động được tạo ra bằng một bộ PLL từ tín hiệu
hình tổng hợp tại chân ngõ vào VID_IN.