멀티채널 텔레비전 사운드

3. 기술 방식

MTS는 이 상단 0.25 MHz 할당량의 사용되지 않는 부분에 새로운 신호를 추가하여 작동한다. 원래 오디오 신호는 그대로 방송되었다. MTS에서는 이것을 메인 채널이라고 한다. 이 채널의 실제 신호는 두 개의 스테레오 채널을 더하여 원래 단음향 신호와 거의 동일한 신호를 생성하며, 스테레오 회로가 없어도 모든 NTSC 텔레비전에서 수신할 수 있다.^[6]

두 번째 채널인 스테레오 서브채널은 31.468 kHz를 중심으로 하며 양쪽으로 15 kHz까지 확장된다. 이로 인해 메인 신호와 스테레오 신호 사이에 15.734 kHz의 작은 간격이 생겼다. 이 파일럿 신호는 "H" 또는 "1H"로도 알려져 있으며, 비디오의 수평 주사 신호의 고조파가 되도록 선택되어 위상 고정 루프를 사용하여 비디오 신호에서 정확하게 재현할 수 있다. 1H 주파수에 신호가 있으면 텔레비전은 신호의 스테레오 버전이 있음을 알 수 있다.^[6]

스테레오 서브채널은 동일한 두 개의 오디오 신호 L과 R로 구성되지만, 위상이 반전되어 "L-R" 신호 또는 "차이"를 생성한다. 이 신호는 더 높은 진폭으로 전송되며 고주파 노이즈를 줄이기 위해 dbx 압축을 사용하여 인코딩된다. 총 평균 전력을 낮추기 위해 반송파는 전송되지 않는다(즉, 해당 주파수에 항상 신호가 있는 것은 아닙니다). 수신 시 수신기는 비디오 신호를 사용하여 파일럿을 생성한 다음 해당 주파수에 신호가 있는지 확인한다. 신호가 있으면 1H와 3H 사이의 신호를 별도 채널로 필터링하여 차이 신호를 추출하고 2H를 추가하여 반송파를 재생성한다. 이 신호는 dbx 형식에서 압축 해제된 다음 원래 메인 신호와 함께 스테레오 디코더에 공급된다.^[6] FM 스테레오 라디오는 동일한 방식으로 작동하며, H 신호에 해당하는 신호가 19 kHz가 아닌 15.734 kHz인 점이 주로 다릅니다.

SAP이 있는 경우 5H를 중심으로 하지만, 더 낮은 오디오 충실도와 진폭으로 단음향 신호를 인코딩한다.^[6] PRO 신호는 마찬가지로 7H로 인코딩된다. 네 개의 채널을 모두 사용하는 신호는 원래 오디오 상측파대의 사용 가능한 대역폭의 약 절반까지 확장된다.

이상적인 환경에서 MTS 스테레오는 표준 VHF FM 스테레오보다 성능이 우수하다. FM 스테레오와 MTS 모두 L-R 부채널은 AM 이중측파대 변조를 사용한다. AM은 간섭에 취약하고 부채널의 잡음 감소는 표준 FM 방송에 비해 신호대 잡음비(SNR) 향상에 도움이 된다. 부채널 정보는 dbx로 인코딩되어 일반적으로 50dB를 초과하는 SNR로 오디오를 개선한다. 부채널에만 잡음 감소를 추가함으로써 완벽한 모노 호환성이 유지되었다. 모노 TV를 소유한 시청자는 일반 오디오를 들을 수 있었지만 대역폭은 15kHz로 제한되었다.

원래 사양은 인코딩 전 각 오디오 채널에 벽돌벽 타원형 필터를 사용하도록 규정했다. 이 필터의 차단 주파수는 15kHz로, 수평 동기 간섭(15.734kHz)이 오디오에 인코딩되는 것을 방지하기 위한 것이었다. 그러나 변조기 제조업체는 오디오 필터 비용을 줄이기 위해 적절하다고 생각되는 더 낮은 차단 주파수 필터를 사용했다. 일반적으로 14kHz를 선택했지만 일부는 12.5kHz만큼 낮은 필터를 사용하기도 했다. 타원형 필터는 차단 주파수에서 가장 낮은 위상 왜곡으로 가장 큰 대역폭을 제공하기 때문에 선택되었다. 반면 표준 FM 변조기는 약간 더 높은 주파수에서 오디오를 필터링하지만 여전히 19kHz 파일럿 신호를 보호해야 한다. EIA/FCC 테스트 중에 사용된 필터는 15.5kHz에서 -60dB의 특성을 가졌다. 당시 변압기 오디오 결합이 일반적이었기 때문에 하한 주파수는 50Hz로 설정되었지만 변압기 입력이 없는 변조기는 최소 20Hz까지 평평했다.

일반적인 분리는 35dB보다 우수했다. 그러나 이 사양을 달성하려면 채널 간 레벨 정합이 필수적이었다. 명시된 분리를 달성하려면 좌우 오디오 레벨이 0.1dB 미만으로 일치해야 했다.

수평 동기의 위상 안정성을 유지하는 것은 복호화 과정에서 양호한 오디오에 필수적이다. 전송 중 수평 동기의 위상은 그림과 색상 레벨에 따라 달라질 수 있다. 전송된 위상 안정성을 측정하는 ICPM(Incidental Carrier Phase Modulation)은 최상의 오디오 부채널 복호화를 위해 4.5% 미만이어야 한다. 이는 당시 UHF 송신기에서 더 큰 문제였다. 당시의 다중 공동 클라이스트론 RF 증폭기는 일반적으로 7%를 초과하는 ICPM을 가졌다. 이로 인해 MTS 스테레오의 UHF 전송이 불가능해졌다. 이후 UHF 송신기 설계는 ICPM 성능을 개선하여 MTS 스테레오 전송을 가능하게 했다.

3. 1. 채널 구성

• 주 채널 (Main Channel): 기존 모노 음성(왼쪽 채널과 오른쪽 채널 데이터가 합쳐져 있음)에 스테레오 음성을 추가하기 위해 사용된다. 스테레오 정보는 잡음을 제거하여 신호 대 잡음비(SNR)를 높이기 위해 DBX 부호화 과정을 거친다. 두 채널을 더하면 왼쪽 채널이 나오고, 위상을 반전시켜 빼면 오른쪽 채널이 나온다.
• 스테레오 부채널 (Stereo Subchannel): 스테레오 차이(stereo difference) 신호는 모노 반송파 위에 송출된다.
• 세컨드 오디오 프로그램(SAP) 채널: 외국어 음성, DVS와 같은 화면 해설 서비스는 물론 캠퍼스 라디오나 기상정보 방송과 같은 전혀 별개의 서비스를 제공하는 것도 가능하다. 이 부반송파는 수평 동기 신호의 5배 주파수이며, dBx 인코딩 방식을 사용한다.
• PRO (Professional) 채널: 방송국 내부용으로 사용되며, 음성이나 데이터를 다룰 수 있다. 전자 뉴스 취재 중 뉴스 방송 시 원격 위치(예: 현장에 있는 기자)와 통신하는 데 사용되며, 원격 링크를 통해 방송국으로 다시 통신할 수 있다. 이 부반송파는 수평 동기 신호의 6.5배 주파수이다.

3. 2. 작동 원리

4. 라이선스

MTS를 복호화하는 아날로그 회로를 사용하는 모든 텔레비전은 초기에는 DBX 사에 로열티를 지불하였고, 1989년에는 분사된 THAT 사에 로열티를 지불하였다.^[10][7] THAT 사는 1994년에 특허를 인수하였고, 2004년에 특허권이 만료되었다.^[10][7] THAT 사는 디지털 MTS 구현에 관한 특허를 소유하고 있으나, 2007년 미국 국가통신정보청(National Telecommunications and Information Administration)에 보낸 편지에 의하면 모든 아날로그 및 일부 디지털 MTS 구현에 대해서 로열티를 지불할 필요가 없다고 밝혔다.^[10][4]

5. 도입 국가

MTS 방식을 사용하는 NTSC 사용 국가는 다음과 같다.

• 캐나다
• 멕시코
• 필리핀
• 타이완
• 칠레

5. 1. NTSC 사용 국가

• 캐나다
• 멕시코
• 필리핀
• 타이완
• 칠레

5. 2. PAL 사용 국가

6. 각주

참조

_[1] 뉴스 TV Notes New York Times 1984-07-28
_[2] 웹사이트 RCA Dimensia FKC2600E and FKC2601T Monitors http://www.cedmagic.[...] 2014-05-11
_[3] 웹사이트 NTIA Letter to THAT Corporation, August 2, 2007 http://www.thatcorp.[...]
_[4] 웹사이트 Letter to NTIA, August 21, 2007 (THAT Corporation) https://web.archive.[...]
_[5] 웹사이트 dbx-TV and the Digital TV Transition (THAT Corporation) http://www.thatcorp.[...]
_[6] 기술보고서 Understanding Multichannel Television Sound (MTS) https://web.archive.[...] Sencore
_[7] 웹사이트 dbx-TV Timeline (THAT Corporation) http://www.thatcorp.[...]
_[8] 뉴스 TV Notes New York Times 1984-07-28
_[9] 웹사이트 http://www.cedmagic.[...]
_[10] 웹인용 Letter to NTIA, August 21, 2007 (THAT Corporation) https://web.archive.[...] 2013-03-17
_[11] 웹인용 NTIA Letter to THAT Corporation, August 2, 2007 https://web.archive.[...] 2008-08-24
_[12] 웹인용 dbx-TV and the Digital TV Transition (THAT Corporation) https://web.archive.[...] 2008-08-24