DE4343950A1

DE4343950A1 - Additional information transmitting circuitry for video, audio or data signal

Info

Publication number: DE4343950A1
Application number: DE19934343950
Authority: DE
Inventors: Erich Heck
Original assignee: HESSISCHER RUNDFUNK ANSTALT DE
Current assignee: HESSISCHER RUNDFUNK ANSTALT DE
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-06-29

Abstract

A main signal source (1) is used for transmitting video, sound or data over a screened line (3) to a receiving unit (2). A second signal source (10) provides additional information transmitted over the same line to be received by a second unit (30). The coupling of the second source has a transformer (40) in the transmission path. Both wires (3a,3b) of the transmission line are screened (3c) with the screening used for handling the return of additional information.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 13.The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of the independent claims 1 and 13.

In Tonstudios werden zum Ansteuern der Koppelpunkte von Kreuzschienenver teilern gesonderte Steuersignalleitungen verwendet, die neben den einparrig abgeschirmten Tonleitungen parallel dazu verlegt werden. Insbesondere bei wechselnden Verkabelungen, beispielsweise bei Außenübertragungen, ist der Aufwand zum Verlegen der Steuerleitungen parallel zu den eigentlichen Tonlei tungen beträchtlich.In recording studios, crossbars are used to control the crosspoints divide separate control signal lines used in addition to the single-pronged shielded audio lines can be laid in parallel. Especially at changing cabling, for example for external transmissions, is the Effort to lay the control lines parallel to the actual Tonlei considerable.

Zur sogenannten "Phantomspeisung" von Kondensatormikrofonen mit der Be triebsgleichspannung von 48 Volt ist es bekannt, das positive Potential der Betriebsgleichspannungsquelle über ein symmetrisches Widerstandsnetzwerk den beiden Adern der einparrig geschirmten Tonleitung zuzuführen und an die Abschirmung der Tonleitung das negative Potential der Betriebsgleichspannungs quelle anzulegen. Für die Übertragung von Wechselspannungssignalen ist die Phantomspeisung bislang nicht vorgesehen gewesen.For the so-called "phantom power" of condenser microphones with the Be drive voltage of 48 volts, it is known the positive potential of the Operating DC voltage source via a symmetrical resistor network feed both wires of the single-conductor shielded sound line and to the Shielding the sound line the negative potential of the operating DC voltage to create a source. For the transmission of AC voltage signals is the No phantom power has been provided so far.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art die Übertragung von Zusatzinformationen zu dem Nutz signal mit verringertem Verkabelungsaufwand zu ermöglichen. The object of the invention is in a circuit arrangement type mentioned at the outset the transmission of additional information to the user enable signal with reduced cabling.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 und 13 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the independent claims 1 and 13 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, ähnlich wie bei einer Phantomspeisung die zu übertragende Zusatzinformation auf der einparrig geschirmten Leitung zu übertragen, welche bislang ausschließlich zur Übertragung des Nutzsignals, beispielsweise eines geträgerten oder ungeträgerten Bild-, Ton- oder Datensignals verwendet wurde. Dabei werden die beiden Adern der einparrig geschirmten Leitung spannungs- und phasengleich mit der Zusatzinformationsquelle und der Zusatzinformationssenke gekoppelt, wobei die Abschirmung der Leitung als Rückleiter für die Zusatzinformation von der Senke zu der Quelle dient. Es ist aber auch alternativ möglich, die beiden Adern der einpaarig geschirmten Leitung spannungs- und phasengleich mit der Nutzsignalquelle und der Nutzsignalsenke zu koppeln und die Zusatzinformation über die beiden Adern der Leitung zu übertragen. Die Wahl der einen oder anderen Alternative hängt von dem zu übertragenden Nutzsignal ab. Beispielsweise läßt sich die zweite Alternative sehr gut bei digitalen Nutzsignalen anwenden, bei denen Störungen anders als bei Analogsignalen durch Fehlerkorrekturmechanismen in der Nutzsignalsenke korrigiert werden können.The invention is based on the consideration, similar to a phantom power the additional information to be transmitted on the single-line shielded line which up to now have been used exclusively for the transmission of the useful signal, for example a supported or unsupported image, sound or data signal was used. The two cores of the single-pole shielded Line voltage and phase with the additional information source and the Additional information sink coupled, the shielding of the line as Return line for the additional information from the sink to the source. It is but alternatively also possible, the two cores of the single-pair shielded cable same voltage and phase with the useful signal source and the useful signal sink to couple and the additional information on the two wires of the line transfer. The choice of one or the other alternative depends on that transmitting useful signal. For example, the second alternative can be very apply well to digital useful signals where interference is different than Analog signals through error correction mechanisms in the useful signal sink can be corrected.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 ein erstes Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung; Fig. 1 shows a first block diagram of a circuit arrangement according to the invention;

Fig. 2 ein zweites Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung; Fig. 2 shows a second block diagram of a circuit arrangement according to the invention;

Fig. 3 ein Schaltbild für eine Studioanwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Schaltungsprinzips, und Fig. 3 is a circuit diagram for a studio application of the circuit arrangement according to the invention using the principle circuit shown in Fig. 1, and

Fig. 4 die Zusatzinformationsquelle der Schaltung nach Fig. 3, die gemäß dem Schaltprinzip nach Fig. 2 mit der einparrig geschirmten Leitung gekoppelt ist. Fig. 4, the additional information source of the circuit of FIG. 3, which is coupled according to the switching principle of FIG. 2 with the single-line shielded line.

In Fig. 1 ist eine Nutzsignalquelle 1, beispielsweise eine Bild-, Ton- oder Daten signalquelle, über eine einpaarig geschirmte Leitung 3 mit einer Nutzsignalsenke 2 verbunden, welche zur Vereinfachung als Ohmscher Widerstand in Fig. 1 dargestellt ist. Bei den Nutzsignalen kann es sich um analoge (sinusförmige) oder um digitale Nutzsignale handeln. Die Leitung 3 weist die beiden Adern 3a, 3b sowie eine Abschirmung 3c auf.In Fig. 1, a useful signal source 1 , for example an image, sound or data signal source, is connected via a single-shielded line 3 to a useful signal sink 2 , which is shown for simplicity as an ohmic resistor in Fig. 1. The useful signals can be analog (sinusoidal) or digital useful signals. The line 3 has the two wires 3 a, 3 b and a shield 3 c.

Erfindungsgemäß ist auf die Leitung 3 das Signal einer Zusatzinformationsquelle 10 gekoppelt, um unter Vermeidung eines gesonderten Kabels die Leitung 3 zur Übertragung der Zusatzinformation zu einer Zusatzinformationssenke 30 zu benutzen. Zur Kopplung der Zusatzinformationsquelle 10 ist im Falle von Fig. 1 ein Übertrager 40 in den Signalweg zwischen der Quelle 1 und der Senke 2 eingeschaltet, dessen Sekundärseite eine erdsymmetrische Mittenanzapfung 40a aufweist, an welche die Zusatzinformationsquelle 10 angeschlossen ist. Ferner ist der Masseanschluß der Zusatzinformationsquelle 10 mit der Abschirmung 3c verbunden, welche auf diese Weise als Rückleiter für den unsymmetrischen Übertragungsweg der Zusatzinformation dient.According to the invention an additional information signal source 10 is coupled to 3 to be used while avoiding a separate cable, the cable for the transmission of additional information to additional information sink 30 to the line. 3 For coupling the additional information source 10 , in the case of FIG. 1, a transmitter 40 is switched into the signal path between the source 1 and the sink 2 , the secondary side of which has an earth-symmetrical center tap 40 a, to which the additional information source 10 is connected. Furthermore, the ground connection of the additional information source 10 is connected to the shield 3 c, which in this way serves as a return conductor for the asymmetrical transmission path of the additional information.

Die Zusatzinformationssenke 30 besteht im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 aus einem ohmschen Widerstand 31, der in gleicher Weise wie die Zusatzinfor mationsquelle 10 über die Mittenanzapfung 41a auf der Sekundärseite eines Übertragers 41 mit den Adern 3a, 3b gekoppelt und mit seinem Masseanschluß mit der Abschirmung 3c verbunden ist.The additional information sink 30 in the case of the embodiment according to FIG. 1 consists of an ohmic resistor 31 , which is coupled in the same way as the additional information source 10 via the center tap 41 a on the secondary side of a transmitter 41 with the wires 3 a, 3 b and with it Ground connection is connected to the shield 3 c.

Wesentlich bei der in Fig. 1 dargestellten Ankopplung der Zusatzsignalquelle 10 und der Zusatzsignalsenke 30 ist, daß die Sekundärwicklung des jeweiligen Übertragers 40 bzw. 41 exakt zwei gleiche Hälften aufweist, um die symmetri sche Ankopplung der Zusatzinformationen zu gewährleisten.It is essential in the coupling of the additional signal source 10 and the additional signal sink 30 shown in FIG. 1 that the secondary winding of the respective transmitter 40 or 41 has exactly two identical halves in order to ensure the symmetrical coupling of the additional information.

Bei dem Prinzipschaltbild nach Fig. 2 ist die Ankopplung der Zusatzinforma tionsquelle 10 und der Zusatzinformationssenke 30 mit Hilfe eines symmetrischen Widerstandsnetzwerkes 50 bzw. 60 durchgeführt. Im einzelnen weist das Wider standsnetzwerk 50 gleiche Widerstände 51, 52 auf, welche in der Praxis Teil des Ausgangsverstärkers der Quelle 10 sein können. Das Widerstandsnetzwerk 60 weist gleiche Widerstände 61 und 62 auf, welche in der Praxis Teil der Ein gangsimpedanzen der Senke 30 sein können. Der Widerstand 61 ist mit der Ader 3a und der Widerstand 62 ist mit der Ader 3b verbunden.In the principle diagram of Fig. 2, the coupling of the additive is Informa tion source 10 and the additional information sink 30 was carried out with the aid of a symmetrical resistive network 50 and 60, respectively. In particular, the resistance network 50 has the same resistors 51 , 52 , which in practice can be part of the output amplifier of the source 10 . The resistor network 60 has the same resistors 61 and 62 , which in practice can be part of the input impedances of the sink 30 . The resistor 61 is connected to the wire 3 a and the resistor 62 is connected to the wire 3 b.

Wesentlich im Falle des Prinzipschaltbildes gemäß Fig. 2 ist, daß die Nutzsignal quelle 1 wie auch die Nutzsignalsenke 2 symmetrisch zur Erde bzw. zur Ab schirmung 3c sind. Diese Symmetrieforderung ist im Falle von Fig. 1 durch Verwendung von Übertragern 40, 41 automatisch gewährleistet. Bei der Aus führungsform nach Fig. 2 muß diese Symmetrieforderung durch entsprechend symmetrisch aufgebaute Endstufen bzw. Eingangsstufen oder durch Ausgangs bzw. Eingangsübertrager von Quelle 1 und Senke 2 gewährleistet werden.It is essential in the case of the basic circuit diagram according to FIG. 2 that the useful signal source 1 as well as the useful signal sink 2 are symmetrical to the earth or from shielding 3 c. This symmetry requirement is automatically guaranteed in the case of FIG. 1 by using transmitters 40 , 41 . In the off guide die according to Fig. 2 this symmetry requirement must by correspondingly symmetrical amplifier circuitry or input stage or output or input transformer of source 1 and drain 2 are ensured.

Alternativ ist es möglich, in den Schaltbildern gemäß Fig. 1 und 2 die Quel len 1 und 10 wie auch die Senken 2 und 30 gegenseitig zu vertauschen, so daß die Zusatzinformation über die Adern 3a, 3b übertragen wird und die Nutzinfor mation mit Hilfe der symmetrischen Übertrager 40 bzw. 41 gekoppelt wird.Alternatively, it is possible to interchange the sources 1 and 10 and the sinks 2 and 30 with one another in the circuit diagrams according to FIGS. 1 and 2, so that the additional information is transmitted via the wires 3 a, 3 b and the useful information with The symmetrical transformer 40 and 41 is coupled.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten, praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Tonstudio ist mit 70 eine Kreuzschiene bezeichnet, deren Eingänge über Verstärker 71a bis 76a mit Tonwegen 71 bis 76 verbunden sind. Die Aufschal tung eines der sechs Tonwege 71 bis 76 auf die Leitung 3 erfolgt mit Hilfe von Relaiskontakten 71b2 bis 76b2, welche jeweils von einer Relaiswicklung 71b1 bis 76b1 gesteuert werden. Die Ankopplung der Zusatzinformationen erfolgt im Falle von Fig. 3 entgegen der Übertragungsrichtung des Nutzsignals, d. h., unmittelbar vor der Nutzsignalsenke 2 gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Schaltprinzip. Die Auskopplung der Zusatzsignalinformation, die im vorliegenden Beispielsfalle ein Steuersignal für die Relaiswicklungen 71b1 bis 76b1 darstellt, erfolgt in unmittel barer Nähe der Kreuzschiene 70, wobei die in der Zusatzinformationssenke 30 empfangenen Zusatzinformationen über einen Decoder 32 der betreffenden Relaiswicklung 71b1 bis 76b1 zugeführt werden, um die zugeordneten Relaiskon takte 71b2 bis 76b2 zu betätigen. Die Zusatzinformationsquelle 10 besteht im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 aus einem Zweitongenerator, welcher zwei tonfrequente Signale unterschiedlicher Frequenz gleichzeitig erzeugt. Die beiden tonfrequenten Signale werden einer waagrechten bzw. einer senkrechten Spalte einer Matrix zugeordnet, welche auf der Bedieneinheit 11 in Form von Tastenkontakten verwirklicht ist. Im dargestellten Falle sind vier senkrechte Spalten und vier waagrechte Spalten mit entsprechend 16 Tastenkontakten der Matrix vorhanden, wobei jede senkrechte und jede waagrechte Spalte über eine Leitung mit dem Generator 10 verbunden ist. Durch Schließen eines Tastenkon taktes der Betätigungseinheit 11 werden zwei tonfrequente Signale mit bestim mten Frequenzen erzeugt, welche eine bestimmte analoge Steuerungsinformation präsentieren. Diese, auf der Leitung 3 übertragenen tonfrequenten Signale werden in der Senke 30 empfangen, welche die den vier senkrechten und den vier waag rechten Spalten der Matrix zugeordneten Frequenzen ausfiltert und als Gleich spannungssignal dem Binär-Dezimal-Decoder 32 zuführt. Der Binär-Dezimal-De coder weist bis zu 16 Ausgänge auf, von denen im Falle von Fig. 3 lediglich sechs Ausgänge benutzt werden, um die Relaiswicklungen 71b1 bis 76b1 anzus teuern.In the practical embodiment shown in Fig. 3, of the invention for a recording studio is referred to a crossbar 70, whose inputs are connected via amplifiers 71 a to 76 a with Tonwegen 71 to 76. The Aufschal device one of the six sound paths 71 to 76 on line 3 is carried out with the help of relay contacts 71 b2 to 76 b2, which are each controlled by a relay winding 71 b1 to 76 b1. In the case of FIG. 3, the additional information is coupled against the direction of transmission of the useful signal, that is to say directly in front of the useful signal sink 2 in accordance with the switching principle shown in FIG. 1. The decoupling of the additional signal information, which in the present example represents a control signal for the relay windings 71 b1 to 76 b1, takes place in the immediate vicinity of the crossbar 70 , the additional information received in the additional information sink 30 being received via a decoder 32 of the relevant relay winding 71 b1 to 76 b1 are supplied to operate the associated relay contacts 71 b2 to 76 b2. In the case of the exemplary embodiment according to FIG. 3, the additional information source 10 consists of a two-tone generator which generates two tone-frequency signals of different frequencies simultaneously. The two tone-frequency signals are assigned to a horizontal or a vertical column of a matrix, which is implemented on the operating unit 11 in the form of key contacts. In the case shown, there are four vertical columns and four horizontal columns with 16 key contacts corresponding to the matrix, each vertical and each horizontal column being connected to the generator 10 via a line. By closing a key contact of the actuating unit 11 , two tone-frequency signals are generated with certain frequencies, which present a certain analog control information. These, transmitted on line 3 sound frequency signals are received in the sink 30 , which filters out the frequencies assigned to the four vertical and the four horizontal columns of the matrix and supplies the binary decimal decoder 32 as a DC voltage signal. The binary decimal decoder has up to 16 outputs, of which in the case of FIG. 3 only six outputs are used to drive the relay windings 71 b1 to 76 b1.

Die Übertragung von 16 verschiedenen Matrixzuständen mit Hilfe von zwei tonfrequenten Signalen bedeutet informationstechnisch die Übertragung einer 4- Bit-Information im Binärcode. Das 4-Bit-Signal am Ausgang der Senke 30 muß wegen der im Dezimalsystem organisierten Kreuzschienenrelais vom Binärcode in den Dezimalcode mit Zuständen von 0 bis 15 umgesetzt werden.The transmission of 16 different matrix states with the aid of two tone-frequency signals means, in terms of information technology, the transmission of 4-bit information in binary code. The 4-bit signal at the output of sink 30 must be converted from binary code to decimal code with states from 0 to 15 because of the crossbar relays organized in the decimal system.

Anstelle der in Fig. 3 gezeigten Ankopplung des Zweitongenerators 10 mittels eines Übertragers 40 kann, wie in Fig. 4 dargestellt ist, auch eine Ankopplung nach dem Prinzip von Fig. 2 mit Hilfe symmetrischer Widerstände 61, 62 erfol gen.Instead of the coupling of the two-tone generator 10 shown in FIG. 3 by means of a transformer 40 , as shown in FIG. 4, a coupling according to the principle of FIG. 2 with the aid of symmetrical resistors 61 , 62 can also take place.

Als Zusatzinformationen, die erfindungsgemäß auf derselben Leitung wie das Nutzsignal übertragen werden, lassen sich neben Steuerinformationen auch eine Reihe weiterer Signale verwenden. Beispielsweise kann als Zusatzinformation ein stereofones Matrixsignal (Summensignal aus dem Links- und Rechtssignal oder Differenzsignal aus dem Links- und Rechtssignal) oder ein Zweikanalsignal vorgesehen werden. Ferner kann die Zusatzinformation ein Befehls- oder Sig nalisierungssignal für einen Benutzer, beispielsweise Reporter, Studiosprecher oder Kommentator umfassen. Im Falle von digitalen Nutzsignalen kann als Zusatzinformation ein Synchronsignal oder ein Initialisierungssignal vorgesehen werden. Schließlich ist es auch möglich, als Zusatzinformation ein zweites Nutzsignal zu übertragen, beispielsweise ein stereofones Links- oder Rechtssig nal.As additional information that according to the invention on the same line as that In addition to control information, a useful signal can also be transmitted Use a number of other signals. For example, as additional information stereophonic matrix signal (sum signal from the left and right signal or Difference signal from the left and right signal) or a two-channel signal be provided. Furthermore, the additional information can be a command or sig Signalization signal for a user, for example reporters, studio speakers or include commentator. In the case of digital useful signals can be used as Additional information provided a synchronization signal or an initialization signal become. Finally, it is also possible to have a second item of additional information To transmit useful signal, for example a stereo left or right sig nal.

Claims

1. Circuit arrangement for transmitting additional information on a supported or unsupported image, sound or data signal which is transmitted via a single-shielded line, characterized in that the additional information is transmitted on the single-shielded line ( 3 ), such that that the two wires ( 3 a, 3 b) of the line ( 3 ) in voltage and phase are coupled to the additional information source ( 10 ) and the additional information sink ( 30 ) and that the shield ( 3 c) of the line ( 3 ) as a return conductor for the additional information from the sink ( 30 ) to the source ( 10 ) is used.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the additional information source ( 10 ) and the additional information sink ( 30 ) each have an earth-symmetrical center tap ( 40 a, 41 a) of a transmitter ( 40 or 41 ) with both wires ( 3 a, 3 b) are coupled.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the additional information source ( 10 ) and the additional information sink ( 30 ) via a symmetrical resistance network ( 50 , 60 ) with the two wires ( 3 a, 3 b) are coupled.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the additional information source ( 10 ) via an earth-symmetrical center tap ( 40 a) of a transformer ( 40 ) and the additional information sink ( 30 ) via a symmetrical resistance network ( 50 ) with the two wires ( 3 a, 3 b) are coupled.

5. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the additional information source ( 10 ) via a symmetrical resistor network ( 50 ) and the additional information sink ( 30 ) via a center symmetrical tap ( 40 a) of a transformer ( 40 ) with the two wires ( 3 a, 3 b) are coupled.

6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the directions of transmission of the image or sound or Data signal and the additional information rectified or counter are directed.

7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that an analog or digital control information for the relay windings ( 71 b1 to 76 b1) of a cross rail ( 70 ) is provided as additional information.

8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the analog control information through a sound frequency signal or through at least two tone-frequency signals with different frequencies is represented.

9. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that the additional information source ( 10 ) is provided with a matrix-shaped operating unit ( 11 ) for selecting two sound-frequency control signals.

10. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that a stereophonic matrix signal (S, M) or a two-channel signal is provided.

11. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that as additional information a command or signal signal for a user, for example reporters, studio speakers, Commentator etc. is provided.

12. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that as additional information a synchronous or initial signal for the image, sound or Data signal is provided.

13.Circuit arrangement for transmitting additional information on a supported or unsupported image, sound or data signal which is transmitted via a single-section shielded line, characterized in that the additional information on the two wires ( 3 a, 3 b) of the line ( 3 ) is transmitted and that the image, sound or data signal is transmitted in such a way that the two wires ( 3 a, 3 b) are in voltage and in phase with the image, sound or data signal source ( 1 ) and the image sound - Or data signal sink ( 3 ) are coupled and that the shield ( 3 c) of the line ( 3 ) serves as a return conductor for the image, sound or data signal from the sink ( 3 ) to the source ( 1 ).