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Verfahren und Einrichtung für das Fernsehen mit gleichzeitiger Toniibertragung.
Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehsysteme, insbesondere auf Systeme, bei denen zwei oder mehr Trägerfrequenzen zur Anwendung kommen, z. B. eine für die Bild-und Synchronisiermodulation und eine für die Tonmodulation.
Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Fernsehsystem, das gleichzeitig Bild-und Tonmodulationen auf benachbarten Trägerfrequenzen empfängt und bei dem die Abstimmung sowohl für Bild als auch für Ton durch Handhabung eines einzigen Knopfes oder eines andern einzigen Regelorgans bewerkstelligt wird.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein solches Fernsehsystem, das tatsächlich gleichzeitig zwei oder mehr modulierte Trägerwellen aufnimmt und auf benachbarte Frequenzwegen trennt, ohne eine störende Beeinflussung der Wellen untereinander zuzulassen.
Weiters ist Gegenstand der Erfindung ein solches Fernsehsystem, das eine günstigere Ausnutzung des verfügbaren Frequenzbandes ermöglicht, als mit den bisher vorgeschlagenen Systemen erzielbar war.
Gemäss der Erfindung wird ein Radiofrequenz- oder Hochfrequenzverstärker breit, d. h. mit möglichst guter Annäherung auf zwei auf benachbarten Teilen des Frequenzbandes liegende Trägerfrequenzen abgestimmt, von denen der eine Träger durch Bildsignale und der andere durch Tonsignale moduliert wird. Die Frequenzen der Bild-und Tonsignale werden, nachdem sie durch Heterodynwirkung (Überlagerung) Zwischenfrequenzen gebildet haben, durch zwei parallele abgestimmte Zwischenfrequenzverstärker getrennt, die dieselben Bandbreiten und dieselbe Frequenztrennung haben wie die modulierten Frequenzen der Bild-und Schallsignale.
Dementsprechend ist das System gemäss der Erfindung mit Radiofrequenz-und HeterodynOszillator-Kreisen für die Schall-, Bild-und Synchronisiersignale und mit besonderen Zwischenfrequenzund Audiofrequenz-oder Niederfrequenzkreisen für diese Signale ausgestattet.
Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand durch mehrere Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Fernsehempfangstation, die gemäss der Erfindung eingerichtet ist und arbeitet ; die Fig. 2-4 zeigen in Blockform andere Ausführungsformen derselben.
Die Fig. 5-7 sind graphische Darstellungen zur Erläuterung des Arbeitsprinzips.
Bei einer Ausführungsform gemäss der Erfindung ist ein Radiofrequenzverstärker angenähert auf zwei Trägerfrequenzen abgestimmt, von denen die eine durch Bildsignale, Synchronisiersignale für die waagrechte und Synchronisiersignale für die lotrechte Bewegung des Kathodenstrahl od. dgl. und die andere durch Tonsignale moduliert ist. Heterodyndetektoren mit einem gemeinsamen Oszillator bewirken die Umwandlung der verstärkten Radiofrequenzen zu verschiedenen Zwischenfrequenzen, die durch getrennte Stromwege hindurchgehen, die durch zwei parallele abgestimmte Zwischenfrequenzverstärker gebildet werden. Die Zwischenverstärker haben dieselbe Bandbreite und dieselbe Frequenztrennung wie die modulierten Frequenzen der Bild-und der Tonsignale und sind auf diese abgestimmt.
Die übertragenen, wie oben dargelegt modulierten Trägerwellen werden von einer Antenne 10 aufgenommen und durch einen Hochfrequenzverstärker 11 verstärkt, der angenähert auf beide Trägerwellen abgestimmt ist.
Zum Zwecke der Trennung der verschiedenen Frequenzen, so dass diese ihre verschiedenen Aufgaben erfiillen können, sind Heterodyndetektoren 1 und 13, die einen gemeinsamen Oszillator 14
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besitzen, verwendet, um die verstärkten Radiofrequenzen in verschiedene Zwischenfrequenzen umzuwandeln, die durch die Stromweg oder Kanäle A bzw. B gehen.
Der Stromweg A umfasst eine Anzahl von Zwischenfrequenzverstärkerstufen 15, 16, die auf die Zwischenfrequenz der durch die Tonsignale modulierten Trägerfrequenz abgestimmt sind und genügende Trennschärfe (Selektivität) besitzen, um zu verhüten, dass die Bildirägerwelle oder-modulation die Tonwiedergabe störe. Diese Signale werden durch einen geeigneten Detektor 17 gleichgerichtet und durch einen Niederfrequenzverstärker 18 einem Lautsprecher 19 zugeführt.
Der Stromweg B umfasst eine Anzahl von Zwischenfrequenzverstärkerstufen 20, 21, 22, die darauf abgestimmt sind, Frequenzen durchzulassen, die dem Band entsprechen, das für die durch die Bild-und die Synchronisierfrequenzen bewirkte Modulation erforderlich ist und die genügende Trennschärfe besitzen, um zu verhüten, dass die Tonträgerwelle oder-modulation die Bildwiedergabe störe.
Der Stromweg B verzweigt sich von besonderen Detektoren 23, 24 und 25 aus in getrennte Wege für die Synehronisiermoduliersignale zur waagrechten Ablenkung, die Bildmudoliersignale und die Synchronisiermoduliersignale für die lotrechte Ablenkung.
Zwecks Wiedergabe eines Bildes gemäss den empfangenen Bildsignale werden diese durch einen geeigneten Kreis 29 dem Steuergitter einer Kathodenstrahlröhre 26 der üblichen Bauart zugeführt. Die Röhre 26 ist an ihrem weiten Ende mit einem Fluoreszenzschirm 27 versehen. Der Elektronenstrahl 27 a wird zum Bestreichen des Schirmes 27 veranlasst, indem eine Stromwelle von Sägezahnform von einem geeigneten Kreis 28 durch Elektromagnetspulen 31 und ebenso eine sägezahnförmige Stromwelle von einem geeigneten Kreis 30 durch Elektromagnetspulen. 31 a hindurehgeschiekt wird. Eine nähere Beschreibung dieser Kreise erübrigt sich, da sie nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören und auch für das Verständnis derselben nicht erforderlich sind.
Bei Empfangsystemen, die andere Bildwiedergabevorriehtungen als eine Kathodenstrahlröhre enthalten, wie z. B. eine Neonröhre in Verbindung mit einer von einem elektrischen Motor angetriebenen Nipkow-Scheibe, können die Impulse des Kreises 28 dazu benutzt werden, um die Geschwindigkeit des Motors in Synchronismus zu halten mit der entsprechenden Bewegung oder Wirkung auf der Sendestation, und die Impulse des Kreises 30, um die Bilder bei der Wiedergabe im richtigen "Rahmen" zu halten.
Die Ausdrücke"waagrechtes Synchronisieren"und lotreehtes"Synchronisieren", wie sie im folgenden der Einfachheit wegen gebraucht werden, sind daher im weiteren Sinne aufzufassen und auch auf Systeme zu beziehen, bei denen Synchronisierimpulse zur Regelung von andern Arten von Bildwiedergabevorrich-
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Der Detektor 24 lässt alle Signale in den Kreis 29 übergehen, aber die Detektoren 23 und 26 sind zweckmässig derart eingestellt bzw. vorgespannt, dass nur die Gipfelmodulationen, die hauptsächlich aus Synchronisierimpulsen bestehen, wirksam auf die Kreise 28 und 30 übertragen werden, wodurch die Bild-und die beiden Arten der Synchronisierimpulse für die verschiedenen Eingangskreise der Röhre 26 voneinander getrennt werden.
Besondere Mittel in der Form von einstellbaren Widerständen 32, 33, und 34 sind vorgesehen, um die (Niveaus) Höhen der dem Kreise 28 zugeführten waagrechten Synehronisiersignale, der dem Kreise 29 zugeführten Bildsignale und der dem Kreise 30 zugeführten lotrechten Synchronisiersignale unabhängig voneinander zu verändern.
Um das Empfangsystem selektiv auf eine Mehrzahl von Kombinationen von modulierten Trägerfrequenzen ansprechen lassen zu können, die von ebenso vielen verschiedenen Sendestationen, von denen jede sowohl Ton-als auch Bildsignale überträgt, ausgesendet werden, sind die veränderbaren Kondensatoren 35, 36 und 37 der in Fig. 1 dargestellten abgestimmten Kreise durch einen einzigen Knopf oder ein anderes geeignetes einziges Regelorgan 38, wie in der Figur angedeutet ist, einstellbar. Das Empfangsystem ist daher durch Betätigung eines einzigen Knopfes 38 zugleich auf die Ton-und Bildsignale jeder beliebigen von einer Mehrzahl von Sendestationen abstimmbar.
Bei den verschiedenen bisher vorgeschlagenen Empfangsystemen dieser Art haben sich Schwierigkeiten ergeben, wenn die Höhe einer Art von Signalen eingestellt werden sollte, ohne zugleich eine uner- wünschte Änderung der Höhe einer oder mehrerer der andern Arten von Signalen zu bewirken. Es war daher Wiedereinstelllmg der letzteren erforderlich, um sie auf den gewünschten Punkt zurückzubringen, was aber wieder eine Beeinflussung der ersteren Einstellung zur Folge hatte. Es war demnach bei den bisher bekannten Systemen notwendig, die einzelnen Regelteile, entsprechend den regelbaren Widerständen 32, 33 und 34 in Fig. 1, mit grosser Geschicklichkeit einzustellen und wiedereinzustellen, um im Empfänger die beste Wirkung für verschiedene Verhältnisse der Signalhöhen zu erhalten.
Ferner hatte die Einstellung der Radiofrequenzkreise auf die verschiedenen Trägerfrequenzen der verschiedenen Sendestationen eine ziemlich mühsame Wiedereinstellung der Regelung, entsprechend den regelbaren Wider- ständen 32, 33 und 34 in Fig. 1, zur Folge.
Diese Schwierigkeiten werden gemäss der Erfindung durch Mittel vermieden, die selbsttätig die Höhen der dem Detektor 24 zugeführten Bildsignale, der dem Detektor 23 zugeführten waagrechten Syn- Aronisiersignale und der dem Detektor 25 zugeführten lotrechten Synehronisiersignale im wesentlichen konstant halten, u. zw. unabhängig von der Einstellung der Radiofrequenzkreise beim Abstimmen des
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Stufe 54 geschaltet. Die verschiedenen Teile und Kreise dieser Figur sind den andern Figuren entsprechend bezeichnet.
Bei den Anordnungen der Fig. 2,3 und 4 kann wie in Fig. 1 ein einziger Knopf angewendet werden, um das System gleichzeitig fÜr Ton- und Bildsignale abzustimmen..
Bei dem Betrieb des Systems gemäss der Erfindung sei z. B. die Frequenz des Bildträgers 50.000 Kilo- hertz und die des Tonträgers 51.000 Kilohertz. Diese Verhältnisse sind in dem Diagramm in Fig. 5 veranschaulicht. In diesem Falle sei der Bildender bis 500 Kilohertz und der Tonsender bis zu 10 Kilohertz, wie im Diagramm angedeutet, moduliert. Das ergibt ein Sicherheitsband von 490 Kilohertz zwischen den Ton-und den Bildmodulationsfrequenzen ; und das gesamte für eine Station erforderliche
Frequenzband umfasst 1510 Kilohertz. Dieses Frequenzband wird auf den Radiofrequenz3ingangskreis des Empfängers übertragen, der etwa eine Charakteristik, wie sie die Kurve 58 der Fig. 7 zeigt, haben mag.
Der örtliche Heterodynoszillator arbeite mit 45.000 Kilohertz, was mit den empfangenen Signalen eine Bildzwischenfrequenz von 5000 Kilohertz plus und minus 500 Kilohertz und eine Tonzwischen- frequenz von 6000 Kilohertz plus und minus 10 Kilohertz ergibt. Diese Signale werden nun den
Zwischenfrequenzwegen bzw. Kreisen A und B in Fig. 1 z. B. aufgedrückt, die etwa Charakteristiken haben, wie sie die Kurven 59 und 60 in Fig. 7 zeigen. Es ist wichtig, dass die Abnahme der Charakteristik des Bildzwischenfrequenzverstärkers bei 6000 Kilohertz eine genügende sei, um eine Beeinflussung der
Bildiibertragung durch die Tonträgerwelle zu, verhüten. Die erforderliche starke Abnahme wird durch die Anwendung einer Anzahl von Resonanztransformatoren, wie.
M a, und Sieb- oder Sehirmkreisen, wie die Wellenfallen 20 a und 23 a in Fig. 1, erhalten.
Derselbe Empfänger kann auch für Empfang mit nur einem Seitenband bei Trägerbildüber-
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und die des Tonträgers 51. 000 Kilohertz sein. Diese Verhältnisse sind in Fig. 6 veranschaulicht. In diesem Falle kann die Bildfrequenzmodulation bis zu 1000 Kilohertz vergrössert werden, und sie wird doch das Arbeiten des Systems innerhalb eines Bereiches von 1510 Kilohertz und mit einem Sieherheitsband von 490 Kilohertz zwischen den Ton-und den Bildmodulationsfrequenzen, wie in Fig. 5, ermöglichen.
Das Fernsehempfangsystem gemäss der Erfindung kann also rasch und bequem für verschiedene Arbeitsbedingungen eingestellt werden, es kann gleichzeitig zwei oder mehr Signale in Duplex ohne gegenseitige Störung empfangen und kann durch Drehen eines einzigen Knopfes (Einknopfbedienung) auf verschiedene Sendestationen abgestimmt werden, wobei es sich selbsttätig so einstellt, dass Änderungen der Höhen der aufgenommenen Signale ausgeglichen werden.
Obwohl nur einige bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindujigsgegenstandes beschrieben und dargestellt worden sind, so versteht es sich doch, dass zahlreiche andere Anordnungen innerhalb des Rahmens der Erfindung getroffen werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Empfangsystem für das Fernsehen, bei dem Tonsignale mittels einer Trägerfrequenz und Bildund Synchronisiersignale mittels einer oder mehrerer anderer Trägerfrequenzen übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass alle die die Tonmodulation und die Bild-und Synchronisiermodulation tragenden Frequenzen bzw. Frequenzbänder durch einen gemeinsamen Radiofrequenzkreis aufgenommen und durch eine Heterodyndetektoranordnung (Überlagerung) zu verschiedenen Zwischenfrequenzen umgewandelt und diese durch verschiedene auf die betreffenden Frequenzen abgestimmte und zweckmässig mit Verstärkung arbeitende Zwischenfrequenzwege oder-kanäle einerseits dem Ton-und anderseits dem Bildwiedergabeapparat zu geführt werden.