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Empfänger für ein Farbfernseh-Übertragungssystem
Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger für ein Farbfernseh-Übertragungssystem, bei dem das übertragene, auf eine Bildträgerwelle aufmodulierte Signal eine Komponente, die sich im wesentlichen auf die Helligkeit einer Szene bezieht, und weiter mindestens eine Komponente enthält, die aus einer Hilfsträgerwelle besteht, die durch mindestens ein Signal moduliert wird, welches sich auf den Farbinhalt der betreffenden Szene bezieht.
Bei einem bekannten System vorerwähnter Art besteht die zuerst genannte Komponente. das Helligkeitssignal, aus einer Kombination dreier Signale, von denen das erste sich auf die grünen Lichtkomponenten der Szene, das zweite auf die roten Llchtkomponenten dieser Szene und das dritte auf die blauen Lichtkomponenten dieser Szene bezieht.
Die zweite Komponente besteht aus einer Hilfsträgerwelle, die in Quadratur mit zwei Signalen mo- duliert ist, die auch Kombinationen der drei Signale sind, welche sich auf die grünen, roten bzw. blauen Lichtkomponenten der Szene beziehen, welche Kombinationen sich jedoch untereinander unterscheiden und ausserdem von der Kombination des Helligkeitssignals verschieden sind.
Empfänger für das vorstehend geschilderte System wirken wie folgt : nach Detektion steht im Empfänger das Helligkeitssignal und die in Quadratur modulierte Hilfsträgerwelle zur Verfügung. Mittels eines gewöhnlich als Synchrondetektion bezeichneten Verfahrens werden aus dieser modulierten Hilfsträgerwelle die zwei von dem Helligkeitssignal verschiedenen Kombinationen abgeleitet. Aus diesen zwei Kombinationen und dem Helligkeitssignal werden schliesslich die drei der Wiedergabevorrichtung zuzuführenden Farbsignale abgeleitet.
Zum Erzielen der zwei Komponenten kann man die durch diese Komponenten modulierte Bildträgerwelle, die in der Praxis meistens in die Zwischenfrequenzlage zurückgeführt wird, einem einzigen Detektor zuführen. Mittels Filternetzwerken im Ausgang dieses Detektors können die beiden Komponenten getrennt werden.
Es ist auch bekannt, das auf eine Bildträgerwelle aufmodulierte Signal zwei Detektoren zuzuführen ; dem Ausgang eines Detektors wird die erste, sich im wesentlichen auf die Helligkeit beziehende Komponente entnommen, dem Ausgang des andern Detektors wird die zweite, aus der Hilfsträgerwelle mit den sich auf den Farbinhalt beziehenden Modulationssignalen bestehende Komponente entnommen.
Diese Verwendung von zwei Detektoren dient dazu, die Möglichkeit zu schaffen, die betreffenden Detektoren besser an die Komponente anzupassen. welche vondembetreffendenDetektor ausdemaufe1ne Bildträgerwelle aufmodulierten Signal zurückgewonnen werden muss.
Bei Verwendung zweier Detektoren wird das auf eine Bildträgerwelle aufmodulierte Signal einem Transformator zugeführt, dessen Sekundärwicklung mit einem Detektor gekoppelt ist, dem die erste Komponente entnommen wird, wobei die Primärwicklung mit einem Detektor gekoppelt ist, dem die zweite Komponente entnommen wird, um eine bessere Trennung der beiden Komponenten zu erzielen.
Es ergibt sich, dass Harmonische der Zwischenfrequenz-Bild-und Tonträgerwellen, die in dem mit der Primärwicklung des Transformators gekoppelten Detektor erzeugt werden, auf den letzten Zwischenfrequenzverstärkerabschnitt zurückwirken und über das Chassis, durch die Bedrahtung und auch durch direkte Strahlung sehr störende Signale in den Antennenkreis des Empfängers einführen.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden, das auf eine Bildträgerwelle auf-
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modulierte Signal über gesonderte Verstärker zwei Detektoren zuzufahren, wobei einem dieser Detektoren die erste Komponente und dem andern dieser Detektoren die zweite Komponente entnommen wird.
Bei Fernsehempfängem im allgemeinen liegt oft, mit Rücksicht auf Regel-und bzw. oder Messzwecke, die Notwendigkeit vor, über die Bildträgerwelle verfügen zu können.
Es ist bekannt, die Zwischenfrequenz-Bildträgerwelle einem Frequenzdiskriminator zuzuführen, dem eine Regelspannung entnommen wird, die zur Feinabstimmung des Empfängers dient.
Es ist weiter bekannt, die Zwischenfrequenz-Bildträgerwelle einem gesonderten Detektor zuzuführen, in dem eine Spannung erzeugt wird, die dazu dient, eine nicht richtige Abstimmung oder eine Fehlabstimmung des Empfängers auf den betreffenden Wert anzuzeigen.
Die Entnahme dieser Bildträgerwelle aus dem Fernsehsignalkanal erfordert besondere Vorkehrungen zum Vermeiden von Verzerrung der Amplituden-Frequenz-Kennlinie dieses Kanals. In beiden vorerwähnten Fällen wird das gesamte Zwischenfrequenzsignal einem auf die Frequenz der Bildträgerwelle abgestimmten Schwingungskreis zugeführt, der als solcher eine Belastung des Kanals für das Femsignal bildet und in diesem Kanal die Signalkomponenten mit Frequenzen in der Nähe der Bildträgerwelle erheblich dämpft.
Um diese Dämpfung zu vermeiden, ist es z. B. bekannt, das Fernsehsignal dem Schwingungskreis über eine Trennröhre zuzuführen ; diese Massnahme bereitet jedoch zusätzliche Kosten.
Nach der Erfindung wird in einem Empfänger für ein Farbfernseh-Übertfagungssystem, bei dem das übertragene, auf eine Bildträgerwelle aufmodulierte Signal eine Komponente, die sich im wesentlichen auf die Helligkeit einer Szene bezieht, und weiter mindestens eine Komponente enthält, die aus einer Hilfsträgerwelle besteht, die durch mindestens ein Signal moduliert wird, das (die) sich auf den Farbinhalt dieser Szene bezieht (beziehen), das auf eine Bildträgerwelle auf modulierte Signal über gesonderte Verstärker zwei Detektoren zugeführt, denen die betreffenden Komponenten entnommen werden, und die Bildträgerwelle fiir Regel- und bzw.
oder Messzwecke wird über einem Schwingungskreis abgenommen, der in den Detektor aufgenommen ist, dem die aus der modulierten Hilfsträgerwelle bestehende Komponente entnommen wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Dämpfung der Signalkomponenten in der Nähe der Bildträgerwelle im Detektor für die zweite Komponente, deren Frequenzbereich im modulierten Zustand in einem erheblichen Abstand von der Frequenz der Bildträgerwelle liegt, auf diese zweite Komponente nahezu keinen beeinträchtigendenEinfluss ausüben kann, und ausserdem, dass eine Rückwirkung dieser Dämpfung auf das Eingangssignal des Detektors für die sich auf die Helligkeit beziehende Komponente, auf welche diese Dämpfung sehr wohl beeinträchtigend einwirken könnte, praktisch ausgeschlossen ist dank der Tatsache, dass das auf die Zwischenfrequenzträgerwelle aufmodulierte Signal über gesonderte Verstärker den zwei Detektoren zugeführt wird.
Es ist an sich aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 813, 147 bekannt, aus den im Farbkanal auftretenden Farbsynchronisierimpulsen eine Regelspannung abzuleiten. Durch die Lage und Geartetheit dieser Farbsynchronisierimpulse können die obenerwähnten die Bildwiedergabe beeinträchtigenden Dämpfungen nicht auftreten.
Die Erfindung wird anHand der in der Zeichnung angegebenen Figuren beispielsweise näher erläutert.
Dabei zeigt Fig. 1 ein Ausfilhrungsbeispiel eines Empfängers nach der Erfindung. Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelteile eines solchen Empfängers, wobei die Anwendung der über den Schwingungskreis erhaltenen Bildträgerwelle an Hand zweier Beispiele näher veranschaulicht ist.
In Fig. l bezeichnet 1 ein geeignetes Antennensystem zum Empfang einer durch die zwei erwähnten Komponenten modulierten Bildträgerwelle. Ausserdem wird noch eine zweite Trägerwelle empfangen, die in Frequenz und Amplitude durch ein Tonsignal moduliert ist. Das Antennensystem 1 ist mit einer Hochfrequenzstufe 2 und einer Mischstufe 3 gekoppelt. Das Ausgangssignal der Mischstufe 3 wird einer Zwischenfrequenzstufe 4 zugeführt.
Der letzte Abschnitt dieser Zwischenfrequenzstufe 4 ist im einzelnen veranschaulicht, ähnlich wie die zwei mit dieser Stufe gekoppelten Detektoren 5 und 15. Bevor auf diese Einzelteile, auf welche sich die Erfindung bezieht, weiter eingegangen wird, wird zunächst der allgemeine Zusammenbau und dieWir- kungsweise des Empfängers näher erörtert.
Die durch das Tonsignal modulierte Trägerwelle kann in der Zwischenfrequenzstufe 4 oder in einem der Detektoren 5 oder 15, wobei das Differenzträger-Prinzip benutzt werden kann, von dem Fernsehsignal getrennt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Trennung im Detektor 15. Die Tonträgerwelle wird einer Zwischenfrequenzstufe 11 zugeführt, die mit einem Tondetektor 12 gekoppelt ist. Das Ausgangssignal des Detektors 12 wird über einenNiederfrequenzverstär1-er 13 einem oder
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mehreren Lautsprechern 14 zugeführt.
Das übertragene Femsehsignal enthält ausserdem die erforderlichen Synchronisiersignale, sowohl für die Sägezahngeneratoren für die horizontale und vertikale Ablenkung als auch für den Oszillator, der die bei Synchrondetektion erforderlichen Spannungen erzeugt. Die Synchronisiersignale fürhorizontale und vertikale Ablenkung werden in dem Trennkreis 7 aus dem Ausgangssignal einer Videoverstärkerstufe 6 zurückgewonnen, die mit dem Detektor 5 gekoppelt ist.
Die Synchronisierimpulse für die vertikale Ablenkung werden einer Vorrichtung 8 zum Synchroniseren eines einen Einzelteil derselben bildendenSägezahngenerators zugefilhrt ; die Ausgangsströme der Vorrichtung 8 werden den in der Figur nicht dargestellten Vertikalablenkspulen der Wiedergaberöhre zugeführt.
Die Synchronisierimpulse für die horizontale Ablenkung werden der Vorrichtung 9 zum Synchroniseren des einen Teil derselben bildenden Sägezahngenerators zugeführt ; die Ausgangsströme der Vorrichrung 9 werden den ebenfalls in der Figur nicht dargestellten Horizontalablenkspulen der Wiedergaberöhre zugeführt.
Die Vorrichtungen 8 und 9 enthalten die gegebenenfalls noch erforderlichen Schwungradschaltungen, und es kann ausserdem von der Vorrichtung 9 auf bekannte Weise aus dem Rückschlag des Zeilensägezahn- generators eine Gleichspannung erzielt werden, die als Hochspannung für die Wiedergaberöhre dienen kann.
Das Ausgangssignal der Videoverstärkerstufe 6 wird einem Unterdrückungsfilter 17 zugeführt. Bekanntlich wird die Frequenz der Hilfsträgerwelle so gewählt, dass die störende Einwirkung der zweiten Signalkomponente auf die erste Signalkomponente minimal ist, aber es erweist sich dennoch als notwendig, in dem Kanal der ersten Komponente einen Unterdrückungsfilter für die zweite Komponente vorzusehen.
'Das Ausgangssignal der Videoverstärkerstufe 6 wird ausserdem einer Vorrichtung 29 zugeführt, in der eine Regelspannung für die selbsttätige Verstärkungsregelung erzeugt wird, welche Regelspannung sowohl der Zwischenfrequenzstufe 4 als auch der Hochfrequenzstufe 2 zugeführt werden kann.
Das Ausgangssignal des Detektors 15 wird einerseits einem Bandfilter 16, das nur die zweite Komponente durchlässt, abgesehen selbstverständlich von den in dem Frequenzbereich der zweiten Komponente UegendenFrequenzen des Helligkeitssignals, und anderseits der Ton-Zwischenfrequenzstufe 11 zugeführt.
Die Entnahme des Differenzträger-Tonsignals von dem Detektor für die zweite Komponente hat den Vorteil, dass in dem Eingang des Detektors für das Helligkeitssignal die Tonträgerwelle sehr stark unterdrückt werden kann, so dass im Ausgang dieses Detektors oder in dem Videoverstärker kein zusätzliches, auf das Helligkeitssignal nachteilig einwirkendes Unterdrückungsfilter für diese Tonträgerwelle vorgesehen zu werden braucht.
Das Ausgangssignal des Bandfilters 16 wird einem Verstärker 19 zugeführt, der einerseits mit einem Trennkreis 18, in dem die Synchronisiersignale für die Synchrondetektion aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 19 zurückgewonnen werden, und anderseits mit zwei Synchrondetektoren 20 und 21 verbunden ist.
Die Synchronisiersignale für die Synchrondetektion, welche Signale am Ausgang des Trennkreises 18 auftreten, werden einem Oszillator 10 zugeführt, an dessen Ausgang zwei Spannungen mit gleichen Frequenzen auftreten, deren Phasen jedoch um 900 gegeneinander verschoben sind. Auch diese zwei Spannungen werden den Synchrondetektoren 20 bzw. 21 zugeführt.
Es wird angenommen, dass das Ausgangssignal des Detektors 20 das Signal mit der grösseren Bandbreite (das I-Signal) und dass das Ausgangssignal des Detektors 21 das Signal mit der kleineren Bandbreite (das Q- Signal) enthält.
Der Synchrondetektor 20 ist weiter mit einem Tiefpassfilter 22 mit verhältnismässig grosser Bandbreite und der Synchrondetektor 21 ist mit einem Tiefpassfilter 23 mit einer verhältnismässig kleinen Bandbreite verbunden.
Mit Rücksicht auf die Tatsache, dass das Filter 23 eine grössere Verzögerung in das durch dieses Filter gehende Signal einführt als das Filter 22, ist in dem Ausgang des Filters 22 eine Verzögerungsleitung 28 aufgenommen, die diesen Verzögerungsunterschied ausgleicht.
Die Ausgangssignale der Leitung 28 und des Filters 23 werden einem Matrixnetzwerk 25 zugeführt, das aus diesen Ausgangssignalen drei sogenannte Farbdifferenzsignale bildet. Ein Farbdifferenzsignal ist ein Signal, dass dem Helligkeitssignal zugezählt ein Signal liefert, das sich auf eine bestimmte Farbkomponente der wiederzugebenden Szene bezieht.
Die Kombination mit dem Helligkeitssignal erfolgt in dem dargestellten Beispiel in der Wiedergabe-
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26 selber. Dazunegativer Polarität den drei miteinander verbundenen Kathoden 30 der mit drei Elektroneakanonen versehenen Dreifarbenröhre 26 zugeführt.
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Indem ausserdem die Ausgangssignale der Matrix 25 den drei nicht miteinander verbundenen Steuergittern 31,32 bzw. 33 zugeführt werden, werden die von den drei Elektronenkanonen erzeugtenElektro- nenbündel je mit der Summe des Helligkeitssignals und eines Farbdifferenzsignals moduliert.
In bezug auf die Zwischenfrequenzstufe 4 enthält der zweitletzte Abschnitt eine Verstärkerröhre 40, deren Ausgangssignal über einFilternetzwerk43 den Steuergittem zweier parallel geschalteter Verstärkerröhren 41 und 42 zugeführt wird. Die Verstärkerröhre 41 ist über einen Transformator 44 mit dem Detektor 5 und die Verstärkerröhre 42 ist über einen Transformator 45 mit dem Detektor 15 gekoppelt.
Es wird einleuchten, dass es gegebenenfalls auch möglich ist, das Ausgangssignal der Mischstufe 3 unmittelbar den gesonderten Verstärkern zuzuführen.
Die Elemente 46 und 47 des Detektors 5 bilden mit dem Transformator 44 ein Bandfilter, das an die erste Komponente angepasst ist ; 48. 49 bezeichnet einen Kreis, der zum Unterdrücken derTonträgerwelle in diesem Detektor dient ; 50 bezeichnet die Detektordiode und die Kondensatoren 51 und 53 und die Spule 54 dienen zum Unterdrücken der Harmonischen des Zwischenfrequenzsignals im Ausgang des Detektors.
Der Videoverstärker 6 ist über eine Verzögerungsleitung 52 mit dem Verbindungspunkt der Spule 54 und des Kondensators 53 gekoppelt. Die Verzögerungsleitung 52 dient dazu, die Verzögerungen in den Demo- dulationsprodukten der in Quadratur modulierten Hilfsträgerwelle am Eingang des Matrixnetzwerkes 25 auszugleichen.
Die Elemente 55 und 56 des Detektors 15 bilden'mit dem Transformator 45 ein Bandfilter, das an die zweite Komponente angepasst ist ; 57 bezeichnet die Detektordiode des Detektors 15, und die Kondensatoren 58 und 59 und die Spule 60 dienen wieder zum Unterdrücken der Harmonischen des Zwischenfrequenzsignals. Dem Verbindungspunkt des Kondensators 59 und der Spule 60 wird das Eingangssignal für das Bandfilter 16 und die Ton-Zwischenfrequenzstufe 11 entnommen.
Parallel zum Kondensator 56 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Reihenschaltung des Kondensators 61 und des Kreises 62 angeschaltet. Dieser Kreis 62 ist auf die im Empfänger gewünschte Frequenz der Bild-Zwischenfrequenz-Trägerwelle abgestimmt.
Das über diesem Kreis auftretende Signal wird über das Klemmenpaar 63,73 einer in dieser Figur nicht weiter dargestellten Vorrichtung zugeführt, welche dieses Signal für Regel- und bzw. oder Messzwecke benutzt.
Die Dämpfung, welche dieser Kreis in dem Detektor 15 auf die Signalkomponenten in der Nähe der Bildträgerwelle ausübt, hat praktisch keinen Einfluss auf die Signalkomponenten der zweiten Komponente.
Ausserdem kann diese Dämpfung keinen Einfluss durch Rückwirkung auf den Detektor 5 ausüben dank der Tatsache, dass die beiden Detektoren durch die Verstärker 41 und 42 voneinander getrennt sind.
Nach der Fig. l ist die Klemme 73 des Kreises 62 geerdet. Es wird einleuchten, dass dies nicht notwendig ist. In der weiter unten zu erörternden Fig. 3 ist z. B. zwischenKlemme 73 und Erde noch ein Netzwerk vorgesehen, das aus der Parallelschaltung einer Diode und eines Widerstandes besteht.
Es sei bemerkt, dass, wenn das übertragene Signal mehr als eine aus einer modulierten Hilfsträgerwelle bestehende Komponente enthalten würde, diese andere Komponente oder Komponenten auch dem Detektor 15 entnommen werden könnten.
In Fig. 2 ist der Detektor 15 samt einer Verbrauchsvorrichtung der über dem Kreis 62 auftretenden Schwingung gesondert dargestellt. Diese Verbrauchsvorrichtung dient hiebei als Anzeigevorrichtung birdie Abstimmung und ist an sich bekannt.
Entsprechende Elemente der Fig. l und Fig. 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Das an den Klemmen 63 und 73 auftretende Signal wird im Detektor 64 detektiert, der aus der Diode 65, dem Widerstand 66 und dem Kondensator 67 besteht. Die über dem Widerstand 66 auftretende Gleichspannung, deren Grösse bekanntlich ein Mass für die Abstimmung ist, wird der Verstärkerröhre 68 zugeführt.
Die über dem Belastungswiderstand 69 dieser Röhre 68 auftretende Spannung wird dem Steuergitter des Triodenteiles der Anzeigeröhre 69 zugeführt, wobei die Anode 70 dieses Triodenteiles mit dem Steuerelement 71 des Anzeigeteiles der Röhre ze verbunden ist, wodurch auf bekannte Weise aus der Änderung der leuchtenden Oberfläche des Leuchtschirmes 72 eine Anzeige für die Abstimmung des Empfängers erzielt wird.
In Fig. 3 ist der Detektor 15 wieder samt einer andern Verbrauchsvorrichtung gesondert dargestellt, welche Vorrichtung in diesem Falle zum Erzeugen einer Regelspannung für eine selbsttätige Frequenzregelung des Ortsoszillators dient, der einen Teil der Mischstufe 3 bildet.
Entsprechende Elemente der Fig. 1 und 3 sind ebenfalls wieder mit gleichen Bezugszeichen bezeich-
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwingungskreis 62'ein Einzelteil eines Frequenzdiskriminators. Mit Rücksicht darauf ist die Kapazität dieses Kreises in zwei Kondensatoren 74 und 75 unterteilt, und das Fernsehsignal wird über einen Koppluagskondensator 76 dem Verbindungspunkt der Kondensatoren 74 und 75 zugeführt. Die Klemmen 63'und 73'sind mit je einer Diode 76 bzw. 77 ver- bunden. diedurchjeeinen Widerstand 78 bzw. 79 überbrückt sind.
Die Ausgangsspannung des Frequenzdiskriminators über dem Kondensator 80 wird über das Netzwerk des Widerstandes 81. und des Kondensators 82 der Verstärkerröhre 83 zugeführt. Über dem Kathodenwiderstand 84 dieser Röhre wird die Regelspannung erhalten. Diese Regelspannung wird dem Ortsoszillator der Mischstufe 3 zugeführt, und diese Spannung sorgt auf bekannte Weise dafür, dass der Ortsoszillator stets derart nachgeregelt wird, dass die Frequenzen der erzeugten Zwischenfrequenz-Bild-und Tonträgerwellen den für die Zwischenfrequenz-Durchlasskurve günstigsten Wert annehmen.
Es ist ersichtlich, dass der in den Detektor 15 eingefügte Schwingungskreis keinen Teil des Frequenz- diskrimtnators zu bilden braucht. Der Diskriminator kann mit einem gesonderten Kreis versehen sein. Die Klemme 63 des Schwingungskreises 62 in Fig. l kann dabei z. B. direkt kapazitiv oder transformatorisch mit dem Verbindungspunkt der Kondensatoren 74 und 75 des Schwingungskreises 62'der Fig. 3 gekoppelt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Empfänger für ein Farbfernseh-Übertragungssystem, wobei das übertragene, auf eine Bildträgerwelle aufmodulierte Signal eine Komponente, die sich im wesentlichen auf die Helligkeit einer Szene bezieht, und weiter mindestens eine Komponente enthält, die aus einer Hilfsträgerwelle besteht, die durch mindestens ein Signal moduliert ist, das sich auf den Farbinhalt dieser Szene bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass das auf eine Bildträgerwelle aufmodulierte Signal über gesonderte Verstärker zwei Detektoren zugeführt wird, dass einem dieser Detektoren die sich auf die Helligkeit beziehende Komponente und dem andern dieser Detektoren die aus einer modulierten Hilfsträgerwelle bestehende Komponente entnommen wird, und dass für Regel- und bzw.
oder Messzwecke eine Bildträgerwelle über einen Schwingungskreis erhalten wird, der in den Detektor aufgenommen ist, dem die aus der modulierten Hilfsträgerwelle bestehende Komponente entnommen wird.