<Desc/Clms Page number 1>
RECEPTION' PAR RADIO-DIFFUSION BLEMISSIONS DE TELEVISION SYNCHRONISEES SUIVANT LE
PROCEDE DES AMPLITUDES .
Le procédé de synchronisation connu ,consistant dans la superposition au courant d'image d'impulsions d'imag et de lignes devant posséder une amplitude plus grande que le courant d*image , présente les difficultés pratiques suivantes
Supposons un émetteur possédant la courbe de mod@ lation comme indiquée dans la fig. 1 , Cette courbe représei l'évolution de la tension de modulation dans un certain espa de temps , la tension zéro étant attribuée à un point gris de l'image . La modulation du oourant de l'image s'effectue entr les deux valeurs maxima et minima 1 et 2 ,correspondant au contenu de l'image blanc clair et noir foncé . On peut égale ment supposer une.forme sinusoïdale de la courbe 3, ce qui es bien entendu sans importance pour l'intelligence de 1'objet d l'invention .
A la fin de chaque ligne , une impulsion de li,
4 est émise, dont le sens ,supposé négatif, correspond à un bord d'image noir . Cette impulsion de ligne s'étend jusqu'à l'ordonnée 5, supposée aller aussi loin de la valeur du noir
<Desc/Clms Page number 2>
du blanc dans l'espace positif . On suppose ,pour faciliter la compréhension ,qu'un point d'image très blanc soit modulé par une tension positive de + 5 Volts, tandis qu'un point très .noir l'est par une tension négative de - 5 Volts ,de sorte que l'impulsion de.ligne doit être appliquée à l'émetteur avec une tension de - 15 Volts .
Il est évident qu'une telle différence d'amplitudes entre les impulsions de ligne et le noir de l'image signifie une perte considérable d'énergie de l'émetteur , au détriment de l'émission , ou en d'autres termes ,que l'émetteur n'est modulé qu'insuffisamment par le contenu de l'image 3, soit à
50 % au maximum . Par conséquent, un grand avantage serait réa- lisé, si!, suivant l'invention , la différence des amplitudes entre la valeur maximum de l'impulsion de ligne et celle de l'im- pulsion de l'image pouvait être réduite .
Cependant, le minimum de cette différence d'amplitudes est pratiquement limité .d'une part , par le montage à triage d'amplitudes, dont on se sert dans la récepteur ,et , d'autre part, par les fluctuations iné- vitables de l'émission et de la réception , On doit supposer que les valeurs maxima de la modulation de l'image ne peuvent être maintenues exactement, tout en se servant, dans l'émetteur, suivant l'invention, d'un automatique de contrôle des amplitudes maxima de tension ,contrôlant constamment la valeur maximum de la modulation de l'image . D'autre part , une certaine dis - tance maximum est nécessaire en raison des bruits propres de la réception, des fluctuations du degré de l'ensemble de l'ampli- fication du récepteur et aussi, par suite de la capacité limitée de séparation d'un dispositif de triage des amplitudes .
En se servant, comme dispositif de séparation , d'un tube , conformément au procédé connu , à grille présentant une tension addi- tionnelle négative , c'est à dire d'un amplificateur directeur il est nécessaire que les excédents d'amplitudes de l'impulsion
<Desc/Clms Page number 3>
de ligne soient au moins de la même longueur que la tension de grille imposée par la courbure de la caractéristique . En employant une diode à remplissage de gaz et une cathode à in- candescence , la capacité de sélection est considérablement augmentée .
Cependant, on peut dire, en général , que la bas- se fréquence ( figure 1 ) approchant le dispositif de sé - lection des amplitudes , doit présenter , entre l'impulsion de synchronisation et le maximum de l'image , une différence d'am- plitudes assez importante pour que les valeurs maxima du cou - rant d'image 3 n'atteignent jamais le seuil du dispositif de séparation des amplitudes , même en service instable , mais que les valeurs maxima des impulsions de ligne 4 puissent cer - tainement le franchir . La pratique a démontré , lors des ex- périences de la Société demanderesse, qu'il est indispensable, afin d'obtenir cet effet , que le diagramme d'amplitudes se pré- sente tel que dans la fig. 1, c'est à dire qu'un fonctionnement assuré de télévision exige , en effet, un rapport de signaux de 1 : 1, comme indiqué dans la figure .
L'idée de l'invention est basée sur l'utilisation d'amplificateurs non-linéaires , de l'émetteur jusqu'au récepteur , dans le train de l'ensemble de la transmission . De ce fait , on obtient qu'une tension avec grande différence d'amplitudes soit amenée au dispositif de sélection d'amplitudes , tel que dans la fig. 1 ,tandis que l'émetteur peut être modulé avec un intervalle d'amplitudes bien inférieur , et, de ce fait , mieux exploité .
La figure 2 représente,, à titre d'explication , une caractéristique courbée ,6. En se servant d'une caracté- ristique de ce genre pour la transposition d'une courbe de temps suivant fig. l, on obtient une nouvelle courbe de temps suivant @ figure 2 ,dans laquelle les valeurs des amplitudes sont re .. présentées à une échelle faussée . Dans un but de simplification, la caractéristique 6 est remplacée par 2 lignes droites 6' et 6 " et on obtient,ainsi,une modulation d'image 3' et une
<Desc/Clms Page number 4>
impulsion de ligne 4' présentant une différence d'amplitudes que beaucoup plus faible'/suivant fig. 1 . Il est évident qu'en se servant d'une caractéristique de la forme 6, on obtient le résultat opposé de celui qu'on a cherché à atteindre .
Une caractéristique de ce genre est pratiquement coordonnée à un amplificateur-directeur à tension additionnelle négative sans courant de grille , Par la suite , on la désignera , à titre d'abbréviation , comme " caractéristique convexe
La figure 3 représente , comme contre-partie, une caractéristique concave , servant à la transposition du dia- gramme d'amplitudes de la fig.
1 , Cette caractéristique 7 est remplacée par les deux tangentes 7' et 7" . Une caractéris- tique de ce genre à courbure concave fournit le diagramme
3" et 4" . Il est évident que,'dans ce cas , les différences d'amplitudes entre l'impulsion de lignes et le contenu d'image sont considérablement augmentées , de sorte qu'une modification de l'échelle est pratiquement obtenue , comme désiré ,
Il faut mentionner , d'ores et déjà, que des émet- teurs modulés en sens inverse ( figure 1 ) , o'est à dire en plaçant les impulsions de synchronisation , non pas dans l'es- pace négatif , mais dans l'espace positif de la modulation (sys- tème RCA ) , provoquent des conditions inverses .
Dans ce cas, une caractéristique concave suivant figure 3 se révèlerait comme nuisible ,
Une réalisation pratique de ce procédé est représen- tée dans la fig. 4 . On suppose un émetteur de télévision fonc- tionnant avec des impulsions de lignes négatives et ne présen- tant qu'un excédent faible d'amplitudes entre les signaux de synchronisation et d'image , c'est à dire un émetteur dont l'énergie est bien exploitée et qui est modulé à 80 % environ par le courant de l'image et à 100 % par les signaux de synchre nisation .
Le récepteur est supposé être à montage superhétéro-
<Desc/Clms Page number 5>
dyne ,relié à l'antenne 8, transformant par l'intermédiaire , , d'une hétérodynation 9 ,l'onde ultracourte reçue , en une ond intermédiaire plus longue et l'amplifiant dans un amplifioate à fréquences intermédiaires 10,. Jusqu'à ce point, on suppose une caractéristique d'ensemble rigoureusement linéaire . Un fon tionnement linéaire doit encore être supposé dans le dispositif de redressage 11, de sorte que les tensions des signaux attribuées aux organes'de commande de l'intensité du tube de télévision 12 soient en concordance avec les amplitudes de modulation de l'émetteur .
Le dispositif de sélection d'amplitudes, destine à la séparation des signaux de synchronisation des signaux d'images, est représenté dans la figure 4 sous forme d'une diode à gaz 13 avec cathode à incandescence 14 et anode 15 . Suivant l'invention, un tube 17 à caractéristique d'une courbure appropriée est inséré entre la sortie du détecteur 16 et le tube de sélection 13 . Le tube 17 effectue une modification de l'échelle en faveur des signaux de synchronisation . Lors de l'application présumée d'impulsions " noires" , il est nécessaire que le tube 17 possède une caractéristique concave suivant figure 3, 0$ci peut être obtenu dans la pratique par l'utilisation du courant de grille .
A cet effet, on n'attribue à la grille de commande 18 du tube 17 , aucune tension additionnelle négative , mais cette grille 18 est directement reliée à la cathode par l'intermédiaire d'une résistance 19 . Un condensateur d'audion 20 doit posséder des dimensions assez faibles , pour présenter, en combinaison avec la résistance 19, une constante de temps d'une durée d'environ un point d'image . Dans ce cas et seulement dans ce cas , il est admissible de considérer la caractéristique du tube 17 comme concave également pour les impulsions 4, les plus courtes . Autrement, il en résulte , par suite d'une décharge trop lente de la grille, une dépendance des fréquences de la caractéristique de transposition effective de 17, sous forme
<Desc/Clms Page number 6>
d'une inertie par rapport à des fréquences hautes .
Etant donné que les signaux de synchronisation, dont il s'agit , ne durent que peu de points d'image, il est nécessaire et suffisant d'attribuer à 20 une capacité de 25 cm et à 19 une valeur de 10. 000 Ohms , avec une constante de temps de quelques microsecondes . La résistance anodique 21 ne doit provoquer aucun déphasage des hautes fréquences , d'autant moins qu'une amplification n'est pas désirée ,c'est à dire , elle doit présenter une valeur de 1000 Ohms environ . Si l'émetteur est modulé par impulsions positives, on attribue à la grille de commande , à. la place de l'effet de l'audion, une tension additionnelle négative et les considérations au sujet de l'inertie de l'ensemble de la grille deviennent sans objet .
Suivant l'invention , il est possible de combiner les tubes 17 et 13 , au point de vue construction . A cet ef= fet, il est cependant nécessaire de supprimer le remplissage à gaz du tube 13 et de compenser la perte de capacité de séparation des amplitudes différentes , qui en 'résulte , par une certaine amplification ,bien que minime ,dans le tube 17 . A cette fin , il-est nécessaire de prévoir une résistance anodique d'une certaine grandeur ,21 ; une valeur de 5.000 Ohms environ étant suffisante . Cette résistance ne doit.pas être court-circuitée par des capacités perturbatrices, même dans le cas d'un montage à tubes multiples .
La pratique a *.démontré.que l'organe 17 modifiant l'échelle des amplitudes n'est pas indispensable , bien que sa place soit indiquée un peu en avant du dispositif séparateur d'amplitudes . On peut également obtenir un fonctionnement satisfaisant en attribuant au détecteur 11 une caractéristique concave par l'emploi , à cet endroit , d'un audion .
Le même effet peut être obtenu en dotant d'un effet d'audion, dans le genre du tube 17 indiqué, un des derniers tubes de l'amplifica-
<Desc/Clms Page number 7>
teur des fréquences porteuses , 10 . Bien que, dans ce cas , l'échelle des amplitudes des valeurs intermédiaires de clarté de l'image entre le noir et le blanc ( valeurs grises ) soit également faussée , la synchronisation est tout de même.assurée d'une façon parfaite .
Des courbures convexes secondaires , c'est à dire des effets d'une amplification directrice dans le train de l'ensemble du récepteur,peuvent contrarier la modification désirée de l'échelle . Ce fait peut se présenter notamment dans le cas où un réglage de la sensibilité serait effectué dans l'amplificateur des fréquences intermédiaires 10, en attribuant une tension additionnelle négative aux grilles de commande . On doit donc prévoir , suivait l'invention , un fonctionnement des amplificateurs de ce genre à l'aide d'une tension additionnelle constante de la grille de commande et leur réglage par la grille- écran .
Ceci se rapporte moins aux premiers étages de l'ampli ficatinn , les amplitudes étant encore petites , qu'aux étages finals et , particulièrement à ceux des étages , dans lesquels il s'agit d'exploiter l'effet de l'audion pour la production des'caractéristiques concaves .
Résumé
L'invention consiste en un procédé de transmission d'images de télévision synchronisées à distance , à l'aide de signaux de synchronisation d'une amplitude dominante , caractérisé par les points suivants pouvant être pris séparément ou en combinaison :
1 ) Une amplification préférentielle des signaux de synchronisation est effectuée à l'aide de tubes d'amplification possédant des caractéristiques d'une courbure appropriée .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
RECEPTION BY RADIO-BROADCAST SYNCHRONIZED TELEVISION BLEMISSIONS FOLLOWING
AMPLITUDES PROCESS.
The known synchronization method of superimposing on the image current of image pulses and lines to have an amplitude greater than the image current presents the following practical difficulties.
Suppose an emitter having the modulation curve as shown in fig. 1, This curve represents the evolution of the modulation voltage over a certain period of time, the zero voltage being attributed to a gray point of the image. The modulation of the current of the image is effected between the two maximum and minimum values 1 and 2, corresponding to the content of the clear white and dark black image. It is also possible to assume a sinusoidal shape of the curve 3, which is of course of no importance for the understanding of the object of the invention.
At the end of each line, a pulse of li,
4 is transmitted, the direction of which, assumed to be negative, corresponds to a black image edge. This line pulse extends to ordinate 5, assumed to go as far from the value of black
<Desc / Clms Page number 2>
white in positive space. It is assumed, for ease of understanding, that a very white image point is modulated by a positive voltage of + 5 Volts, while a very black point is modulated by a negative voltage of - 5 Volts, so that the line pulse must be applied to the transmitter with a voltage of - 15 Volts.
It is obvious that such a difference in amplitudes between the line pulses and the black of the image means a considerable loss of energy from the transmitter, to the detriment of the emission, or in other words, that the transmitter is only insufficiently modulated by the content of image 3, i.e.
50% maximum. Therefore, a great advantage would be realized if, according to the invention, the difference in amplitudes between the maximum value of the line pulse and that of the image pulse could be reduced.
However, the minimum of this difference in amplitudes is practically limited, on the one hand, by the amplitude sorting arrangement, which is used in the receiver, and, on the other hand, by the inevitable fluctuations of transmission and reception, It must be assumed that the maximum values of the modulation of the image cannot be maintained exactly, while using, in the transmitter, according to the invention, an automatic maximum voltage amplitudes, constantly controlling the maximum value of the modulation of the image. On the other hand, a certain maximum distance is necessary because of the inherent noises of the reception, the fluctuations in the degree of the overall amplification of the receiver and also, owing to the limited separation capacity of the receiver. 'a device for sorting amplitudes.
Using, as a separating device, a tube, according to the known method, with a gate exhibiting an additional negative voltage, that is to say a director amplifier, it is necessary that the excess amplitudes of l 'impulse
<Desc / Clms Page number 3>
lines are at least the same length as the gate voltage imposed by the curvature of the characteristic. By employing a gas-filled diode and an incandescent cathode, the selection capability is greatly increased.
However, it can be said, in general, that the low frequency (figure 1) approaching the device for selecting the amplitudes, must present, between the synchronization pulse and the maximum of the image, a difference of amplitudes large enough so that the maximum values of the image current 3 never reach the threshold of the amplitude separation device, even in unstable service, but that the maximum values of the pulses of line 4 can certainly cross it. Practice has shown, during the experiments of the applicant company, that it is essential, in order to obtain this effect, for the amplitude diagram to be presented as in FIG. 1, that is, reliable television operation requires a signal ratio of 1: 1, as shown in the figure.
The idea of the invention is based on the use of non-linear amplifiers, from the transmitter to the receiver, in the train of the whole transmission. As a result, it is obtained that a voltage with a large difference in amplitudes is supplied to the device for selecting amplitudes, as in FIG. 1, while the transmitter can be modulated with a much smaller amplitude interval, and therefore better exploited.
Figure 2 shows, by way of explanation, a curved feature, 6. By using a characteristic of this kind for the transposition of a time curve according to fig. 1, a new time curve is obtained according to FIG. 2, in which the values of the amplitudes are shown on a distorted scale. For the purpose of simplification, the characteristic 6 is replaced by 2 straight lines 6 'and 6 "and one obtains, thus, an image modulation 3' and a
<Desc / Clms Page number 4>
line pulse 4 'exhibiting a difference in amplitudes than much smaller' / according to fig. 1. It is obvious that by using a characteristic of form 6, one obtains the opposite result of that which one sought to achieve.
A characteristic of this kind is practically coordinated with an amplifier-director with negative additional voltage without gate current. Hereinafter, it will be referred to, by way of abbreviation, as "convex characteristic.
FIG. 3 represents, as a counterpart, a concave characteristic, serving for the transposition of the amplitude diagram of FIG.
1, This feature 7 is replaced by the two tangents 7 'and 7 ". A feature of this kind with concave curvature provides the diagram.
3 "and 4". It is evident that, in this case, the differences in amplitudes between the line pulse and the image content are considerably increased, so that a change in scale is practically obtained, as desired,
It should already be mentioned that emitters modulated in the opposite direction (figure 1), that is to say by placing the synchronization pulses, not in the negative space, but in the positive modulation space (RCA system), cause inverse conditions.
In this case, a concave characteristic according to figure 3 would turn out to be harmful,
A practical embodiment of this process is shown in fig. 4. Assume a television transmitter operating with negative line pulses and exhibiting only a small excess of amplitudes between the synchronization and image signals, ie a transmitter whose energy is well used and which is modulated at approximately 80% by the current of the image and at 100% by the synchronization signals.
Receiver is assumed to be superhetero-mounted
<Desc / Clms Page number 5>
dyne, connected to the antenna 8, transforming by means of a heterodyne 9, the ultrashort wave received, into a longer intermediate wave and amplifying it in an amplifioate at intermediate frequencies 10 ,. Up to this point, we assume a rigorously linear overall characteristic. Linear operation should still be assumed in the rectifier 11, so that the signal voltages assigned to the intensity controllers of the television tube 12 are in agreement with the modulation amplitudes of the transmitter.
The amplitude selection device, intended for the separation of the synchronization signals from the image signals, is represented in FIG. 4 in the form of a gas diode 13 with incandescent cathode 14 and anode 15. According to the invention, a tube 17 with a characteristic of an appropriate curvature is inserted between the output of the detector 16 and the selection tube 13. Tube 17 performs a scaling in favor of the synchronization signals. In the presumed application of "black" pulses, it is necessary that the tube 17 have a concave characteristic according to figure 3, 0 $ ci can be achieved in practice by the use of the gate current.
To this end, no additional negative voltage is assigned to the control grid 18 of the tube 17, but this grid 18 is directly connected to the cathode via a resistor 19. An audion capacitor 20 must be of small enough dimensions to exhibit, in combination with resistor 19, a time constant lasting about one image point. In this case and only in this case, it is permissible to consider the characteristic of the tube 17 as concave also for the pulses 4, the shortest. Otherwise, a too slow discharge of the gate results in a frequency dependence of the effective transposition characteristic of 17, in the form
<Desc / Clms Page number 6>
inertia with respect to high frequencies.
Since the synchronization signals in question last for only a few image points, it is necessary and sufficient to assign a capacity of 25 cm to 20 and to 19 a value of 10,000 Ohms, with a time constant of a few microseconds. The anode resistor 21 must not cause any phase shift of the high frequencies, especially since an amplification is not desired, that is to say, it must have a value of about 1000 Ohms. If the transmitter is modulated by positive pulses, the control grid is assigned to. the place of the audion effect, additional negative stress, and considerations about the inertia of the entire grid become irrelevant.
According to the invention, it is possible to combine the tubes 17 and 13, from the construction point of view. For this purpose, however, it is necessary to eliminate the gas filling of the tube 13 and to compensate for the loss of separation capacity of the different amplitudes, which results from it, by a certain amplification, although minimal, in the tube 17 . To this end, it is necessary to provide an anode resistance of a certain magnitude, 21; a value of about 5,000 Ohms being sufficient. This resistor must not be short-circuited by disturbing capacitances, even in the case of a multiple-pipe arrangement.
Practice has * .demonstrated.que the member 17 modifying the amplitude scale is not essential, although its place is indicated a little in front of the amplitude separator device. Satisfactory operation can also be obtained by giving the detector 11 a concave characteristic by the use, at this location, of an audion.
The same effect can be obtained by providing an audion effect, in the type of tube 17 indicated, one of the last tubes of the amplifier.
<Desc / Clms Page number 7>
carrier frequency carrier, 10. Although, in this case, the scale of the amplitudes of the intermediate values of image clarity between black and white (gray values) is also distorted, the synchronization is still ensured perfectly.
Secondary convex curvatures, that is to say effects of a directing amplification in the train of the whole receiver, can thwart the desired modification of the scale. This fact can occur in particular in the case where a sensitivity adjustment is carried out in the amplifier of the intermediate frequencies 10, by assigning a negative additional voltage to the control gates. According to the invention, it is therefore necessary to provide for an operation of amplifiers of this type with the aid of a constant additional voltage from the control grid and their adjustment by the screen grid.
This relates less to the first stages of the ficatinn amplifier, the amplitudes being still small, than to the final stages and, particularly to those of the stages, in which it is a question of exploiting the effect of the audio for the production of concave characteristics.
summary
The invention consists of a method for transmitting synchronized television images at a distance, using synchronization signals of a dominant amplitude, characterized by the following points which can be taken separately or in combination:
1) Preferential amplification of the synchronization signals is performed using amplification tubes having characteristics of an appropriate curvature.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.