Verfahren und Einrichtung zur Übertragung von Fernsehbildinhalts- und Sprachsignalen über einen gemeinsamen Kanal. Bekanntlich enthalten die bei der Fern sehübertragung den bewegten Bildern zuge ordneten elektrischen Signale beim jetzigen Stand der Entwicklung ausser der Gleich stromkomponente im allgemeinen Frequenzen von wenigen Hertz bis zu einigen Megahertz. Neben diesen Bildinhaltssignalen sind in der Regel gleichzeitig auch die im Zusammen hang mit dem bewegten Bild erzeugten hör baren Frequenzen (Sprache, Musik, Geräusche usw.) zu übertragen.
Es ist üblich, für die Übertragung dieser beiden Frequenzspektren zwei getrennte Kanäle zu benützen; die sich zum Beispiel durch getrennte Übertragungs leitungen oder durch verschiedene Frequenz zweier mit diesen beiden Spektren modulier ter Trägerwellen unterscheiden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren, nach welchem keine getrenn ten Kanäle im üblichen Sinne zur Übertra gung der beiden Frequenzspektren dienen, sondern die Bildinhaltssignale wie auch die Sprachsignale können gleichzeitig und ohne wesentliche Verzerrung über einen einzigen Übertragungskanal übermittelt werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Ein richtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die zu übertragenden Frequenzen werden folgendermassen eingeteilt: 1. Die dem bewegten Bild zugeordneten akustischen Vorgänge, im folgenden genannt Sprachfrequenzen, mit einem beispielsweisen Frequenzbereich von etwa 50 bis 8000 Hertz.
2. Die niederen Bildfrequenzen, d. h. alle Komponenten das Bildinhaltssignals, welche unterhalb einer bestimmten Grenze liegen.
Die hohen Bildfrequenzen, d. h. alle Komponenten des Bildinhaltssignals, welche oberhalb der gleichen Grenze liegen. Als Grenzfrequenz zwischen den niederen und hohen Bildfrequenzen wird zweckmässiger weise eine Frequenz oberhalb der obern Hör grenze festgelegt.
Erfindungsgemäss wird nun das eine der beiden Niederfrequenzgemische, welche aus den zu übertragenden Sprachfrequenzen bezw. aus unterhalb einer festgelegten Grenz- frequenz liegenden Frequenzen des Bild signals bestehen, mit den verbleibenden hohen Bildfrequenzen dem Übertragungs kanal direkt zugeführt, während das aus dein verbleibenden dieser beiden Niederfrequenz gemi6che aufgebaute Signal durch besondere kurze Impulse gekennzeichnet wird, deren Gepräge dem jeweiligen hlomentanwert dieses Signals entsprechen. Im Laufe jeder Bild zeile werden mehrere solche kurzen Impulse.
mit von Zeile zu Zeile und von Bild zu Bild wechselnder Lage zum mindesten den ver bleibenden hohen Bildfrequenzen derart ein gefügt und mit diesem gemeinsam übertra gen, dass das Oszillogramm des aus den hohen Bildfrequenzen und dem direkt übertragenen Niederfrequenzgemisch kombinierten, über den Kanal übertragenen Signals von diesen Impulsen durchsetzt erscheint. Die durch diese eingefügten Impulse gekennzeichneten niederen Frequenzen werden auf der Emp fangsseite unter Ausnutzung der Impulse ge trennt von den übrigen niederen Frequenzen wiedergebildet, so dass man wieder die Sprachfrequenzen und davon getrennt ein mit kurzen Impulsen durchsetztes Bildsignal erhält.
Die hohen Bildfrequenzen und die eine Gruppe der niederen Frequenzen (Sprachfre quenzen oder niedere Bildfrequenzen) wer den also direkt über den zur Verfügung ste henden Übertragungskanal übermittelt. Die zweite Gruppe der niederen Frequenzen (nie dere Bildfrequenzen oder Sprachfrequenzen) wird :dagegen durch kurze, das gesamte übrige Signal durchsetzende Impulse charakterisiert, die zweckmässig mit einer solchen Häufig keit eingeschaltet werden, dass ihre Frequenz grösser ist als die dreifache Bildzeilenfre- quenz.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist. es wesentlich, dass die Qualität des übertra genen Bildes durch kurzzeitige Unterbre chungen des Bildinhaltssignals im allgemei nen nicht beeinträchtigt wird. Diese Unter brechungen äussern sich in jedem einzelnen Bild als einzelne weisse bezw. schwarze Punkte.
Besteht nun zwischen der Unter brechungsfrequenz und der Zeilenfrequenz kein rationales Verhältnis, so sind diese Punkte anscheinend unregelmässig über die ganze Bildfläche verteilt, d. h. ihre Gesamt heit ergibt nicht den Eindruck irgendeiner über dem einzelnen Bild liegenden geometri schen Figur (k(Ane Moireebildung). Steht nun die Unterbrechungsfrequenz auch in keinem rationalen Verhältnis mit der Bild wechselfrequenz, so ändert sich die Vertei lung dieser Punkte über der Bildfläche mit jedem einzelnen Bild.
Bei den praktisch er forderlichen Bildwechselfrequenzen geht nun der Wechsel dieser bildfremden Punkte über der ganzen Bildfläche so rasch vor sich, dass jede einzelne Punktverteilung nicht mehr wahrgenommen werden kann. Auch der rasche Wechsel in der Punktverteilung wird infolge der bekannten Trägheit des mensch- liehen Auges nicht mehr empfunden. Die Punkte ergeben deshalb in ihrer ständig wechselnden Verteilung über der ganzen Bildfläche neben der bei geringer Bildwech- selfrequenz unter Umständen ohnehin vor handenen Flimmerwirkung keine wesent liche zusätzliche störende oder ermüdende subjektive Empfindung.
Es liegt auf der Hand, dass die Beein trächtigung der subjektiven Bildempfindung durch die eingeschachtelten Impulse umso kleiner ist, je schneller die einzelnen Bilder aufeinander folgen. Das Zeilensprungver- fahren, welches bekanntlich einen besonders raschen Wechsel der allerdings jeweils un vollständigen Bilder vorsieht, führt demnach in Verbindung mit dem erfindungsgemäss gekennzeichneten Verfahren, bei welchem die in beschriebener Weise verteilten kurzen Impulse auftreten, zu besonders günstigen Resultaten. Im folgenden werden Ausfüh rungsbeispiele des Verfahrens nach der Er findung beschrieben.
An Hand der Fig. 1 bis 7 wird vorerst ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die hohen und tiefen Bildfrequenzen direkt übertragen werden, während die Sprachfre quenzen durch besondere in Unterbrechungen des Bildsignals eingefügte Impulse gekenn zeichnet sind.
In Fig. la ist das zu übertragende Fern seh-Bildinhaltssignal dargestellt. Durch Z,, ZZ usw. ist das Oszillogramm, welches jeweils einer Bildzeile entspricht, angedeutet. Dabei können wachsende Ordinatenwerte wachsen der Helligkeit der zugeordneten Bildpunkte entsprechen, so dass sehr grosse Ordinaten werte sehr grossen Bildhelligkeitswerten ent sprechen, oder es kann auch das Umgekehrte der Fall sein, d. h. grosse Ordinatenwerte ent sprechen kleinen Bildhelligkeiten.
Die Signal werte, welche extremen Bildhelligkeitswerten entsprechen, sollen auf die Begrenzungslinien E, bezw. E, zu liegen kommen, zwischen denen also auf alle Fälle das gesamte Bild zeilensignal verläuft.
Mit S, SZ usw. sintd die Zeilensynchro- nisierungszeichen bezeichnet. Bei diesen Syn- chronisierungszeichen kann es sich bekannt lich (wie in der Figur dargestellt) um be stimmte minimale oder maximale Extrem werte im Oszillogramm handeln, die im all gemeinen ausserhalb der extremsten Werte E,. bezw. E, der Bildzeilensignale Z liegen.
In Fig. la sind diese Synchronisierungszeichen beispielsweise als bestimmte Signalpausen festgelegt (Lückensynchronisierverfahren).
Nach den oben gegebenen Erklärungen ist es für die subjektive Empfindung des be wegten Bildes ohne wesentlichen Belang, wenn in jeder Bildzeile einzelne weisse oder schwarze Punkte eingefügt sind, d. h. wenn das Bildoszillogramm beispielsweise durch den Kurvenverlauf, Fig. 1b, ersetzt wird. Die Punktwerte P entsprechen dabei einem be stimmten maximalen oder minimalen Bild helligkeitswert.
Das gleichzeitig zu übertragende Sprach signal soll beispielsweise dem Kurvenzug X in Fig. 1e entsprechen. Dieser Verlauf ist durch die kurzen Impulse R,, R2, R3 <B>...</B> ge mäss Fig. 1d ausreichend und eindeutig ge kennzeichnet, wenn diese Impulse, deren Amplitude r,, r2, 73... dem jeweiligen Mo mentanwert des Sprachsignals X entspricht, in einer Zahl pro Zeiteinheit auftreten, die ein Mehrfaches der höchsten zu übertragen den Sprachfrequenz ist.
Es ist also möglich, aus diesen kurzen Impulsen den ursprüng lichen Verlauf des Sprachsignals X wieder herzustellen. Das gilt auch dann, wenn die Impulse bei konstanter Höhe in ihrer Dauer dem jeweiligen Momentanwert des Sprach oszillogrammes entsprechen, wie dies bei spielsweise bei den Impulsen T,, <I>TZ,</I> T3... mit der Länge t,, t2, t3... in Fig. 1f der Fall ist.
Die gleichzeitige Übertragung des Bild inhaltssignals Fig. la und des Sprachsignals X (Fig. 1e) erfolgt nun durch Verschachte- lung des mit Unterbrechungen durchsetzten Bildsignals Fig. 1b mit dem für die Sprach- schwingungen X charakteristischen Impuls signal Fig. 1d bezw. Fig. 1f,
wie dies in Fig. 1e bezw. Fig. 1<B>9</B> dargestellt ist.
Aus diesem übertragenden Signal können nun auf der Empfangsseite mittels eines sogenannten Amplitudenfilters die Signale gemäss Fig. 1b und Fig. 1d bezw. Fig. 1f wieder ausgeschieden werden, indem alle Signalwerte oberhalb bezw. unterhalb eines bestimmten Grenzwertes (z.
B. E, in Fig. 1e bezw. Fig. 1<B>9</B>) voneinander getrennt werden. Die Charakteristik der hierzu geeigneten Amplitudenfilter ist in Fig. 2 dargestellt. Ein erstes Filter mit der Charakteristik 21 scheidet aus dem empfangenen Signal Fig. 1e das Bildsignal Fig. 1b aus. Durch ein zwei tes Amplitudenfilter mit der Charakteristik 22 kommen dagegen die Sprachimpulse Fig.ld zur Ausscheidung.
Aus dem Bild inhaltssignal Fig. 1b können in bekannter Weise durch ein weiteres Amplitudenfilter auch noch die Synchronisierungsimpulse S ausgeschieden werden.
Das Bildsignal kann nun ohne weiteres dem Bildwiedergabegerät zugeführt werden, während aus dem Impuls signal Fig. 1d durch Beruhigung und nöti genfalls auch Ausscheidung von Synchroni- sierungszeichen das ursprüngliche Sprach signal X (Fig. 1e) wieder gebildet werden kann.
Es sei besonders darauf hingewiesen, dass die Verschachtelung von Bildinhalts- und Sprachsignal auch derart erfolgen kann, dass die Sprachimpulse Fig. 1(1 als entsprechende Ausschläge unterhalb der untern Extrem wertslinie E, in Fig. Ja bezw. Fig. lb auf treten.
Die Trennung der Sprachimpulse und der Synchronisierungszeichen auf der Empfän gerseite ist besonders leicht möglich, wenn es sich bei diesen Zeichen um entgegengesetzt gerichtete Impulse handelt, d. h. wenn bei spielsweise die Sy nchronisierungszeichen durch besonders kleine Ordinatenwerte und die Sprachimpulse durch grosse Ordinaten- werte gekennzeichnet sind, wie dies beim Beispiel Fig. je bezw. Fig. 1<B>9</B> der Fall ist,
oder auch wenn den Synchronisierunlaszei- chen besonders grosse Ordinatenwerte und den Sprachimpulsen besonders kleine Ordinaten werte entsprechen. Es sind aber auch brauch bare Resultate zu erzielen, wenn beide Zei chenarten in gleicher Richtung auftreten.
Von einer Trennung der Sprach- bezw. der Synchronisierungsimpulse durch besondere Amplitudenfilter kann dabei unter Umstän den abgesehen werden, wenn durch ein ge eignetes Synchronisierungssystem eine unzu lässige Störung des Synchronismus infolge der unregelmässig neben den Synchronisie- rungszeichen auftretenden Sprachimpulse ver mieden wird.
Eine Störung der Sprachübertragung durch die Synchronisierungsimpulse bezw. eine Störung des Synchronlaufes durch die Sprachimpulse kann auch vermieden werden durch ein mit der Zeilenablenkung synchron laufendes Relais, welches während jedem Zeilenzug Z Wig. ja) den Kanal für die Sprachimpulse freigibt, während in nächster Nähe das Synchronisierungszeichen und wäh rend diesen selbst der Kanal für die Syn- chronisierungszeichen freigegeben wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Durch Fig. 3a sei das empfangene Signal dargestellt, bei dem wieder mit Z das Bildzeilensignal, mit S die Synchronisierungspausen, mit R die Impulse zur Kennzeichnung der Sprachschwingungen (Sprachimpulse) bezeichnet sind. Durch E, und E; sind die Extremwerte (Schwarz- und Weissgrenze) des Bildsignals gekennzeichnet.
Ein erster Kanal des Empfängers (Synchro- nisierungskanal) werde nun durch ein ge eignetes Relais nach dein Finschaltpr-ogramm Fig. 3b eingeschaltet, so dass auf diesen Kanal nur die Synchronisierungszeichen S gemäss Fig. 3c gelangen, welche dem Kipp gerät (Erzeuger der Ablenkspannung)
<I>zuge-</I> führt werden können. Durch ein weiteres Re lais mit dem Einschaltprogramm Fig. 311 kommen @dagegen die Bil@dzeilensignale Z und die Sprachimpulse R zur Ausscheidung Wig. 3e), welche voneinander durch ein Amplitudenfilter auch noch in der bereits beschriebenen Weise,( etrennt werden können.
Die synchrone Betätigung dieser Relaisum- sehaltung wird anhand von Fig. 6 noch näher beschrieben.
Das beschriebene Verfahren zur Kenn- zeichnung der '-Sprachfrequenzen durch beson dere innerhalb jedem Zeilenzug verteilte Im pulse lässt sich unter Verwendung von Ein- richtungen durchführen, wie sie an Hand der Schaltungsbeispiele Fig. 4 bis 7 beschrie ben werden.
In Fig. 4 wird durch ein einpoliges Prin- zipschema eine Zusammenschaltung von Apparaten dargestellt, wie sie für die Er zeugung der zu übertragenden Signale ver- ,vendet werden .kann.
Durch A ist die ge samte Apparatur zur Erzeugung des Bild signals bezeichnet, welche Abtastgerät, Bild- verstärker und alle nötigen Hilfsapparaturen in -,in sich bekannter Zusammenschaltung ent hält. Über die Klemmen 41 gelangen die elektrischen Fernsehbildsignale, die z. B. dem Oszillogramm FinG. la entsprechen mö gen, auf die Umschaltapparatur D.
Durch B ist die gesamte an sich bekannte Apparatur zur Erzeugung der elektrischen Sprach- signale mit den erforderlichen Mikrophonen, Verstärkern, Regel- und Kontrollapparaten bezeichnet, aus der über die Klemmen 42 das elektrische Sprachsignal,
beispielsweise ge mäss Oszillogramm X in Fig. 1e- ebenfalls der Umschaltapparatur D zugeführt wird. Ein Impulsgenerator C erzeugt kurze @Strom- stösse in regelmässiger oder unregelmässiger Folge, welche Stromstösse über die Klemmen 43 zur Umschaltapparatur D gelangen und dieselbe @derart steuern,
idass während der kurzen Impulsdauer das Sprachgerät B über 42 mit ,den Klemmen 44 verbunden ist, wäh rend in den relativ langen Pausen zwischen den einzelnen Impulsen ,die Abtastapparatur A über Klemmen 41 mit den Klemmen 44 elektrisch verbunden ist.
Der Impulsgenera tor C isst,derart abgestimmt, dass eine .grössere Anzahlderartiger Impulse auf einen einzel- nen Zeilenzug des Fernsehsignals fällt, so dass bei den Klemmen 44 zum Beispiel ein Signal .gemäss Fig. 1e auftritt,
das in der beschriebenen Weise aus dem Bildsignal Fig. la und- dem (Sprachsignal Fig. 1e ent standen ist. Sofern die Impulse des Impuls- generators C in einer regelmässigen Folge ge bildet werden,
ist im allgemeinen dafür zu sorgen"dass die Grundfrequenz dieser Impuls folge in keinem rationalen Verhältnis zur Bildzeilenfrequenz und zur Bildwechselfre- quenz steht, damit systematische Beeinflus- sungen der Bildübertragung, welche als Gtö- rend empfunden werden könnten,
sicher ver mieden wenden. Das bei den Klemmen 44 auftretende kombinierte Signal kann nun über einen geeigneten Übertragungskanal, z. B. Breitbandkabel, fortgeleitet werden, oder es kann auch einem in Fig. 4 mit B bezeichneten Sender zur Modulation einer Trägerwelle zugeführt werden.
Von diesem Sender gelangt die modulierte Trägerwelle über 45 zur (Sendeantenne.
Beim Impulserzeuger C kann es sich bei- spielsweise um eine an sich bekannte Kipp- schaltung handeln.
Solche Kippgeneratoren sind gewöhnlich aus Elektronenröhren in Verbindung mit Widerständen und Kapazi- täten oder Induktivitäten aufgebaut und werden in der Fernsehtechnik und andern Gebieten der Hochfrequenztechnik bereits häufig <RTI
ID="0005.0098"> verwendet. Eine geeignete Impuls folge lässt sich auch aus (Sinusschwiugungen unter Verwendung nichtlinearer Übertra gungsmittel erzeugen, zum Beispiel durch Ausscheidung aller obern Süheiteldurch- gänge dieser iSinuss-Ghwingung mit Amplitu- denfiltern.
Die Ums ohaltapparatur D wind mit Rück sicht auf die rasche Schaltfolge mit Vorzug unter Vermeidung me,chanis,oh bewegter Teile aufgebaut. iSie kann beispielsweise ein Elek- tronenröhrenrelans enthalten, welches durch die über 43 zugeführte Impulsfolge gesteuert wird.
Derartige Elektronen@röhrenrelais wer den in der Hochfrequenztechnik und insbe sondere auch in der elektrischen Messtechnik bereits verwendet,
so zum. Beispiel zur gleich- zeitigen Wiedergabe zweier Vorgänge mit dem gathodenstrahloszillograph. Ein solches Relais kann aus zwei Blektronenröhren auf gebaut sein, deren Anoden mit den gemein- samen Ausgangsklemmen 44 verbunden sind, während den :
Steuergittern beider Röhren, über die Klemmen 41 bezw. 42, die in ab- wechselnder Folge zu übertragenden iSignale zugeführt werden.
Die Verstärkung der bei den Röhren wird @durch die über Klemmen 43 aufgedrückte besondere Impulsfolge des Impulsgenerators C im Gegentakt gesteuert, indem,die Impulsspannung den Steuergittern oder besonderen Hilfsgittern mit umgekehr- tem Vorzeichen. aufgedrückt wird,
wodurch eine gemäss der Steuerimpulsfolge abwech selnde Übertragung beider iSignale, über -die eine bezw.,die andere Röhre zustande kommt.
Gemäss Fig. 1f und<B>19</B> kann für :den Verlauf der niederfrequenten !Sprachsignale auch die jeweilige (länge zahlreicher rasch aufeinanderfolgender Impulse von konstan- ter Amplitude kennzeichnend sein. Die Er- zeugung solcher Impulsfolgen <RTI
ID="0005.0197"> kann beispiels- weise nach dem bei der Bildtelegraphie be reits bekannten Zeitmodu lationsverfahren er folgen, wobei -aber die Impulsdauer nicht durch die jeweilige Bildhelligkeit;
sondern durch den Momentanwert der 1.Sprachschwin- gung bestimmt wird (vergl. Telefunken-Zei- tung, Bd.16, 1985, Heft 70, @S. 35 ff und Elektr. Nachrichtentechnik,. 1.9,32, #S. 51).
Na- türlieh kann auch die Impulslänge bei kon stanter Pausenlänge oder die Pausenlänge bei konstanter Impulssänge für die jeweiligen Sprachwerte ,charakteristisch sein, so dass die Impulsmitten nicht mehr konstante Abstände haben.
In diesen Fällen, die man allgemein als @eivchiedene Arten der Zeitmodulation be zeichnen kann, i,t das .Sprachsignal des Sprachgerätes ss in Fg. 4 nicht dem Um schaltgerät D, sondern dem Impulsgenerator C zuzuführen, wodurch die Impulslänge o<B>d</B>er die Pausenlänge oder beide entsprechend dem jeweiligen Momentanwert des Sprachsibnals gesteuert werden.
Die zeitmodulierte Impuls fol;ge dieses Generators ;-elangt dann über die Klemmen 43 zum Umschaltgerät D, welches entsprechend dem Impulsverlauf abwechselnd das über 41 zugeführte Bildsignal oder eine bestimmte konstante Spannung über die Klemmen 44 dem t#bertra""ngsJsystem zu- leitet.
Es liegt auf der Hand, dass mit Rück sicht auf die besondere Verscliachtelung von Bild- und Sprachsignal die @praeh@ennzeich- nung im allgemeinen durch Impulse erfolgen muss, deren Dauer im Vergleich zu den Pau sen klein ist. Auf diese besondere Forderunrr muss bei der Erzeugung der Impulse Rück sicht benommen werden, ohne dass jedoch das Prinzip des Zeitmodulationsverfahrens ver lassen wird.
Die Rückbildung von Bild- und Sprach- si.gna.l aus dem besamten empfangenen Signal kann nun beispiels-#veise mit einer Apparatur erfolgen, die nach der Prinzipschaltung Fig. 5 aufgebaut ist.
Wenn das gesamte Signal durch Modulation einer Trägerwelle übertragen w=urde, wie es beispielsweise bei der Übertragung durch Radiowellen der Fall ist, werden die modulierten Schwing-un- g o en über Klemmen 51 dem Empfanguapparat und Demodulator G zugeführt.
wo durch Gleichrichtung oder eine andere Demodula- tionsart wieder das kombinierte Signal, etwa gemäss Fig. je bezw. Fig. 1<B>9</B> gebildet wird. Handelt es sich bei der Übertragung vom Sender zum Empfänger um die Fortleitung dieses Signals selbst<I>ohne</I> besondere Modula tion, so fällt G weg, und die empfangenen Signale gelangen, nötigenfalls über einen be- :onderen Verstärker, direkt auf die Klem men 52.
Durch H ist ein Amplitudenfilter be zeichnet, dessen Charakteristik beispiel@s\veise dem Verlauf 2\.2 in. Fig. 2 entspricht, so dass aus dem empfangenen Signal F'ig. 1e bezw. <B>19</B> die Impulse Fig. l d bezw. 1f aus- geschieden werden,
welche für die Sprach signale charakteristisch wind. Diese Impulse gelangen. über die Klemmen 53 zum Aus- gleicllg,-erät .7. in dem das ursprüngliche Sprachsignal Y (Fig. je) durch Aussiebung aller nichthörbaren Komponenten entsteht. Dieses @Spraehsi,
gnal wird über die Klemmen 54 dem Niederfreduenzvemtärker und. den akustis ehen ZViederga.begeräten zugeleitet (P in Fig. 5).
Durch K ist; ein zweites Amplitudenfilter bezeichnet, dessen Charakteristik beispiels- weise dem Verlauf 21 in Fig. ? entsprechen möge, so dass aus dem empfangenen Signal Fig. je bezw. Fig. <B>19</B> ein mit kurzen Im- pulsen konstanter Amplitude behaftetes Bil:
d- i,gnal gemäss Fig. 11> ausgeschieden wird. Dieses Bildsignal gelangt iäber die Klemmen 55 nötigenfalls auf die besondere Amplitu- denweiche L (Fig. 5), durch welche die Syn- ehronisierungsimpulee ausgeschieden werden können,
die über die Klemmen 57 den Ab- lenkspannungsgeneratoren zur Synchronisie- rung zugeführt werden, während das verblei bende Bildsignal über die Klemmen<B>56</B> zum Bildwieder""-abegerät Q mit allen erforder lichen Verstärkern und Regeleinrichtungen gelaugt.
Fig. 5 und die damit verbundene Be schreibung sind nur als Beispiel aufzufassen. Je nach dein besonderen Charakter der emp fangenen Signale sind entsprechende Abwei chungen vorzusehen. Sind beispielsweise die Synchronisierungszeiehen im Gegensatz zu Fig. <B>10</B> durch besonders grosse Amplitude gekemizeichnet, während die im Zeilenzug eingefügten Sprachimpulse sich durch beson ders geringe Amplitudenwerte auszeichnen,
so sind die Amplitudenfilter H und K in Fi,".r. 5 bezüglich ihrer Charakteristik zu ver tauschen. Haben die Synchro.nisierungszeichen und die in den Zeilenzügen eingefügten Sprach impulsegleiches Vorzeichen, so ist eine Tren nung der wesentlichen Teilsignale mit Am plitudenfiltern vorzusehen, deren. Charakteri stik entsprechend geändert ist.
Haben insbe- sondere.Synehronisierungsimpulse und @Sprach- impulse wenig verschiedene Amplituden werte, so ist eine Trennung beider Impuls arten durch Amplitudenfilter nicht mehr möglich, und eine unter Umständen erfor derliche Trennung hat mit einem Umschalt gerät zu erfolgen, wie dies an Hand von Fig. 3 beschrieben. wurde.
Ein solches Um schaltgerät ist in Fig. 6 durch N bezeichnet. Das,direkt übertragene oder durch Demodu- lation in G ;gewonnene Signalgelangt über Klemmen 62 zu :
diesen Umschaltgerät und wird im Takte der Zeilenfrequenz abwech selnd über die Klemmen 67 zu den Ablenk- generatoren (Synchronisierungsimpulse) bezw. über die Klemmen 68 zu den Amplituden- filtern H und K .geleitet,
Jurch welche wie der in der beschriebenen Weise die Sprach- impulse und das verbleibende Bildsignal von einander ,getrennt werden. Die ,Sprachzeichen gelangen wieder über die Klemmen 63 zum Ausgleiohgerät J und von dort über die Klemmen 64 zum Sprachwiedergabegerät P.
Die verbleibenden Bildsignale ;gelangen über Klemmen 65 zum Bildwiedergabegerät Q. Das Umschaltgerät N kann als polarisiertes Relais ausgebildet sein, das in der ersten Stellung den Kreis 6'2-68 nach dem Pro gramm F'ig. 3d und in der zweiten,Stellung den Kreis 6:2-67 nach ;
dem. Programm Fig. 3b s;chliesst. Die erste Stellung wird ausgelöst durch das zeitlich etwas verzögerte Synchronisierungszeichen S, so dass diese Auslösung erst nach Beendigung dieses Syn- ehronisierungszeichens erfolgt. Das ;
gleiche Synchronisierungs.zeichen wird -durch eine zweite Verzögerung noch länger verzögert, um eine Zeit, die etwas kleiner ist, als das Zeitintervall bis zum nächsten Synchronisie- rungszeichen. Durch ,dieses länger verzögerte Ze,
iehen wird das Relais vor Beginn des näch sten Synchronisierungszei;chens in die zweite Stellung gebracht, bis wieder kurz nach Be endigung des,Synchronisierungszeichens Um legung auf ;
die Stellung 1 durch das wenig verzögerte Zeichen erfolgt usf. Durch diese Steuerung wird erreicht, dass jedes @Synchro- nisierun.gszeichen ungefähr in die Mitte der zweiten 'Schaltstellung fällt, d. h. die Syn- chronisierungszeichen werden jeweils unver ändert über die Klemmen 67 ;
dem Kippgerät und auch den Verzögerungseinrichtungen zu- geleitet. Diese Verzögerungseinrichtungen können zum Beispiel aus bekannten elektri schen Verzögerungsketten (Spulenleitung mit Ableitungskapazitäten)
bestehen. Statt des polarisierten Umschaltrelais können auch zwei einfache polarisierte Relais zur Ein schaltung gemäss Programm Fig. 3b bezw. Fig. 3d vorgesehen werden. Zur trägheits- losen Umschaltung empfiehlt sieh .die Ver wendung von gesteuerten Röhren@s.chaltungen an Stelle
mechanisch bewegter Relais. Die Steuersignale zur Betätigung der Umschalt- einrichtung lassen sich auch erzeugen durch Impulsverzerrung der Synchronisierungsim- pulse oder durch Umformung,der damit syn chronisierten Ablenkspannung.
Bei ,den Amplitudensieben H, K, <I>L</I> in Fig. 5 und 6 kann es sich um Einrichtungen handeln, die in der Fernsehtechnik bereits zur Ausscheidung ;
der Synehronisierungsim- pulse bekannt sind. Bekanntlich handelt es sieh bei solchen Übertragungskreisen. mit ge knickter Charakteristik um Anordnungen .mit Gleichrichtern in Verbindung mit ;
geeigneten Vorspannungen. Einige -grundsätzliche An ordnungen sind beispielsweise in "Elektri- sche Nachrichtentechnik" 1936, Bd. 10,
'Seite 341 bis 357 beschrieben. Mit Rücksicht auf die hohen Frequenzen empfiehlt sich dabei im allgemeinen die Verwendung von Röhren- glechrichtern i (Diodengleichrichter).
Die 8p;rachausglelchgeräte J (Figy 5, 6) können aus einem normalen Tiefpassfilter be stehen, wodurch die unhörbaren Komponen- ten,des unstetigen Spannungsverlaufes Fig. 1d bezw. Fig. 1f auegesiebt werden.
Eine Aus- siebung dieser Komponenten ist im allgemei- nen empfehlenswsrt zur Vermeidung einer Übersteuerung der Niederfrequenzveratärker, obschon diese Frequenzen in der Regel auch durch andere Teile des Niederfrequenzwie- dergabegerä.tes unterdrückt werden (Kopp lungskreise :der Verstärker, Lautsprecher).
Es liegt auf der Hand, dass die in dieser Weise durch Beruhigung gewonnene Nieder frequenzspannung X (Fig. 1e) eine viel kleinere Amplitude hat als die Impulsspitzen Fig. 1d.
Grössere Sprachspannungen erreicht man mit einer ,Schaltung gemäss Fig. 7a. Die Sprachimpulsfolge Rl, B2, R3 ... gemäss Fig. 7h gelangt über die Klemmen 71, 72 auf den Gleichrichter 75 und den Konden sator 76.
Dieser Kondensator wird jeweils auf eine .Spannung aufgeladen, welche der Impulshöhe R entspricht. Über den Wider stand 77 erfolgt eine langsame Entladung bis auf einen Wert, der auf alle Fälle kleiner ist als die nachfolgende Impulsspannung.
In dieser Weise entsteht eine Zackenspannung Fig. 7e, deren Oberwellenanteil im Vergleich zu Fig. 7h klein ist.
Die ver bleibenden Oberwellen können mit einem durch die Serieinduktivität 78 und die Ab leitungskapazität 79 angedeuteten Tiefpass- filter unterdrückt werden, so da.ss an den Ausgangsklemmen 73 74, die in Fi,g. 7c durch X1 angedeutete Spra .hspannung auf tritt, die dann den Sprachwiedergabegeräten P in Fig. 5 und 6 zugeführt werden kann.
Es sei .darauf hingewiesen, dass die S.ig- nal:e Fig. 1e auch über Übertragungskreise weitergeleitet werden können, welche für alle tieferen Frequenzen unterhalb einer gewissen Grenze und insbesondere auch für die Gleich- stromkomponente undurchlässig sind.
Diese :ehr niederen Bildfrequenzen und die Gleich stromkomponente können nämlich unter Aus nutzung der iSynehronisierunb impulse wie der rückgebildet werden, so da.ss man das ursprüngliche Signal erhält, wenn bei den Klemmen 52 bezw. 62 in Fig. 5 bezw. 6 eine hierzu geeignete Einrichtung eingefügt wird.
Geeignete Schaltungen zur Rückbil dung des ursprünglichen Signals nach Unter drückung der tiefen Frequenzen werden be- schrieben in den britischen Patentschriften Nr. 42290,6, 42.5177 und 483372.
Wie oben an Hand der Fig. 1 bis 7 ge- zeigt wurde, lässt sich also das :Sprachsignal durch kurze Impulse kennzeichnen, ,die im Bildenizeilenzug eingefügt werden.
Es liegt aber auch im Rahmen der vorliegenden Er findung, dass nicht die iSprachfrequenzen, sondern die niederen Bildfrequenzen durch derartige im Zeilenzug eingefügte Impulse gekennzeichnet werden, wobei die Sprachfre quenzen direkt über den ,gleichen Kanal über tragen werden können.
Für die Übertragung können Apparate verwendet werden, wie sie bereits in Fig. 4, 5, 6 gezeigt wurden.
Die niederen Bildfrequenzen werden auf der S'enderseite durch ein Tiefpassfilter aus- geschieden und dem Umschaltgerät D in Schaltung Fig. 4 über die Klemmen 42 zu geführt. Über ein Ilochpassfilter werden die hohen Bildfrequenzen ausgeschieden und dem Umschaltgerät D gemeinsam mit den Sprach frequenzen über Klemmen 41 zugeführt.
Aus dem empfangenen Signal können dann mit der bereits beschriebenen iSchaltung Fig. 5 die verschiedenen Frequenzg emische wieder entnommen werden. Bei Klemme 54 treten die niederen Bildfrequenzen auf, während bei Klemme 5.5 ,die hohen Bildfrequenzen und die !Sprachfrequenzen z11 entnehmen sind.
Die beiden letzteren Frequenzgemisehe können durch eine elektrische Weiche getrennt wer den, worauf die tiefen und die hohen Bild frequenzen zusammen auf das Bildwieder- gabegerät geführt werden, während die ver bleibenden Sprachfrequenzen zum Spra,ch- wiedergabegerät gelangen.
In analoger Weise kann auch beim Empfang mit einer Schal- tung nach FLg. 6 vorgegangen werden, in dem die bei Klemme 65 auftretenden hohen Bildfrequenzen wieder von den Sprachfre quenzen durch eine elektrische Weiche ge trennt werden und gemeinsam mit den bei Klemme 64 auftretenden niederen Bildfre quenzen zum Bildwiedergabegerätgelangen.
Die Kennzeichnung der niederen Bildfre quenzen durch besondere Impulse bei direk- ter Übertragung der hohen Bildfrequenzen und ,der 'Sprachfrequenzen ist auch noch in anderer Weise möglich, wie dies an Hand :der folgenden Fig. 8 bis 1,6 gezeigt wird. Dabei werden die Sprachfrequenzen ohne jede Un terbrechung direkt übertragen.
Das aus :den hohen Bildfrequenzen bestehende Signal ist dagegen durchsetzt mit Impulsen, welche durch ihre Amplitude oder Dauer für die niederen Bildfrequenzen charakteristisch sind.
Es sei beispielsweise ein Fermsehbild- s;ibo-nal gemäss Fig. 8a zu übertragen. Dieses Signal besteht einerseits aus niederen Bild frequenzen, die unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz liegen und deren Gesamtheit ein Teilsignal y gemäZ Fig. 8b ergibt und anderseits aus hohen Bildfrequenzen,
-die oberhalb dieser Grenzfrequenz liegen und deren Gesamtheit ein Teilsignal gemäss Fig. 8e ergibt. EineSuperposition der beiden Teilsibmale Fig. 8b und F'i,g. 8c führt also zum ursprünglichen Signal Fig. 8a.
Die niederen Bildfrequenzen Fig. 8b wer den, nun vor der Übertragung unterdrüekt; so @dass ,der Übertragungskanal im betreffen den Frequenzbereich für die ,gleichzeitige Übermittlung von Sprachfrequenzen frei ist.
Um eine Rückbildung dieser niederen Bild frequenzen im Empfänger zu ermöglichen, werden dieselben durch besondere Impulse R,, R2, R3 <I>. . .</I>gemäss Fig. 8d ;
gekennzeich- net, welche Impulse mit den hohen Bildfre quenzen verschachtelt werden, wie dies in Fig. 8e dargestellt wird. Ein unter Umstän ders verbleibender Anteil dieses Signals an hörbaren niederen Frequenzen kann durch ein geeignetes ]Ioehpassfilter noch unter- drückt werden.
Diesem Hochfrequenzsignal können nun ohne weiteres die gleichzeitig zu übertragenden Sprachfrequenzen Fig. 8f zur ,gemeinsamen Übertragung überlagert werden, so dass ein kombiniertes Signal gemäss Fig. <B>89</B> entsteht, welches als tiefste Frequenz die tiefste hörbare Sprachfrequenz und als höchste Frequenz die höchste bei der Abtastung er zeugte Bildfrequenz enthält.
Im Empfänger können nun die Sprach frequenzen Fig. 8f und die mit Impulsen durchsetzten Bildfrequenzen Fig. 8e über Tiefpass- bezw. Hochpassfilter ohne weiteres wieder gewonnen werden.
Die Zusammenschaltung der für diese Übertragung geeigneten Apparatur wird in den Prinzipschaltbildern Fig. 9 und 10 ge zeigt. In Fig. 9 ist wieder durch A die ge samte Bildabtastapparatur mit den dazugehö renden Verstärker- und Regeleinrichtungen bezeichnet, während durch B die gesamte .Apparatur zur Erzeugung der elektrischen Sprachschwingungen mit den erforderlichen Mikrophonen, Verstärkern und Regeleinrich tungen bezeichnet wird.
Durch HP, ist ein Hochpassfilter und durch TP, ein Tiefpass- filter dargestellt, deren Grenzfrequenzen gleich sind. Durch diese Filter wird das über Klemmen 96 zugeführte Bildsignal (Fig. 8a) zerlegt in das aus tiefen Bildfrequenzen be stehende Teilsignal y in Fig. 8b, das bei Klemmen 92 auftritt, und in das aus hohen Bildfrequenzen bestehende Teilsignal Fig. <B>8e,</B> das bei Klemmen 91 auftritt.
Statt getrenn ten Filtern kann auch eine elektrische Weiche mit entsprechender Grenzfrequenz vorgese hen werden.
Der Impulsgenerator C erzeugt eine stän dige Folge kurzer Impulse, die so schnell auf einander folgen, dass eine grössere Anzahl auf eine einzelne Bildzeile fällt. Diese Impulse gelangen über Klemmen 98 zum Umschalt gerät D, welches während den Impulspausen die über das Hochpassfilter HP, und die Klemmen 91 geleiteten hohen Bildfrequenzen den Klemmen 94 zuführt, wogegen jeweils während der kurzen Impulsdauer die in TP, ausgeschiedenen und über Klemmen 92 zuge führten niederen Bildfrequenzen zu den glei chen Klemmen 94 weitergeleitet werden.
In dieser Weise tritt bei diesen Klemmen 94 ein kombiniertes Bildsignal gemäss Fig. 8e auf, deren Anteil an niederen Frequenzen ver schwindend klein ist, mit Rücksicht auf die jeweils sehr kurze Einschaltdauer der den niederen Bildfrequenzen entsprechenden Im pulse Fig. 8d.
Soweit erforderlich kann die ser verbleibende Niederfrequenzanteil des bei 94 auftretenden Signals durch ein zweites Hochpassfilter HP, noch unterdrückt -,-erden, dessen Grenzfrequenz grösser ist als die höeli- ste zu übertragende Sprachfrequenz.
Dem so gewonnenen niederfrequenzfreien Bildsignal können nun die in B erzeugten Sprachfre quenzen ohne weiteres zur gemeinsamen Übertragung im gleichen Kanal überlagert werden, so dass bei Klemmen 97 Signale auf treten, die für sämtliche Bildfrequenzen wie auch die Sprachfrequenzen charakteristisch sind. Diese Signale können nun soweit erfor derlich verstärkt und direkt über eine Lei tung fortgeleitet werden.
Es ist auch mög lich, damit eine hochfrequente Trägerwelle zu modulieren, welche beispielsweise als Radiowelle ausgestrahlt wird. Eine hierzu bestimmte Modulations- und Sendeapparatur ist in Fig. 9 durch E angedeutet. Das Hoch passfilter HP, kann unter Umständen ver mieden werden, wenn für genügende Unter drückung der tiefen Frequenzen durch<I>HP.-</I> gesorgt wird.
Der Empfang und die Zerlegung der in beschriebener Weise zusammengesetzten Si gnale kann nun mit der Apparatur Fig. 10 erfolgen. Soweit es sieh um die Übertragung einer modulierten Trägerwelle handelt, wird dieselbe vorerst in G demoduliert. Über die Klemmen 102 gelangen die Signale gemäss Fig. 89 auf die beiden Filter TP, und HP, bezw. eine entsprechende elektrische Weiche.
Die Grenzfrequenzen dieser Filter sind den Grenzfrequenzen von TP,, HP, und HP.- in Fig. 9 angepasst. Durch TP, werden die Sprachfrequenzen ausgeschieden, welche über Klemmen 104 dem Sprachwiedergabegerät P zugeführt werden. Durch<I>HP,</I> kommen die hohen Frequenzen zur Ausscheidung, so dass bei den Klemmen 108 wieder ein kombinier tes Bildsignal gemäss Fig. 8e wie bei Klem men 94 in Fig. 9 auftritt.
Die obern Kanten der kurzen Impulse 1i ergeben eine Umra.ndungslinie y, welche für die niederen Bildfrequenzen charakteristisch ist. Diese niederen Bildfrequenzen können durch Ausscheidung der in Fig. 8d darge stellten Impulse mit einem Amplitudenfilter H (welches dem Amplitudenfilter H in Fig. 5 bezw. Fig. 6 entspricht)
und Glättung der Impulsfolge im Ausgleichgerät J (welches dein Ausgleichgerät J in Fig. 5 bezw. 6 entspricht) wieder zurückgewonnen werden.
Anderseits kann durch ein zweites Ampli- tudenfilter K (welches dem Amplitudenfilter K in Fg. 5 bezw. 6 en.tsprieht) das hoch- frequente Bildteilsigiial zurückgewonnen werden, welches sich von Fig. 8e nur durch eingeschachtelte kurze Impulse konstanter Höhe unterscheidet, die - wie eingangs er klärt wurde - für die Bildwiedergabe ohne Bedeutung sind.
Die so wiedergewonnenen hohen und tiefen Bildfrequenzen werden nun bei Klemmen 109 zusammengeführt und ge langen zum Bildwiedergabegerät Q. Es sei bemerkt, dass das Amplitudenfilter K in Fig. 10 im allgemeinen vermieden werden kann, ohne dass die subjektive Bildwirkung ungünstig beeinflusst wird.
Es liegt auf der Hand, dass es sich bei den kurzen Impulsen, welche - wie dies in Fig. 8 bis 10 gezeigt wurde -- für die nie deren Bildfrequenzen charakteristisch sind, im Gegensatz zu Fig. 8d und Fig. 8e auch um Zeichen handeln kann, die sich im Ver gleich mit dem übrigen Signal durch beson ders geringe Ordinatenwerte auszeichnen. In diesem Falle sind die Amplitudenfilter H und K in Fig. 10 bezüglich ihrer Charakteri stik zu vertauschen.
Ferner lassen sich die niederen Bildfre quenzen auch durch die jeweilige Dauer oder/und den Abstand der eingefügten Im pulse konstanter Amplitude kennzeichnen, analog, wie auch die Sprachfrequenzen ge mäss Fig. 1f und <B>1.9</B> gekennzeichnet werden können.
Natürlich können besondere Synchronisie- rungsimpulse auch bei der an Hand der Fig. 8 bis Fig. 10 beschriebenen Durchführungs form des Verfahrens nach der Erfindung mit übertragen werden. Die hierfür erforderlichen Vorkehrungen können nach Berücksichtigung der mit Fig. 1 bis Fig. 7 verbundenen Be schreibung und des heutigen Standes der Fernsehtechnik ohne weiteres getroffen wer den.
Im folgenden wird nun an Hand von Fig. 11 bis 13 eine weitere Ausführung s# des erfindungsgemässen Verfahrens gegeben, wobei ebenfalls die hohen Signal- frequenzen und die iSprachfrequenzen direkt übertragen werden, während zur Kennzeich- nung der unterdrückten niederen Signalfre- quenzen besondere in Aden einzelnen Zeilen zügen eingeschachtelte Impulse dienen,
wie dies bereits an Hand von Fig. 8 beschrieben wurde. Das zu übertragende Bildsignal soll da bei beispielsweise dem Verlauf Fig. lla ent sprechen. Dieses Signal wird nun beispiels weise mit kurzen Impulsen konstanter Dauer und Höhe gemäss Fig. llb durchsetzt. Die unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz liegenden niederen Frequenzen des so gebilde tem Signals Fig. lle sind durch Fig. 11d dar gestellt.
Die oberhalb der gleichen Grenzfre- quenz liegenden hohen Frequenzen werden durch ein besonderes Hochpassfilter ausge schieden. Sie ergeben ein Signal gemäss Fig. 11e.
Durch Addition der beiden Teilsignale lld und lle muss wieder das ursprüngliche Signal Fig. 11e entstehen, bei dem die Um randungslinie aller Impulsspitzen eine Ge rade ist<B>A</B>). Aus diesem Grunde entspricht die Umrandungslinie -y in Fig. lle gerade dem negativ genommenen Niederfrequenzan- teil Fig. 11d.
Die niederen Bildfrequenzen können also aus dem Signal lle wieder ge wonnen werden durch ein Amplitudenfilter, welches beispielsweise die jeweiligen Signal werte über der Begrenzungslinie E7 aus scheidet.
Dem Signal 11e können nun die Sprach frequenzen zur gemeinsamen Übertragung überlagert werden, wobei die empfangsseitige Trennung und Rückbildung der Bild- und Sprachsignale in einer Weise erfolgen kann, wie dies an Hand von Fig. 10 beschrieben wurde. Dabei ist zu berücksichtigen, dass hier die Zwischenimpulse dem negativen Teil signal y (Fig. 11d) entsprechen, welches aus den niederen Bildfrequenzen aufgebaut ist.
In besonders einfacher Weise können je doch die ursprünglichen Bildsignale nach Ausscheidung der Sprachfrequenzen aus den Signalen gemäss' Fig. lle durch eine Appa ratur wieder gewonnen werden, die diesem Signal bei jedem eingefügten Impulse eine derartige Korrekturspannung zufügt, dass die Impulsspitzen wieder eine Gerade berühren. Hierzu geeignete Apparaturen werden an Hand von Fig. 14 und 1,6 beschrieben.
Fig. 12 zeigt im Prinzipschaltbild die Durchführung der an Hand von Fig. 11 er klärten Erzeugungsart impulsdurchsetzter Bildsignale. Das Abtastgerät A, der Sprach frequenzteil B,
der Impulsgenerator C und eine unter Umständen vorgesehene Modula- tions- und Sendeapparatur E mögen dabei den gleich bezeichneten Apparaturen in Fig. 4 und Fig. 9 entsprechen. Das Bildsignal Fig. 11a gelangt über die Klemmen 126 in Fig. 12 auf den Unterbrecher D, welcher durch die über 123 zugeführten Impulse des Impulsgenerators C derart gesteuert ist,
dass während den Impulspausen die Eingangs klemmen 126 mit den Ausgangsklemmen 124 des Unterbrechers elektrisch verbunden sind, wogegen während der kurzen Impulsdauer eine bestimmte konstante Spannung den Ausgangsklemmen 124 zugeführt wird. In dieser Weise entsteht das Signal Fig. 11e. Die niederen Frequenzen dieses Signals wer den nun durch das Hochpassfilter H1'2 <I>.-</I> dessen untere Grenzfrequenz höher sein muss
als die höthste zu übertragende Sprachfre- quenz - ausgeschieden, so,dass am Ausgang dieses Filters ein ,gemäss F'ig. 11e umgeform- tes niederfrequenzfreies Signal auftritt. Die sem Signal werden :
die von B abgegebenen Sprachfrequenzen überlagert und das so ge bildete kombinierte 'Signal kommt über die Klemmen 127 zur Übertragungsleitung bezw. zum Modulations- und Sendegerät E.
Der Unterbrecher D kann naturgemäss in äUn- lioher Weise als Elektronenrö:hrenrelaü aus geführt sein, wie dies mit ;gleicher Bezeich- nung in Fig. 4 und 9 bereits auftritt.
Die Einführung der Impulse konstanter Amplitude kann auch mit einer Schaltung g<B>o</B> le emäss Fig. <B>13</B> rfol-gen, deren Bezeichnun- VVen aus Fig. 12 bezw. 4 und 9 in sinngemä sser Weise übernommen wurden.
Durch T ist ein Amplitudenfilter bezeichnet, das die Amplitude der übertragenen 'Signale nach oben bis zu einem bestimmten Maximalwert oder in gewissen Fällen nach unten bis zu einem gewissen Minimalwert begrenzt.
Der Aufbau dieses Amplitudenfilters kann somit den in Fig. 5, 6,<B>10</B> vorgesehenen Amplitu- denfiltern II bezw. I entsprechen. Die Aus gangsklemmen 136 des Bildab@tastgerätes A Lind zu den Ausgangsklemmen 133 des Im pulsgenerators C in Serie geschaltet, so dass bei den Klemmen 131 eine Spannung auf tritt, die der Summe der Bildsignalspannung Fig. 11a und den Impulsspannungen Fig.llb entspricht,
wie in Fig. 11e gestri chelt dargestellt ist. Durch das Amplituden filter T (Fig. 1.3) werden nun die obern Im- pulskanten veränderlicher Höhe entfernt, wo durch bei Klemmen 134 wieder ein Signal gemäss Fig. 11e entsteht, wie es auch bei Klemmen 124 (Fig. 12) auftritt.
Die Zu sammenschaltung und die Wirkungsweise der übrigen Apparate in Fig. 13 entspricht derjenigen von Fig. 1.2, so dass sich hier eine weitere Beschreibung erübrigt. Bei Klemme 137 tritt wieder ein kombiniertes Bild- Sprachsignal auf, wie dies auch bei Klem men<B>127</B> in Fig. 12 der Fall ist.
Natürlich kann es sieh bei den im Bil,d- zeilenzug eingeschachtelten Impulsen auch bei den Schaltungen Fig. <B>12</B> und 13 im Ge gensatz zu obiger Beschreibung um negative Impulse handeln. In diesem Falle ist als Amplitudenfilter T in Fig. 13 ein Übertra gungskreis zu verwenden, dessen Charakteri stik einem Verlauf gemäss 22 in Fig. 2 ent spricht.
Fig. 14 zeigt nun noch eine Apparatur, welche sich zum Empfang des durch Über lagerung der Sprachfrequenzen und des in Fig. 11e gezeigten Signals entstehenden Bild- Sprachsib-na:ls besonders gut eignet. Eine un ter Umständen erforderliche Trägerwellen demodulation findet wieder im Empfangs und Demodulationskreis G statt. Die Signale gelangen dann über Klemmen 142 zum Tief passfilter TP., und zum Hochpassfilter HP,.
In TP3 werden die Sprachfrequenzen ausge schieden, welche über 144 zum Spraeliwie- dergabegerät P weitergeleitet werden.
Durch das Hochpa.ssfilter IIP3 wird dagegen aus dein empfangenen Signal wieder das Hoch frequenzsignal Fig. 11e ausgeschieden, wel ches über Klemmen 148 dem besonderen Gleichrichterkreis M zugeleitet wird, durch den dem Signal bei jedem eingeschachtelten Impuls eine solche Spannung zugefügt wird, da.ss die Impulsspitzen auf konstanter Hölie bleiben.
Dadurch erhält man bei 1-19 -wieder das ursprüngliche mit konstanten Impulsen durchsetzte Bildsignal Fig. 11e, das dem Bildwiedergabegrä.t Q zugeleitet werden kann.
Die iSchaltung und Wirkungisweiee des Gleichrichterkreises aI kann Anordnungen ent sprechen, die in den Brit. Patenten NTr. 422906 und 42'5177 zur Gewinnung der bei der Übertragung unterdrückten sehr tiefen Bild frequenzen und der Gleichstromkomponente unter Ausnutzung der iSynchronisierunbs7ei- chen beschrieben wurde.
Im Gegensatz zu den dort beschriebenen Schaltungen dient<B>je-</B> doch der Gleiehrichterkreis im vorliegenden Fall auch zur Rückgewinnung von Bildfre quenzen bis zur Grössenordnung der Bildzei- lenfrequenz, da. @sämtliclie Bildfrequenzen, die im Bereich der hörbaren Frequenzen liegen, mit Rücksicht auf die zu übertragenden Sprachfrequenzen nicht direkt übertragen werden.
Aus diesem Grunde sind zur Kenn zeichnung dieser Bildfrequenzen auch beson dere Impulse vorgesehen, die viel rascher aufeinander folgen a.ls die einzelnen Bildzei len. Bei der Dimensionierung der einzelnen Schaltelemente und des Gleichrichterkreise@s H muss auf diesen Umstand durch Wahl genügend kleiner Zeitkonstanten Riicksielit getragen werden. Die Schaltung eines sol chen Gleichrichterkreises ist an Hand der Schaltung Fig. 16 noch näher beeehrieben.
Bei :der mit Fig. 11. bis 14 verbundenen Beschreibung wurde vorerst von der Mit- berücksiehtigung ,der iSynchronisierungszei- eben abgesehen.
Besondere Synchronisie- rungsimpulsekönnen natürlich auch bei den an Hand dieser Figur beschriebenen Ausfüh- rungsformen des Verfahrens nach der Erfin dung mitberücksichtigt werden. Ähnlich wie bei den Schaltungen Fig. 9 und 10 können die dazu erforderlichen.
Vorkehrungen nach Berücksichtigung der mit Fig. 1 bis 7 ver bundenen Beschreibung und des heutigen Standes der Fernsehtechnik leicht ,getroffen werden:.
Die iSynchronisierungsimpulse können da bei mit .gleichem Vorzeichen und gleicher Amplitude eingefügt werden, wie die kurzen in den Zeilenzügen eingeschachtelten beson- ,deren Impulse. Die Charakterisierung der niederen @Signalfrequenzen wird dadurch un- terstützt.
Natürlich können auch bei Einrichtungen gemäss Fig. 12 bis 14 die niederen Signal frequenzen durch Impulse gekennzeichnet werden, die im Oszillogra-mm nach unten ge richtet sind, wie dies auch bei den 'Schaltun- gen 9 und 10 möglich ist.
In :den folgenden Fig. 15, 1,6 wird nun die an Hand daer Fig. 11, 13, 14 beschriebene Übertragungsmethode durch Ausführungs- beispiele von sende- und empfangsseitigen Apparaturen noch etwas näher beschrieben.
Der Impulsgenerator C in Fig. 15 ist beispielsweise aus den drei Röhren V1, V', Y3 und,den Diodengleichrichtern <I>D,</I> und D:;
aufgebaut. Die Röhre V, bildet in Verbin dung mit<I>L,,</I> L2, C, in bekannter Weise einen rückgekoppelten Röhrengenerator, der mit der Batterie B, gespiesen wird und eine Ginusförmige Wechselspannung gemäss Fig. 15a erzeugt.
Diese Wechselspannung, deren Frequenz ein nicht gauzzahliges Viel faches der Bildzeilenfrequenz ist, verursacht über ,den Kopplungswiderstand W, am Git- ter -der Röhre VZ eine Spannung gemäss Fig. il,5b, wobei,die obern Halbwellen jeweils mit Rücksicht ;
auf den durch den positiven Gitterstrom dieser Röhre im Widerstand W1 verursachten Spannungsabfall unterdrückt werden. Der Anodenstrom der Röhre V@ wird nun entsprechend !den negativen Gitterspan- nungshalbwellen perio,disseh unterbrochen, wie dies in Fig. 15c gezeigt ist.
Die am äu- ssern. Anodenwiderstand Wz auftretende Wechselspannung, die bis auf das Vorzei- chen und einen konstanten Faktor ebenfalls dem Verlauf Fig. 15c entsprieht, verursacht nun einen Aufladungsstrom der verhältnis- mässig kleinen Kapazität C,
über den ver hältnismässig kleinen ohms-chen Widerstand W3. Dieser Auflaadungsstrom und damit auch der Spannungsabfall an W3 entspricht dem Verlauf Fig. 15d. Die gleichen Impulse treten an der Anode der Röhre V3 verstärkt auf.
Die negativen Impulse werden nun durch das aus den Diodengleichrichtern Dl, DZ be stehende Aauplitudenfilter unterdrückt. Dl ist für negative Impulse undurchlässig, wäh rend DZ für dieselben einen Kurzschluss be deutet, d.,11. fan den Ausgangsklemmen<B>1153</B> des Impulsgenerators treten die negativen Impulsre nicht mehr auf.
Anderseits ist Dl für !die positiven Impulse durchlässig, wäh rend D2 fümdieselben sperrend -wirkt, d. h. die positiven Impulse treten ungeschwächt an den Ausgangsklemmen 153 auf.
In Serie zu diesen Ausgangsklemmen wird nun die Büdsignalspannung des Bildabtastgerätess A über die Klemmen 1,56 angelegt (Verlauf gemäss Fig. 11a), so dass am Eingang 151 des Amplitudenfilters T die mit Impul sen überlagerte Bildsignalspanuung gemäss Fig. 11e (gestrichelter Verlauf)
auftritt. Die ses Amplitudenfilter T besteht beispielsweise aus der Diode D3 in Verbindung mit dem ohmschen Widerstand W, und der Vorspan- nungsb:atterie B,. !Sobald die über W, zuge führte Spannung an der Anode von D3 die positive Batteriespannung von B, erreicht, so beginnt in :
dieser Röhre ein Strom zu flie ssen. Dieser Strom hat einen Spannungsabfall im ohmschen Widerstand W, zur Folge, der vermeidet, dass die :
Spannung an der Anode wesentlich über die Batteriespannung steigt. Aus diesem Grunde werden die gestrichelten Teile der Impulse im .Signal Fig. 11e, welche diese Gegenspannung überschreiten, unter drückt, und bei den Ausgangsklemmen 154 des Amplitudenfilters tritt eine Signalspan nung gemäss Fig. lle )ausgezogener Verlauf) auf.
Nun werden alle niederen Frequenzen dieses Signals durch das Hochpassfilter 11P., unterdrückt, dessen untere Grenzfrequenz oberhalb der höchsten zu übertragenden Sprachfrequenz liegt.
Zu dem Signal gemäss Fig. lle am Ausgang dieses Hochpassfilters wird nun noch das Sprachsignal des Sprach gerätes B hinzugefügt, so da.ss an den Klem men 157 das zu ühertra.gende kombinierte Signal auftritt.
Beim Impulsgenerator C und dem Am plitudenfilter T in Fig. 15 handelt es sich natürlich nur um Schaltungsbeispiele. Nach dem heutigen Stand der Technik können die gleichen Effekte auch durch andere Mittel erreicht werden. Insbesondere können die kurzen Impulse Fig. 15e auch aus einer Sinus-Wechselspannung unter Verwendung eisengesättigter Spulen erzeugt werden, oder es kann als Impulsgenerator auch eine Kipp- schaltung vorgesehen werden.
Bei der Schaltung Fig. 15 wurde die Ein führung von Synchronisierungsimpulsen nicht berücksichtigt. Diese Impulse können - je nach dem festgelegten System - in an sich bekannter Weise eingeführt werden.
Die @Schaltung 16 zeigt nun noch ein Schaltungsbeispiel für den Empfang der zum Beispiel mit Schaltung 15 erzeugten Signale. Diese Signale treten nach der unter Umstän den erforderlichen Demodulation in G an den Eingangsklemmen 162 auf.
Das beispielsweise aus den Serieinduk- tivitäten L11, Lia und den Ableitungskapa zitäten C11, C" aufgebaute Tiefpassfilter TP.; scheidet die niederen Sprachfrequenzen aus, welche über 164 dem Sprachwiedergabegerät P zugeleitet werden. Anderseits wird durch das Hochpassfilter <I>HP:
,,</I> das beispielsweise aus den Seriekapazitäten C, <I>z.,</I> Ci, und den Ableitungsinduktivitäten L,3, L14 aufgebaut ist, das aus höheren Frequenzen bestehende kombinierte Bildsignal Fig. lle ausgeschie- den und über die Klemmen 168 dem Gleich- richterkreis 31 zugeführt,
der beispielsweise aus dem Diodengleichrchter Dl, in Verbin- dung mit der Seriekapazitä t Cl, dem ohm- schen Widerstand l1'" und den beiden Bat terien B, Bl@, aufgebaut ist. Von den Bat terien B,1 und B" werde vorerst abgesehen.
Wird den Eingangsklemmen 168 keine Ein gangsspannung zugeführt, so nimmt also auch die Ausgangsspannung bei den Klem men @1,6@9 den Wert Null an. Wenn dagegen bei<B>168</B> eine veränderliche Spannung aufge drückt wird, z.
B. entsprechend dem Signal Fig. 11e, so treten die hohen Frequenzen dieses Signals wegen der Übertragung über C15 auch bei 169 auf. während durch die Wirkung des Gleichrichters D,1 zusätzlich niedere Frequenzen gebildet werden.
Es werde beispielsweise der Spannungsstoss R" in Fig. 11e über den Kondensator C, , zuge führt. Dabei wird vorerst auch die Anode der Gleichrichterröhre D,) entsprechend der Impulsspitze positiv. Es fliesst demnach so fort ein Elektronenstrom in Durchla.ssrich- l;ung, d. h. von der Kathode zur Anode.
Durch diesen 'Strom wird C, , aufgeladen, bis die Spannung au 169 und damit ein weiterer Gleichriehterstrom vem.clrwindet. Wenn die Zeitkonstante des Kondensators C15 in Ver bindung mit dem kleinen Durchgangswider stand des Gxleichrichters D" klein ist gegen über der Dauer des Impulses Re, so ist diese Aufla,
dung von C15 praktisch vor dem Im pulsende abgeschlossen. Im Laufe des darauf folgenden Zeilensignals ist die Eingangs spannung an 168 negativer, als während des Impulses, d. h. auch die Spannung bei 169 wird wegen der kapazitiven Übertragung um den gleichen Betrag negativ.
Da der Gleich richter bei negativen .Spannungen stromun durchlässig ist, findet dabei keine Ableitung mehr statt, und der weitere Verlauf des Ausgangssignals entspricht dem Eingangs signal bis auf eine bestimmte Spannungsdif ferenz. Über den Widerstand W" fliesst nun ein geringer ,Strom, durch welchen der Kon- densator C15 bis zum nächsten Impuls etwas entladen wird, so dass sieh der Spannungs unterschied der Signale bei 168 und 1.69 in der Zeit zwischen zwei Impulsen etwas ver kleinert.
Beim nächsten Impuls R, fliesst nun wieder ein Ausgleichstrom über den Gleich richter, bis die Impulsspitze des Ausgangs signals wieder mit der Nullinie zusammen fällt. In dieser Weise erhält man bei den Ausgangsklemmen 169 ein Signal, das bei jedem Impuls von neuem gegenüber dem Eingangssignal derart verschoben wird, dass die Impulsspitzen dieses Ausgangssignals praktisch stets mit der Nullinie zusammen fallen.
Um die Entladung über den Wider stand W11 von den jeweiligen Ausganpspan- nungsbeträgen unabhängig zu machen, ist noch eine Batterie B12 vorgesehen, deren Spannung gross ist gegenüber den auftreten- den,Signalspannungen. Der Widerstand W11 ist dabei so zu bemessen,
dass der Entladungs strom in jedem Intervall zwischen zwei Im pulsen nur eine geringe Spannungserhöhung des Ausgangssignals ergibt,
welche ungefähr dem maximalen Spannungsunterschied zwi schen zwei Impulsspitzen des Eingangs- o.ignads entspricht. Durch Vorspannung des Gleichrichters D11 mit der .zweiten Batterie B11 wird dagegen erreicht, dass die Impuls spitzen des Ausgangssignals nicht mit der Nullinie, sondern:
mit .einer bestimmten kon- stanten .Spannung, welche mit dieser Batte- rievorspannung übereinstimmt, zusammen fallen. Denn die Entladung über den Gleich- richter D11 erfolgt,dann nur so lange, bis die Ausgangsspannung und ,die Vorspannung B11 gleich ,gross sind.
Wenn nun,die Batterievor- spannung .den konstanten Wert E8 aufweint, so stimmt das so wiedergewonnene Aus-- gangssignal sehr angenähert mit dem ux- sprünglichen (mit Impulsen durchsetzten)
Bildsignal Fig. hle überein. Die vor der Übertragung unterdrückten niederen Bild frequenzen werden also durch die @Gleieh- rich.terscUaltung M wieder zurückgebildet. Das so wiedergebildete Bildsignal gelangt über die Klemmen 169 zum Bildwiedergabe- gerät Q.
Bei :der Übertragung,des Signals Fig. lle können einzelne Impulsspitzen durch kurz zeitige ;Störungen überhöht werden.
Demzu folge werden auch die jeweils nachfolgenden Zeilenabschnitte verschoben, so dassdiese kurzen !Störungen sieh als I'ielligkeitSver- schiebung einzelner Zeilenabsehnitte äussern.
Um diese 'Störungserscheinung auf einem Minimum zu halten, empfiehlt es sich, den Durchgangsstrom des Gleichrichters D11 zu begrenzen, was beispielsweise durch eine Wolframikathode @dieser Diodenröhre oder durch,Serieschaltung eines besondern an sich bekannten Strombegrenzers erfolgen kann. Diese ;
Strombegrenzung ist so zu bemessen, dass der maximale !Strom für den normalen Störung freien Betrieb gerade ausmeioht. Aus ähnlichen Gründen sollte auch die Zeitkon stante der Kapazität C12 in Verbindung mit ,dem Widerstand W11 nicht zu gross gewählt werden.
Es sei bemerkt, @dass sieh die eingeschach telten Impulse auch hier im Gegensatz zu F'ig. 11e @durch minimale :Spannungswerte auuszeichnen können. Eine entsprechende Um- polung der Gleichrichter (z. B. D" in Fig.1,6) und Spannungsanpassung ,der Batterien (z. B.
B11, B12 in Fig. 116) mussdann vorgesehen werden.
Die an Hand von Fig. 8 bis 16 beschrie- benen Methoden und ;Schaltungen lassen sieh ,grundsätzlich auch zur :
direkten Übertragung .der hohen und tiefen Bildfrequenzen bei Kennzeichnung der Sprachfrequenzen durch entsprechende Impulse verwenden. In diesem Fälle sind bei der 8enderschaltung Fig. 9 die ;
S'praehfrequenzen des Sprachgerätes B über Klemmen 92 dem Umschaltgerät D zu zuführen, während die aus dem Filter TPl entnommenen tiefen Bildfrequenzen direkt über die Klemmen ü7 dem Übertragungs- system zugeleitet werden.
Bei oder Empfangs- schaltung der F'ig. 1,0 sind @dann die aus J entnommenen,Sprachfrequenzen dem ;S'prach- wiedergabegerät P zuzuleiten, während .die über TP3 entnommenen tiefen Bildfrequenzen über die Klemmen 1109 zum Bildwiedergabe- gerät Q geleitet werden.
Bei den Sendeschaltungen Fg. 12, 13 und 15 ist am Ausgang,des Bildabtaotgerätes _4 eine Frequenzweiche vorzusehen, welche die tiefen Bildfrequenzen über die Klemmen 127 bezw. <B>137</B> bezw. 157 direkt dein Über tragungssystem zuleitet, während die hohen Bildfrequenzen gemeinsam mit den Sprach frequenzen des Sprachgerätes ss den Klem men 126 bezw. 136 bezw. 156 zugeführt werden.
Bei den Empfängerschaltungen Fig. 14 und 16 ist am Ausgang des Kreises <B>31</B> ebenfalls eine Frequenzweiehe vorzusehen, welche die Sprachfrequenzen dem Sprach- wiedergabegerät P zuführt, während die hohen Bildfrequenzen. gemeinsam mit den aua TP3 entnommenen tiefen Bildfrequenzen zum Bildwiedergabegerät Q geleitet werden.
Eine gewisse Beeinträchtigung der Bild übertragung kann unter Umständen entste hen durch Phasendrehung verschiedener Komponenten des Bildsignals. Bekanntlieb treten stark frequenzabhängige Phasendre hungen bei den elektrischen Filtern im all gemeinen in der Nähe der Grenzfrequenzen auf.
Es empfiehlt sich deshalb, als Grenz- frequenzen der Filter Frequenzen zu wählen, die im Bildsignal möglichst wenig vertreten sind und die für die Bildqualität nicht be sonders wesentlich sind. Man wird also mit Vorteil eine Frequenz wählen, die nicht mit der Zeilenfrequenz oder mit ganzzahligen Vielfachen derselben übereinstimmt.
Derartige stark frequenzabhängige Pha sendrehungen in der Umgebung stark aus- geprägter Grenzfrequenzen können auch um- ;
yangen werden, indem man die Filter zur Trennung der hohen und tiefen Bildfrequen zen nicht mit einer stark ausgeprägten Grenz- frequenz, sondern mit allmählicher frequenz- abhängiger Zu- bezw. Abnahme des Ampli- tudenübertragungsmasses in der Umgebung einer Grenzfrequenz vorsieht.
Schliesslich können auch besondere pha- :sendrehende Netzwerke zur Korrektur der Phasenfehler vorgesehen werden.
Aus den beschriebenen Schaltungsbeispie len geht hervor, dass sich der Erfindungs gedanke in mannigfacher Weise verwirk- lichen lässt, und es ist ersichtlich, dass sich noch za.hlreiehe andere Schaltungen für die Erzeugung und Auswertung der kombinier ten Signale angeben lassen, welche sieh für das erfindurigsgeniäss gekennzeichnete Ver fahren zur gleichzeitigen Übertragung der Fernsehbild- und Sprachsignale über den gleichen Kanal eignen.
Allen Ausführungs formen ist gemein, dass die übermittelten Signale von kurzen Impulsen durchsetzt sind, die in einer derartigen Folge über die einzelnen Zeilen und Bilder verteilt sind, da.ss sie in der optischen Wiedergabe keine ste hende oder bewegte erkennbare Figuren er- nle,en, durch welche der natürliche Bildein- dri@ < =s gestört wird.
Wenn diese Impulse in periodischer Folge rill Signal verteilt sind, so soll im allgemei nen die Grundfrequenz dieser Impulsfolge weder zur Bildzeilen- noch zur Bildweclisel- frequenz in einem rationalen Verhältnis ste hen.
Es sind grundsätzlich zwei Ausführungs formen des erfindungsgemässen Verfahrens möglich. Die kurzen Impulse können zur Kennzeichnung :der Sprachfrequenzen oder auch .der niederen Bildfrequenzen dienen. Im ersteren Falle werden die niederen Bildfre- quenzen inklusive die Gleichstromkompo nente des Bildsignals direkt übertragen.
Hierzu sind Übertragungsmittel mit,der ent sprechenden Niederfrequenz- und Gleieh- stromdurchläsHigkeit erforderlich oder die sehr tiefen Bildfrequenzen (bis höchstens etwa 111o der Zeilenfrequenz) und die Gleich stromkomponente werden durch die Synchro- nisierungszeichen gekennzeichnet und aus diesen in an sieh bekannter Weise zurück gewonnen, so dass gleiclistromundurchlässi,ge Übertragungsmittel zulässig sind.
Wenn je doch die kurzen Impulse zur Kennzeichnung der niederen Bildfrequenzen dienen, so wer den die Spraehfrequeuzen direkt übertragen. d. h. es ist ein Übertragungskanal erforder lich, welcher für die tiefsten zu übertragen den ,Sprachfrequenzen (ca. <B>100</B> Hz) noch durchlässig ist.