Verfahren zur zeitlichen Verschiebung von periodischen Folgen gleichartiger Zeichen. Die Fernsehübertragung mehrerer an ver schiedenen Stellen aufgenommener Ereignisse erfordert besondere Vorkehrungen, wenn die einzelnen aufgenommenen Bilder an der zen tralen Sendestelle überblendet werden sollen.
In vielen Fällen hat es sich als geeignet er wiesen, an dieser zentralen Sendestelle einen Haupttaktgeber vorzusehen, von welchem .die einzelnen Aufnahmestellen über Kabel mit Synchronisierimpulsen versorgt werden.
Da mit die von den einzelnen Aufnahmestellen kommenden Bildsignale in bezug auf ihre Synchronisie@rlücken trotz der verschieden grossen Kabellängen die gleiche Phase haben, d. h. das Bild gegenüber dem Raster nicht verschoben ist, müssen die zur Synchronisie rung der verschiedenen örtlichen Aufnahme stellen bestimmten Impulsfolgen zeitlich ver schoben abgesandt werden, und zwar zweck mässigerweisederart, dass die Grösse der Ver schiebung auf die weitest entfernte Auf nahmestelle bezogen wird.
Hierzu ist es er forderlich, an der zentralen Taktgeberstelle eine Vorrichtung anzuordnen, welche die Möglichkeit bietet, die Impulsfolgen regelbar, unter normalen Verhältnissen etwa bis zu einer Zeile zu verzögern. Bei einem 441-Zei- lenbild beträgt diese Zeit 90,7 ,u sec., was etwa der Länge einer Kabelschleife von 25 km entspricht.
Da die,Synchronisierimpulse aus bekann ten Gründen eine rechteckige Kurvenform haben sollen und daher ausser der Grund welle eine grosse Anzahl von Oberwellen aufweisen, bereitet die Verschiebung solcher Impulse besondere Schwierigkeiten. Eine formgetreue Verschiebung erfordert mehrere hundert Verzögerungsglieder, da bei grosser Bandbreite jedes einzelne Filterglied nur eine kleine Phasenlaufzeit hat.
Die Phasenlauf zeit zum Beispiel einer Drosselkette ist ge geben durch .die Beziehung
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ist also umgekehrt proportional der Grenz- frequenz bezw. dem Durehlassbereich. Man hat daher vereinfachte Verfahren angewen- det, die aber bisher alle nicht den zu stel lenden Anforderungen genügten. Unter die sen gibt es solche, die nur gestatten, Birne feste Verschiebung um
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oder ein Mehr faches davon .vorzunehmen. Es sind aber auch solche bekannt, bei denen eine konti nuierliche Verschiebung vorgenommen wer den kann.
Ein Verfahren der letzteren Gruppe sieht zum Beispiel vor, aua der Im pulsfolge die Grundwelle oder eine höhere Harmonische mit Hilfe eines abgestimmten Schwingungskreises herauszusieben, diese Schwingung zu verzögern und danach mit ihr einen Impulsgenerator zu synchronisie ren. @Venn man bei diesem Verfahren die Grundwelle benutzt, so lässt sich wegen der geringen Flankensteilheit eine einwandfreie Synchronisierung nicht gewährleisten. Be nutzt man aber eine Oberwelle, so ist. es not wendig, den Impulsgenerator so arbeiten zu lassen, dass er nur jeweils auf die dritte oder vierte usw.
Schwingung anspricht, d. h. er muss hierzu eine Frequenzteilung vornehmen. Die Schwierigkeiten bei einem solchen Ver fahren sind hinlänglich bekannt. Ein weite res bekanntes Verfahren sieht vor, durch den Impuls einen Kondensator aufladen zu las sen und, da diese Aufladung nicht momen tan, sondern in Abhängigkeit von der Zeit erfolgt, je nach der gewünschten Impulsver schiebung die Vorspannung einer Ab schneidevorrichtung zu ändern, welche in folgedessen nur von einem bestimmten Span nungswert der an diesem Kondensator auf tretenden .Spannung ab durchlässig ist.
Die ses Verschiebungsverfahren gestattet. aber nur eine Impulsverschiebung um höchstens eine Impulsbreite, aber in keinem Fall um eine ganze Zeilenlänge.
Alle diese bei den bekannten Verfahren zur Verschiebung von Impulsen auftretenden Schwierigkeiten und Mängel werden durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung beseitigt, welches vorsieht, zur zeitlichen Verschiebung von periodischen Folgen gleich artiger Zeichen, die sich aus einer Grund welle und einer grossen Zahl von Oberwellen zusammensetzen, insbesondere von solchen mit rechteckigen Impulsen beim Fernsehen, nur die Grundwelle und eine kleine Zahl von Oberwellen zu verwenden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungs gemässen Verfahrens liegt darin, dass auch Gemische von periodischen Folgen gleicharti ger Zeichen ohne zusätzliche Mittel verscho ben -erden können. Dies ist besonders vor teilhaft für die zeitliche Verschiebung von Sy nchronisieriinpulsgemi.#chen beim Fern sehen.
An Hand der Figuren wird ein Ausfüh rungsbeispiel des Verfahrens nach der Er findung an einer Anordnung zur Durchfüh rung desselben näher erläutert.
Die Impulsfolge 1 gemäss Fig. 1 wird den Klemmen 3, d einer Schaltanordnung nach Fig. 2 zugeführt. Sie wird in der Röhre 5, in deren Ausgangskreis der Teil 6 einer Fil terkette 7 liegt. verstärkt. Über den Konden sator 8 ist der Anodenkreis dieser Röhre 5 an den Gitterkreis der Röhre 9 -gekoppelt, in dem der zweite Teil 10 des Filters 7 liegt. Die erforderliche Zahl der einzelnen einzu- .achaltenden Filterglieder wird durch die Stufenschalter 11 und 12 eingestellt.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, besteht das Filter 7 aus einer Anzahl von einzelnen Fil tergliedern 13, die alle denselben Durchlass- bereich aufweisen, und zwar umfa.sst dieser die Grundwelle und einen kleinen Teil der Oberwellen. Wie bekannt, bewirkt jedes Fil terglied eine bestimmte zeitliche Verschie bung der Schwingungen, welche es zu über tragen hat. \Fenn also eine vorgegebene Ver schiebung erzielt -erden soll, so müssen die Phasenlaufzeiten mehrerer Filterglieder ad diert werden.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die einzelnen Filterglieder nicht nacheinander einzuschalten, wie es an sieh möglich wäre, sondern die gesamte Kette fest und an ihren Enden reflexionsfrei a.bge- sehlossen zwischen den @'erstärkerstufen 5 und 9 anzuordnen und zur Regelung hoch ohinig abzugreifen. Der beiderseitige Ab schlusswiderstand wird gleich dem Wellen widerstand gemacht.
Zum Zwecke einer kon- tinuierlichen regelbaren Verschiebung wäre es notwendig, parallel zum Längsglied der einzelnen Filterglider einen Widerstand an zuordnen,, an dem die Spannungen zu- oder abgeführt werden. Dies würde zu einem zu sätzlichen .grossen Aufwand an Schaltelemen ten führen, was in der Praxis- nicht notwen dig ist, da infolge der an sich kleinen Pha senlaufzeit eines einzelnen Flitergliedes der Vers .hiebungsunterschied zwischen zwei Schaltstufen nicht gross ist.
Wie bereits er wähnt, erfolgt die Zu- und Abführung der Spannungen über die Schalter 11 und 12, deren einzelne Klemmen an bestimmte Punkte der Filterkette 7 angeschlossen Bind. Die Eingangs- bezw. Ausgangsklemme die ser .Schalter liegen an der Anode der Röhre 5 b.ezw. am Gitter der Röhre 9.
An den Ab- g.reifpunkten liegen also parallel zur Kette einerseits der Innenwiderstand der vorge schalteten Röhre 5, anderseits .der Gitterab- leitwidemtand der nachgeschalteten Röhre 9; beide sind, verglichen mit .dem Wellenwider stand der Filterkette, hinreichend gross.
Am Gitter der Röhre 9 tritt je nach der abgegriffenen Zahl von Filtergliedern ein entsprechend verzögerter Kurvenzug 14 ge mäss Fig. 1 ein, bei dem durch die als Ab schneidevorrichtung und gleichzeitig als Steilheitsverstärker wirkende Röhre 9 der unter der gestrichelten Linie 15 liegende Teil des Kurvenzuges 14 abgeschnitten und der restliche verstärkt wird, so dass im Anoden kreis der Röhre 9 ein Impuls 16 erscheint.
Dieser Impuls wird über den Kondensator 17 der folgenden Röhre 18 zugeführt, welche wiederum als Abschneidevorrichtung ge schaltet ist und als Steilheitsverstärker wirkt. Durch diese Röhre wird der obere Teil des Impulses, der oberhalb der gestri chelten Linie 19 liegt, abgeschnitten, so dass im Anodenkreis der Röhre 1.8 wieder ein rechteckiger Impuls 20 erscheint, der in sei ner Form dem Impuls 1 entspricht, aber um das Zeitintervall 21 verschoben ist.
Im An schluss an die Röhre 18 ist über den Konden sator 22 noch eine Röhrenstufe 23 geschal tet, die einmal eine Versteilerungsreserve darstellt und zum andern bewirkt, dass der verzögerte Impuls mit derselben Phase an den Klemmen 24 und 25 abgenommen wer .den kann, mit welcher der zu verzögernde Impuls den Klemmen 3 und 4 zugeführt wurde.
Es hat sich bei praktischen Versuchen er geben, dass eine Verzögerung um die Zeit einer Zeilenabtastung für fast alle Fälle aus reichend ist. Diese Zeit beträgt bei einem 441-Zeilenbild 90,7 ,u sec. Es hat sich weiter hin ergeben, 'dass die Anordnung mit ausrei chender Genauigkeit arbeitet, wenn sich die Amplituden<B>27:</B> 26 = 1: 4 = 5 verhalten.
Bei einem 441-Zeilenbild, bei dem die Zei lenfrequenz 11025 Hz beträgt, wird diese Voraussetzung erreicht, wenn die Filterkette für eineDurchlassbandbreite von 10 : 350 kHz gewählt wird, d. h. die Durchlassbandbreite reicht bis zur 30. Oberwelle. Wenn man aber das Synchronisierimpulsgemisch einer Fern sehdarbietung verzögern will, welches eine tiefste Gundwelle von 25 Hz enthält, so muss die Durchlassbandbreite in diesem Falle von der niedrigsten Grundwelle bie zur 30. Ober welle der höchsten Grundwelle reichen.
Es hat sich für alle vorkommenden Fälle als zweckmässig erwiesen, Tiefpassfilter in Form von Drosselketten zu verwenden. Vorteilhaf- terweise werden in dem einen Teil der Fil terkette 90 Einzelglieder in: 9 Gruppen zu je 10 Einzelgliedern vereinigt und diese 9 Gruppem mit entsprechenden Kontakten eines der beiden Schalter verbunden. Da durch wird eine Grobunterteilung mit einer . Verschiebung von jeweils 10 % .der Gesamt verschiebung erzielt.
Die übrigbleibenden 10 Filterglieder werden mit den Kontakten des andern Schalters direkt verbunden, und es wird dadurch eine Feinteilung von jeweils 10 % der Grobteilung oder 1 % der Gesamt teilung erreicht. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, .den Trennkondensator -8 zwischen beiden 'feilen der Filterketten anzuordnen und im besonderen den Teil 6 zur Feintei lung und den Teil 10 der Filterkette zur Grobteilung zu verwenden. Dies ist deshalb von Vorteil, weil in diesem Falle der grösste Teil der Filterglieder im CTitterkreis der Röhre 9 und damit an niedrigem Potential liegt.
Die erforderliche Abschneidehöhe der Röhren 9 und 18 wird durch die veränder- liehen Widerstände 28 und 29 vorgenommen und die Ausgangsamplitude durch den ver änderlichen Anodenwiderstand 3,0 einregu liert.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung ist, dass die zeitliche Verzögerung von Röh reneigenschaften unabhängig ist und daher sehr betriebssicher arbeitet. Da bei einer Grenzfrequenz von 350 kHz die Induktivitä- ten und Kapazitäten der Filterkette klein sind, ist auch der räumliche Aufwand gering.
Abgesehen von dem beschriebenen Bei spiel im Zusammenhang mit Impulsen für Fernsehdarbietungen, lässt sich das Verfah ren in gleicher Weise auch für die Verschie- bun.g von Impulsen geringerer Steilheit und andere Verwendungszwecke benutzen.
Procedure for the time shifting of periodic sequences of similar characters. The television transmission of several events recorded at different locations requires special precautions if the individual recorded images are to be superimposed on the central transmission point.
In many cases it has been found to be suitable to provide a master clock at this central transmission point, from which the individual recording points are supplied with synchronization pulses via cables.
Since the image signals coming from the individual recording points have the same phase with regard to their synchronization gaps despite the different cable lengths, i. H. If the image is not shifted in relation to the grid, the pulse sequences intended to synchronize the various local recording locations must be sent shifted in time, expediently in such a way that the size of the shift is related to the most distant recording location.
For this purpose, it is necessary to arrange a device at the central clock station which offers the possibility of regulating the pulse trains, delaying them by up to a line under normal conditions. With a 441-line image, this time is 90.7. U sec., Which corresponds approximately to the length of a cable loop of 25 km.
Since the synchronization pulses for well-known reasons should have a rectangular curve shape and therefore have a large number of harmonics in addition to the fundamental wave, the displacement of such pulses presents particular difficulties. A true-to-shape shift requires several hundred delay elements, since with a large bandwidth each individual filter element only has a short phase delay.
The phase delay of a choke chain, for example, is given by the relationship
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is therefore inversely proportional to the cut-off frequency respectively. the throat area. Simplified procedures have therefore been used, but none of these have so far met the requirements to be set. Among these sen there are those that only allow pear fixed displacement around
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or a multiple of it. But there are also those known in which a continuous shift can be made.
One method of the latter group provides, for example, to filter out the fundamental wave or a higher harmonic from the pulse sequence with the help of a tuned oscillation circuit, to delay this oscillation and then to synchronize a pulse generator with it. @If one uses the fundamental wave with this method , perfect synchronization cannot be guaranteed because of the low edge steepness. But if you use a harmonic, this is the case. it is necessary to let the pulse generator work in such a way that it only responds to the third or fourth etc.
Vibration responds, d. H. he must do a frequency division for this. The difficulties in driving such a process are well known. Another known method provides for a capacitor to be charged by the pulse and, since this charging is not momentary but takes place as a function of time, depending on the desired pulse displacement, the bias of a cutting device to change which in consequently only from a certain voltage value that occurs on this capacitor. Voltage is permeable.
This postponement procedure allows. but only a pulse shift by at most one pulse width, but in no case by a whole line length.
All these difficulties and deficiencies occurring in the known method for shifting pulses are eliminated by the method of the present invention, which provides for the temporal shifting of periodic sequences of the same type of characters, which are composed of a fundamental wave and a large number of harmonics, especially for those with rectangular pulses in television, to use only the fundamental wave and a small number of harmonics.
A particular advantage of the method according to the invention is that mixtures of periodic sequences of characters of the same type can also be shifted without additional means. This is particularly advantageous for the time shifting of synchronizing pulse mixtures when watching television.
Using the figures, an exemplary embodiment of the method according to the invention is explained in more detail using an arrangement for implementing the same.
The pulse sequence 1 according to FIG. 1 is fed to the terminals 3, d of a switching arrangement according to FIG. It is in the tube 5, in whose output circle the part 6 of a Fil terkette 7 is located. reinforced. About the capacitor 8 of the anode circuit of this tube 5 is coupled to the grid circle of the tube 9, in which the second part 10 of the filter 7 is located. The required number of individual filter elements to be switched on is set by means of the step switches 11 and 12.
As can be seen from FIG. 2, the filter 7 consists of a number of individual filter elements 13, all of which have the same passage area, namely this includes the fundamental wave and a small part of the harmonics. As is known, each Fil ter member causes a certain time shift environment of the vibrations, which it has to carry over. If a given shift is to be achieved, the phase delays of several filter elements must be added.
It has proven to be useful not to switch on the individual filter elements one after the other, as it would be possible to see, but rather to arrange the entire chain firmly and without reflection at its ends between the amplifier stages 5 and 9 and to regulate it to tap. The mutual termination resistance is made equal to the wave resistance.
For the purpose of a continuously adjustable displacement, it would be necessary to assign a resistor parallel to the longitudinal element of the individual filter gliders, at which the voltages are fed in or removed. This would lead to an additional large expenditure of switching elements, which in practice is not neces sary, since due to the small phase delay of an individual filter element, the difference in shift between two switching stages is not great.
As he already mentioned, the supply and discharge of the voltages takes place via the switches 11 and 12, the individual terminals of which are connected to certain points of the filter chain 7. The entrance or The output terminal of these switches is at the anode of the tube 5 b.ezw. on the grid of the tube 9.
At the tapping points, on the one hand, the internal resistance of the upstream tube 5 and, on the other hand, the grid discharge resistance of the downstream tube 9; Both are sufficiently large compared with the wave resistance of the filter chain.
At the grid of the tube 9, depending on the tapped number of filter elements, a correspondingly delayed curve line 14 occurs according to FIG. 1, in which the part of the curve line 14 located under the dashed line 15 through the cutting device and simultaneously acting as a slope amplifier tube 9 cut off and the rest is amplified, so that a pulse 16 appears in the anode circle of the tube 9.
This pulse is fed to the following tube 18 via the capacitor 17, which in turn is switched on as a cutting device and acts as a slope amplifier. The upper part of the pulse, which lies above the dashed line 19, is cut off by this tube, so that a rectangular pulse 20 appears again in the anode circle of tube 1.8, which corresponds in its form to pulse 1, but around the time interval 21 is shifted.
In connection with the tube 18, a tube stage 23 is connected via the capacitor 22, which represents a steepening reserve on the one hand and ensures that the delayed pulse with the same phase at the terminals 24 and 25 can also be picked up which the pulse to be delayed was fed to terminals 3 and 4.
It has been found in practical tests that a delay around the time of a line scan is sufficient for almost all cases. In the case of a 441-line image, this time is 90.7 µsec. It has also been found that the arrangement works with sufficient accuracy when the amplitudes 27: 26 = 1: 4 = 5 behave.
In the case of a 441-line image in which the line frequency is 11025 Hz, this requirement is achieved if the filter chain is selected for a pass bandwidth of 10: 350 kHz, i.e. H. the pass bandwidth extends up to the 30th harmonic. However, if you want to delay the synchronizing pulse mixture of a television presentation, which contains a lowest fundamental wave of 25 Hz, the passband bandwidth in this case must range from the lowest fundamental wave to the 30th harmonic of the highest fundamental wave.
It has proven to be useful in all cases that occur to use low-pass filters in the form of choke chains. Advantageously, 90 individual links are combined in one part of the filter chain in: 9 groups of 10 individual links each and these 9 groups are connected to corresponding contacts of one of the two switches. As a rough subdivision is made with a. Shift of 10% of the total shift achieved.
The remaining 10 filter elements are connected directly to the contacts of the other switch, and a fine division of 10% of the coarse division or 1% of the total division is thereby achieved. It has proven to be useful to arrange the separating capacitor -8 between the two files of the filter chains and in particular to use part 6 for fine division and part 10 of the filter chain for coarse division. This is advantageous because, in this case, the majority of the filter elements are in the C-grid circuit of the tube 9 and thus at low potential.
The required cutting height of the tubes 9 and 18 is made by the variable borrowed resistors 28 and 29 and the output amplitude is adjusted by the variable anode resistor 3.0.
A particular advantage of the arrangement is that the time delay is independent of tube properties and is therefore very reliable. Since the inductances and capacitances of the filter chain are small at a cut-off frequency of 350 kHz, the space required is also low.
Apart from the example described in connection with pulses for television presentations, the method can also be used in the same way for the displacement of pulses with a lesser steepness and other uses.