DE1051900B - Schaltungsanordnung zur Bildsignalerzeugung in Farbfernsehanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung des visuellen Störabstandes bei Farbf ernsehübertragungen durch Anordnung eines zusätzlichen frequenzabhängigen Gliedes zwischen der Signalelektrode eines Bildsignalerzeugers, der in einem Fernsehsignalgeber für Farbfernsehzwecke verwendet wird, und der ersten Verstärkerstufe des nachfolgenden Verstärkerzuges.

Beim Farbfernsehen, beispielsweise dem NTSC-Farbfernsehverfahren, wird ein vollständiges Farbbildsignal übertragen, das aus dem Helligkeitssignal und dem Chrominanzsignal besteht, wobei der Frequenzbereich des Chrominanzsignales in den oberen Teil des Frequenzbereiches des Helligkeitssignals eingeschachtelt ist. Das Helligkeitssignal erzeugt im normalen Schwarz-Weiß-Empfänger ein Schwarz-Weiß-Bild mit der üblichen Bildqualität. Im Farbfernsehempfänger entsteht durch das Zusammenwirken von Helligkeitssignal und Chrominanzsignal ein farbiges Bild. Demzufolge enthält das Chrominanzsignal (Farbsignal) die Information über die Farbigkeit (Farbart) des zu übertragenden Bildes. Das Chrominanzsignal besteht aus einem Hilfsträger, der in der Nähe des oberen Endes des Frequenzbereiches des Helligkeitssignales liegt und der mit zwei Chrominanzkomponenten (Farbsignalkomponenten), beispielsweise mit den Frequenzbereichen von Obis 0,5 MHzbzw. Obis 1,5 MHz moduliert ist. Das Chrominanzsignal wird im Farbfernsehempfänger zur Wiederherstellung der Chrominanzkomponenten demoduliert. Den Demodulatoren wird dazu derjenige Teil des vollständigen Farbbildsignals zugeleitet, der dem Frequenzbereich des Chrominanzsignals entspricht. Durch die Demodulation werden aber auch die statistischen Störschwankungen des Helligkeitssignals in den Frequenzbereich der Chrominanzkomponenten transformiert, in dem sie durch ihr niedriges Frequenzspektrum visuell sehr störend sind.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Verringerung der Störwirkung der in der Frequenz transformierten statistischen Störschwankungen den Frequenzbereich um den Hilfsträger im Helligkeitssignal abzusenken, weil damit auch die Größe der in der Frequenz transformierten statistischen Störschwankungen geringer wird. Diese Maßnahme hat aber den Nachteil, daß damit auch die Zeichnungsschärfe (Auflösung) des HeI-ligkeitssignals geringer wird.

Es ist weiterhin bekannt, daß in Fernsehsignalgebern, die Bildsignalerzeuger vom Vidicontyp, Orthicontyp, Ikonoskop- bzw. Superikonoskoptyp und Fotozellen verwenden, die Signalelektroden des Bildsignalerzeugers über ein zusätzliches frequenzabhängiges Glied, insbesondere eine geeignet bemessene Induktivität und einen Widerstand, mit der ersten Verstärkerstufe des nachfolgenden Verstärkerzuges S chaltungs anordnung

zur Bildsignalerzeugung

in Farbfernsehanlagen

Anmelder:

Institut für Rundfunktechnik G.m.b.H.,
Baden-Baden, Hans-Bredow-Str. 16

Dipl.-Ing. Norbert Mayer, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

verbunden werden. Durch das zusätzliche frequenzabhängige Glied wird im Frequenzgang des Bildsignales eine resonanzkurvenartige Anhebung erreicht, die im nachfolgenden Verstärkerzug wieder kompensiert wird. Da die statistischen Störschwankungen in den Signalen der Fernsehsignalgeber, die mit den genannten Bildsignalerzeugern arbeiten, fast vollständig nur von den Störschwankungen des Eingangswiderstandes des Verstärkerzuges und den Störschwankungen der ersten Verstärkerstufe sowie der nachfolgenden Verstärkerstufen abhängen, ergibt sich durch die Frequenzgangkompensation eine Verringerung der im Fernsehbild wirksamen StörSchwankungen.

Das Schema der Signalverstärkung bei Bildsignalerzeugern der genannten Typen soll durch die Abbildungen 1 und 2 erläutert werden. Die Abbildung 1 a zeigt die Signal verstärkung ohne zusätzliches frequenzabhängiges Glied. Ein von der Signalelektrode des Bildsignalerzeugers kommender frequenzunabhängiger Signalstrom i_s verursacht am Punkt E infolge des Eingangswiderstandes R_e des Verstärkerzugs und der unvermeidlichen schädlichen Kapazität C_e eine Signalspannung, deren grundsätzlicher Frequenzgang in Abbildung 1 b wiedergegeben ist.

Die Abbildung 2 a zeigt die übliche Anordnung eines zusätzlichen frequenzabhängigen Gliedes, bestehend aus einer Induktivität mit parallel liegendem Widerstand, am Eingang des Verstärkerzuges. Durch das zusätzliche Glied wird die Kapazität C_e in die Kapazitäten C₁ und C₂ aufgetrennt. Bei gleichem Verstärkerzug wie in Abb. 1 a entsteht bei frequenzunabhängigen Signalstrom am Ausgang für die Signalspannung der Frequenzgang der Abb. 2 b; dabei wird die Frequenz im Maximum der Frequenzkurve üblicherweise etwas oberhalb des interessierenden Frequenzbereiches ge-

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legt. Um die Frequenzkurve der Signalspannung am Punkte A innerhalb des interessierenden Frequenzbereiches wieder zu linearisieren, wird im Verstärkerzug die durch das zusätzliche frequenzabhängige Glied verursachte Frequenzganganhebung in dem interessierenden Frequenzbereich kompensiert. Dabei werden durch die Kompensation die durch den Eingangswiderstand R_e und den Verstärkerzug, insbesondere durch die erste Verstärkerstufe, verursachten statistischen Störschwankungen verringert.

In anderen bekannten Schaltungsanordnungen von Bildsignalgebern wird zur Verbesserung des Störabstandes der mit wachsender Frequenz zunehmende Abfall des Frequenzganges des Bildsignals ohne zusätzliches frequenzabhängiges Glied zwischen Signalelektrode und Verstärker durch eine frequenzabhängige Gegenkopplungsschaltung des der Signal elektrode nachgeschalteten Verstärkers kompensiert. Die Gegenkopplungsschaltung ist dabei so dimensioniert, daß die Verstärkung frequenzabhängig ist und entgegengesetzt zum Gang des Eingangsscheinwiderstandes des Verstärkers und damit zum Frequenzgang des Bildsignals verläuft. Der Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung ist, daß bei einstufigen gegengekoppelten Verstärkern die Verstärkung und damit die Gegenkopplung nicht so groß gemacht werden kann, um eine befriedigende Linearisierung zu erzielen und um insbesondere den Abfall bei hohen Frequenzen auszugleichen, der die bei der Demodulation des Chrominanzsignals entstehenden besonders schädlichen niederfrequenten Störschwankungen verursacht. Mit dreistufigen gegengekoppelten Verstärkern wird wohl eine größere Gegenkopplung erzielt; sie neigen jedoch sehr stark zur Selbsterregung, insbesondere dann, wenn die Forderung nach einem über den ganzen Frequenzbereich nahezu konstanten Wert des Eingangswiderstandes des Verstärkers erfüllt werden soll. Bei geeigneter Schaltung kann zwar eine Anhebung im oberen Übertragungsbereich erzielt werden, dieser Anhebung steht jedoch ein verhältnismäßig großer Abfall im Frequenzbereich unterhalb dieser Anhebung gegenüber, wie in der Literatur nachgewiesen und in der Praxis durch Versuche erhärtet worden ist.

Bei einer Schaltungsanordnung zur Bildsignalerzeugung in Farbfernsehanlagen, bei denen ein Teil der Informationen auf einem oder mehreren Unterträgern übertragen wird, die innerhalb des Helligkeitskanals liegen, ist erfindungsgemäß zwischen der Signalelektrode eines oder mehrerer an der Erzeugung des Helligkeitssignals beteiligter Bildsignalgeber und der nachfolgenden Verstärkerstufe ein frequenzabhängiges Glied eingeschaltet, das eine oder mehrere an sich bei Schwarz-Weiß-Fernsehkameras bekannte resonanzartige Anhebungen aufweist, die später wieder ausgeglichen werden. Die Lage dieser Anhebungen bezogen auf das Frequenzspektrum des Helligkeitssignals stimmt mit der Lage der später einzufügenden Unterträger wenigstens annähernd überein.

Wenn beispielsweise bei einer Anpassung des NTS C-Farbfernsehverfahrens an die CCIR-Fernsehnorm die Frequenz des Hilfsträgers 4,2109375 MHz beträgt, muß die Frequenz des Maximums der resonanzkurvenartigen Frequenzganganhebung nach Abb. 2 b möglichst gut mit dieser Frequenz übereinstimmen. Durch die nachfolgende Kompensation der Frequenzganganhebung werden daher im Helligkeitssignal diejenigen Störschwankungskomponenten, deren Frequenzen um den Farbhilfsträger liegen, verringert, und dementsprechend vermindern sich auch die bei der Demodulation des Chrominanzsignales entstehenden tieffrequenten Störschwankungen, während die Zeichnungsschärfe des Helligkeitssignals am Ausgang des Fernsehsignalgebers unverändert bleibt, da die Frequenzganganhebung, die vor der ersten Verstärkerstufe verursacht wird, im nachfolgenden Verstärkungszug kompensiert wird. Auf diese Weise ergibt sich eine visuelle Verbesserung des durch die statistischen Störschwankungen verursachten Störabstandes.

Sofern im Übertragungssystem mehrere Hilfsträger verwendet werden, soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das frequenzabhängige Glied vor der ersten Verstärkerstufe so ausgebildet sein, daß mehrere resonanzkurvenartige Frequenzganganhebungen entstehen, deren Maxima-Frequenzen mit den Frequenzen der im Übertragungssystem verwendeten Hilfsträger möglichst gut übereinstimmen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltumgsanordnung zur Bildsignalerzeugung in Farbfern.seihanlagen, bei denen ein Teil der Information auf einem oder mehreren Unterträgern übertragen wird,, die innerhalb des Helligkeitskanals liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Signalelektrode eines oder mehrerer an der Erzeugung des Helligkeitssignals beteiligter Bildsignalgeber und der nachfolgenden Verstärkerstufe ein frequenzabhängiges Glied eingeschaltet ist, das eine oder mehrere an sich bei Schwarz-Weiß-Fernsehkameras bekannte resonanzartige Anhebungen aufweist, die später wieder ausgeglichen werden, und daß die Lage dieser Anhebungen, bezogen auf das Frequenzspektrum des Helligkeitssignals, mit der Lage der später einzufügenden Unterträger wenigstens annähernd übereinstimmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzabhängige Glied aus einer Induktivität mit parallel liegendem ohmschem Widerstand besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Funk und Ton, 1951, S. 121.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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