DE1412007B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Demodulation von von einer Magnetbandaufzeichnung wiedergegebenen zusammengesetzten Farbferasehsignalen, welche die Bildnachricht sowie Synchronisationsimpulse und Farbsteuerhilfssignale enthalten.

Bei einem bereits bekannten System zur Demodulation eines zusammengesetzten Farbfernsehsignals, das eine Videonachricht und Farbsteuerhilfssignale enthält, sind in dem Farbfernsehempfänger ein Netzwerk, welches das zusammengesetzte Signal empfängt, und ein impulsgesteuerter Oszillator vorhanden, der durch das Farbsteuerhilfssignal gesteuert wird (»Radio und Fernsehen«, 1957, 2. Juliheft, S. 426 bis 432).

Ferner ist ein System zur Dekodierung eines Farbfernsehsignals vorgeschlagen worden, das zum Zwecke der Übertragung danach erneut kodiert wird. Ein Oszillator üblicher Art spricht auf ein Farbsteuerhilfssignal an und hält eine Frequenz aufrecht, die sich mit diesem im Synchronismus befindet (deutsche Patentschrift 1 061 366).

Gegenstand eines weiteren früheren Vorschlags ist eine Einrichtung zur Wiedergabe von Signalen, bei der ein Oszillator vorgesehen ist, dessen Frequenz mit einer verhältnismäßig großen Zeitkonstante mit der aus mindestens einem der Teilsignale wiedergewonnenen Pilotfrequenz synchronisiert ist (deutsche Patentschrift 1 071 754).

Ferner wurde eine Anordnung zur Wiedergabe von auf einem beweglichen Medium aufgezeichneten, ein periodisch wiederkehrendes Bezugssignal und eine phasenmodulierte Trägerschwingung enthaltenden Signalen vorgeschlagen, bei welcher zur Demodulation ein Lokalfrequenzschwingungszug durch einen Oszillator, der zur Demodulation der phasenmodulierten Trägerschwingung ein Signal der Mittenfrequenz des Trägers liefert, erzeugt wird, dessen Phasenlage durch das vorangehende Farbsynchronsignal gesteuert wird (deutsche Patentschrift 1 100 682).

Weiterhin wurde ein Verfahren zur Beseitigung von durch Schwankungen des Aufzeichnungs- oder Wiedergabemechanismus verursachten Störungen aus einem von einem Aufzeichnungsmedium abgetasteten Farbfernsehsignal vorgeschlagen, wonach die Farbsynchronsignale von dem zusammengesetzten Signal abgetrennt und mit einer ersten festen Frequenz gemischt werden, derart, daß ein abgeleitetes Farbsynchronsignal entsteht, und wobei der Farbunterträger aus dem zusammengesetzten Signal abgetrennt und mit einer zweiten festen Frequenz gemischt wird, die um die Frequenz der abgetrennten Farbsynchronsignale höher liegt als die erste feste Frequenz und wobei das so abgeleitete Farbunterträgersignal mit dem abgeleiteten Farbsynchronsignal derart gemischt wird, daß das entstehende Differenzsignal einen mit der Farbinformation modulierten Farbunterträger ergibt, der frei von den zu beseitigenden Schwankungen ist (deutsche Patentschrift 1 106 799).

Die Erfindung geht von folgenden Überlegungen aus:

Die Farbinformation eines Farbfernsehsignals wird bekanntlich als ein Paar von Frequenzen übermittelt, welche auf einen Farbunterträger moduliert sind; es ist dies ein zweiphasiges Modulationssystem. Nach den FCC-Normen, welche aufgestellt wurden, um die Wiedergewinnung von Farbinformationen aus dem übertragenen Videosignal zu ermöglichen, soll die Phasenverschiebung des Unterträgers im Bereich eines Bestreichungs- bzw. Abtastintervalls 5° nicht überschreiten, die absolute Unterträgerfrequenz darf nicht mehr als drei Millionstel insgesamt abweichen, und die maximale Frequenzdriftgeschwindigkeit soll innerhalb von einem Zehntel Zyklus pro Sekunde aufrechterhalten werden. Wenn diese drei Bedingungen erfüllt werden, ist der Empfänger in der

ίο Lage, die Farbinformation Q und / mittels gebräuchlicher synchroner Demodulationsverfahren genau wiederzugeben. Um den Empfänger in die Lage zu versetzen, die Helligkeitskomponente (Y) mit den Farbkomponenten (Q und /) darzubieten und die Unterträger-Seitenbänder auf dem Schirm zu kombinieren, ist es erforderlich, daß die Phasenverschiebung des Unterträgers gegenüber der Vorderkante des Synchronisierimpulses nicht über 45° hinausgeht. Wenn alle diese Erfordernisse erfüllt sind, ist der Empfänger in der Lage, die Farbinformation wiederzugeben und ein brauchbares Farbbild zu erzeugen. Breitbandige Signalnachrichten, wie z. B. die einfarbigen Fernsehsignale sowie Farbfernsehsignale, können auf einem Magnetband magnetisch aufgezeichnet und danach reproduziert werden, um das ursprüngliche Signal wiederzugeben. Nach eigenen früheren Vorschlägen kann hierzu ein relativ breites Magnetband zusammen mit einer umlaufenden Kopfanordnung verwendet werden. Die Kopfanordnung enthält mehrere in Abständen auf ihrem Umfang angeordnete Magnetköpfe, die nacheinander quer oder schräg über das Band streichen, während dieses in Längsrichtung bewegt wird. Die Ränder des Bandes werden jeweils gelöscht und dienen zur Aufnahme von Ton- und Steuersignalinformationen. Die übrigen, quer oder schräg verlaufenden Spurteile haben eine solche Länge, daß jeweils das Endteil einer Spur an einer Kante des Bandes eine Aufzeichnung enthält, welche eine Wiederholung des Endes der nächsten Spur an der anderen Kante des Bandes darstellt.

Es ist dabei wichtig, die Umfangsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsköpfe konstant zu halten bzw., wenn abweichend von vorstehendem eine Aufzeichnung in Längsrichtung des Bandes angewendet wird, eine konstante Antriebsrollengeschwindigkeit einzuhalten. Jede Veränderung dieser Geschwindigkeiten führt zu Frequenz- und Phasenfehlern der aufgezeichneten Signalnachricht. Solche Veränderungen oder Schwankungen können Takt- und Phasenfehler verursachen, welche mit den FCC-Normen für Farbfernsehfunk nicht vereinbar sind. Phasen- und Taktfehler im wiedergegebenen Signal können auch durch die Änderung der Abmessungen des Magnetbandes auf Grund von Temperaturänderungen, auf Grund der Bandspannung od. dgl. verursacht werden. Ferner kann sich bei einem Drehkopf-Aufzeichnungsgerät die Kopfanordnung abnutzen, wodurch sich eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit des Abtastspaltes ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Takt- und Phasenfehler innerhalb der FCC-Normen gehalten werden, mit anderen Worten, es liegt hier die Aufgabe zugrunde, für eine phasengetreue Demodulation der Farbinformation zu sorgen. Die Erfindung bezieht sich auf ein System der eingangs genannten Art, bei welchem in Abhängigkeit

von den Farbsteuerhilfssignalen ein Hilfsoszillator phasengetreu in bezug auf den Einsatzpunkt gesteuert wird, durch den Lokalfrequenzschwingungszüge erzeugt werden, deren Frequenz im wesentlichen gleich derjenigen der Farbsteuerhilfssignale ist und eine augenblicklich gesteuerte Phasenlage in bezug auf das letzte vorangehende Farbsteuerhilfssignal des wiedergegebenen zusammengesetzten Signals aufweist. Die kennzeichnende Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß durch Vergleich des letzten Teiles jeweils eines Lokalfrequenzschwingungszuges mit dem ersten Teil des nächstfolgenden Lokalfrequenzschwingungszuges ein Steuersignal gebildet wird, welches zur Steuerung der Frequenz der Lokalfrequenzschwingungszüge dient, und daß die zusammengesetzten Signale und die nach Phase und Frequenz gesteuerten Lokalfrequenzschwingungszüge einer zum Demodulieren der nachfolgenden Zeile der Bildnachricht dienenden Demodulationseinrichtung zugeführt werden.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Der Anschaulichkeit halber wird dabei von einem bekannten Magnetbandgerät zur Aufzeichnung bzw. Wiedergabe von Farbfernsehsignalen ausgegangen, auf das die Erfindung anwendbar ist, und auch dieses Gerät, soweit es für die Verständlichkeit der Wirkungsweise erforderlich ist, beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines solchen Magnetband-Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerätes, bei welchem das System gemäß der Erfindung angewandt wird;

F i g. 2 ist ein Blockschema der Schaltung für die elektronische Korrektur von Phasen- und Taktfehlern, die beim Aufzeichnen und/oder bei der Wiedergabe von Farbfernseh-Videonachrichten auftreten können;

F i g. 3 zeigt die Signalwellenformen an den Stellen A, B und C des in Fig. 2 dargestellten Schaltungsschemas;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Signalwelle von F i g. 3, C;

F i g. 5 zeigt Signalwellen an den Stellen A ./. E der Schaltung von Fig. 2;

Fig. 6 zeigt die Signalwellen an den Stellen A, B der Schaltung von F i g. 2;

F i g. 7 ist eine perspektivische Darstellung des Aufbaues einer zur Verwendung in einem Gerät nach F i g. 2 geeigneten Verzögerungsleitung;

F i g. 8 ist ein Blockschema einer zur Durchführung der Schaltvorgänge in dem System gemäß F i g. 1 geeigneten Schalteinrichtung;

F i g. 9 zeigt als Blockschema einen Austastschalter zur Verwendung in dem System nach Fig. 1;

Fig. 10 ist eine Ansicht einer geeigneten Antriebseinrichtung für das Magnetband.

Wie F i g. 1 und 10 veranschaulichen, wird das Magnetband 11, wie üblich, mittels einer Antriebsrolle 13, die in Verbindung mit einer Gegendruckrolle 14 wirksam ist, in Längsrichtung an der Magnetkopfanordnung vorbeibewegt. Mehrere Magnetkopfeinheiten 16 werden von einer Scheibe oder Trommel 18 getragen, die von einem Synchronmotor 19 angetrieben wird. Führungen 21 dienen zum Halten des Bandes in gewölbter Stellung entsprechend der kreisförmigen Gestalt der Kopftrommel, so daß das Band nacheinander von den Köpfen berührt wird, wenn sie quer über das Band streichen.

Das Band 11 wird der Magnetkopfanordnung von einer Abwickelspule 22 aus zugeführt und dann auf eine Aufwickelspule 23 aufgewickelt. Das Band wird durch Führungszapfen 24 und 26 sowie Führungsrollen 27 und 28 an der Magnetkopfanordnung 12 vorbeigeführt. Die Abwickel- und Aufwickelspule können, wie üblich, von Wickeltellern getragen werden. Für diese können besondere Antriebsmotoren vorgesehen sein.

ίο Im Betrieb befindet sich jeweils ein Kopf mit dem Band in Berührung. Die Köpfe sind durch einen Kommutator mit den elektronischen Bestandteilen des Systems verbunden. Der Kommutator kann Schleifringe, die an je einen Kopf angeschlossen sind, und Bürsten aufweisen.

Bei der Aufzeichnung einer Signalnachricht werden die Drehzahl der Kopftrommel 18 und die Drehzahlgeschwindigkeit der Antriebsrolle 13 in einer bestimmten Relation gehalten. Beim Wiedergabe-Vorgang wird die Relation der Geschwindigkeiten der Kopftrommel 18 und der Antriebsrolle 13 in engen Grenzen genauso wie bei der Aufzeichnung aufrechterhalten. Hierzu wird bei der Aufnahme ein Steuersignal auf einer Kontrollspur längs der unteren Kante des Bandes durch eine Magnetkopfeinrichtung 31 aufgezeichnet; bei der Wiedergabe wird es zum Steuern der Relativgeschwindigkeiten von Trommel und Antriebsrolle benutzt. Ein Aufzeichnungskopf 32 dient zum Aufzeichnen der Tonnachricht auf einer Seite des Magnetbandes. Löschköpfe 33 und 34 für die Tonspur und die Kontrollspur können den Köpfen 31 und 32 vorauslaufen.

Die in F i g. 1 veranschaulichte Schaltung läßt sich in einen Geschwindigkeitssteuerungsteil und in einen die Videoelektronik umfassenden Teil einteilen.

Eine Wechselstromquelle 36 liefert die Steuerfrequenz, z. B. die Netzfrequenz mit 60 Hz. Diese wird an einen Vervielfacher 37 gelegt, um eine Signalfrequenz von beispielsweise 240 Hz zu bilden. Das Signal aus dem Frequenzvervielfacher wird an einen Verstärker 38 gelegt, der den Synchronmotor 19 für den Antrieb der Kopftrommel 18 mit den Magnetköpfen 16 speist.

Ferner sitzt eine umlaufende Scheibe 39 auf der Motorwelle, die zur Hälfte weiß und zur Hälfte schwarz ist. Das Licht einer Lichtquelle 41 wird von der Scheibe auf eine Fotozelle 42 reflektiert. Die Fotozelle 42 liefert eine Rechtecksignalwelle mit einer Frequenz, die gleich der Drehzahl des Motors 19 ist, hier z. B. 240 Hz. Diese wird über einen Impulsformer 43 an einen Frequenzteiler 44 gelegt, der zum Unterteilen der Frequenz dient. Zum Beispiel kann der Teiler 44 die Frequenz durch vier teilen, so daß er eine 60-Hz-Frequenz an das Bandfilter 46 liefert, das ein annähernd sinusförmiges Ausgangssignal bildet. Diese wird beim Aufzeichnungsvorgang an einen Verstärker 47 gelegt, der den Antriebsrollenmotor 48 speist. Der Antriebsrollenmotor wird also mit einer Drehzahl angetrieben, die in einer direkten, zwangläufigen Beziehung zu der Drehzahl der Kopftrommel 18 steht. Bei jeder vollständigen Umdrehung der Kopftrommel bewegt sich das Band um eine vorbestimmte Strecke weiter.

Der Impulsformer 43 ist über ein Filter 49 an einen Kontrollspurverstärker 51 gelegt, der sein Signal dem Kontrollspuraufzeichnungskopf 31 zuliefert.

Bei der Wiedergabe wird das Steuersignal 36

wieder an den Vervielfacher 37 gelegt, verstärkt und dem Synchronmotor 19 zugeführt. Der Motor treibt die Kopftrommel mit der richtigen Drehzahl für das Abtasten der Queraufzeichnung. Die Fotozelle 42 bildet ein Signal, das geformt und über das Filter 49 geleitet wird. Das Signal aus dem Filter 49 wird einem Phasenvergleicher in dem Antriebsrollenservoverstärker 52 zugeführt. Dem Phasenvergleicher wird auch ein Signal aus dem Wiedergabeverstärker 53 der Steuerspur zugeführt; der genannte Verstärker wird bei der Wiedergabe aus dem Steuerspurkopf gespeist. Der Phasenvergleicher erzeugt ein resultierendes Signal, das eine Funktion der Phasendifferenz zwischen den Signalen aus der Steuerspur und der Fotozelle ist. Dieses Signal wird über ein Filter an das Gitter einer Reaktanzröhre gelegt, die eines der frequenzbestimmenden Elemente eines Wienschen Brückenoszillators ist. Der Oszillator arbeitet nominell bei der Aufzeichnungsfrequenz (beim Ausführungsbeispiel 60 Hz), aber die Frequenz wird durch das Signal aus dem Phasenvergleicher nach oben und nach unten modifiziert. Das Ausgangssignal wird dem Verstärker 47 zugeführt, der die Antriebsrolle antreibt und ihre Drehzahl steuert.

Die Antriebsrolle 13 dreht sich bei der Wiedergabe innerhalb enger Grenzen mit genau derselben Relation zur Antriebstrommel 18, wie sie es beim Aufzeichnungsvorgang tat. Ist die Trommel zu Beginn eines Wiedergabevorgangs einmal auf die Mitte einer Spur eingestellt, so hält das System die Relation konstant, und die umlaufenden Köpfe tasten die aufgezeichneten Video-Querspuren unentwegt richtig ab.

Der untere Teil von Fig. 1 enthält die Video-Elektronik.

Die Aufzeichnungselektronik kann aus Einrichtungen zur Erzeugung eines modulierten Trägers und Aufzeichnungsverstärkern bestehen. Vorzugsweise wird eine FM-Aufzeichnung (Frequenzmodulations-Aufzeichnung) verwendet, jedoch kann auch AM (Amplitudenmodulation) benutzt werden. Angenommen, es wird FM-Aufzeichnung verwendet, so kann die Aufzeichnungselektronik einen Modulator 62 und einen Aufzeichnungsverstärker 63 enthalten. Der Ausgang des Verstärkers 63 wird zyklisch abwechselnd an die einzelnen Kopfverstärker 66 bis 69 gelegt.

Das dargestellte System verwendet eine Frequenzmodulationsaufzeichnung mit einem relativ schmalen Band (Schmalband-Frequenzmodulation). Wenn / die der maximalen Signalamplitude entsprechende Abweichung darstellt und fm die höchste Modulationsfrequenz bezeichnet, so ist das Verhältnis f/fm relativ klein; es liegt in der Größenordnung von 0,2, kann aber auch einen Betrag bis zu etwa 0,75 haben. Die Frequenzabweichung von der Mittenfrequenz kann derartig sein, daß die Trägerfrequenz von 4,5 MHz sich von ihrem Mittenwert um etwa 1 MHz entfernt, wenn die Amplitude des modulierenden Signals ihren höchsten Wert hat.

Als Modulator kann bei Frequenzmodulation, wenn die Abweichung den Betrag von 1 MHz nicht übersteigt und die Träger nicht über etwa 6 MHz hinausgehen, ein Multivibrator-Oszillator verwendet werden, dessen Frequenz durch Direktanlegung des Signals an sein Steuergitter gesteuert wird. Der Multivibratorausgang wird durch an sich bekannte Breitbandverstärker verstärkt; er wird an den Verstärker 63 und von da aus an die Kopfverstärker 66 bis 69 gelegt.

Bei der Wiedergabe wird der Ausgang jedes Kopfes einzeln an den zu ihm gehörenden Vorverstärker 71, 72, 73 bzw. 74 gelegt. Die vier Vorverstärker sind an eine Schaltvorrichtung 61 angeschlossen. Von der Schaltvorrichtung aus wird ein einzelnes mit der Kanalfrequenz moduliertes Signal dem Demodulator 76, der von der vorher beschriebenen Art sein kann, zugeführt.

Es ist erforderlich, bei der Wiedergabe das verstärkte Ausgangssignal jeweils aus einem Kopf abzuleiten, indem von einem Vorverstärker 71 bis 74 auf den nächsten in einem Moment während des Signals umgeschaltet wird, in welchem die kleinstmögliche Verzerrung in das wiedergegebene Signal eingeführt wird. Es kann eine elektronische Schaltvorrichtung verwendet werden.

Dieses Schaltsystem ist schematisch in F i g. 8 dargestellt; es enthält vier Schaltröhren, die als Einzelschalter für jedes der aus den vier Vorverstärkern kommenden Signale wirken. Die Steuerimpulse für diese Röhren werden aus den aus der Fotozelle kommenden Rechteckwellen abgeleitet. Die Spannung wird verstärkt und gefiltert und gelangt als 240-Hz-Sinuswelle in den Schalter. Die Aufgabe des Schalters ist es, aus diesem anfänglichen Taktsignal die für das Schalten der Röhren im zeitlich richtigen Augenblick erforderlichen Fortschaltimpulse zu bilden. Die Röhren erfordern zum Schalten die Anlegung einer positiven Spannung sowohl an das Steuergitter als auch an das Schutzgitter.

Die an die Gitter angelegten 240-Hz-Rechteckwellen sind um 90° gegeneinander verschoben. Sie verleihen jeder Röhre im Turnus die Bereitschaft für die Einschaltung. Der jeweilige Schaltzeitpunkt wird dann durch die Anlegung eines positiven Impulses, der an das Schutzgitter der entsprechenden Röhre angelegt wird, bestimmt. Diese Impulse werden ebenfalls aus der Rechteckwelle abgeleitet; sie sind 480-Hz-Impulse mit kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten. Sie werden durch Verdoppeln der Frequenz des anfänglichen 240-Hz-Eingangs an der Schaltvorrichtung gebildet, wobei das Signal dreimal verstärkt und begrenzt wird, um einen steilen Signalanstieg zu gewährleisten. Diese Signale werden über einen Phasenteiler an die Schutzgitter der Röhren angelegt, so daß abwechselnd die einen Röhren in ihrer Phase positive Impulse und die anderen um 180° phasenverschobene positive Impulse empfangen. Nur diejenige Röhre, für welche das Zusammentreffen sowohl des 240-Hz-Schaltimpulses als auch eines 480-Hz-Schlüsselimpulses gerade zutrifft, wird eingeschaltet. Für das 240-Hz-Eingangssignal wird ein veränderbarer Phasenteiler vorgesehen, um die relative Phasenlage zwischen den Signalen und der Schaltfunktion zu steuern.

Ferner ist dafür gesorgt, den Zeitpunkt des Schaltens so zu regulieren, daß die Schaltung während des horizontalen Rücklaufs eines Videosignals stattfindet. Die Taktsignale werden von einem Austastschalter geliefert (F i g. 9) und in den 480-Hz-Rechteckwellenformungskreis eingeführt. Da die vorderen und hinteren Kanten der 480-Hz-RechteckwelIe den Schaltzeitpunkt bestimmen, werden diese auf die hintere Schwarzschulter des horizontalen Austastimpulses gelegt.

In F i g. 8 ist ein vollständiges Schema der Schaltvorrichtung gezeigt. Der 240-Hz-Sinuswelleneingang läuft über den veränderbaren Phasenschieberkreis

81 und wird durch den Verstärker 82 verstärkt. Durch Anlegen des Signals an einen Vollweggleichrichter 83, dessen Ausgangsgrundfrequenz 480 Hz beträgt, wird eine Frequenzverdoppelung bewirkt. Die Harmonischen werden durch ein Bandfilter beseitigt. Das 480-Hz-Signal wird an die Verstärkerund Begrenzerstufe 84 gelegt, wo es in einen Rechteckimpuls mit steilen Flanken umgewandelt wird. Der Impuls wird dann an den Phasenteiler 86 gelegt, dessen beide Ausgänge um 180° phasenverschoben sind. Der in Phase befindliche Impuls wird dem Schutzgitter der Schaltröhren 91 und 93, der außer Phase befindliche den Schutzgittern der Röhren 92 und 94 zugeführt.

Das 240-Hz-Signal aus dem Verstärker 82 wird ebenfalls den beiden genau gleichen, zugleich als Begrenzer wirkenden Verstärkereinrichtungen 96 und 97 zugeführt. Jedoch wird vor dem Eintritt in einen dieser Kanäle das eine der Signale um 90° gegenüber dem anderen verschoben. Der Ausgang aus diesen beiden Kanälen wird über Phasenteiler 98 und 99 geleitet, um dadurch vier Rechteckwellensignale zu bilden, die sich in einem Phasenviereck befinden. Diese vier Signale sind die vier Impulse, die als Vorbereitungs- oder Steuerimpulse für die Schaltröhren 91 bis 94 benutzt werden. Sie werden zusammen mit dem reproduzierten Signal aus dem entsprechenden Abtastkopf an die Steuergitter angelegt.

Fig. 9 zeigt ein Blockschema eines Ausblendschalters. Das zusammengesetzte Videosignal wird an einen Verstärker 101 und einen Begrenzer 102 gelegt, deren Ausgang dazu dient, einen mit 15,75 kHz frei laufenden Multivibrator 103 zu sperren. Da die hintere Kante des Impulses dieses Multivibrators die Schaltzeit bzw. den Schalttakt steuert, wird eine veränderbare Steuerung vorgesehen, um die Schaltzeit innerhalb der hinteren Schwarzschulter einzustellen. Ein Rechtecksignal aus dem Multivibrator 103 wird bei 104 differentiert, begrenzt und bei 106 verstärkt, um einen scharfen Impuls in Übereinstimmung mit der hinteren Kante der Rechteckwelle zu erzeugen. Im gleichen Falle wird das 480-Hz-Tastsignal aus der Schaltvorrichtung begrenzt, bei 107 verstärkt und an den Phasenteiler 108 gelegt. Der Ausgang des Phasenteilers wird bei 109 verstärkt und an einen Phasenteiler 111 gelegt. Die 15,7-kHz-Impulse werden über Widerstände 112 und

113 zu dem Ausgang des Phasenteilers hinzuaddiert. Das Summensignal wird dann durch die Begrenzer

114 und 116 begrenzt und an einen Multivibrator 117 gelegt. Die Auslösung oder das Triggern erfolgt in der Weise, daß die Impulse aus dem oberen Kanal den Multivibrator auf die eine Polarität springen lassen, während die Impulse aus dem unteren Kanal ihn auf die entgegengesetzte Polarität springen lassen. Der erste in jeder Gruppe auftretende Impuls bringt den Multivibrator zum Springen. Beide Kanten der rechteckigen Ausgangssignale entsprechen zeitlich der hinteren Schwarzschulter des Video-Austastsignals.

Wie bereits eingangs erwähnt, kann der Signalausgang aus dem Demodulator 76 Takt- und Phasenfehler enthalten, die untragbar sind. Das bedeutet, daß das demodulierte wiedergegebene Videosignal nicht direkt an einen Sender für eine Übertragung angelegt werden kann, da ein Empfänger die Information nicht so wiedergeben könnte, daß ein zufriedenstellendes Bild erzeugt wird. Diese Fehler können durch Längüng oder durch Kontraktion des Magnetbandes, durch Abnutzung der Köpfe sowie durch Schwankungen der Drehzahl der Drehkopfanordnung od. dgl. auftreten. Die Schaltung, die hier beschrieben werden soll, dient zur Bildung einer Frequenz, die in der Lage ist, das Signal Zeile für Zeile zu demodulieren, um die Leucht- und Farbsignale Y, Q und / zu erzeugen. Diese können zwecks Übertragung in gebräuchlicher Weise dann nochmals ίο auf einen neuen Unterträger moduliert werden.

Die Schaltung (Frequenzsteuerung) 121 ist in F i g. 2 noch mehr im einzelnen dargestellt. Kurz gesagt, empfängt sie das zusammengesetzte Signal aus dem Demodulator 76 und dient zur Erzeugung einer lokalen Frequenz, die durch das vorangehende Farbsteuerhilfssignal gesteuert-wird. Die Erzeugung der lokalen Frequenz geschieht augenblicklich. Das Signal wird in modulierenden Stromkreisen dazu benutzt, die Q- und /-Signale aus dem zusammengesetzten Signal wiederzugewinnen.

Der Ausgang aus dem Demodulator 76 wird an ein Bandfilter 122 gelegt, das beispielsweise eine Verstärkung vom Betrag 100 und eine Bandbreite von etwa 2,5 bis 4,5 MHz haben kann. Das verstärkte Signal aus dem Ausgang des Verstärkers 122 ist in Fig. 3, A gezeigt. Wie an sich bekannt, enthält das Signal einen horizontalen Austastimpuls 123 und die Videosignalnachricht 124. Der horizontale Austastimpuls 123 enthält den horizontalen Synchronisierimpuls 126 und das Farbsteuerhilfssignal 127. Wie bekannt, besitzt das Farbsteuerhilfssignal eine mimmale Periode von acht Zyklen.

Der Ausgang aus dem Verstärker 122 wird an eine Spitzenklemm- und Begrenzungsvorrichtung 128 angelegt, welche Ausbrüche von konstanter Amplitude schafft, die in der Umgebung von 3,58 MHz rein sind von jeglichem sonstigem Informationsgehalt. Die Amplitude ist kleiner als etwa 80 % derjenigen des Farbsteuerhilfssignals. Demzufolge kann die Burst-Amplitude theoretisch 80 %> abfallen, ohne den Ausgang der Spitzenklemm- und Begrenzungsvorrichtung 128 zu beeinflussen. Der Ausgang der Spitzenklemm- und Begrenzungsvorrichtung 128 ist in F i g. 3, B dargestellt. Das Intervall 131 entspricht der hinteren Schwarzschulter; das Intervall 132 entspricht dem aktiven Abtast- oder Videosignalintervall; das Intervall 133 entspricht der vorderen Schwarzschulter, und das Intervall 134 entspricht dem Burst-Intervall. Der Ausgang aus der Spitzenklemm- und Begren-Zungseinrichtung wird an einen Resonanzkreis 136 gelegt. Der Resonanzkreis 136 ist ein solcher von gemäßigt hoher Güte, der annähernd 25 Zyklen oder Schwingungen des Farbsteuerhilfssignals oder etwa 7 Mikrosekunden für seinen vollständigen Aufbau (bzw. die gleiche Zeit für seinen Abfall) benötigt. Es ist dies weniger als der Zeitbetrag zwischen der Vorderkante des Austastimpulses und dem Beginn des Farbsteuerhilfssignals, so daß in demjenigen Augenblick, wo das Farbsteuerhilfssignal angelegt wird, keine Energie aus dem Videosignal in den Resonanzkreis übertragen wird. Dieser Stromkreis weist einen ziemlich linearen Anstieg während der ersten acht Schwingungen des Farbsteuerhilfssignals 134 auf, so daß die achte Schwingung des Resonanzkreises das geometrische Mittel sowohl in Phase als auch in Amplitude der vorausgehenden acht Schwingungen des Farbsteuerhilfssignals ist. Werden die Güte-Werte des Resonanzkreises entsprechend ausgewählt, so

ergibt sich eine Signalwelle der in F i g. 3, C dargestellten Art. Die Amplitude des Resonanzkreises baut sich also während des Burst-Intervalls so auf, wie bei 137 gezeigt, und fällt dann, wie bei 138 gezeigt, ab. Die aktive Bestreichung bzw. Abtastung wird durch das Intervall 139 und die horizontale Ausblendperiode vor dem Burst durch 141 dargestellt.

In F i g. 4 ist eine Darstellung der Teile 137 und 138 des Resonanzkreises in größerem Maßstab gegeben. Daraus ist zu ersehen, daß der Resonanzkreisstrom sich praktisch linear bis zu dem achten Zyklus aufbaut und danach entsprechend abfällt. Ein Schaltoder Steuerkreis, der zum Auswählen des achten Impulses dient, welcher die dem Zeitmittel der vorausgegangenen acht Zyklen entsprechenden Informationen enthält, wird nachstehend beschrieben.

Das Signal wird ferner an einen Synchronisierimpulstrenner und Verstärker 142 gelegt, der dazu dient, die horizontalen Synchronisierimpulse abzustreifen und diese zu verstärken. Die abgestreiften horizontalen Synchronisierimpulse werden an einen Differentiationskreis 143 und einen Impulsformer 144 gelegt, der dazu dient, positive Schaltimpulse mit flachem Kopf 146 (vgl. F i g. 5), welche den horizontalen Synchronisierimpulsen 126 unmittelbar folgen, zu erzeugen. Die Schaltimpulse haben eine Dauer von annähernd 44 Mikrosekunden (3,5 bis maximal 4,75 Mikrosekunden).

Die Schaltimpulse werden an einen monostabilen Multivibrator 147 angelegt. Der Multivibrator ist so ausgebildet, daß er nicht ohne gleichzeitige Anlegung der Impulse 146 an die Leitung 148 und der Impulse aus der Spitzenklemm- und Begrenzereinrichtung 128 an die Leitung 149 triggert. Wenn reine Bursts aus dem Spitzenklemm- und Begrenzungsverstärker 128 an den Multivibrator 147 über die Leitung 149 angelegt werden, triggert der Multivibrator entsprechend der in Fi g. 5, C angegebenen Kurve 151.

Der Multivibrator 147 ist ein monostabiler Multivibrator, der eine Zeitkonstante hat, welche der Zeitspanne von acht Zyklen oder Schwingungen des Farbsteuerhilfssignals plus oder minus 45°, wie durch den Pfeil 152 angegeben, entspricht. Wenn der Multivibrator 147 in seinen Ursprungszustand zurückkehrt, wird die ansteigende Signalwellenform 153 an den Differentiationskreis 154 gelegt, der dazu dient, einen scharf ansteigenden Impuls zu formen. Der Differentiator enthält auch eine Begrenzervorrichtung, welche dazu dient, den obersten Teil der durch den Differentiationskreis gebildeten Impulsspitze abzuschneiden und eine Signalwelle von der bei 155 in F i g. 5, D gezeigten Art zu erzeugen. Die hintere Kante der Welle 155 kann in ihrer zeitlichen Lage um plus oder minus 45° schwanken.

Der Impuls 155 wird dann an das Steuerorgan 156 gelegt und dient dazu, dieses zu öffnen. Bei geöffnetem Steuerorgan 156 wird die positive Halbwelle des achten Zyklus des Farbsteuerhilfssignals durch das Steuerorgan hindurchgelassen, wie bei 157 in Fig. 5, E angegeben. Die positive Welle 157 wird an einen Phasentrenner 158 gelegt, der ein Paar von Impulsen 161, 162 bildet. Der Impuls 161 wird durch die Diode 163 durchgelassen und erscheint an der Leitung 164, wie bei 166 angegeben. Der Impuls 162 wird an eine Verzögerungsleitung angelegt, welche dazu dient, die Übertragung des Impulses zu verzögern. Der Ausgang der Verzögerungsleitung wird an eine Diode 168 gelegt, und der Impuls erscheint bei 169. Die Zeitspanne zwischen der Anlegung des Impulses 166 und des Impulses 169 an die Leitung 164 wird durch die Verzögerung der Verzögerungsleitung 167 bestimmt; beispielsweise wurde sie in einem Fall mit etwa 0,3 Mikrosekunden eingestellt. Der Impuls 166 (F i g. 2) dient zum Laden des Kondensators 171 im negativen Sinne, wie bei 173 in dem Impuls 172 angegeben. Der Kondensator ίο bleibt dann geladen, bis der Impuls 169 an ihn angelegt wird. Der Impuls 169 entlädt den Kondensator, wie bei 174 angegeben. Somit wird ein Rechtecksignal geformt, dessen Impulsdauer genau gleich der Zeitspanne zwischen den Impulsen 166 und 169, im vorliegenden Falle 0,3 Mikrosekunden ist. Diese Dauer läßt sich durch Regeln der Verzögerung in der Verzögerungsleitung 167 steuern.

Der Impuls 172 wird an das Steuergitter des Verstärkers 177 gelegt und dient zum Abschalten des Verstärkers für eine der Periode des Impulses gleiche Dauer. Wenn der Verstärker eingeschaltet wird, wird der Ausgang an ein Differentiationsnetzwerk 175 und von da an eine Verzögerungsleitung 178 gelegt. Der Ausgang der Verzögerungsleitung wird an einen Kathodenverstärker 179 gelegt. Ein Rückkopplungssignal wird über die Leitung 181, in richtiger Phase für Aufrechterhaltung der Schwingungen, an die Kathode des Verstärkers 177 gelegt. Der Verstärker schwingt bei einer Frequenz, die von der durch die Verzögerungsleitung 178 geschaffenen Verzögerung abhängig ist.

Die Arbeitsweise des hier beschriebenen Stromkreises ist folgende: Wenn die Röhre abgeschaltet wird, steigt die Anodenspannung, wobei ein differentierter positiver Impuls erzeugt wird. Dieser ,Impuls wird durch die Verzögerungsleitung übertragen; gelangt er zurück an den Verstärker, während dieser noch abgeschaltet ist, so geht er verloren. Im Augenblick der Auslösung durch den Impuls 172 fällt die Anodenspannung des Verstärkers plötzlich und erzeugt einen differentierten negativen Impuls am Eingang der Verzögerungsleitung. Dieser Impuls gelangt zurück an den Eingang in den Verstärker zu einem um die Zeit T späteren Zeitpunkt, der durch die Verzögerungszeit bestimmt wird, und wird in den Verstärker an der Kathode in solcher Weise eingeführt, daß er an der Anode in Gegenphase zu seinem früheren Auftreten, T Mikrosekunden früher, erneut auftritt. Das Verstärkungsmaß des Verstärkers wird so eingestellt, daß eine Schwingung von der Frequenz ¹It T aufrechterhalten wird. Der Oszillator fährt fort zu schwingen, bis der nächste Impuls 172 an dem Gitter des Verstärkers auftritt.

Um Schwingungen mit einer Frequenz entsprechend der Augenblicksfrequenz des vorhergehenden Farbsteuersignals, das für eine Demodulation Zeile für Zeile gebraucht wird, zu formen, beträgt die durch die Verzögerungsleitung eingeführte Verzögerung nominell 0,279 Mikrosekunden, was eine Schwingungsfrequenz von 3,58 MHz ergibt. Es wird bemerkt, daß der Impuls 172 eine etwas längere Dauer als einen Zyklus der 3,58-MHz-Schwingungen aufweist, so daß die Verzögerungsleitung und der Schwingungskreis am Ende jeder Bestreichungszeile gereinigt sind, um erneut Schwingungen in phasenrichtiger Beziehung zu dem Farbsteuersignal zu beginnen.

Wie vorstehend erläutert, werden bei der Auf-

Claims (4)

11 12

zeichnung und Wiedergabe durch Temperatur- zwecks stabiler Arbeitsweise für etwa 50 °/o der Zeit änderungen, Kopfabnutzung, Ausdehnung und Zu- gezündet ist. Um dadurch die Schwingungsfrequenz sammenziehung des Bandes u. dgl. Taktfehler ver- zu vergrößern oder zu verkleinern, wird das Thyraursacht. Diese Fehler können allgemein über eine tron über einen größeren oder kleineren Arbeitsrelativ lange Zeitperiode hin kompensiert werden. 5 zyklus gezündet sein. Die Temperatur der Verzöge-

Die Schwingungsfrequenz des neuen Oszillators rungsleitung wird dann entsprechend verändert und

wird durch die Verzögerungseinrichtung 178 ge- der Oszillator veranlaßt, bei der richtigen Frequenz

steuert. Die Verzögerungseinrichtung kann irgendeine zu schwingen.

bekannte Verzögerungseinrichtung sein, die genau Wie vorstehend beschrieben, wird der Signalsteuerbar ist, um eine vorbestimmte Verzögerung zu io ausgang an der Leitung 182, nämlich die Demoduergeben. Beispielsweise kann es eine Verzögerungs- lationsfrequenz mit der richtigen Phasenbeziehung zu einrichtung von der in F i g. 7 dargestellten Art sein. dem reproduzierten Signal, an einen Demodulator-Die dargestellte Verzögerungsleitung enthält einen kreis gelegt, der dazu dient, das reproduzierte Signal Magnetkern 201, auf welchen in Form einer Schrau- zu demodulieren.

benwendel ein Leiter 202 gewickelt ist, der die Ver- 15 In Fig. 1 ist ein geeigneter Demodulationskreis zögerungsleitung bildet. Die Windungen 202 sind von gezeigt. Der Kreis ist ein an sich bekannter syndielektrischem Material 203 umgeben, das eine ge- chroner Detektorkreis; er wird daher hier nur kurz eignete Dicke hat, um eine Kondensatorwirkung behandelt. Der Ausgang des Demodulators 76 wird zwischen der Leitung 202 und den in Längsrichtung " an einen Verstärker 184, ein Filter 186 und eine Verlaufenden Leitern 204 zu ergeben. Das vollständige 20 zögerungsleitung 187 angelegt, um die Y- oder Kabel ist mit einem geeigneten Isoliermaterial 206 Leuchtkomponente des Farbsignals hervorzubringen, umkleidet. Das zu verzögernde Signal wird an den Der Ausgang des Demodulators 76 wird ferner an Leiter 202 gelegt, wo es durch die verteilte Leitungs- ein Filter 191 und dann an die Demodulatoren 192 induktanz und die verteilte Kapazität zwischen der und 193 gelegt. Die Demodulationsfrequenz (aus Leitung 202 und dem Leiter 204 verzögert wird. 25 dem Lokalfrequenz-Oszillator) wird an den Demo-

Durch Verändern der Temperatur der Verzöge- dulator 192 nach einer Phasenverzögerung in der

rungsleitung ist es möglich, die bewirkte Verzögerung Verzögerungsleitung 194 im Betrag von 90° angelegt,

zu steuern. Der Ausgang des Demodulators 193 wird an ein

Die Schaltung zur Kompensation von Frequenz- Filter 197 und eine Verzögerungsleitung 198 gelegt,

änderungen kann ein steuerbares Tor 210 (Fig. 2) 30 um den /-Teil des Farbsignals zu bilden. Die Y-, Q-

aufweisen, das in offenem Zustand dazu dient, den und /-Signale werden genau wiedergewonnen, da die

Ausgang des Oszillators durchzulassen. Das Tor 210 Phasenbeziehung der Unterträgerdemodulations-

wird durch das Vorbereitungs- oder Bereitschafts- frequenzen während jeder Bestreichungszeile in Uber-

signal, das an der Leitung 148, wie oben beschrieben, einstimmung mit der Farbsteuerhilfssignalinformation

auftritt, gesteuert. Dieses Signal beginnt bei der Be- 35 eingestellt ist.

endigung des horizontalen Synchronisierimpulses und Die reproduzierten Signale können dann an einen

endigt um eine vorbestimmte Zeit später, wie es geeigneten Modulator angelegt werden, um wieder

durch die Kurve 146, Fig. 5, B, veranschaulicht ist. ein zusammengesetztes Farbsignal zu bilden, das für

Somit wird das Tor 210 vor dem Auslöschen oder eine Übertragung geeignet ist und das nicht die beim

Stillsetzen des Oszillators durch den Impuls 173 ge- 40 Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang eingeführten

öffnet, so daß es einen Teil der Schwingungen des Phasenfehler enthält.

vorausgehenden Schwingungszuges 211, Fig. 6, A, Durch die Erfindung wurde somit ein neuartiges durchläßt. Der Oszillator wird dann für eine vor- Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem geschaffen, bestimmte Zeitspanne 212 (z. B. 0,3 Mikrosekunden, Das System ist nicht durch beim Aufzeichnungs- und wie oben erwähnt) ausgeschaltet. Dann beginnt der 45 Wiedergabevorgang eingeführte Takt- und Phasen-Oszillator wieder mit einer neuen Phase zu schwin- fehler beeinträchtigt. Die Information wird Zeile für gen, welche durch die Beendigung des verlöschenden Zeile durch Erzeugen einer lokalen Augenblicks-Impulses 172, wie oben erwähnt, gesteuert wird. Der frequenz wiedergewonnen, die dazu benutzt wird, Schwingungszug 213, Fig. 6, A, stellt die neue jede Zeile zu demodulieren. Frequenzschwankungen Schwingung dar. Das Tor wird geöffnet, wie bei 146, 50 von längerer Dauer werden durch einen Vergleich F i g. 6, B, angegeben. Das Tor läßt die letzten Zy- von Zeile zu Zeile und Steuern der Schwingungskien der pulsierenden Schwingung 211 und die ersten frequenz des lokalen Oszillators in Übereinstimmung Zyklen der pulsierenden Schwingung 213 durch. Die mit den Frequenzschwankungen kompensiert,
erste Schwingung wird geteilt, so daß sie sowohl

durch die Verzögerungsleitung 217 als auch über die 55 Patentansprüche:
Leitung 218 läuft, wo sie an einem Phasenvergleicher

angelegt wird. Die Verzögerung wird so eingestellt, 1. System zur Demodulation von von einer

daß sie die Impulse der ersten pulsierenden Schwin- Magnetbandaufzeichnung wiedergegebenen zu-

gung um eine genügende Anzahl von Zyklen ver- sammengesetzten Farbfernsehsignalen, welche die

zögert, so daß diese an dem Ausgang der Verzöge- 60 Bildnachricht sowie Synchronisationsimpulse und

rungsleitung zur selben Zeit wie die Schwingungen Farbsteuerhilfssignale enthalten, bei welchem in

213 erscheinen. Der Phasenvergleicher 221 dient zum Abhängigkeit von den Farbsteuerhilfssignalen ein

Vergleichen der Frequenz der Schwingungen und Hilfsoszillator phasengetreu in bezug auf den

zum Steuern eines Thyratrons 222, das Impulse an Einsatzpunkt gesteuert wird, durch den Lokal-

den Leiter 204 der Verzögerungsleitung 178 abgibt. 65 frequenzschwingungszüge erzeugt werden, deren

Die Impulse dienen zum Erwärmen der Verzöge- Frequenz im wesentlichen gleich derjenigen der

rungsleitung 178, um so deren Temperatur zu steuern. Farbsteuerhilfssignale ist und eine augenblicklich

Allgemein ist das Thyratron so eingestellt, daß es gesteuerte Phasenlage in bezug auf das letzte

vorangehende Farbsteuerhilfssignal des wiedergegebenen zusammengesetzten Signals aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleich des letzten Teiles jeweils eines Lokalfrequenzschwingungszuges mit dem ersten Teil 5 des nächstfolgenden Lokalfrequenzschwingungszuges ein Steuersignal gebildet wird, welches zur Steuerung der Frequenz der Lokalfrequenzschwingungszüge dient, und daß die zusammengesetzten Signale und die nach Phase und Frequenz gesteuerten Lokalfrequenzschwingungszüge einer zum Demodulieren der nachfolgenden Zeile der Bildnachricht dienenden Demodulationseinrichtung zugeführt werden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lokalfrequenzschwingungszüge erzeugende Hilfsoszillator ein impuls-

gesteuerter Oszillator ist, der ein Verzögerungsnetzwerk 'enthält, welches die Schwingfrequenz bestimmt, und daß das Steuersignal angelegt wird, um die Verzögerungscharakteristik des Verzögerungsnetzwerkes zu steuern.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsnetzwerk eine Induktanz enthält, deren Wert in Abhängigkeit von dem angelegten Steuersignal verändert wird, um den Betrag der Verzögerung und damit die Frequenz des Oszillators zu ändern.

4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator in Abhängigkeit von einem Rechteckimpuls betrieben wird, dessen Vorderkante sich in Phase mit dem Farbsteuersignal befindet und dessen Dauer der Periode eines Farbsteuersignals entspricht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen