DE1762907C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung zusätzlicher, im Hörbereich liegender Informationen auf mit einer Hauptinformation belegten hochwertigen Rundfunkübertragungsieltungen - Google Patents

Description

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In der Nachrichtentechnik besteht häufig die Notwendigkeit, auf mit einer Hauptinformation belegten hochwertigen Rundfunkübertragungsleitungen zusätzliche Informationen zu übertragen. So muß beispielsweise bei unbemannten Sendern die Möglichkeit bestehen, von einer Zentrale aus Prüfsignale auszusenden oder Fcrnwirkbefehle zu geben, um die Sender fernsteuern und Programmkennungen übertragen zu können. Ähnliche Erfordernisse finden sich im Studiobetrieb, wo die Notwendigkeit besteht, die einzelnen Programme durch Kennsignale zu unterscheiden.

Für die Lösung dieser Aufgabe bieten sich im Prinzip folgende Möglichkeiten an:

1. Die zusätzliche Information wird in einen Frequenzbereich verlagert, der außerhalb des für die· *5 Übertragung der Hauptinformation benutzten liegt.

2. Das für die Übertragung der Hauptinformation

henutzte Band wird zugunsten der Zusatz.nforma-Uo" so weit eingeengt, daß «nc Tonsteuerung bei ν B 40 Hz erfojgen kann. ....

3 Die zusätzliche Information wird in den Pro-

!„,„«n der Hauptinformation übertragen. g^ram _t7^a;\^e _n ⁿ _e ^d _e ^e _Rcbene Lösung hat den Nachteil, _Λ β"!¹¹" Mehr ^Bandbreite erfordert, das häufig JL Verfügung steht. Bei UKW-Sendern z. B. lieg. T SmSte Frequenzbereich für die Hauptinforma^der κ Mono Betrieb zwischen mindestens 30 Hz und ¹Z₅ ⁰Uz und bei Stereo-Betrieb zwischen mindestens 30Hz und 53 kHz. Seit vielen Jahren betreibt so der Südwestfunk nach diesem System Fernwirkanlagcn. de-Sn Übertragungskanal im Frequenzbereich 17 bis SkHz Hegt Ähnliche Übertragungssysteme sind auch bei anderen Rundfunkanstalten im Einsatz, so z. B. beim bei ^anQ(f^rc" _R„_ndfunk Dort werden UbertragungskalÄJÄch zwischen 30 und 5OkHz im κι HnHtionssDektrum e.nes Hörfunksenders ausge-S rad W A : «Die Fernwirkanlagen des JchenⁿRundfunks,RTM 12[68], S. 2,2 bis 2.8). Bei der Lösung nach 2. ist ein Mehr an Bandbreite nicht erforderlich, dafür aber w.rd dasNut/fre-Sband in einem mcst nicht zu vertretenden Maße 2«rhritten Wird die Bandbreite am unteren Teil des Tont kfrumYdurch Filter so weit eingeengt, daß Zu-Jatzfgnale im vorhandenen Kanal der Haupt.nformaion mit übertragen werden können, steht der musikalische Verlust in keinem günstigen Verhältnis /ur gewonnenen Kanalkapazität.

Trot/ des genannten Mangels und einer gewissen · Störanfälligkeit des Systems bezüglich Intermodule tionsprodukten und Eigenschaften von Kompressoren nd Fernwirkanlagen und Steuersysteme nach diesem Prinzip gebaut worden und b.s heute z.B. beim Sudwestfunk in Betrieb. Das Verfahren wurde seinerzeit Tom Institut für Rundfunktechnik für die Mono-Sterco-Umschaltung beim Hörfunk entwickelt und ,si unter dem Namen »Tieftonsteuerung« allgemein bekannt.

Be. der Lösung nach 3. ist die zusätzliche Information insofern von der Hauptinformation abhangig als Tür deren Übertragung das Vorhandensein von Programmpausen Voraussetzung ist. Typische Vertreter solcher Steuerungen sind die Systeme »Zw.lscher-Lerehe« beim Südwestfunk (K ο I a r ζ / K η . e I : »Probleme der Automatisierung des Senderbetriebes« Technische Hausmitteilungen des NWDR vom März/April [52], S. 59 bis 61) und der »Hinz-Triller« beim Vcrkehrs^fUnw,ll man den Nachteil der direkten Abhängigkeil vom Hauplinformationssignal umgehen, kann man bei der Übermittlung von Fcrnsprcchsignalen bei bescheidene., Qualitätsansprüchen mit Filtern innerhalb des Fernsprechkanals z. B. von 1200 bis IbOO Hz Bandlükkcn tür die Übertragung von Zusatzsignalen schaffen. Das oder die Filter bewirken für die Hauptinformation im Bereich der Bandlücke eine ständige künstlich geschaffene »Programmpausc« im Sinne der Lösung (DT-PS 5 69 922).

In der Fernsprechtechnik war und ist man bemuht, durch Abbau von Redundanz bei Sprachsignalen sowohl in der Zeit- als auch Frequenzcbenc zu noch wirtschaftlicheren Tonübertragungssystemen zu kommen. Die verschiedensten Verfahren wurden in der Vcrgangenheit erprobt. Für den Rundfunk sind sie alle unbrauchbar, weil ihre Zielsetzung eine andere ist.

Beim Fernsprechen geht es in erster Linie um Verständlichkeit: man mißt die Güte der Übertragung mit

dem subjektiven Verfahren der Besiimmung der Logatomverständlichkeit. Nebengeräusche und Klangveränderungen stehen nicht im Vordergrund der Beurteilung. Beim Rundfunk wird die originalgetreue Tonvvidergabe angestrebt, frei von Nebengeräuschen und Klangverfälschungen.

Es ist leicht einzusehen, daß Verfahren, die in der Fernsprechtechnik nur mäßige Erfolge zeigten, für die hochwertige Tonübertragung beim Rundfunk nicht anwendbar sind. Das Ziel der Bemühungen mußte es daher sein, ein Verfahren zu entwickeln, das den Anforderungen der hochwertigen Tonwidergabe gerecht wird und keinerlei hörbare Nebengeräusche oder Klangverfärbungen zur Folge hat.

Wie Versuche gezeigt haben, ist es möglich, ohne den subjektiven Klangeindruck des Beobachters zu verändern, das Übertragungsband und den Signalstrom der Hauptinformation in gewissen Grenzen so zu manipulieren, daß störungsfrei Hilfssignale in das ÜbertragungsDand eingelagert und diese auch von Hilfssignalempfängern ausgewertet werden können. Ausgangspunkt der Überlegungen war es, die Hauptinformation nur dort zu verändern, wo ohnehin bezüglich qualitativer Komponenten nur eine geringe Relevanz gegeben ist. Der menschliche Gehörsinn und das Zentrale Nervensystem mit den Verrechnungsmethoden, die ja letztlich erst den Gehöreindruck ausmachen, bieten hierzu einige Möglichkeiten.

Mit umfangreichen psycho-physiologischen Tests konnte nachgewiesen werden, daß der Absolutwert der oberen Frequenzgrenze eines Tonübertragungssystcms von seiner Bedeutung her oft überschätzt wird. Für viele Programmarten ist das Übertragungsband des Tonkanals zeitweise unnötig breit und wird vom Tonspektrum nur gelegentlich belegt. Es kann deshalb durchaus sinnvoll und wirtschaftlich sein, je nach Programmart das Nutzband für das Programm ohne irgendwelche qualitativen Nachteile einzuschränken und das unbelcgte Restband des Kanals zur Übertragung von Hilfssignalen heranzuziehen.

Eine derartige Lösung hat jedoch den Mangel, daß über den Hilfskanal nur in starker Abhängigkeit vom Hauptsignal (Programm) verfügt werden kann.

Die Erfindung zeigt einen anderen ^ösungsweg, der den aufgezeigten Mangel beseitigt. Ihr Vorschlag geht dahin, die Bandbreite der Hauptinformation im Takt der zusätzlichen Information kurzzeitig zu verringern und die zusätzliche Information in die so entstandene Bandlücke einzutasten. Wählt man die Zeitspanne in der die Bandbreite der Hauptinformation verringert wird, hinreichend kurz, z. B. wenige Millisekunden, und die Bandbreite der Zusatzinformation selbst hinreichend schmal, so entsteht durch das Eintasten der zusätzlichen Information kein Störeffekt bei der Übertragung.

Schaltungsmäßig läßt sich das Verfahren der Erfindung in der Weise realisieren, daß die Hauptinformation einmal direkt und das andere Mal über einen der Bandbegrenziing dienenden Tiefpaß zu einem Schalter geführt wird, der im Takte der zusätzlichen Information umgeschaltet wird und dem eine Additionsst-jfe zugeordnet ist, in der die Hauptinformation mit der die entsprechende Bandbreite einnehmenden Zusatzinformation vereint wird. Handelt es sich bei der Hauptinformation, wie z. B. bei Fernsehbildsignalen, um einen regelmäßig für kurze Zeit unterbrochenen Informationsfluß, so ist es erforderlich, den Takt der zusätzlichen information mit dem Takt der Hauptinformation zu synchronisieren.

,o Um die zusätzliche Information empfangsseitig sicher erkennen zu können, empfiehlt es sich, im Takt der Zusatzinformation einen Kennungsempfänger aufzuschalten. Am Eingang des Kennungsempfängers liegen beide Informationen an. Zur Beseitigung der Hauptinformation wird in einer Torschaltung nur die Zusatzinformation durch einen Steuerimpuls vom Synchronisator durchgeschaltet. Diese Information wird über einen Bandpaß einer Verstärkerstufe mti Demodulator zugeführt. Damit steht hinter dem Demodulator die Zusatzinformation zur Auswertung zur Verfügung.

Das Erfindungsprinzip wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, deren

F i g. 1 die Schaltungsmaßnahmen auf der Geberscite und deren

z₅ F i g. 2 die Schaltungsmaßnahmen auf der Empfängerseite zeigen.

Wie die F i g. 1 zeigt, wird die Hauptinformation I über eine Weiche W einmal direkt, daß andere Mal über einen der Bandbegrenzung dienenden Tiefpaß TP zu einem Schalter Sch geführt. Dieser Schalter wird im Takte der Zusatzinformation periodisch umgeschaltet, so daß in dem Zeitpunkt, zu dem das Zusatzsignal eingetastet werden soll, d. h. in der gestrichelt gezeichneten Schaltstellung, an die nachgeschaltete Additionsstufe A ein in seiner Bandbreite vermindertes Signal gelangt. Diesem Signal wird in der Additionsslufe .4 die Zusatzinformation 2 hinzugefügt. An dem Ausgang der Additionsstufe stehen daher die Informationen 1 und 2 zu Verfugung.

Aus der F 1 g. 2 ist zu erkennen, daß die Hauptinforniation 1 mit Hilfe einer in der Zeit und in der Frequenz getasteten Verstärkerstufe V von der Zusatzinformation 2 befreit wird. Dadurch ist es möglich, daß /.. B. innerhalb des Studios oder vom Studio über Kabel bis zum Sender, die Zusatzinformation mit einem relativ hohen Pegel übertragen werden kann.

Haupt- und Zusatzinformation werden außerdem einem Kennungsempfänger K zugeführt, dem ein Auswertgerät G nachgeschaltet ist und der ein Taktsignal, das in der Zusatzinformation enthalten ist, einem Synchronisator S anbietet. Im Synchronisator wird der von einem Taktgeber über einen Impulsformer / kommende Takt mit dem Taktsignal des Zusatzsignals verglichen, daraus eine Steuerspannung für den Taktgeber erzeugt und dadurch ein Gleichlauf zwischen Taktsignal und Takt erreicht. Mit diesem synchronisierten Takt wird der Kennungsempfänger K so gesteuert, daß nur die Zusatzinformation 2 dem Auswengerät G zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung zusätzlicher, im Hörbereich liegender Informationen auf mit einer Hauptinformation belegten hochwertigen Rundfunkübertragungsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite der Hauptinformation im Takt der zusätzlichen Information kurzzeitig verringert und die zusätzliche Information in die so entstandene Bandlücke eingetastet wird.

2. Sch^ltiingsianordhang.zur Durchführung des Verlahrehsnatii Anspruch i, dadurch-gekennzeichnet, daß die Hauptinformation (1) einmal direkt und uas andere Mal über einen der Bandbegrenzung ι.·> dienenden Tiefpaß (TP) zu einem Schalter (Sch) geführt wird, der im Takt der zusätzlichen Information (2) umgeschaltet wird und dem eine Additionsstufe (A) zugeordnet ist, in der die Hauptinformation mit der die entsprechende Bandbreite einnehmenden Zusatzinformation vereint wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1. bei dem die Hauptinformation einen regelmäßig für kurze Zeit unterbrochenen Informationsfluß darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt der zusätzlichen Information mit dem Takt der Hauptinformation synchronisiert wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 zur Erkennung der Zusatzinformation auf der Empfangsseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptinfor- mation (1) von der Zusatzinformation (2) mit Hilfe einer in der Zeit und der Frequenz getasteten Verstärkerstufe (V) befreit wird, während die Trennung der Zusatzinformation (2) von der Hauptinformation (1) in einem Kennangsempfänger (K) mit nachgeschaltetem Auswertgerät (G) erfolgt, der ein in der Zusatzinformation (2) enthaltenes Taktsignal einem Synchronisator (S) anbietet, in dem der von einem Taktgeber (T) kommende Takt mit dem Taktsignal der Zusatzinformation verglichen und eine Steuerspannung für den Taktgeber (T) erzeugt wird, die den Gleichlauf zwischen Taktsignal und Takt herstellt, mit welchem Takt der Kennungsempfänger (K) in der Weise gesteuert wird, daß nur die Zusatzinformation (2) zu dem Auswertegerät (G) gelangt.