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Die Erfindung betrifft einen digitalen
Fernsehempfänger,
der ein digitales Sendungssignal empfangen kann und dieses in ein
Signal wandeln kann, das an einen herkömmlichen Fernseher, einen Videokasettenrecorder
(VCR) oder ein anderes Gerät
geliefert werden kann, das nicht selbst über die Fähigkeit verfügt, auf
das digitale Signal abzustimmen und/oder es zu demodulieren. Außerdem betrifft die
Erfindung eine Vorrichtung, die einen digitalen Fernsehempfänger enthält.
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Set-Top-Boxes (STBs) für den Hausgebrauch
werden derzeit zum Empfangen digitaler, terrestrischer Sendungssignale
verwendet, und sie sind in einem Gehäuse vorhanden, das dazu dient,
eine Anzahl von Funktionen zu erfüllen. Das Gehäuse ist erforderlich,
um alle internen Komponenten aufzunehmen, für ausreichende Kühlung solcher
Komponenten zu sorgen und für
elektromagnetische Verträglichkeit
und elektrische Sicherheit zu sorgen. Im Allgemeinen ist für verschiedene
Anzeigen und Steuerungen eine Fronttafelfläche erforderlich, während eine
Hinterseitenplatinenfläche
dazu erforderlich ist, Verbindungen zu anderen Geräten und
einer Antenne mittels geeigneter Kabel zu sorgen. Eine derartige STB
ist eine Vorrichtung, die einen digitalen Fernsehempfänger enthält.
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Bei einer typischen STB enthält das Gehäuse eine
gedruckte Hauptleiterplatte (PCB = Printed Circuit Board), auf der
die meisten elektronischen Komponenten montiert sind. Im Allgemeinen
ist eine interne Spannungsversorgung vorhanden, wobei jedoch eine
externe Spannungsversorgungseinheit verwendet werden kann, wobei
es sogar möglich
ist, eine Kombination aus internen und externen Spannungsversorgungsanordnungen
zu verwenden. Es ist auch üblich,
dass Frontplattenkomponenten an einer mit der Haupt-PCB verbundenen
Frontplatten-PCB angebracht werden.
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Der Formfaktor einer derartigen Anordnung ist
im Allgemeinen durch die Größe der Haupt-PCB bestimmt.
Derartige STBs verfügen
typischerweise über
einen Formfaktor entsprechend einem Haushalts-Unterhaltungsgerät für Verbraucher,
wie eines Audiosystems für
den Hausgebrauch, eines DVD(Digital Versatile Disc)-Spielers oder
eines VCR. Die mechanischen Einschränkungen bei einem Gerät dieses
Typs erfordern es, dass es selbsttragend ist, wobei Kabel für Verbindungen
z. B. zu einem Fernsehempfänger
und einem VCR sorgen. Demgemäß muss in
einer Haushaltsumgebung Raum zum Unterbringen einer STB gefunden
werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Typ des Gehäuses wesentlich zu
den Kosten beiträgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen digitalen Fernsehempfänger
und einen eine solche enthaltende Vorrichtung zu schaffen, der alle Funktionen
einer herkömmlichen
STB mit einer sehr kompakten Anordnung, die minimalen Raum benötigt, ausführen kann.
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Diese Aufgabe ist hinsichtlich des
digitalen Fernsehempfängers
durch die Lehre des beigefügten Anspruchs
9 und hinsichtlich der einen solchen aufnehmenden Vorrichtung durch
die Lehre des beigefügten
Anspruchs 1 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Fernsehempfänger wird
Herunterskalierung durch Integration genutzt, so dass ein gesamter
Tuner innerhalb eines Steckerkörpers
untergebracht werden kann. Dadurch kann ein relativ billiges und
sehr kompaktes Gehäuse verwendet
werden, und es können
Fernsteuersysteme zum Steuern des Wandlers genutzt werden, so dass
kein großes
Gehäuse
benötigt
wird. Eine Anordnung dieses Typs kann mit wesentlich gesenkten Kosten
hergestellt werden, und sie kann z. B. in ein vorhandenes Fernsehsystem
für den
Hausgebrauch eingebaut werden, ohne dass irgendwelcher wesentlicher
Raum oder eine Neuanordnung vorhandener Komponenten erforderlich
wäre.
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Vorzugsweise verfügt der Stecker über eine Eingangsbuchse
für Verbindung
mit einer digitalen Fernsehantenne sowie eine Ausgangsbuchse für Verbindung
mit einem digitalen Fernsehgerät
wie einem Fernseher oder einem VCR. Alternativ können über eine Antenne, speziell
eine solche des Steckers, HF-Eingangssignale
empfangen und HF-Ausgangssignale gesendet werden.
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Vorzugsweise verfügt der Stecker über einen Fernsehtuner
zum Abstimmen auf einen ausgewählten
Sendungskanal. Der Tuner verfügt über einen
mit der Eingangsbuchse verbundenen Eingang.
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Vorzugsweise verfügt der Stecker über einen digitalen
Decodierer, der so angeschlossen ist, dass er an einem Eingang ein
Ausgangssignal des Tuners empfängt.
Der Decodierer decodiert das demodulierte digitale Signal und remoduliert
das decodierte Signal, um ein Videosignal zu erzeugen.
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Vorzugsweise verfügt der Stecker über eine Einrichtung
zum Empfangen von Fernsteuersignalen zum Steuern seines Betriebs.
Insbesondere steuern diese Signale die Kanalauswahl innerhalb des
Steckers. Die Einrichtung zum Empfangen von Fernsteuersignalen kann
eine drahtlose Einrichtung wie ein Infrarotdetektor sein, der in
das Steckergehäuse eingebaut
oder mit ihm verbunden ist, und die Anordnung kann für den Empfang
von Infrarot-Steuersignalen von einer Fernsteuervorrichtung ausgebildet sein,
oder es kann eine Leitungsverbindung zu einer Fernsteuervorrichtung
vorhanden sein.
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Bei bestimmten Ausführungsformen
der Erfindung verfügt
der Stecker über
mindestens eine Spannungsausgangsbuchse, in die ein Spannungsstecker
einer externen elektrischen Vorrichtung passt. Die Ausgangsbuchse
ist mit der Verbindungseinrichtung verbunden, um von dieser elektrische Spannung
zu erhalten. Der Stecker kann über
eine Schalteinrichtung zum selektiven Verbinden der Spannung von
der Verbindungseinrichtung mit der Spannungsausgangsbuchse verfügen, wobei
diese Schalteinrichtung so gesteuert werden kann, z. B. unter Verwendung
der Fernsteuervorrichtung, dass sie die Spannung der Spannungsausgangsbuchse
und verbundener Vorrichtungen ein- und ausschaltet.
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Für
ein besseres Verständnis
der Erfindung und um zu veranschaulichen, wie diese realisiert werden
kann, wird nun beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
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1A ist
eine Vorderansicht eines digitalen TV-Steckeradapters gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung;
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1B ist
eine Seitenansicht des Adapters der 1A;
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2 veranschaulicht
schematisch die interen Komponenten des Adapters der 1A und 1B;
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3A ist
eine vordere Schnittansicht des Adapters der 1A und 1B;
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3B ist
eine seitliche Schnittansicht des Adapters der 1A und 1B;
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4A ist
eine vordere Schnittansicht eines digitalen TV-Steckeradapters gemäß einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung; und
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4B ist
eine seitliche Schnittansicht des Adapters der 4A.
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Der in den 1A und 1B dargestellte Wandler
dient zum Empfangen digitaler, terrestrischer oder Satelliten-Fernsehsignale,
und er ist in Form eines elektrischen Spannungssteckers oder Adapters 1 ausgebildet.
Der Adapter 1 verfügt über alle
Verbindungen, die zu seinem Betrieb erforderlich sind, gemeinsam
mit allen Komponenten, die dazu erforderlich sind, irgendeinen gewünschten
Kanal aus einem Mehrkanal-Sendungseingangssignal auszuwählen und
diesen in Signale zu wandeln, die zur Verwendung durch ein zugeordnetes
Gerät wie
einen Fernseher oder einen VCR geeignet sind. Der Adapter zielt
hauptsächlich
auf die DVB-T-Technologie für digitales
Fernsehen, jedoch genügt
er auch anderen Standards für
digitales Fernsehen/digitale Datenlieferung, einschließlich ATSC,
ISDB-T, DVB-S, DVB-C, DVB-MHP, XDSL und Ethernet, wo bei jedoch keine Einschränkung hierauf
besteht.
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Der DTV-Adapter verfügt über die
folgenden Merkmale:
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- – Er
ist ausreichend kompakt, damit er mechanisch durch eine elektrische
Haushalts-Steckdose gehalten werden kann.
- – Er
verfügt über eine
Einrichtung zum Empfangen eines digitalen Fernsehsignals von einer
Antenne (z. B. terrestrische Antenne oder Satellitenschüssel mit
störsignalarmem
Empfang).
- – Er
verfügt über eine
Einrichtung zum Liefern von Videosignalen an einen Fernseher oder
einen VCR. Dies kann wie folgt bewerkstelligt werden:
1. Liefern
eines grob decodierten Videosignals (RGB und/oder CBS und/oder Y
U/V) und eines Audiosignals über
eine AV-Verbindung (z. B. SCART, S-Video); oder
2. Ummoduliertn
des decodierten digitalen Audio- und Videosignals in eine Form,
die zum Empfang durch einen analogen Fernseh- oder VCR-Hochfrequenztuner
für den
Hausgebrauch geeignet ist. Das digitale Sendungsprogramm kann in
ein herkömmliches
analoges Sendungsformat wie PAL, NTSC oder SECAM, abhängig vom
Land, in dem der Adapter zu verwenden ist, transmoduliert sein.
Dieses ummodulierte Signal könnte
dann mit einem Durchschleifsignal (siehe unten) kombiniert werden.
Dies ermöglich
es, dass sowohl Luftsignale als auch das transmodulierte digitale Programm
für das
Fernseh- oder VCR-Gerät verfügbar sind.
- – Er
verfügt über eine
Einrichtung zum Empfangen von Steuersignalen von einem Fernsteuer-Handgerät. Das Handgerät erlaubt
es dem Benutzer, eine Programmauswahl zu treffen, die Lautstärke einzustellen
oder andere Funktionen zu steuern, wie sie sich typischerweise an
einem DTV-Wandler finden. Der Adapter kann seine Fernsteuerbefehle
drahtlos oder leitungsgebunden empfangen. Eine drahtlose Einrichtung
nutzt Hochfrequenz- oder Infrarotsignale. Im Fall von Infrarotsignalen
kann der Adapter über
eine Einrichtung zum Positionieren des Infrarotempfängers an
einer geeigneten Position für
den Empfang der gesendeten Befehle verfügen. Diese kann in Form einer
Verbindung des Infrarotempfängers über eine
Leitung mit dem Adapter vorliegen, damit der Infrarotempfänger an
einem geeigneten Ort zum Empfangen der gesendeten Befehle positioniert
werden kann. Alternativ könnte diese
Einrichtung aus einem faseroptischen oder einem anderen Lichtleiter
bestehen, der so konzipiert ist, dass er die gesendeten Befehle
erfasst und an die Empfangsvorrichtung leitet.
- – Er
verfügt
an einer Fläche über einen
Elektrostecker für
den Hausgebrauch. Dieser wird als elektrische Spannungsversorgung
für den
Decodierer verwendet, und er sollte international einsetzbar sein,
z. B. einen Spannungsversorgungsbereich von 100 V bis 240 V Wechselspannung
abdecken, und er sollte unter Verwendung einer Anzahl/Kombination
elektrischer Stecker mit elektrischen Verbindern für den Hausgebraucht,
wie sie in beliebigen Ländern
vorliegen, verbindbar sein. Er wird auch zum mechanischen Halten
des Decodierers verwendet, der keine andere mechanische Halterung
benötigt.
- – Er
kann über
eine elektrische Ausgangsbuchse verfügen, so dass eine TV- und/oder
VCR-Einheit, in die dieser DTV-Adapter gesteckt wird, auch ihre elektrische
Versorgung durch Zusammenstecken mit dem Adapter empfangen kann.
Dadurch wird das Erfordernis eines externen Spannungsadapters vermieden,
wenn alle örtlichen
Steckdosen belegt sind.
- – Er
kann über
eine zusätzliche
Spannungssteuervorrichtung (z. B. einen Thyristor) verfügen, um eine
Fernsteuerung der Bereitschaftsspannung hinsichtlich einer beliebigen
vorhandenen elektrischen Buchse zu ermöglichen. Dadurch kann die TV-
und VCR-Einheit durch die Fernsteuerung des DTV-Adapters vollständig ausgeschaltet
werden.
- – Er
kann über
eine HF-Durchgangsschleife verfügen,
die es ermöglicht,
das Antennensignal durch andere Geräte zu nutzen.
- – Er
kann eine CA(Conditional Access)-Smart Card aufnehmen, wenn die
Fähigkeit
eines Empfangs von Bezahltfernsehen erforderlich ist.
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In der 2 ist
ein die Funktionsblöcke
zeigendes Blockdiagramm dargestellt. Innerhalb eines Gehäuses 2 befinden
sich Verarbeitungs- und Speichereinrichtungen eines Tuners 3 zum
Abstimmen auf einen ausgewählten
Kanal, ein Digitaldemodulator 4, eine Demultiplex- und
Decodiereinheit 5 sowie eine HF-Ummoduliereinheit 6.
Die Demultiplex- und Decodierfunktionen werden von einer Haupt-CPU ausgeführt. Das
Gehäuse
enthält
auch eine Spannungsversorgungseinheit (PSU) 7, die Spannung
an die anderen Komponenten innerhalb des Gehäuses liefert.
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Durch das Gehäuse 2 erstreckt sich
eine Anzahl von Verbindern. An einer Seite des Gehäuses 2 ist
ein elektrischer "Haushalts"stecker 8 vorhanden, der
intern mit der PSU 7 verbunden ist. In der 1 und den folgenden Figuren ist der dargestellte
Stecker ein dreistiftiger Stecker, wie er im Vereinigten Königreich
verwendet wird. Intern ist über
einen Verstärker 10 eine
HF-Eingangsbuchse 9 mit dem Tuner verbunden, die über einen
passenden Stecker und ein Koaxialkabel mit einer Antenne verbunden
werden kann. Eine HF-Ausgangsbuchse 11, die über einen
passenden Stecker und ein Koaxialkabel angeschlossen werden kann,
ist intern mit einer Addiereinheit 22 versehen. Die Addiereinheit
kombiniert das decodierte digitale Signal mit dem ursprünglichen HF-Eingangssignal
(dies kann z. B. dann erforderlich sein, wenn ein Zuschauer digitale
und analoge Kanäle
auf demselben Fernseher zu sehen wünscht. Mit der CPU 5 ist
eine Video/Audio-Grundband-Ausgangsbuchse 12 verbunden.
Diese Buchse kann z. B. eine SCART-Buchse sein.
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Mit der Haupt-CPU 5 ist
ein Fernsteuersensor 13 verbunden. Dieser kann z. B. ein
Infrarotauge sein, das am Ende eines Kabels 14 angebracht
ist, das sich durch das Gehäuse
erstreckt und intern mit der CPU 5 verbunden ist (die Verbindung
mit der CPU kann auch über
einen geeigneten, im Gehäuse 2 vorhandenen
Stecker erfolgen (siehe die Bezugszahl 20 in den 3 und 4). Bei einer alternativen Ausführungsform
kann das Infrarotauge im Gehäuse selbst
montiert sein.
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Die körperliche Anordnung der internen Komponenten
des Adapters ist ein Schlüsselfaktor beim
Verringern des internen Volumens und beim Bereitstellen eines Formfaktors,
der für
ein Erzeugnis geeignet ist, das in einem Gehäuse untergebracht werden muss,
das dazu geeignet ist, zu einer elektrischen Steckdose für den Hausgebrauch
auf solche Weise zu passen, dass keine benachbarten Schalter/Steckdosen
verdeckt werden. Die Anordnung muss auch dergestalt sein, dass zwischen
der Hauptspannungsversorgung und den Abschnitten des digitalen Decodierers
gemäß dem Design
Isolierung vorhanden ist, während
für zweckdienlichen
Zugang zu allen Verbindern gesorgt ist.
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Ein geeignetes Layout ist in den 3A und 3B dargestellt. Der Adapter 1 beherbergt
vier mechanische Hauptkomponenten, nämlich einen TV-Tuner 15,
einen Digitaldecodierer 16, eine Spannungsversorgungseinheit
(PSU) 17 sowie eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 22,
auf der die drei anderen Komponenten montiert sind. Der Fachmann
erkennt leicht andere Layouts. Zum Beispiel kann die PCB 22 um 180° um den Elektrostecker
für Hausgebrauch
verdreht sein, d. h. so, dass die Antennenverbindungen nach unten
zeigen. Alternativ kann die PCB 22 um 90° um die vertikale Mittelachse
gedreht sein, d. h. so, dass die Antennenverbindungen nach oben
zeigen. Diese Anordnung würde
die Breite des Adapters wesentlich verringern, wodurch die Einheit
in eine elektrische Steckdose gesteckt werden könnte, bei der der Zugang in
der Breite deutlich eingeschränkt ist.
Die PCB 22 kann um die Tuner/PSU-Verbin dungsstelle zweigeteilt
sein, wobei der Tuner/Decodierer über dem PSU-Abschnitt angeordnet
ist.
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Die 4A und 4B veranschaulichen einen modifizierten
Adapter, bei dem eine Elektrobuchse 18 hinzugefügt ist,
damit eine TV- und/oder eine VCR-Einheit, mit der dieser DTV-Adapter zusammengesteckt
wird, ihre elektrische Versorgungsspannung ebenfalls dadurch erhalten
kann, dass sie in den Adapter gesteckt wird. Diese Anordnung vermeidet
das Erfordernis eines getrennten elektrischen Spannungsadapters,
wenn alle örtlichen
Steckdosen belegt sind. Die 4A und 4B veranschaulichen auch
eine zusätzliche
elektrische Steuereinrichtung (z. B. einen Thyristor) 19,
die eine Fernsteuerung der Bereitschaftsspannung für die Elektrobuchse
an der Vorderseite des DTV-Adapters ermöglicht. Diese Einrichtung 19 ermöglicht es,
die TV- und/oder VCR-Einheit mittels der Fernsteuerung des DTV-Adapters vollständig auszuschalten.