DE2152073C3 - Schaltungsanordnung mit variabler Bandbreite zur Übertragung von Videosignalen - Google Patents

Description

Dulse feststellender Detektor (16) angeschlossen breite vergrößerbar ist.

fsfdurch dessen Ausgangssignal die obere Grenz- Wird das Tiefpaßfilter ^J^J^^

frequenz eines mit Kapazitätsdioden (7 c) verse- den Frequenzbereich des HoclipaßWters fallenden henen Tiefpaßfilters (7) in Abhängigkeit von den Signalkomponenten überbrückt so kann das S.gna im Videosignal auftretenden höherfrequenten Si- 40 unmittelbar zum Ausgang der Schaltung anordnung gnalkomponenten vergrößerbar ist (Fig. 10). gelangen, ohne über eines der Filter zu laufe Das

^{5 K 6} Hochpaßfilter dient also in diesem Falle nicht zur

eigentlichen Signalübertragung, sondern lediglich zur

Gewinnung eines Steuersignals.

45 In ganz analoger Weise wird bei der zweiten Variante der Erfindung dann, wenn am Ausgang des

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Hochpaßfilters das Auftreten einer entsprechenden mit variabler Bandbreite zur Übertragung von Video- Signalkomponente festgestellt wird, das Tiefpaßfilter Signalen, enthaltend wenigstens ein Tiefpaßfilter, über die steuerbaren Schaltelemente in seiner Bandwenigstens ein Hochpaßfilter sowie steuerbare Schall- 50 breite vergrößert, so daß das volle Frequenzspektrum elemente, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal übertragen wird. Auch in diesem Falle wird somit des Hochpaßfilters entweder nur die in den Frequenz- vermieden, daß ein Frequenzbereich gesondert über bereich des Tiefpaßfilters fallend™ Signalkomponen- das Hochpaßfilter übertragen und nachträglich zuten oder auch die in den Frequenzbereich des Hoch- gemischt werden muß.

paßfilters fallenden Signalkomponenten an den Aus- 55 Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichgang der Schaltungsanordnung gelangen lassen. net sich damit durch einen wesentlich vereinfachten

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung der vor- Aufbau und eine getreuere Signalübertragung aus. stehend genannten Art (britische Patentschrift Einige Ausführungsbeispiee der Erfindung sind

483) ist im Anschluß an das Tiefpaßfilter ein in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt erster Kanal mit einem ersten Verzögerungsnetzwerk 60 Fig. 1 die Frequenzabhängigkeit der Storampli- und an das Hochpaßfilter ein zweiter Kanal mit tude einer imit einem Vorverstärker verbundenen einem Verzögerungsnetzwerk sowie mit einer das Fernsehkamera, ... · 1

steuerbare Schaltelement bildenden Diode ange- F ig. 2 das Frequenzspektrum des Ausgangssignals

schlossen. Die Ausgänge der beiden Kanäle sind zu- einer Fernsehkamera, „.,..,

sammengeschlossen 65 Fig. 3 die Amplituden-Frequenz-Charaktenstik

Enthält das übertragene Videosignal Komponen- eines Übertragungssystems,

ten sowohl im tiefen Frequenzbereich als auch im Fig.4 die Amplituden-Frequenz-Charakteristik

hohen Frequenzbereich, so werden diese beiden Si- eines Bandfilter,

F ί g. 5 und 6 Blockschaltbilder von zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung,

F i g. 7 die Amplituden-Frequenz-Charakteristik der Filteranordnung gemäß F i g. 6,

F i g. 8 die Amplituden-Freqnenz-Charakteristik eines Signalübertragungssystems mit variabler Bandbreite,

F i g. 9 A ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Durchlaßbereich und dem Spektrum,

F i g. 9 B eine Schemadarstellung der mit dem Bandfilter gemäß Fig.9A festgestellten Impulse,

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels.

F i g. 1 veranschaulicht — in Abhängigkeit von der Frequenz — die Störamplitude am Ausgang eines an eine Fernsehkameraröhre angeschlossenen Vorverstärkers. Die Störamplitude nimmt mit der Frequenz zu. Die maximale Frequenz der Videosignale ist mit /_m bezeichnet. Der im Ausgangssignal vorhandene Gesamtgehah an Störungen entspricht somit dem Integra! der Kurve gemäß F i g. 1 von 0 bis /„,. Das Frequenzspektrum des Videosignais ändert sich dagegen in jedem Augenblick und reicht nicht stets bis /,„.

F i g. 2 zeigt zwei Frequenzspektren von Videosignalen. Hierbei betrifft Kurve 1 den Fall, daß das Frequenzspektrum des von der Kameraröhre abgenommenen Videosignals eng ist, während Kurve 2 den Fall eines breiten Frequenzspektrums wiedergibt.

Die Bandbreite des die Videosignale übertragenden Systems braucht daher nicht immer bis /„, zu reichen. Umfaßt das Übertragungssystem stets den Frequenzbereich bis /_m, so wird ein Videosignal mit engem Frequenzspektrum unnötigerweise durch hochfrequente Störungen beeinträchtigt. Da diese hochfrequenten Störungen eine größere Amplitude als die niederfrequenten Störungen besitzen (vgl. Fig. 1), ergibt sich daraus eine erhebliche Beeinträchtigung der Bildqualität. Ist nämlich das Frequenzspektrum des Videosignals eng, so sind Störungen in dem verhältnismäßig einfachen Bild besonders auffällig. Ist dagegen das Frequenzspektrum breit und das Bild demgemäß kompliziert, so treten Störungen nicht so hervor.

Es ist daher zweckmäßig, die Bandbreite des Übertragungssystems dem jeweiligen Spektrum des Videosignals anzupassen. Wie die F i g. 3 und 5 veranschaulichen, enthält die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen Kanal 3, dessen Bandbreite bis zur maximalen Frequenz f_m reicht, ferner einen Kanal 4, dessen Bandbreite nur bis /, (weit unterhalb /„,) reicht.

An den Ausgang einer Kameraröhre 5 (vgl. F i g. 5) ist ein Vorverstärker 6 angeschlossen, der den Frequenzbereich bis zur maximalen Frequenz /_m der Videosignale umfaßt, Der Ausgang des Vorverstärkers 6 ist mit einem Tiefpaßfilter 7 verbunden, das eine obere Grenzfrequenz J₁ besitzt. Die genannten Elemente S, 6 und 7 bilden den bereits erwähnten Kanal 4, den die Videosignale normalerweise durchlaufen.

Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 6 wird ferner einem Hochpaßfilter 8 zugeführt, dessen Amplituden-Frequenz-Charakteristik aus F i g. 4 ersichtlich ist. Dieses Hoc'lpaßfilter 8, dessen untere Grenzfrequenz bei /, Hegt, läßt somit diejenigen höherfrequenten Komponenten der Videosignale durch, die das Tiefpaßfilter 7 nicht durchlaufen können. Tritt am Ausgang des Hochpaßfilters 8 ein Signal auf, so wird es über einen Differenzierkreis 9 einem Impuls-

former 10 zugeführt. Der so gewonnene Impuls betätigt ein steuerbares Schaltelement 11, das den Vorverstärker 6 unmittelbar mit dem Ausgang 12 verbindet.
Treten also im Videosignal Komponenten auf, die

to in den Frequenzbereich des Hochpaßfilters 8 fallen, so wird das Tiefpaßfilter 7 unter Schaffung eines filterfreien Signalübertragungsweges (Kanal 3) überbrückt und das Videosignal unmittelbar vom Vorverstärker 6 zum Ausgang 12 übertragen.

Das in den Fig. 6 und 7 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet eine Anzahl von Filtern unterschiedlicher Bandbreite. Das erste Tiefpaßfilter 7 besitzt eine Bandbreite von 0 bis /_a, das Hochpaßfilter 8 eine Bandbreite von /„

ίο bis I₀. Entsprechend weisen das zweite und dritte Tiefpaßfilter la bzw. Tb P,ndbreiten von 0 bis f_b bzw. von 0 bis f_c und das zweite und dritte Hochpaßfilter 8 α bzw. 8 b Bandbreiten von f_b bis j_c bzw. von i_c bis f_d auf.

Diese Filter sind parallel zueinander an das Steuerbus Schaltelement 11 angeschlossen. Die Schaltungsanordnung enthält ferner im Anschluß an die Hochpaßfiller 8, 8 α bzw. 8 b Differenzierkreise 9,9 a bzw. 9 b und Impulsformer 10, 10 a bzw. 10 b.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der Fig. 6 und 7 dürfte ohne weiteres verständlich sein: Videosignale, die nur Komponenten im Frequenzbereich zwischen 0 und f_a aufweisen, werden über das Tiefpaßfilter 7 übertragen. Treten in den Videosigna-

len Komponenten im Frequenzbereich zwischen Z₁ und /_/; auf, so werden diese Komponenten über das Hochpaßfilter 8 festgestellt und bewirken über das dem steuerbaren Schaltelement 11 zugoführte Signal daß nun das Tiefpaßfilter 7 α eingeschaltet wird unc

<o die Signalübertragung vom Vorverstärker 6 zum Ausgang 12 übernimmt. In entsprechender Weise wire beim Auftreten von Signalkcmponenten im Frequenzbereich zwischen f_b und /_f das Tiefpaßfilter 7 b eingeschaltet, während beim Auftreten von Signalkom-

poncnlen im Frequenzbereich zwischen ]_c und /_(/ dei filierfreie Signalübertragungsweg (Kanal 3) einge schaltet wird.

An Hand der Fig. 8 bis 10 sei schließlich eir weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläu tert. Es enthält ein Tiefpaßfilter, dessen Bandbreiti zwischen /„ und /„, variabel ist (vgl. Fig. 8), fernei ein Hochpaßfilter mit einem Durchlaßbereich von /, bis /,„ (vgl. Fig. 9 A). Der an die Kameraröhre 5 an geschlossene Vorverstärker 6 (vgl Fig. 10) besitz auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Grcnzfre quenz /_m. Das Ausgangssignal dieses Vorverstärker: wird dem Hochpaßfilter 8 zugeführt, so daß etwaig« Komponenten der Videosignale im Frequenzbereicl zwischen /„ und f_m festgestellt werden. Je nach den Spektrum 15. 14 bzw. 2 (vgl. die Kurven in Fi g. 9 A im Frequenzbereich zwischen /,, und /,„ treten an Ausgang des Hochpaßfilters 8 Impulse 15 a, 14 ί bzw. 2 a (vgl. Fi g. 9 B) mit unterschiedlicher Amplitude auf. Diese Impulse werden einem Detektor Ii zugeführt und liefern eine mittlere Gleichspannung entsprechend dem Pegel des Spektrums. Nach Verstärkung in einem Verstärker 17 dient die so gewonnene Steuergleichspannung zur Steuerung der ver-

änderiichen Kapazitätsdioden lc des Tiefpaßfilters 7. Die Bandbreite des Tiefpaßfilters 7 wird auf diese Weise gegenüber dem Normalwert /„ so weit erhöht, daß die im Videosignal im Frequenzbereich zwischen /„ und f_m festgestellten Komponenten einwandfrei

vom Vorverstärker 6 zum Verstärker 18 übertragen werden. Die Bandbreite des Tiefpaßfilters 7 wird also in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum der Videosignale automatisch im Bereich zwischen /„ und /„, 5 geändert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

j 2 enaiiiomponenten über die zwei erwähnten Kanäle getrennt übertragen und anschließend wieder zu- Patentanspruche: fammengeseut. Diese Aufspaltung und erneute Zu- ... Q . commensetzune der Videosignale ist jedoch dann,

1. Schaltungsanordnung mit variabler Band- ^J^eggj;^B _{der gesamt}e Frequenzbereich überöte zur Übertragung von Videosignalen ent- 5 wennonnenm α β; ^ ^. _t ^ _G

1. Schaltungsanordnung mit variabler ^Jggj; _{der gesamt}e Frequenzbereich überböte zur Übertragung von Videosignalen, ent- 5 wenn^onnenm α β; ^ ^. _t ^ _Ge haltend wenigstens ein Tiefpaßfilter, wenigstens tragenwerden sou β ^ ^^ ein HochpaßHlter sowie steuerbare Scheitele- Υ?η Swrungen m . _n „^ _den t di i Abhäikit Ausgangss.gnal JJWI^ l

ein HochpaßHlter sowie steuerbare Schei Υ? _n ^ _den

mente, die in Abhängigkeit vom Ausgangss.gnal JJWId^ mit einem erheblichen schal-

des Hochpaßfilters entweder nur die in den Fre- ^FieW^eaf°™*rZ Ä, _fwanci zu verwirklichen it Es

quenzberich des Tiefpaßfilters fallenden Signal- » ^^^^^^^Ζ,ΛΑ die tiefS

komponenten oder auch di« in den Frequenz- ist ferner in d es em γ«ι κ Frequenzen zum

berePch des Hochpaßfilters fallenden Signalkom- ^™™£_g™^n) unnSSg S die VideT-

ponenten an den Ausgang der Schaltungsanord- Ausgang,gelangen ; ^ ^ ^

nung geangen assen, dadurch gekenn- signme uucinauyi- uewissen Sienalverfäl

zei^Sch^ßnetrdaß das Tiefpaßfilter (7) bei Vor- „ w*^^»«^* mit ^STS ^ SS^I

handense η von in den Frequenzbereich des scnung verounaen «"· *>

Hochpaßßlters (8) fallenden Signalkomponenten ten .Schaltungsanordnung■ «hließ « der durch dw

durch die steuerbaren Schaltelemente (11 bzw. zwei Verzögerung*^

7«) „„_ter Schaffung eines nLcrfreienSignalüb.- Verzögerung^b^^-^St^e zugru^

tragungsweges ü^erbruckbar Fig 5 6) oder 20 ^r »^8 *

7«) „„_ter Schaffung eines nLcrfrg r^^^^St^e zugru^ tragungsweges ü^erbruckbar Fig. 5, 6) oder 20 ^r »^8 * _Mä , _{der bekanriten} Ausseine Bandbreite vergrößerbar ist (Fig. 10). unter ^vermei^"^"„ _{d un}„ _{der e}ineanas ae 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- führung e.ne ^Schaltun^f"™^ ^ä£ dem ieleik durch gekennzeichnet, daß mehrere Tiefpaßfilter nannten Art so auszub,!den ^ die dem jeweds (7, la Ib) mit unterschiedlicher oberer Grenz- zu übertragenden F™q«^en«P^e^ ^Tum .^Sj frequenz (/„ f_b, Q und mehrere Hochpaßfilter (8, ,5 variable Bandbreite mi besondere ^fachen scha1-8_fl;8ft) mit aneinander anschießenden Band- tungstechnischen Mitteln e"^eiJ^ht J ^u"^d J^_(iP„ breiten (f L L· f 1 L) parallel angeordnet vollem Frequenzspekvum (d. h. beim yorhandtn-Sf L^a'di^te sÄ^Schalteleme^ sein tiefer und hoher Frcq««n«n) vermjedcn »,rd, ill) ieweils das Tiefpaßfilter mit der für die daß das Videosignal unnötige Filter passiert. 8JÄ t Trvideosigna, au,«,»«,, , «--M,*^*Λ^»-^^ agnalkomponenten beooügten oberen Grenz- lost daü ^T^»"_d Hochpaßfllters fallenden