DE2257999B2

DE2257999B2 - Verfahren zur Übertragung des Fernsehtons zwischen Fernsehgerät und Zuschauer

Info

Publication number: DE2257999B2
Application number: DE19722257999
Authority: DE
Inventors: Alfons 8000 Muenchen Endl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-27
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1976-01-02
Also published as: DE2257999A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung des Fernsehtons zwischen Fernsehgerät und Zuschauer.

Es ist bekannt, Fernsehgeräte mit Buchsen für den

Anschluß eines oder mehrerer Kopfhörer auszustatten um andere im gleichen Raum befindliche Personen, die an einer Fernsehsendung kein Interesse haben oder einer anderen Tätigkeit nachgehen wollen, durch den Fernsehton nicht zu stören.

Hierbei tritt der Nachteil auf, daß die oder der Fernsehzuschauer durch ein Kabel mit dem Gerät verbunden sein müssen, was die Bewegungsfreiheil dieser Personen einengt und zudem störend wirkt. Dasselbe Problem ergibt sich bekanntlich auch dann wenn ein Fernsehgerät von einem Ort, der sich einige Meter vor dem Gerät befindet, bedient werden soll. Zu diesem Zweck sind deshalb eine ganze Reihe von Fernbedienungsvorrichtungen bekannt, die meist mit Ultraschallwellen arbeiten. Hierbei handelt es sich aber nur um einzelne Steuerimpulse, die vom Zuschauer aul den Fernsehempfänger übertragen werden müssen.

Ein Verfahren, das es gestattet, das Kabel zwischen dem Zuschauer und dem Gerät im Fall der Fernsehtonübertragung zu vermeiden, also eine kontinuierliche Informationsübermittlung vom Gerät zum Zuschauer zu ermöglichen, ist bisher nicht bekanntgeworden.

Es wurde auch bereits ein Verfahren vorgeschlagen, das es gestattet, das Kabel zwischen dem Zuschauer und dem Fernsehgerät zu vermeiden. Dabei sollen Hochfrequenzwellen Verwendung finden, die in die Umgebung des Empfängers abgestrahlt werden. Dieses Verfahren weist jedoch den gravierenden Nachteil auf, daß sich diese Wellen nicht nur innerhalb des Raumes ausbreiten, in dem das Gerät steht. Es werden durch diese Wellen auch alle in einer bestimmten Entfernung befindlichen

Geräte gestört, so daß der Empfang von verschiedenen Programmen in naheliegenden Wohnungen bzw. Häusern nicht möglich ist

Andererseits sind auch bereits sogenannte GaAs-Dioden bekannt, und es wurde bereits vorgeschlagen, solche zur Übertragung von Signalen auf größere Entfernungen zu verwenden.

Der Erfindung liegt dagegen die Autgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung des Fernsehtons zwischen Fernsehgerät und Zuschauer zu schaffen, ein Verfahren also, bei dem es nicht auf die Überbrückung großer Entfernungen ankommt, sondern durch das die Störung anderer Personen im selben Raum verhindert werden soll.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß am Fernsehgerät eine im nicht sichtbaren Bereich des optischen Spektrums arbeitende Strahlungsquelle vorgesehen ist, die mit der Fernsehtonfrequenz moduliert wird, und daß am Kopfhörer oder mit diesem verbunden ein im wesentlichen nur auf die Strahlung dieser Strahlungsquelle ansprechendes photoelektrisches Bauelement vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal das bzw. die Kopfhörersysteme steuert.

Durch ein solches Verfahren ergeben sich eine Reihe von überraschenden Vorteilen:

Das Kabel zwischen Gerät und Zuschauet wird vermieden.

Da die Strahlungsquelle nur Strahlung aussendet, die im nicht sichtbaren Bereich liegt, also vorzugsweise im infraroten Gebiet des Spektrums, wird der optische Eindruck des Zuschauers in keiner Weise gestört.

Da der Strahlungsempfänger am Kopfhörer nur auf diese Strahlung anspricht, wird der Tonempfang durch die wechselnde Helligkeit des Fernsehbildes oder durch andere Lichtquellen nicht gestört.

Eine Unterbrechung der Tonübertragung findet nur dann statt, wenn die optische Verbindung zwischen Fernsehgerät und Zuschauer unterbrochen wird. Dann ist aber auch keine Sichtverbindung zum Fernsehbild gegeben.

Der Zuschauer kann bei entsprechender Ausbildung des Empfangswinkels des photoelektrischen Wandlers die Tonwiedergabe durch Neigen des Kopfes unterbrechen oder wesentlich reduzieren, er kann also beispielsweise lesend auf eine ihn interessierende Sendung warten, ohne vom Fernsehton gestört zu werden.

Die Lautstärkeregelung kann durch bekannte Mittel direkt am Kopfhörer vorgenommen werden, es ist also gleichzeitig eine »Fernbedienung« der Fernsehton-Wiedergabelautstärke möglich.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung am Kopfhörer nicht nur ein, sondern zwei photoelektrische Bauelemente vorgesehen sind, die auf bzw. in die Höreimuscheln eingesetzt werden. Wird nämlich die optische Empfangscharakteristik dieser Bauelemente durch entsprechende Mittel der akustischen Empfangscharakteristik des Ohres angepaßt, so hat der Zuschauer auch beim Neigen oder Drehen des Kopfes den Eindruck, daß der Ton immer aus der Richtung des Empfängers kommt. Dies ist bekanntlich bei einem Kopfhöreranschluß über Kabel nicht der Fall, da sich dabei das Schallbild bei einer Kopfdrehung mitdreht.

Es ist bekanntlich auch möglich, bei bestimmten Fernsehprogrammen zwei verschiedene Fernsehtonprogramme zu übertragen, beispielsweise um dem Zuschauer die Möglichkeit zu geben, einen Film in der Originalsprache oder synchronisiert zu hören.

Bei einer normalen Fernsehtonübertragung über den Schallträger Luft kann naturgemäß nur eine der beiden Möglichkeiten genutzt werden, d. h. alle im Raum befindlichen Personen müssen denselben Fernsehton empfangen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung bietet hier das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, daß verschiedene Personen unterschiedliche Fernsehtonprogramme auswählen können.

Zu diesem Zweck können am Fernsehgerät zwei oder mehr Strahlungsquellen vorgesehen sein, die mit den unterschiedlichen Tonfrequenzen moduliert werden und die Strahlung in verschiedenen spektralen optischen Bereichen aussenden. Die Anpassung der Kopfhörer geschieht durch entsprechende schmalbandige optische Filter.

Ebenso ist es möglich, die Trennung durch senkrecht zueinander stehende Polarisationsfilter vor den Strahlungsquellen und entsprechende Filter vor den Empfangselementen durchzuführen.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann die Abstrahlungscharakteristik der Strahlungsquellen durch Linsen so gebündelt werden, daß sich die Strahlungsbündel nicht oder nur unwesentlich überschneiden. Dann kann je nach dem Ort des Zuschauers das eine oder das andere Tonprogramm empfangen werden. Die Abstrahlungswinkel werden vorzugsweise so gewählt, daß sie symmetrisch zu einer Geraden liegen, die senkrecht auf dem Fernsehschirm steht.

Als Strahlungsquelle, die eine Strahlung im nicht sichtbaren Bereich des Spektrums aussendet, kann eine Lumineszenzdiode, vorzugsweise eine GaAs-Diode, verwendet werden. Der Abstrahlungswinkel dieser Diode wird vorteilhafterweise durch entsprechende optische Mittel dem Bereich angepaßt, in dem sich normalerweise Zuschauer befinden.

Die heute zur Verfügung stehenden Lumineszenzdioden machen eine Übertragung über Entfernungen von einigen Metern, wie sie im vorliegenden Fall notwendig ist, jederzeit möglich. Die Größe des übertragenen Signals ist dabei, abgesehen von konstanten Faktoren, wie der Strahlungsleistung der Diode und der Empfindlichkeit des photoeiektrischen Bauelements, vor allem eine Funktion des Raumwinkels, in den die Diode strahlt.

Um die Bewegungsfreiheit der Zuschauer nicht tu beschränken, ist dabei ein horizontaler Winkel von etwa 90° erforderlich. Der vertikale Winkel kinn jedoch wesentlich geringer sein. Zu diesem Zweck kann vor der Diode eine Zylinderlinse oder eine torische Linse bzw. ein äquivalentes optisches Element angeordnet werden, das den vertikalen Abstrahlungswinkel verringert und damit die Signalhöhe in diesem Bereich erhöht.

Soll das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Fernsehgerät angewandt werden, das eine Buchse für einen Kopfhöreranschluß aufweist, so kann die Strahlungsquelle und die für die Modulation erforderliche Elektronik in einem Zusatzgerät untergebracht werden, das in die Kopfhörerbuchse des Gerätes eingesteckt oder mit diesem durch ein kurzes Verbindungskabel verbunden wird.

Um eine eventuelle Störung durch die Raumbeleuchtung zu unterdrücken, die von einer auf das photoelektrische Element fallenden Strahlung mit der Frequenz von 100 Hz verursacht wird, kann ein Sperrfilter für diese Frequenz in der Schaltung der Empfangsvorrichtung vorgesehen sein.

Die Modulation der Lumineszenzdiode kann nach einem der bekannten Modulationsverfahren erfolgen, also beispielsweise durch Amplituden-. Frequenz- oder Phasenmodulation oder einem davon abgeleiteten Verfahren.

Eine andere Weiterbildung betrifft die Ausbildung der Empfangsopiik. um die Signalhöhe bei geringen Bewegungen des Kopfes bz». des Kopfhörers konstant zu halten. Diese wird im folgenden an Hand der Figuren erläutert.

Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt Dabei zeigt

F i g. I eine schematische Seitenansicht eines Fernsehempfängers und eines Kopfhörers.

F i g. 2 eine Draufsicht derselben Anordnung,

F i g. 3 eine Anordnung von zwei mit unterschiedlichen Frequenzen strahlenden Lumineszenzdioden.

Fig.4 eine Anordnung, wobei die Trennung der unterschiedlichen Signale dadurch erfolgt, daß die beiden Dioden in verschiedene Richtungen strahlen,

Fig. 5 eine optische Anordnung zur Erzeugung unterschiedlicher vertikaler bzw. horizontaler Abstrahlungswinkel,

F i g. 6 und 7 mögliche optische Anordnungen für den Strahlungsempfänger.

In den F i g. 1 und 2 bedeutet 1 ein Fernsehgerät, an dem beispielsweise oben eine GaAs-Diode angebracht ist, die mit der Tonfrequenz des Femsehtons moduliert wird. Durch entsprechende Ausbildung der Sendeoptile die an Hand der Fig. 5 erläutert wird, kann der Abstrahlungswinkel der Diode 2 den Erfordernissen angepaßt werden, d. h. der horizontale Abstrahlungswinkel yh kann größer gemacht werden als der vertikale Abstrahlungswinkel γ*.

3 stellt einen Kopfhörer dar, an dem ein nicht gezeichnetes photoeiektrisches Bauelement angebracht ist. Dieses Bauelement kann beispielsweise oben am Hörerbügel, seitlich an den Hörermuscheln oder, im Fall eines Hörers mit nur einem Lautsprechersystem und akustischer Verbindung zu den Ohren, unten am elektrodynamischen Wandler angeordnet sein.

F i g. 3 und 4 zeigen Fernsehgeräte I zur Übertragung von zwei Tonprogrammen, wobei der eine Fernsehton die GaAs-Diode 2 und der andere Ton die Diode 2' bzw. die Diode 2" moduliert. Die Trennung der beiden Signale erfolgt im Fall der F i g. 3 dadurch, daß Lumineszenzdioden mit unterschiedlicher spektraler Abstrahlung Ai und λ2 verwendet werden. In beiden Kopfhörern, die in Fig.3 nicht dargestellt sind, sind ίο entsprechende optische Filter vorgesehen, die im wesentlichen nur die Wellenlänge Ai bzw. λΐ hindurehlassen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 erfolgt die

Trennung der Tonprogramme dadurch, daß die Abstrahlung von den beiden Leuchtdioden 2 und 2" so gebündelt wird, daß sie sich im wesentlichen nicht überschneiden. Der Kopfhörer 3 empfängt dann das von der Diode 2 ausgestrahlte Signal, während sich der Kopfhörer 3" im Abstrahlungswinkel der Diode 2" befindet Das Tonprogramm kann also durch Wahl der Position der Fernsehzuschauer ausgewählt werden.

F i g. 5 zeigt eine Möglichkeit für die Bündelung der Strahlung der Leuchtdiode 2 durch eine Zylinderlinse 5. Natürlich können zu diesem Zweck auch andere geeignete optische Elemente wie beispielsweise torische Linsen oder Spiegel verwendet werden.

In Fig.6 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Empfangsoptik dargestellt. Das photoelektrische Bauelement 4 ist dabei nicht in der Brennebene der Linse 6 angeordnet, um zu vermeiden, daß bei einer Bewegung der Anordnung Schwankungen der Signalhöhe hervorgerufen werden, wenn die örtliche Empfindlichkeit des photoelektrischen Bauelements nicht konstant ist. Ein gleicher Effekt kann dadurch erzielt wenden, daß die Rückseite der Linse 6 leicht mattiert, also streuend ausgebildet wird.

in Fig.7 ist als Empfangsoptik ein lichtleitender Kegel 7 vorgesehen, der gleichzeitig lichtsammelnde und lichtmischende Eigenschaften besitzt und somit ebenfalls geeignet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

H Q74

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung des Fernseh tons zwischen Fernsehgerät und Zuschauer, dadurch gekennzeichnet, daß am Fernsehgerät (1) eine im nicht sichtbaren Bereich des optischen Spektrums arbeitende Strahlungsquelle (2) vorgesehen ist, die mit der Fernsehtonfrequenz moduliert wird, und daß am Kopfhörer (3) oder mit diesem elektrisch verbunden ein im wesentlichen nur auf die Strahlung dieser Strahlungsquelle ansprechendes photoelektrisches Bauelement (4) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal das bzw. die Kopfhörersysteme steuert (F i g. 1 und 2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei- oder mehrkanaiige Fernsehtonprogramme zwei oder mehr Strahlungsquellen (2, 2') am Fernsehgerät (1) vorgesehen sind, deren spektrale Strahlungsbereiche unterschiedlich sind und die mit den verschiedenen Tonfrequenzen moduliert werden, und daß zwei oder mehr Kopfhörer vorgesehen sind, deren piezoelektrische Bauelemente (4) durch optische Filter den unterschiedlichen Spektralbereichen angepaßt sind (Fig. 3).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei- oder mehrkanaiige Fernsehtonprogramme zwei oder mehr Strahlungsquellen (2, 2') am Fernsehgerät (1) vorgesehen sind, deren Polarisationsrichtungen durch Polarisationsfilter unterschiedlich gemacht sind, und die mit den verschiedenen Tonfrequenzen moduliert werden, und daß zwei oder mehr Kopfhörer mit entsprechenden Polarisationsfiltern verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei- oder mehrkanaiige Fernsehtonprogramme zwei oder mehr Strahlungsquellen (2, 2") am Fernsehgerät (1) vorgesehen sind, deren räumliche Abstrahlungswinkel (y) durch optische Mittel so gebündelt sind, daß sie sich im wesentlichen nicht überschneiden (Fig. 4).

5. Kopfhörer für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopfhörer (3) etwa im Abstand der beiden Ohien zwei photoelektrische Bauelemente (4) vorgesehen sind, deren optische Empfangscharakteristiken der akustischen Empfangscharakteristik der Ohren angenähert ist.

6. Sendeanordnung für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle (2) eine Lumineszenzdiode verwendet wird.

7. Sendeanordnung für das Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle eine GaAs-Diode verwendet wird.

8. Sendeanordnung für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Element (5) vor der Strahlungsquelle (2) angeordnet ist, das den Abstrahlungswinkel {γ) verändert.

9. Sendeanordnung für das Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Strahlungsquelle (2) eine Zylinderlinse (5) oder ein äquivalentes optisches Element angeordnet ist, das den vertikalen Abstrahlungswinkel (γή kleiner macht als den horizontalen Abstrahlungswinkel (>>λ) (Fig. 5).

10. Sendeanordnung für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (2) und die für die Modulatioi erforderliche Elektronik in einem Zusatzgerä angeordnet sind, das in die Kopfhörerbuchse de Fernsehgerätes eingesteckt oder mit diesem durcl ein kurzes Kabel verbindbar ist

11. Empfangsanordnung für das Verfahren nacl Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß di< Empfangsschaltung ein Sperrfilter für 100 H; aufweist, das die von der Raumbeleuchtung verur

ίο sachten Signale unterdrückt

IZ Empfangsanordnung für das Verfahren nacl Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eini Linse (6) aufweist die die einfallende Strahlunj bündelt und daß das photoelektrische Bauelemen

is (4) vor oder hinter der Brennebene der Linse (6 angeordnet ist ( F i g. 6).

13. Empfangsanordnung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet daß eine Oberfläche dei Linse (6) leicht streuend ausgebildet ist

14. Empfangsanordnung für das Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eir lichtleitender Kegel (7) vorgesehen ist, der die einfallende Strahlung auf dem an seiner Rückseite angeordneten Bauelement (4) sammelt ( F i g. 7).

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation der Strahlungsquelle (2) nach dem Amplituden-, dem Frequenz- oder dem Phasenmodulationsverfahren bzw. einem von dieser Verfahren abgeleiteten Modulationsverfahren vorgenommen wird.