DE2546655B2 - Einrichtung zur Amplitudenregelung von Komponenten in Fernsehsignalen - Google Patents

Description

('/2 (a\ +Ci); 'h (aj+di))

unter Vereinigung mindestens eines ersten und eines zweiten der verzögerten Videosignale, die zeitlich um ein Intervall von im wesentlichen Λ/772 auseinanderliegen, wobei T die Periode einer vorgewählten Signalkomponente aus der Videosignalquelle ist und /V eine ganze Zahl größer als 1 ist;

eine Einrichtung (1546; 366) zur Ableitung eines bandbreitebestimmenden Signals (v_bw) aus mindestens einem dritten der verzögerten Videosi/TP.ale, welches zeitlich zwischen dem ersten und dem zweiten verzögerten Videosignal liegt;

eine zweite Verkiiüpfungseinrichtung (innerhalb 158; innerhalb 358) z^r Erzeugung eines zweiten kombinierten Signals (vpi;v_p3) unter Vereinigung des bandbreitebestimmenden Signals mit dem ersten kombinierten Signal;
einen Amplitudenvergleicher (162; 362) zur Ableitung eines Regelsignals aus einem vorgewählten Teil der Videosignale;
eine Einrichtung (160; 360) zur Steuerung der Amplitude des zweiten kombinierten Signais entsprechend dem Regelsignal zur Gewinnung eines resultierenden Signals (Pv_p\\Pv_pi), das einem Ausgangskreis (164; 364) zur Bereitstellung eines mindestens das resultierende Signal enthaltenden Ausgangssignals zugeführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verknüpfungseinrichtung (innerhalb 158) die Differenz zwischen dem bandbreitebestimmenden Signal (vbwi) und dem ersten kombinierten Signal ('/2(^i + Ci)) bildet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis (164) die Summe des resultierenden Signals und des bandbreitebestimmenden Signals bildet.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch solche Wahl von T, daß die Amplituden verhältnismäßig hochfrequenter Komponenten der L.euchtdichleinformation relativ angehoben werden.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verknüpfungsschaltung (366) zur Summierung des dritten verzögerten Videosignals und eines vierten verzögerten Videosignals vorgesehen ist, um ein bandbreitebestimmendes Signal zu erzeugen, und

daß das dritte und das vierte verzögerte Videosignal zeitlich um ein derart gewähltes Iniervall auseinanderliegen, daß Signalkomponenten in einem Frequenzbereich oberhalb des Frequenzbereichs der angehobenen Komponenten der Leuchtdichteinformaiion relativ abgeschwächt werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenvergleicher (622) zur Ableitung des Regelsignals mit dem Ausgav;gssignal gekoppelt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch solche Wahl von T, daß die Amplituden der Farbartsignale relativ angehoben werden.

8. Einrichtung nacn Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bandbreitebestimmende Signal durch Summierung des dritten und eines vierten verzögerten Videosignals abgeleitet wird und daß das dritte und das vierte verzögerte Videosignal zeitlich um ein derart gewähltes Intervall auseinanderliegen, daß Signalkomponenten im Frequenzbereich oberhalb des Frequenzbereichs der angehobenen Farbartsignale relativ abgeschwächt werden.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des zweiten kombinierten Signals entsprechend der Amplitude der Farbartsignale gesteuert wird.

10. Einrichte ig nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite kombinierte Signal in direkter Beziehung zur Amplitude der Farbartsignale gesteuert wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenvergleicher ein Regelsignal erzeugt, welches charakteristisch für die Amplitude der Farbsynchronsignale ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Amplitude innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs von aus einer Videosignalquelle kommenden Fernsehsignalen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der deutschen Auslegeschrift 19 08 897 ist eine

<r> Einrichtung bekannt, die im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehempfängers den Einfluß einer Farbträgerfalle abhängig von der Stärke des Farbartsignals steuert, um bei schwachen Farbartsignalen die amplitudendämpfende Wirkurtg der Farbträgerfalle zu vermindern

■><) und somit das Überschwingen im Lcuchtdichtesignal geringer zu machen. Hierzu wird mittels eines das Farbartsignal aus dem ankommenden Signalgemisch selektierenden Bandfilters und eines nachgeschalteten Gleichrichters ein Steuersignal gebildet, dessen Ampli-

r> tude der Stärke des Farbartsignals entspricht und das die unterdrückende Wirkung der Farbträgerfalle im genannten Sinne regelt, entweder durch direkte Beeinflussung der Farbträgerfalle oder durch Regelung des Amplitudenverhältnisses zwischen dem durch die

bo Farbträgerfalle gelaufenen Signal und einem die Farbträgerfalle umgehenen Signal.

Neben einer Dämpfung von eventuell im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehempfängers enthaltenen Färb- und/oder Tonsignalkornponenten, die auf dem

h¹» Bildschirm zur Bildung von störenden Mustern führen können, ist es häufig auch erwünscht, im Leuchtdichtekanal die Amplituden relativ hochfrequenter Komponenten des Leuchtdichtesignuls anzuheben, um das

Einschwingverhalten des Empfängers zu verbessern. Hinsichtlich des Farbkanals ist es außerdem z. B. wünschenswert, Farbsignalkomponenten aus dem Fernsehsignalgemisch zu extrahieren, und zwar als Teil des Farbdemodulationsvorgangs. ί

Es kann ferner zweckmäßig sein, die Amplitude relativ hochfrequenter Signalkomponenten abhängig von einem Steuersignal automatisch zu beeinflussen. Da z. B. ein Übertragungskanal die Neigung hat. hochfrequente Signale stärker zu dämpfen als niederfrequente m Signale, ist es vorteilhaft, die Amplituden relativ hochfrequenter Signale im Sinne einer Kompensation ihres unerwünschten Dämpfungsmaßes automatisch zu regeln. Farbkanäle können also eine Einrichtung zur automatischen Sättigungsregelung enthalten, welche die ι ■-, Amplitude der im Frequenzbereich der Chrominanzoder Farbsignale liegenden Komponenten abhängig von Amplitudenminderungen eines hochfrequenten Prüf- oder Bezugssignals steuert. Als Prüfsignal für die automatische Sättigungsregelung werden gewöhnlich .'» Farbsynchronsignale herangezogen, die im Fernsehsignalgemisch enthalten sind und die Bezugsptase für die Farbe wiedergeben.

Zur Formgebung des Frequenzgangs der Amplitude bei Signalverarbeitungseinrichtungen sind Schaltungen :ί aus konzentrierten Elementen bekannt, welche die Amplituden von Signalen in einem bestimmten Frequenzbereich anheben, während sie Signale außerhalb dieses Bereichs dämpfen. Ferner sind automatische Verstärkungsregler bekannt, die in Verbindung mit «ι diesen aus konzentrierten Elementen bestehenden Schaltungen und mit zugeordneten elektronischen Verstärkern verwendet werden können, um eine automatische Regelung der Amplitude der angehobenen Signale zu bewirken, r.

Leider neigen solche Schaltungen aus konzentrierten Elementen zur Einführung von Laufzeitverzerrungen infolge eines nichtlinearen Frequenzgangs der Phase. Eine derartige Laufzeit- oder Phasenverzerrung äußert sich hauptsächlich darin, daß im verarbeiteten Signal -in unerwünschte Vorschwinger oder Unterschwünge, Nachschwinger oder Überschwünge und abklingende Schwingungen erscheinen. Wenn ein die Videosignale verarbeitender Fernsehempfänger mit einer Einrichtungversehen ist, die das Ansprechvcrhalten gegenüber r, hohen Frequenzen verbessert, jedo, h eine unkorrigierte nichtlineare Phasenkennlinie hat, dann können die auf die verarbeiteten Videosignale hin erzeugten Bilder in einer für den Betrachter lästigen Weise gestört sein. Wenn also eine aus konzentrierten Elementen bestehende Schaltung nicht auch für einen linearen Frequenzgang der Phase sorgt, wozu man gewöhnlich einen komplizierten und teuren Schaltungsaufbau benötigt, dann ist sie für viele Anwendungsfälle ungeeignet. -,->

Es ist bekannt, daß man einen gewünschten Frequenzgang der Amplitude und/oder der Phase erhalten kann, indem man verzögerte Signale, die an Kopplungspunkten oder Anzapfungen längs einer Verzögerungsleitung oder einer ähnlichen Einrichtung mi erseheinen, in einer vorbestimmten Weise miteinander kombiniert. Entsprechende Anordnungen sind in der US-Patentschrift 22 63 376 und in folgenden Aufsätzen beschrieben:

»Transversal Filters« von H. E. K a 11 m a η (Pro- h"i ceedings of thu I. R. E., Band 28, Nr. 7, Juli 1940, Seiten 302-310);

»Selectivity and Transient Response Synthesis« von R. W. Sonncnfcldi (I. R. E. Transaciions on Broadcast and Television Receivers, Bund BTR-I, Nr. 3, Juli 1955,Seiten 1-8);
»A Transversal Equalizer for Television Circuits« von R-V. S perry and D. Su rc η ia η (Bell System Technical journal. Band 39, Nr. 2, Mär/. I960, Seiten 405-422).

Eine Anordnung dieser bekannten An, die manchmal als »transversaler Verzerrer« oder »transversales Filter« bezeichnet wird, ist im allgemeinen für viele verschiedene Anwendungen auf dem Gebiet der Signalverarbeitung brauchbar. Beispielsweise kann eine solche Anordnung zur Korrektur der Strahlapertur in horizontaler und vertikaler Richtung nützlich sein, wie es in den US-Patentschriften 27 59 044 und 37 32 360 beschrieben ist Ferner sei auf die US-Patentschrift 29 22 965 verwiesen, die eine andere Anordnung des in der US-Patentschrift 27 59 044 beschriebenen Typs offenbart, bei welcher an einer Verzögerungsleitung mit mehreren Anzapfungen ein reflektierender Abschluß vorgesehen ist. um die AnzahC der notwendigen Anzapfungen zu verringern.

In einem anderen, in der US-Patentschrift 37 49 824 beschriebenen Fall wird während einer Farbübertragung ein reflektierender Abschluß selektiv an ein Ende einer ini Leuchtdichtekanal liegenden Verzögerungsleitung gekoppelt, um Farbsignale zu unterdrücken. Die Verzögerungsleitung dient außerdem zur Kompensation der Laufzeiten der im Leuchtdichte- und im Farbkanal verarbeiteten Signale.

Eine Dissertation von J. P. B i η g h a m mit dem Titel »Linear Distortion of the N.T. S. C. Color Television Signal« (im Jahre 1970 vorgelegt der Fakultät der Graduate School of the University of Maryland zur teilweisen Erfüllung der Voraussetzungen für die Verleihung des Doctor of Philosopyh), sowie ein Aufsatz von H. Rudin, Jn mit dem Titel »Automatic Equalization Using Transversal Filters« (veröffentlicht in IEEE Spectrum, 1967) beschreiben transversale Entzerrer zur automatischen Korrektur qualitätsvermirderter Signale abhängig von einein Steuersignal, welches durch Vergleich des Videosignals mit einem Bezugssignal gewonnen wird. In einer älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegnngsschrift 25 29 967 ist eine Einrichtung zur Verbesserung des Einschwingverhaltens einer Fernsehsignale verarbeitenden Schaltungsanordnung vorgeschlagen, bei welcher die Amplituden verhältnismäßig hochfrequenter Komponenten des Leuchtdichtesignals relativ verstärkt werden, während Färb- und/oder Tonsignalkomponenten, die ohne Dämpfung unerwünschte sichtbare Muster erzeugen würden, relativ abgeschwächt werden. Die vorgeschlagene Einrichtung enthält eine von Fernsehsig.ialen beaufschlagte Verzögerungsleitung mit mehreren Anzapfungen zur Erzeugung einer Vielzahl verzögerter Videosignale. Die verzögerten Videosignale werden derart miteinander kombiniert, daß ein Leuchtdichtesignal mit einem gewünschten Frequenzgang der Amplitude erhalten wird.

Die vorgeschlagene Einrichtung führt auch dazu, daß leicht steuerbare Vorsehwinger und Überschwünge entstehen. In der Einrichtung sind ferner Vorkehrungen getroffen, um die Höhe des Scheitelwerts des Frequenzgangs der Amplitude des Ausgangssignals verstellen zu können, und zwar praktisch ohne gleichzeitige Beeinflussung der Amplituden der Gleichstromkomponentcn oder der Amplituden von Frequenzkomponenten, die um eine Frequenz (etwa die Farbhilfsträgerfrequenz

oder die Ton-Inlcrcarrierfrcquenz) liegen. Schließlich ist die vorgeschlagene Einrichtung so ausgelegt, daß ein Teil der Verzögerungsleitung dazu verwendet werden kann, die l.iiufzcitiinterschicdc zwischen den im Farbkanal und im l.eiichtdichtekanal verarbeiteten Signale auszugleichen.

Du· Aufgabe der !Erfindung besteht darin, in einem Fernsehsignal den Frequenzgang der Amplitude so zu beeinflussen, daß gewünschte Komponenten innerhalb ein;s bestimmten Frequenzbereichs in geregeller Weise angehoben werden, während andere, unerwünschte Komponenten im gleichbleibendem Maß abgeschwächt bleiben Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den im Patentanspruch I gekennzeichneten Merkmalen. Bei der Krfindung wird Gebrauch gemacht von einer eine angezapfte Verzögerungsleitung enthaltenden Anordnung, ähnlich wie sie in den Unterlagen der oben erwähnten älteren Patentanmeldung vorge schlagen ist. Fine solche Anordnung ist crlindungsgemaß kombiniert mit einer Regelurigseinrichtung, die durch Amplitudenvergleich ein Rcgelsignal aus einem vorgewählten Teil der Videosignale ableitet und mit diesem Regelsignal an einer bestimmten Stelle der Ver/ögerungs- und Verknüpfungsanordnung eingreift. Die erfindungsgemäße Hinrichtung löst die gestellte Aufgabe durch die vom Regclsignal abhängige Beeinflussung der Amplitude des sogenannten »zweiten kombinierten Signals«, das eine Cosinusfunktion mit derart verschobener Ordinate darstellt, daß bei der zu unterdrückenden unerwünschten Signalkomponente eine Nullstelle liegt. Bei der Amplitudenbeeinflussung bleibt diese Nullstelle unverändert erhalten, während die Komponenten anderer Frequenzen entsprechend der Regelung geändert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in ilen Lnieranspruchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

F ι g. 1 zeigt. K-ilv.eise in Blockform und teilweise als DeUülschaltbild. den allgemeinen Aufbau eines Farbfernsehempfängers, der mit einer erfindungsgemäßen Einncht ing /ur Verarbeitung von l.euchtdichtesignalen ausgestattet ist:

F ι g. 2 zeig; ir graphischer Darstellung verschiedene Frequenzgang der Amplitude, die einzelnen von der Ausführurigsform nach F i g. 1 erzeugten Signalen zugeordnet sind:

F ι g. 3 ist -in .Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in einem Fernsehempfänger des in Fig. 1 allgemein gezeigten Aufbaues verwendet werden kann, um EfLJhtdichtesignale zu verarbeiten;

Fi g. 4 zeigt in graphischer Darstellung verschiedene Frequenzgänge der Amplitude, die einzelnen in der Anordnung nach F i g. 3 erzeugten Signalen zugeordnet sind;

F i g. 5 zeigt, teilweise in Blockform und teilweise als Detailschaltbild, den allgemeinen Aufbau eines Farbfernsehempfängers, der eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Verarbeitung von Farhsignalen enthält;

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, die in einem Farbfernsehempfänger des in F i g. 5 gezeigten allgemeinen Aufbaues verwendet werden kann, um Farbsignale zu verarbeiten.

Der in F i g. 1 dargestellte Fernsehempfänger enthält einen signalverarbeitenden Eingangsteil 112, der die von einer Antenne aufgefangenen HF-Fernsehsignale zugeführt bekommt und mit Hilfe geeigneter Zwischenfrequenzschaltungcn und Demodulatorschaltiingcn (beide nicht gesondert dargestellt) ein I crnsehsignalgemisch erzeugt, welches aus Farbsignalkomponenten, l.cueht dichtesigna!komponenten, Tonsignalkomponentcn und Synchronisiersignalkomponenten besteht. (jemäß der in den USA gebräuchlichen Fcrnschnorm haben die Lcuchtdichtesignale eine relativ große Bandbreite (ζ. Β etwa 4 MHz), die sich über einen bis herunter zu Gleichstrom (Nullfrequenz.) reichenden unteren Fre quenz.bereich und einen oberen Frequenzbereich erstreckt. Der obere Frequenzbereich (z. B. ungefähr 2 bis 5 MHz) enthält auch Färb- undTonsignalkomponen ten. Die Farbsignale haben die Form eines moduliertet Farbhilfsträgcrs und sind in ihrer Frequenz auf die Frequenz des Farbhilfsträgcrs (z. B. 3,58 MHz) bezogen Die Tonsignalc haben die Form eines modulierter Ton Intercarriersignals und liegen frequenzmäßig ir bestimmter Beziehung zur Frequenz des Tonlnlcrcar riers oder -llillsträgcrs. (z. U. 4,5 MIIz). Die lür scharfe Übergänge und feine Details im Bild verantwortliche Information ist in den relativ hochfrequenten Signal komponenten des l.euchtdichtesignals enthalten.

Der Ausgang der Eingangsschaltung 1)2 führt zi einem Farbkanal 114 und einem l.eiichtdichtekanal 116 Der Farbkanal 114 enthält ein Bandpaßfiltcr 118 welches dazu dient, Signale im Frequenzbereich de Farbsignals (z. B. ungefähr von 2.1 bis 4,2 Ml Iz) aus dem Fernsehsigi.iiigemisch zu cxtrahieicn. Das Ausgangssi gnal des Bandpaßfilters 118 wird in einem Verstärker 120 verstärkt und dann auf einen Synchrodetektor 12Ϊ gegeben. Das Ausga:igssignal des Verstärkers 120 gelangt außerdem zu einem Farbsynchronimpuls-Dc tektor 124, der zugleich ein von den Ablenkschaltungcr 142 erzeugtes Torsteuersignal empfängt. Dieses Tor Steuersignal besteht aus Impulsen, die bezüglich der vor einer Synchronimpuls-Abtrennstufe 140 Synchronim pulse synchronisiert sind. Das Torsteuersignal gibt die zeitliche Lage der Farbsynchronsignale im Fernschsi gnalgemisch an. Der Detektor 124 extrahiert die Farbsynchronsignale aus dem Ausgangssignal de Verstärkers 120. Die Farbsynchronsignale stellen den für die Demodulation der Farbsignale notwendiger Farbphasenbezug dar. Sie werden auf einen Mitlaufos zillator 126 gegeben, der ein Signal liefert, welches dieselbe Frequenz (z. B. 3,58 MHz) wie der Farbhilfsträger hat und phasenstarr mit der Phase der Farbsynchronsignale ist. Zur Erzielung des phasenstarren Mitlaufs des Oszilators 126 lassen sich verschiedene bekannte Methoden anwenden. Das Ausgangssignal de« Mitlaufoszillators 126 wird auf den Synchrodetektor 122 gegeben, wo es zur Bildung der Farbphasen-Bezugssignale, z. B. des /-Signals (In-Phase-Signal) und de; (^-Signals (Quadratursignal) herangezogen wird. Der Synchrondetektor 122 dient dazu, die Farbsignale zi demodulieren und am Ende die Farbdifferenzsignale zi gewinnen, z. B. die Signale R—Y.B—Yund G— Y.

Im Leuchtdichtekanal 116 liegt eine insgesamt mit 13f bezeichnete Signalbehandlungsschaltung, die dazi dient, die im Leuchtdichtekanal 116 vorhandener unerwünschten Signale wie z. B. Farb-und/oder Tonsi gnalkomponenten zu dämpfen und gleichzeitig demge genüber die Amplituden hochfrequenter Komponenter der Leuchtdichtesignale anzuheben, damit das An sprechverhalten und das Auflösungsvermögen de< Fernsehempfängers für feine Details verbessert wird Die vom Detektor 124 extrahierten Farbsynchronsigna Ie werden auch auf einen in der Signalbehandlungsschal tung 136 enthaltenen Amplitudenvergleich^ 16:

gegeben. Die Amplituden von Signalen in einem angehobenen Teil des Frequenzgangs der Amplitude des l.euchtdichtckaniils 116 werden abhangig von den I arbsynchronsignalcn gesteuert, /weckmäßigerweise gegensinnig zur Amplitude der Farbsynchronsignale. Auf diese Weise wird das Ansprcenverhallcn des l.euchtdiehtckanals 116 gegenüber hohen Frequenzen automa...ich korrigiert, da die Amplitude der Farbsynchronsignal (eine relativ hochfrequente Komponente) eine Anzeige dafür ist. welche Dämpfung die relativ hochfrequenten Komponenten des FiTiisehsignalgemisches infolge von Obcrtragungsvcrlusien und dergleichen erfahren habcm.

Ils ist zu erwähnen, daß auch Signale, die von anderen Teilen des Fernsehsignalgemisehcs abgeleitet werden (z. 15. Signale, welche die durch Spitzenwerlcrfassung gefühlten Amplituden im relativ hohen Frequenzbereich des Fernsehsignals darstellen) dazu verwendet werden können, die Amplituden von Signalen im angehobenen Teil des Frequenzgangs der Amplitude des l.euchtdichtekanals 116 zu steuern. Dem gleichen Zweck können auch die sogenannten Vcrtikalintcrvall-Prüfsignal dienen, wie sie gewöhnlich zur Eichung von Systemen zur Fernsehsignalverarbeitung vorgeschlagen werden. Vertikalinlervall-I'rüfsignalc und dergleichen sind in einem Aufsatz von R. M. Morris und J. S c r a f i η mit dem Titel »Progress Report on Vertical Interval Television Test Signals« beschrieben (vergl. IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers. Band PG BTS-9, Dezember i%7, Seiten b5 bis 69).

Es ka.in auch wünschenswert sein, die Amplituden von Signalen innerhalb des in der Amplitude angehobenen Teils des Frequenzgangs des Lcuchtdichtekanals 116 in direkter Beziehung zum Betrag der Farbinformation im Fernsehsignalgemisch zu steuern. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn die Bandbreite des l.euchtdichtesignals in den Frequenzbereich der Farboder Tonsignale reicht und man verhindern will, daß durch Wechselwirkung zwischen Leuchtdichtesignalen einerseits und Färb- und/oder Tonsignalen andererseits unerwünschte Muster erzeugt werden.

Die Signalbehandlungsschaltung 136 kann auch dazu dienen, die Laufzeiten der im Farbkanal 114 und im Leuchtdichtekanal 116 verarbeiteten Signale einander anzugleichen.

Die Ausgangssignale der Signalbehandlungsschaltung 136 werden auf eine Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 138 gegeben, welche die Leuchtdichtesignale verstärkt und anderweitig verarbeitet, um das Ausgangssignal (Y) des Leuchtdichtekanals 116 zu erzeugen.

Das V-Ausgangssignal des Leuchtdichtekanals 116 sowie die Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y und G— Y aus dem Farbkanal 114 werden einer Bildröhren-Steuerstufe 128 zugeführt, wo sie zur Bildung der Farbsignale R, Bund G matriziert werden. Die Farbsignal R, Bund Gsteuern dann eine Bildröhre 130.

Mit der Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 138 ist ein Kontrastregler 132 verbunden, der die Amplitude der Leuchtdichtesignale und somit den Kontrast der von der Bildröhre 130 wiedergegebenen Bilder regelt. Mit der Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 138 ist ferner ein Helligkeitsregler 134 verbunden. Geeignete Schaltungsanordnungen für die Kontrastregelung und die Helligkeitsregelung sind in der USA-Patentschrift 38 04 981 beschrieben.

Ein anderer Teil des Ausgangssignals der Eingangsschaltung 112 ist mit der Farbsynchronimpuls-Abtrennsiufc 140 verbunden, welche die Horizontal- und die Vertikalsynchronimpulse vom Videosignal abtrennt. Diese Synchronimpulsc werden von der Abtrennstufe 140 auf die Ablenkschaltungen 142 gegeben. Die Ablcnkschaltungcn 142 sind mit der Bildröhre 130 und einer llochspannungscinhcit 144 verbunden, um die Ablenkung eines Elektronenstrahls in der Bildröhre 130 auf herkömmliche Weise zu steuern. Die Ablenkschallungcn 142 erzeugen außerdem Austastsignale, die auf die Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 138 gegeben werden, um deren Ausgang während der horizontalen und vertikalen Rücklaufintervalle zu sperren, so daß die Bildröhre 130 während dieser Intervalle mit Sicherheit ausgetastet ist. Die llorizontalablenkschaltung 142 erzeugt außerdem das Torsteucrsignal für den Farbsynchronimpuls-Detektor 124.

Der allgemeine Schaltungsaufbau nach F i g. I eignet sich zur Verwendung in einem Farbfernsehempfänger eines Typs, wie er z. B. in den RCA Color Television Service Data 1970 Nr. TI9 (Empfängertyp CTC-49) dargestellt ist, die von der RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, herausgegeben worden sind.

Die Signalbchandlungsschallung 136 enthält eine Verzögerungseinrichtung 150 (als Verzögerungsleitung dargestellt) und eine Vielzahl von Signalkopplungsanordnungen oder Anzapfungen 152a, 152i> und 152c, die an aufeinanderfolgenden Punkten der Einrichtung 150 angeschlossen sind. Die Kombination der Verzögerungseinrichtung 150 und der Anzapfungen 152a, 1526 und 152c wird manchmal als angezapfte Verzögerungsleitung bezeichnet. Im vorliegenden Fall ist die Einrichtung 150 als Verzögerungsleitung dargestellt, sie kann jedoch auch durch irgendeine andere geeignete Einrichtung zur Verzögerung eines Videosignals gebildet sein, z. B. aus einer Anordnung ladungsgekoppelter Elemente (sogenannte CCD-Elemente) oder ladungsübcrtragender Elemente. Die Anzapfungen 152a. 1526 und 152c sind im dargestellten Fall direkt oder gleichstrommäßig mit der Verzögerungsleitung 150 verbunden, man kann jedoch für den Anschluß der Anzapfungen an die Verzögerungsleitung irgendeine andere Signalkopplungsart anwenden, z. B. eine kapazitive Kopplung oder dergleichen.

Die Anzapfungen 152a, 152t» und 152c sind an beabstandeten Stellen der Verzögerungsleitung 150 angeschlossen, um verschieden verzögerte Videosignale 3|, b\ und Ci abzunehmen, die gegenüber dem eingangsseitig zugeführten Videosignal v,i um die Zeitintervalle T_l}l bzw. Ti,\ + Tu bzw. T_O\ + T_n + T₂\ verzögert sind. Die Verzögerungsleitung 150 hat vorder Anzapfung 152a einen Teil 156 mit einer Verzögerungszeit T_au der bezüglich der anderen Teile der Verzögerungsleitung 150 so bemessen ist, daß die Laufzeiten der im Leuchtdichtekanal 116 und im Farbkanal 114 verarbeiteten Signale einander angeglichen werden. Zu diesem Zweck sollte die Summe von To\ und 711 gleich sein der Differenz zwischen den Laufzeiten der im Farbkanal 114 und im Leuchtdichtekanal 116 verarbeiteten Signale. Ferner ist festzuhalten, daß ein kombiniertes Signal, welches aus der Vereinigung von Signalen resultiert, die an symmetrisch zu einem gegebenen Punkt der Verzögerungsleitung liegenden Anzapfungen entnommen werden, so betrachtet werden kann, als hätte es eine Verzögerung, die gleich ist dem Mittelwert der Verzögerungen der beiden vereinigten Signale. Wenn die Anzapfungen 152a und 152csymmetrisch zu beiden Seiten der Anzapfung 1526 liegen, dann hat also ein kombiniertes Ausgangssignal,

welches durch die Vereinigung der an den Anzapfungen 152,), 1526 und 152c entnommenen Signale entsteht, eine Zeitverzögerung, die gleich ist der notwendigen Verzögerung zum Ausgleich der Laufzeiten der im Farbkanal und im Lcuchtdichtckanal verarbeiteten Signale.

Die Anzapfungen 152a, 1526 und 152csind jeweils mit einer gesonderten amplitudenbeeinflussenden oder »signalbewertenden« Einrichtung 154a bzw. 1546 bzw. 154cverbundcn. Diese Bewertungseinrichtungen dienen zur Modifizierung der Amplitude der verzögerten Videosignale <)|, b\ und C\ jeweils mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor oder Bewerlungsfaktor, um jeweils gesondert amplitudenbewertetc Signale zu erzeugen. Die Bewertungseinrichtungen 154.7, 1546 und 154t· können jeweils durch irgendeine geeignete den Verstärkungsfaktor beeinflussende Schaltung gebildet sein, beispielsweise durch einen Verstärker oder ein Dämpfungsglied, womit der Verstärkungsfaktor auf vorbestimmte Werte oberhalb und unterhalb I eingestellt werden kann.

Die von den Einrichtungen 154a, 1546 und 154c erzeugten amplitudenbewerteten Signale werden auf eine Summierschaltung 158 gegeben, worin die von den Bewertungseinrichtungen 154a und 154c kommenden Signale algebraisch von den aus der Bewertungseinrichtung 1546 kommenden Signal subtrahiert werden, um ein kombiniertes Signal Vp\ zu erzeugen. Die Summierschaltung 158 kann irgendeine geeignete Anordnung zur algebraischen Summierung von Signalen sein, beispielsweise ein Funktions- oder Operationsverstärker, eine Widerstandsmatrix oder dergleichen.

Im dargestellten Fall ist mit jeder der Anzapfungen 152a, 1526 und 152c eine amplitudenbewertende Einrichtung 154a bzw. 1546 bzw. 154c verbunden. Diese Darstellung dient jedoch nur zum Aufzeigen der allgemeinen Funktion der Signalbehandlungsschaltung 136, d. h. nicht in jedem Fall müssen alle Anzapfungen mit Bewertungseinrichtungen versehen sein. Wenn beispielsweise ein vorbestimmter Verstärkungsfaktor von 1 gewünscht ist. dann kann die zugeordnete Bewertungseinrichtung aus lediglich einer Direktverbindung zwischen der betreffenden Anzapfung und der Summierschaitung 158 bestehen. Die Bewertungseinrichtungen 154a, 1546 und 154c können außerdem auch Bestandteil der Summierschaltung 158 selbst sein.

Das von der Summierschaltung 158 erzeugte kombinierte Signal ist mit V_p\ bezeichnet, wobei der tiefgesetzte Buchstabe »p« das Wort »peaking« bedeutet, was soviel wie »Anhebung« oder »Versteilerung« heißt, denn V_pt bestimmt die Versteilerungseigenschaft der Signalbehandlungsschaltung 136, wie noch erläutert werden wird. Das von der Bewertungseinrichtung 154 in seiner Amplitude beeinflußte Signal ist mit Vf₁Wi bezeichnet, wobei die tiefgesetzte Buchstabenkombination »bw« das Wort »bandwidth« (Bandbreite) bedeutet, denn das Signal Vtnvi bestimmt bei seiner Kombination mit dem Signa! V_pi das Verhalten der Signalbehandlungsschaltung 136 hinsichtlich der Bandbreite.

Das Signal V_p\ wird auf die Versteilerungs-Steuerschaltung 160 gegeben, die dazu dient, die Amplitude von Vpi zu modifizieren, so daß ein Signal Pv_P\ entsteht, wobei P der Verstärkungsfaktor der Versteilerungs-Steuerschaltung !60 ist. Die Versteilerungs-Steiierscha!- tung 160 kann irgendeine geeignete auf ein Steuersignal ansprechende Einrichtung mit verstellbarem Verstärkungsfaktor sein, etwa ein Verstärker für automatische Verstärkungsregelung. Sie sei so ausgelegt, daß sie Verstärkungsfaktoren innerhalb eines Bereichs liefern kann, der sich von Werten unterhalb I bis auf Werte oberhalb I erstreckt. Der Verstärkungsfaktor /' der Versteilerungs-Sleucrschallung 160 wird abhängig von einem Steuersignal eingestellt, welches mit dem Amplituclenvcrglcicher 162 erzeugt wird.

Der Amplitudenvcrglcichcr 162 spricht beispielsweise auf die vom Detektor 124 kommenden Farbsynchronsignal und auf eine Bezugsgleichspannung an. und erzeugt daraufhin ein gleichgerichtetes Steuersignal, welches die Differenz /wischen der Amplitude der Farbsynchronsignale und der Bezugsspannung anzeigt. Der Amplitudcnvergleicher 162 kann beispielsweise einen Spitzendctektor zur Erfassung der Amplitude der Farbsynchronsignal sowie eine Differcntialverslärkc,-schaltung aufweisen, die an einem Eingang dt" Bezugsspannung und an einem anderen Eingang das Ausgangssignai des Spiizenueickiors eiii|>iäiigi. Somit wird die Amplitude des Signals Pv_n, entsprechend der Abweichung der Spitzenamplilude der Farbsynchronsignale von einem Bc/.ugssignal gesteuert. Da die Amplitude der Farbsynchronsignale eine Anzeige für die Dämpfung hochfrequenter Komponenten der Videosignale ist, sollte die Vcrstcilcrungs-Stcucrschaltung 160 so ausgelegt sein, daß sich ihr Verstärkungsfaktor gegensinnig zur Amplitude des vom Amplitudenvcrgleicher 162 gelieferten Steuersignals ändert.

Die Signale Pv_p\ und vt,_w\ werden auf eine Summierschaltung 164 gegeben, wo sie algebraisch addiert werden, um das Ausgangssignal voi der Signalbehandlungsschaltung 136 zu erzeugen.

Die Arbeitsweise der Signalbehandlungsschaltung 136 sei als Beispiel für den F'all erläutert, daß die beiden Anzapfungen 152a und 152c symmetrisch zu beiden Seiten der Anzapfung 1526 liegen und daß die Zeitintervalle Tn und T₂\ gleich 1//" sind, wobei /'die Frequenz einer unerwünschterweise im Lcuchtdichtckanal 116 enthaltenen Signalkomponente des Fernsehsignalgemischs (vn) sei. Die Größe /"sei beispielsweise die Frequenz eines Signals im Bereich der "requenzen des Farbhilfsträgers und/oder des Tonhilfsträgers. Genauer gesagt sei /"die Farbhilfsträgerfrequenz (z. B. 3,58MHz) oder die Tonhilfsträgerfrequenz (z.B. 4,5 MHz). Außerdem sei als Beispiel angenommen, daß die vorbestimmten Verstärkungsfaktoren der Bewertungseinrichtungen 154a, 1546 und 154c die Werte '/2 bzw. 1 bzw.'/2 haben.

Die Arbeitsweise der Signalbehandlungsschaltung 136 nach F i g. I wird am besten bei Betrachtung der F i g. 2 verständlich, die in graphischer Darstellung Frequenzgänge der Amplitude zeigt, welche den von der Signalbehandlungsschaltung 136 nach F i g. 1 erzeugten Signalen zugeordnet sind.

Vor Betrachtung der F i g. 2 seien die Frequenzgänge der Amplitude bei einer angezapften Verzögerungsleitung oder einer vergleichbaren Einrichtung kurz diskutiert Der Frequenzgang der Amplitude bei einem Teil einer Verzögerungsleitung, der angelegten Signalen eine Zeitverzögerung Tmitteilt, läßt sich ausdrücken als ein Koeffizient, der sich exponentiell als Funktion der Frequenz ändert d. h. e-J°>^T, wobei e die Basis der natürlichen Logarithmen ist Der Amplitudenfrequenzgang, der für eine Anzapfung an einem T=O entsprechenden Bezugspunkt der Verzögerungsleitung gilt entspricht nach Definition einer flachen Linie, weil e° = 1 ist Der Amplitudenfrequenzgang in einem Signal, welches das Resultat einer algebraischen

Addition /wcicr Signale ist, die an zwei symmetrisch inn einen Bezugspunkt liegenden Anzapfungen abgeleitet werden, folgt einer Cosinusfiinktion.

Die Pig. 2 zeigt in graphischer Darstellung die Frcqucn/.gänge der Amplitude (Amplitudenfrequcnzgänge) in Signalen Vbw\, v,,\, Pv_p\ und v_n], die von der Signalbchandliingsschaltung 136 nach Fig. I erzeugt werden. Diese Amplitudcnfrcquenzgänge sind mit vi,»\. Vp\, Pv_p\ und V₀I bezeichnet. In F i g. 2 ist außerdem ein mit ^[h (ii\ + Ci) bezeichneter Amplitudcnfrcqiienzgang n graphisch dargestellt, der zu einem Signal gehört. welches das Resultat der algebraischen Addition der ampliludenbewerteten Signale aus den Einrichtungen 154.7 und 154c nach F-" i g. 1 ist. Mit den oben als Beispiel angegebenen Werten für die Dewcrtungsfaktoren bildet ι die Signalbchandlungsschaltung 1.36 aus den verzöger ten Videosignalen a\, b\ und ei Signale ντ,,,ι, v_rl, l'v_n\ und vi)i gemäß folgenden Gleichungen:

/¹C

((I₁ 1 ( ι )

I«,

fr,

ι ι,

(I

(21

(41

Die Amplitudenfrcquen/günge nach F-i g. 2 lassen sich verstehen, indem man den (Vl der Anzapfung \52b «.!s Bezugspunkt betrachtet. Hierbei wird deutlich, daß der Amplitudenfrequenzgang von v/,„i nach Definition eine flache Linie ist. Der Amplitudenfrequenzgang eines Signals, welches aus der algebraischen Addition zweier an symmetrisch gelegenen Anzapfungen entnommener Signale entsteht, ist, wie oben erwähnt, eine Cosinusfiinktion. Daher ist der Amplitudenfrequenzgang von '/2 (a\ + Ci) eine Cosinusfunktion einer Periodenlänge von f. einem Amplitudenminimum bei /72 und einem Amplitudenmaximum bei f. Da ν,,ι durch algebraische Subtraktion des Signals '/: (:u + C]) vom Signal vwi erhalten wird, sind die Amplitudenfrequenzgängc von V_n] und Pv₁,] Cosinusfunktionen mit Periodenlängen von f, Amplitudenmaxima bei /72 und Amplitudenminima bei f. Da das Signal vm durch algebraische Addition der Signale Pv_p\ und v/,„ 1 erhalten wird, ist der Amplitudenfrequenzgang von vo] eine Cosinusfunktion mit einer Periodenlänge von f, einem Amplitudenmaximum bei /72 und einem Amplitudenminimum bei f, die einem Wert oder Pegel überlagert ist, der durch den vorgewählten Verstärkungsfaktor der Amplitudenbewertungseinrichtung 1546bestimmt ist.

Die Versteilerungseigenschaften der Signalbehandlungsschaltung 136 nach F i g. 1 werden bestimmt durch das Signal, welches durch algebraische Addition der verzögerten Videosignale ai und ei erhalten wird. Die Eigenschaften der Signalbehandlungsschaltung 136 hinsichtlich der Bandbreite werden bestimmt durch das Signal, welches aus dem verzögerten Videosignal b] in Kombination mit dem Signal v_p, abgeleitet wird. Es ist zweckmäßig, die verzögerten Videosignale d\ und ei zeitlich um ein Intervall NT/2 zu beabstanden, wobei N eine ganze Zahl und Tder Reziprokwert der Frequenz / ist. Vorzugsweise umfpßt N ganze Zahlen zwischen 2 und 5, in speziellen F? Ilen können jedoch auch andere Werte von Nzweckmäßig sein.

Die Scheitelamplitude der Amplitudenfrequenzgänge der Signalbehandlungsschaltung wird automatisch dadurch gesteuert, daß die Amplitude von v_pi abhängig von einem Steuersignal beeinflußt wird, welches aus einem vorgewählten Teil des Videosignals abgeleitet wird, wie es weiter oben in Verbindung mit F i g. I beschrieben wurde. Obwohl die Schcitclamplitude des Amplitudcnfrequenzgangs von Vm abhängig vom Steuersignal beeinflußt wird, unterliegt die Amplitude bei Gleichstrom (d. h. bei Nullfrcquenz) keiner Beeinflussung. Dies ist deswegen so, weil der Amplitudenbeitrag des Amplitudcnfrequenzgangs von Pv₁,] zum Amplitudenfrequenzgang von v_()l bei Gleichstrom stets gleich 0 ist. Dies ist zweckmäßig, weil hierdurch die Bildhelligkeit, die durch die Gleichstromkomponente des Leuchtdichlesignals bestimmt wird, nicht vom .Steuersignal beeinflußt wird.

Die Amplitudensprünge im Ausgangssignal voi der Signalbehandlungsschaltung 136 nach Fig. I enthalten einen Vorschwinger oder Unterschwung kurz vor dem Sprung und einen Nachschwinger oder Überschwung kurz nach dem Sprung. Diese unier- und Ubci.scnwiiiige dienen zur Akzentuierung von Amplitudenänderungen oder Sprüngen im Signal vw, so daß /.. B. ein Wechsel im Bild von weiß auf schwarz akzentuiert wird, weil hierdurch das Bild kurz vor dem Wechsel weiße- und kurz nach dem Wechsel schwärzer als in der Originalszcnc gemacht wird.

Außerdem stehen die Frequenzgänge der Phase (Phasenfrcquenzgänge) mit den Unter- und Überschwüngen im Zusammenhang. Ein linearer Phascnfrequenzgang beispielsweise entspricht der Bildung gleicher Unter- und Überschwünge. Oie Unterschwünge und Überschwünge werden durch das Signal gesteuert, welches aus der Summicrung der amplitudenbewerteten Signale von den Anzapfungen 152,7 und 152c entsteht. Obwohl also die vorbestimmten Verstärkungsfaktoren der amplitudenbewertenden Einrichtungen 154;f und 154c einander gleich und auch die Zeitintervalle Tn und T21 einander gleich gewählt wurden, womit ein linearer Phasenfrequenzgang als Folge gleicher Unter- und Überschwünge entsteht, !.ssen sich die amplitudenbewerteten Signale von den Anzapfungen 154,7 und 154c auch ändern, um ungleiche Unter- und Überschwünge zu erzeugen und damit eventuelle Nichtlinearitäten der Phasenfrequenzgänge in anderen T· Hen der videosignalverarbeitenden Einrichtung zu kompensieren.

Wenn man bei den Kurven nach F i g. 2 ein Amplitudenminimum bei der Farbhilfsträgerfrequenz. z. B. bei 3,58 MHz, erhalten will, um Farbsignalkomponenten relativ abzuschwächen, dann sollten die Teilverzögerungszeiten Ti 1 und Tj 1 annähernd gleich 280 Nanosekunden gemacht werden, d. h. ungefähr gleich dem Reziprokwert der Farbhilfsträgerfrequenz. Durch Bemessung der Zeiten T_n und T₂] auf etwa 280 Nanosekunden erhält man einen Amplitudenscheitelwert des Amplitudenfrequenzgangs des Leuchtdichtesignais bei etwa 1,78 MHz Wenn man den Scheitelweri der Amplitudenfrequenzgänge in den Bereich relativ hochfrequenter Komponenten des Leuchtdichiesignals legen will (d. h. auf Frequenzen, die dichter an der Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz liegen) um eine maximale Empfindlichkeit des Leuchtdichtekanals bei hohen Frequenzen zu erhalten, dann ist die Signalbehandiungsschaltung nach F i g. 3 der Signalbehandlungsschaltung 136 nach F i g. 1 vorzuziehen.

Die Signalbehandlungsschaltung 336 nach F i g. 3 ist dann an die Stelle der Signalbehandlungsschaltung 136 nach Fig. 1 zu setzen, wenn man gleichzeitig eine Anhebung relativ hoher Frequenzen (Versteilerung)

und eine gute Sperrwirkung fur im Leuchtdichtekanal unerwünschte Komponenten erzielen will. Ein Vergleich der Fig. 1 und 3 offenbart verschiedene Übereinstimmungen bzw. Ähnlichkeiten zwischen den Signalbehandlungs'.chaltungen 136 und 336. Wegen dieser Ähnlichkeiten braucht die Signalbehandlungsschaltung 336 nach Fig. 3 nicht in allen Einzelheilen beschrieben /u werden.

In der Anordnung nach Fig. 3 sind an einer Verzögerungsleitung 350 in bestimmten Abständen vier Anzapfungen 352a, 352b. 352cund 352t/ vorgesehen, um verzögerte Videosignale jj, bj. C₃ und ds abzuleiten, die gegenüber einem eingangsseitig zugeführten Videosignnl ν,-j um die Zeitintervalle T_m bzw. Ten + Tu bzw. 77» + Tu + T₂] bzw. Tm + Tn + T₂\ + T₃₁ verzögert sind. Die Verzögerungsleitung 350 enthält vor der Anzapfung Z"J2a einen um die Zeit Tc_n verzögernden Abschnitt 356, der gegenüber den anderen Abschnitten der Verzögerungsleitung 350 so bemessen ist, daß die Laufzeiten der im Leuchtdichtekanal 116 und im Farbkanal S J4 der F i g. i verarbeiieien Signale einander angeglichen werden. Zum Zwecke dieser Laufzeitangleichung sollte die Summe der Zeiten Tm und Γι j und T₂J2 gleich sein der Differenz zwischen den Laufzeiten der im Farbkanal und im Leuchtdichtekanal verarbeiteten Signale. Außerdem sei wie oben festgehalten, daß die effektive Zeitverzögerung eines Signals, welches durch die Kombination von Signalen resultiert, die an symmetrisch zu einem gegebenen Punkt einer Verzögerungsleitung gelegenen Anzapfungen entnommen werden, gleich ist dem Mittelwert der Verzögerungszeiten dieser kombinierten Signale. Wenn die Anzapfungen 352a. 352b. 352c und 352c/ symmetrisch zum Mittelpunkt der Verzögerungsleitung 350 (d. h. zum Punkt mitten zwischen den Anzapfungen 352a und 352c// liegen, dann hat das durch Kombination der an den Anzapfungen 352a. 3526,352cund 352c/entnommenen Signale gebildete Ausgangssignal eine gewünschte effektive Zeitverzögerung, die gleich ist der notwendigen Verzögerungszeit zur Angleichung der Laufzeiten der im Farbkanal und im Leuchtdichtekanal verarbeiteten Signale.

Die von den amplituden-beeinflussenden Einrichtungen 3546 und 354c erzeugten Signale werden auf eine Summierschaltung 366 gegeben, wo sie algebraisch addiert werden, um ein Signal vt,_wi zu erzeugen, welches zur Bestimmung der Eigenschaften der Signalbehandlungsschaltung 336 hinsichtlich der Bandbreite dient. Die von den Einrichtungen 354a und 354c/amplitudenbeeinflußten oder bewerteten Signale werden gemeinsam mit dem Signal v_buS auf eine Summierschaltung 358 gegeben. Die Summierschaltung 358 summiert algebraisch die von den Einrichtungen 354a und 354c/ kommenden amplitudenbewerteten Signale vom Signal Vbwi zur Bildung eines Signals v_P3, welches die Versteilerungseigenschaften der Signalbehandlungsschaltung 336 bestimmt.

Die Amplitude von v_n\ wird durch die Versteilerungs-Steuerschaltung 360 modifiziert, und zwar entsprechend einem Steuersignal, welches von einem Amplitudenvergleicher 362 kommt. Das Resultat ist ein Signal Pv_pJ, wobei P der gesteuerte Verstärkungsfaktor der Verstcilerungs-Stcuerschaltung 360 ist. Die Signale Pv_pi und Vfmj werden algebraisch addiert, um das Ausgangssignal V₀₁ der Signalbehandlungsschaltung336 zu bilden.

Die Arbeitsweise der Signalbehandlungsschaltung 336 sei als Beispiel für den Fall erläutert, daß die Anzapfungen 352a. 3526. 352cund 352c/symmelnsch um den Mittelpunkt der Verzögerungsleitung 350 gelegen sind und daß die Zeitintervalle T_n, T_2i und T_SJ alle gleich /72 sind, wobei /die Frequenz einer im Fernsehsignalgcmisch Wi unerwünschterweise vorhandenen Signalkomponentc ist. Bei f kann es sich beispielsweise um die Frequenz eines Signals im Frequenzbereich des Farbhilfsträgers und/oder des Tonhilfsträgers handeln. Genauer gesagt kann /die Farbhilfsträgerfrequenz(d. h. 3.58MHz) oder die Ton-Intercarrierfrequenz (z.B. 4,5 M Hz) sein. Ferner sei als Beispiel vorausgesetzt, daß die vorbestimmten Verstärkungsfaktoren der amplitudenbeeinflussenden oder bewertenden Einrichtungen 354a. 3546,354cund354c/alle den Wert 1/2 haben.

Die F i g. 4 zeigt in graphischer Darstellung Amplitudenfrequenzgänge, welche den von der Signalbehandiungsschaltung 336 nach F i g. 3 erzeugten Signalen v^j, Vpi. Pvpi und V₀J zugeordnet sind. Diese Amplitudenfrequenzgängesind mit v/,„i, v_pS, Pv_psund vo3 bezeichnet In Fig.4 ist außerdem ein mit '/2 (aj + dj) bezeichneter Amplitudenfrequenzgang graphisch dargestellt, der einem Signal zugeordnet isi, weiches aus der algebraischen Addition der von den Bewertungseinrichtungen 354a und 354c/ erzeugten amplitudenbeeinflußten Signale resultiert. Mit den oben als Beispiel angegebenen Zahlenwerten leitet die Signalbehandlungsschaltung 336 aus den verzögerten Videosignalen as, 63, C₁ und c/jdie Signale v/,„j, v_pi, Pv_p] und v_Ojgemäß folgenden Gleichungen ab:

/V,

(«1

(7)

Die Amplitudenfrcquenzgänge nach Fig.4 lassscn sich verstehen, indem man den Ort des Mittelpunkts der Verzögerungsleitung 350 zwischen den Anzapfungen 352a und 352c/ als Bezugspunkt betrachtet Der Amplitudenfrequenzgang von Vf,„3 ist eine Cosinusfunktion mit einer Periodcnlänge von 4 Z Der Amplitudenfrequenzgang von '/2 (as + ds) ist eine Cosinusfunktion mit einer Periodenlänge von 4 //3 und einem Amplitudenminimum bei 2 /73. Da v_p> durch algebraische Subtraktion der Kurve '/2(aj + t/j) von vwi erzeugt wird, haben die Amplitudenfrcquenzgänge von v_pj und Pv_pt Amplitudenmaxima bei ungefähr 2 //3. Da V03 durch algebraische Addition von Pv_pl\i(\d vwj entsteht, hat der Amplitudenfrequenzgang von Voi ein Amplitudenmaximum bei etwa 2/73.

In Fig. 4 hat der Amplitudenfrequenzgang von Vosein Amplitudenmaximum bei einer relativ hohe·) Frequenz (2/73), die näher an der Frequenz / liegt, wo der Amplitudenfrequenzgang einen Nullpunkt hat. Somit bewirkt die Signalbehandlungsschaltung 336 eine Anhebung relativ hoher Frequenzen (Versteilerung).

Die Versteilerungscigenschaften der Signalbehandlungsschaltung 336 nach F i g. 3 werden bestimmt durch das Signal, welches aus der algebraischen Addition der verzögerten Videosignale ai und b> gewonnen wird. Die Eigenschaften der Signalbehandlungsschaltung 336 hinsichtlich der Bandbreite werden in erster Linie bestimmt durch das Signal, welches aus der algebraischen Addition der verzögerten Videosignale 61 und ei in Verbindung mit Pi',,) gewonnen wird. Es ist zweckmäßig, die verzögerten Videosignale <?■ und 61

zeitlich um ein Intervall Λ/772 zu beabstanden, wobei N eine ganze Zahl und Tder Reziprokwert der Frequenz / ist Obwohl //vorzugsweise eine ganze Zahl zwischen 2 und 5 ist, können in speziellen Fällen auch andere Zahlenwerte für Nzweckmäßig sein. _ä

Die Scheitelamplitude der Amplitudenfrequenzgänge der Signalbehandlungsschaltung 336 wird automatisch gesteuert, indem die Amplitude von Vp abhängig von einem Steuersignal beeinflußt wird, welches man aus einem vorgewählten Teil des Videosignals ableitet, ζ. Β. ι ο aus den Farbsynchronsignalen oder dergleichen, wie es oben anhand der F i g. 1 beschrieben wurde. Obwohl sich der Scheitelwert des Amplitudenfrequenzgangs von vo3 mit P ändert, erfährt die Amplitude bei Gleichstrom keine solche Änderung. Dies ist deswegen so, weil der Ampiitudenbeitrag des Amplitudenfrequenzgangs von Pvpi zum Amplitudenfrequenzgang von V₀₃ bei Gleichstrom (d. h. bei Nullfrequenz) stets gleich Null ist. Dies ist vorteilhaft, weil hiermit die Bildhelligkeit, die durch die Gleichstromkomponente des Leuchtdichiesignals bestimmt wird, nicht durch Änderungen des Steuersignals beeinflußt wird.

Die Amplitudenänderungen oder Sprünge im Ausgangssignal via der Signalbehandlungsschaltung 336 nach F i g. 3 sind sowohl mit Unterscbwüngen als auch mit Überschwüngen behaftet, deren Bildung durch das Signal beeinflußt wird, welches aus der algebraischen Addition der amplitudenbeeinflußten Signale von den Anzapfungen 352a und 352t/resultiert. Diese Unter- und Überschwünge dienen zur Akzentuierung von Amplitudensprüngen im Signal V₀₃. Außerdem stehen die Phasenfrequenzgänge mit den Unter- und Überschwüngen bei Amplitudenänderungen eines Signals im Zusammenhang. Man kann also die von den Bewertungseinrichtungen 354a und 3546 erzeugten amplitu- denbeeinflußten Signale so einstellen, daß gleiche Unterschwünge und Überschwünge entstehen und somit ein linearer Phasenfrequenzgang erhalten wird. Andererseits können die von den Bewertungseinrichtungen 354a und 354c/ erzeugten amplitudenbeeinfluß- ten Signale auch so gewählt werden, daß ungleiche Unterschwünge und Überschwünge erhalten werden, um Nichtlinearitäten in Phasenfrequenzgängen anderer Teile der die Fernsehsignale verarbeitenden Einrichtung zu kompensieren.

Was die F i g. 3 und 4 betrifft, so ist eine Einstellung der Zeitintervalle 7I₃, T₂₁ und Ta auf jeweils 140 Nanosekunden (d. h. auf die Hälfte des Reziprokwerts der Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz) vorteilhaft, weil hiermit der Amplitudenfrequenzgang von v« ein Amplitudenmaximum bei einer relativ hohen Frequenz nahe 338 MHz (ungefähr bei 2/3 χ 3,58 MHz = 2,4 MHz) erhält, während eine wirksame Sperrwirkung bei 3,58 MHz erzielt wird. Obwohl im behandelten Beispiel die Zeitintervalle Ti3, T₂₃ und T₃₃ alle gleich dem Reziprokwert der Frequenz f eines Signals gewählt wurden, welches unerwünschterweise im Leuchtdichtekanal vorhanden ist, kann auch eine andere Wahl dieser Zeitintervalle zweckmäßig sein. Beispielsweise könnte es vorteilhaft sein, Ta — 110 Nanosekunden zu machen w> und Ti₃ und T₃₃ gleich 140 Nanosekunden zu wählen. In diesem Fall hat der Amplitudenfrequenzgang von V₀₃ praktisch eine Nullstelle bei etwa 4,1 Hz und ein Amplitudenmaximum bei etwa 2/3 χ 3,58 MHz (d. h. bei 2,4 MHz). Die Signalbehandlungsschaltung nach F i g. 1 kann also so modifiziert werden, daß Frequenzkomponenten im Bereich der Farbsignalkomponenten und der Tonsignalkomponenten des Videosignals relativ abgeschwächt werden, während verhältnismäßig hochfrequente Komponenten des Leuchtdichtesignals in ihrer Amplitude relativ angehoben werden.

Da während der Übertragung die Farbsignalkomponenten gegenüber Signalen niedrigerer Frequenz differentiell abgeschwächt werden, kann es zweckmäßig sein, die Amplitude der Farbsignalkomponenten abhängig von einem das Maß der Abschwächung anzeigenden Steuersignal automatisch zu regeln. Ein solcher Vorgang ist allgemein bekannt als automatische Farboder Sättigungsregelung. In herkömmlichen Farbfernsehempfängern geschieht die Sättigungsregelung durch Vergleich der Amplitude der Farbsynchronimpulse mit einer Bezugsspannung (in einem Amplitudenvergleicher etwa wie der Vergleicher 162 nach Fig. 1) und durch Anlegen des Ausgangssignals des Vergleichers an einen Verstärker zur automatischen Verstärkungsregelung, der das Ausgangssignal eines Farbsignal-Bandpaßverstärkers (wie z.B. des Verstärkers 120 in Fig. 1) verstärkt

Wenn zur automatischen Sättigungsregelung im Farbfernsehempfänger nach F i g. 1 ein geschlossener Regelkreis verwendet wird, dann sollte das Steuersignal für die Versteilerungs-Steuerschaltung 160 von einer Einrichtung geliefert werden, die vom geregelten Teil des Farbkanals 114 getrennt ist, und zwar weil die für die Dämpfung oder Abschwächung hochfrequenter Komponenten im Videosignal (z. B. der Farbsynchronsignale) charakteristischen Signale bereits zur Bewirkung der automatischen Verstärkungsregelung modifiziert sind. Wenn man also einen geschlossenen Regelkreis zur automatischen Sättigungsregelung verwendet, dann sollte man einen gesonderten Farbsynchronimpulsdetektor im Leuchtdichtekanal 116 zwischen der Eingangsschaltung 122 und dem Amplitudenvergleicher 162 vorsehen.

Die Fig.5 zeigt den allgemeinen Aufbau eines der Anordnung nach F i g. 1 ähnlichen Farbfernsehempfängers, der eine Signalbehandlungsschaltung 570 aufweist, mit der Signale im Frequenzbereich der Farbkomponenten relativ akzentuiert werden und mit der die Amplitude dieser Signale zur Bewirkung einer automatischen Sättigungsregelung automatisch gesteuert werden.

Ein Vergleich der F i g. 1 und 5 offenbart eine Reihe von Übereinstimmungen oder Ähnlichkeiten. Wegen dieser Ähnlichkeiten braucht die Einrichtung nach Fig.5 hier nicht in allen Einzelheiten beschrieben zu werden.

In der Signalbehandlungsschaltung 570 nach F i g. 5 wird ein Fernsehsignalgemisch va auf eine Verzögerungsleitung 550 gegeben. Diese Verzögerungsleitung ist an beabstandeten Stellen mit Anzapfungen 552a, 5526 und 552c versehen, um verzögerte Videosignale as 65 und es abzuleiten, die gegenüber dem Signal v« um Zeitintervalle von 0 (d. h. as ist identisch mit ve) bzw. Ti₅ bzw. 725 verzögert sind. Die Amplituden von as, 65 und es werden mit den Bewertungseinrichtungen 554a, 5546 und 554c jeweils modifiziert Die von den Bewertungseinrichtungen 554a, 5546 und 554c kommenden bewerteten Signale werden auf eine Summierschaltung 558 gegeben, worin die Signale aus den Bewertungseinrichtungen 554a und 554c algebraisch von den Signalen aus der Bewertungseinrichtung 5546 subtrahiert werden, um ein Signal Vf₆ zu bilden.

Der Amplitudenfrequenzgang bei ν φ ist ähnlich dem in Fig.2 dargestellten Amplitudenfrequenzgang von V_nI. Der Ort der Spitzenamplitude dieses Amplituden-

frequenzgangs wird bestimmt durch die Addition der Signale aus den Bewertungseinrichtungen 554a und 5546. Um Signale im Frequenzbereich der Farbsignalkomponenten relativ anzuheben, sollte das Zeitintervall 7U + 7is annähernd gleich einem Vielfachen des Reziprokwerts der Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz sein, so daß ein Scheitelwert der Amplitude bei etwa der Farbhilfsträgerfrequenz erscheint Wenn man also beispielsweise irgendwelche im Farbkanal vorhandenen unerwünschten Tonsignalkomponenten dämpfen und gleichzeitig Farbsignalkomponenten anheben will, dann sollte die Zeit Ti₅ + T₂₅ auf etwa das Doppelte der Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz eingestellt werden. Diese Wahl führt zu einem Amplitudenfrequenzgang mit einem Amplitudenmaximum bei 3,58 MHz und einem Amplitudenminimum bei 4,5 MHz, d. h. bei der Frequenz des Tonhilfsträgers.

Die Amplitude von Vps wird durch den Verstärkungsfaktor der Versteilerungs-Steuerschaltung 560 so modifiziert, daß ein Ausgangssignal vm entsteht, weiches ähnlich dem Signal Pv-. nach F i g. 2 ist Das Ausgangssignal vbs wird auf den Farbsynchronsignal-Detektor 524 gegeben, der die Farbsynchronimpulse aus dem Signal vos nimmt Die Farbsynchronimpulse werden einem Ampiitudenvergleicher 562 zugeführt, wo ihre Amplitude mit einer Bezugsspannung verglichen wird. Das Ausgangssignal des Amplitudenvergleichers 562, welches die Amplitudenminderung der Signale im Frequenzbereich der Farbsignalkomponenten anzeigt wird auf die Versteilerungs-Steuerschaltung 560 gegeben. Der Verstärkungsfaktor dieser Steuerschaltung 560 wird gegensinnig zur ermittelten Abschwächung der Farbsynchronsignale gesteuert

Die Signalbehandlungsschaltung 57G hebt also Signale im Frequenzbereich der Färb, gnalkomponenten relativ an und stellt automatisch die Amplitude dieser Signale abhängig von einem die Abschwächung der Farbsignalkomponenten anzeigenden Steuersignal nach, um die automatische Sättigungsregelung zu bewirken.

In F i g. 6 ist eine andere Signalbehandlungsschaltung 670 gezeigt welche die Farbsignale relativ anhebt und ihre Amplitude automatisch abhängig von einem Steuersignal regelt, welches charakteristisch für die erfahrene Abschwächung ist Ein möglicher Vorzug der Signalbehandlungsschaltung 670 gegenüber der Schaltung 570 nach Fig.5 besteht darin, daß sie eine Anhebung relativ hoher Frequenzen (Versteilerung) im Einklang mit einer relativ schmalen Bandbreite bewirkt so daß sich beispielsweise Farbsignale leichter von den Leuchtdichtesignalen und den Tonsignalen trennen lassen.

Ein Fernsehsignalgemisch v« wird auf eine Verzögerungsleitung 650 gegeben. Die Verzögerungsleitung 650 ist an beabstandeten Stellen mit Anzapfungen 652a, 652/r, 652c und 652</ versehen, um verzögerte Videosignale at, bf» ob und dt, zu gewinnen, die gegenüber dem Signal ve um Zeitintervalle von 0 (d. h. a& ist identisch mit ν*) bzw. Tm bzw. Ti₆ + 7*26 bzw. Tl₆ + T₂₆ + T_x verzögert sind. Die Amplituden der Signale ae, Ös, Q> und db werden mit Hilfe von Bewertungseinrichtungen 654a, 6540, 654c und 654c/ modifiziert. Die aus den Bewertungseinrichtungen 6546 und 654c kommenden Signale werden auf eine Summierschaltung 666 gegeben, wo sie addiert werden, um ein Signal ähnlich dem Signal Vb_Vi nach F i g. 4 zu erzeugen. Die von den Bewertungseinrichtungen 654a und 654d kommenden Signale werden in einer weiteren Sumleerschaltung 658 algebraisch vom Signal ?(,»« subtra hiert, uai ein Signal Vp₆ ähnlich dem Signal Vp3 nach F i g. 4 zu bilden.

Die Lage des Amplitudenscheitelwerts des Amplitudenfrequenzgangs bei Vpt wird bestimmt dtrch das

ίο Signal, welches aus der algebraischen Addition der amplitudenbewerteten Signale aus den Einrichtungen 654a und 6546 resultiert Dieses Signal hat einen Amplitudenfrequenzgang ähnlich der Kurve >/2 (ai+h) nach F i g. 4. Um die Farbsignale aus dem Fernsehsignal gemisch zu extrahieren, sollte das Zeitintervall Tie + 7Je + Τ» annähernd gleich dem Reziprokwert der Farbhilfsträgerfrequenz von z. B. 3,58 MHz sein, so daß man ein Amplitudenmaximum bei etwa der Farbhilfsträgerfrequenz erhält

Das Signal v_bl^ bestimmt bei seiner Kombination mit den aus den Bewertungseinrichtungen 654a und 6546 kommenden Signalen die Bandbreite des Amplitudenfrequenzgangs von Vp₆. Da v_bM, das Resultat der algebraischen Addition der aus den Bewertungseinrich tungen 6546 und 654c kommenden Signale ist, sollte das Zeitintervall T& etwa gleich 130 Nanosekunden gemacht werden, so daB der Amplitudenfrequenzgang von Vpe praktisch eine Nullstelle bei 4,5 MHz, d. h. bei der Frequenz des Tonhilfsträgers hat

Es ist festzuhalten, daß der Amplitudenfrequenzgang von Vp6 (ähnlich dem Amplitudenfrequenzgang von v_P3 nach Fig.4) unsymmetrisch bezüglich des Orts des Amplitudenmaximums (& h. bezüglich des Punktes 2//3) verläuft Das heißt der Ort des Amplitudenmaximums liegt relativ nahe am Ort der Nullstelle, d. h. relativ nahe bei f. Die Folge ist daß relativ hochfrequente Komponenten der Farbinformation gegenüber Farbsignalkomponenten niedrigerer Frequenz angehoben werden. Dies kann vorteilhaft sein, -veil die Farbsignal komponenten mit steigender Frequenz eine stärkere Dämpfung erfahren.

Außerdem hat der Amplitudenfrequenzgang von Vp₆ eine schmalere Bandbreite und eine steilere obere Dämpfungsflanke (abnehmende Amplitude bei steigen der Frequenz) als der Amplitudenfrequenzgang von Vp₅. Dies hat zur Folge, daß mit der Signalbehandlungsschaltung 650 die Farbsignalkomponenten leichter von den Leuchtdichtekomponenten und den Tonsignalkomponenten getrennt werden können als mit der Signalbe- handlungsschaltung 570 nach F i g. 5.

Da außerdem die Seitenbänder für die Farbinformation (z. B. das /-Seitenband und das (^-Seitenband) unsymmetrisch sind, ist die unsymmetrische Form des Amplitudenfrequenzgangs der Signalbehandlungsschal tung 670 für die Verarbeitung von Farbsignalen besonders geeignet.

Die Amplitude des Signals Vp₆ wird durch den Verstärkungsfaktor der Versteilerungs-Steuerschaltung 660 abhängig von einem durch den Amplitudenverglei eher 662 gelieferten Steuersignal modifiziert, um das Ausgangssignal V₀₆ zu erzeugen, und zwar in ähnlicher Weise, wie sie weiter oben in Verbindung mit der Signalbehandlungsschaltung 570 nach F i g. 5 beschrieben wurde.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung der Amplitude innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs von aus einer Videosignalquelle kommenden Fernsehsignalen, in denen als Komponenten Leuchtdichtesignale, Farbartsignale und Farbsynchronsignale enthalten sind, gekennzeichnet durch

eine mit der Videosignalquelle gekoppelte Verzögerungseinrichtung (z. B. 150 oder 350);
eine Vielzahl von mit der Verzögerungseinrichtung verbundenen Kopplungseinrichtungen (152a bis 152c; 352a bis 352d) zur Ableitung einer Vielzahl verzögerter Videosignale;
eine erste Verknüpfungseinrichtung (innerhalb 158; innerhalb 358) zur Erzeugung eines ersten kombinierten Signals