DE2822837A1

DE2822837A1 - Anordnung zur verminderung des stoeranteils in nutzsignalen

Info

Publication number: DE2822837A1
Application number: DE19782822837
Authority: DE
Inventors: Thomas William Burrus
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2822837C2; JPS6148313B2; US4167749A; JPS53147434A

Description

U.S. Serial No: 801,001 Dr. Dieter v. Bezofd^ 1

Filed: May 26, 1977 Dipl. - Ing. Peter Schüft

If DIpJ.-ing. Wolfgang Heusler 8 München 86, Postfach 660668

ECA Corporation
New York, N.Y., V.St.v.A.

Anordnung zur Verminderung des Störanteile in Nutzsignalen

Die Erfindung bezieht sich auf die Unterdrückung von Störsignalen und betrifft eine diesbezügliche Einrichtung, die mit besonderem Vorteil dazu verwendet werden kann, den Störabstand der von Bildplattenspielern abgeleiteten Nutzsignale zu verbessern.

Ein bekanntes Verfahren zum Verbessern des Störabstandes bei einem Videosignal besteht darin, den hochfrequenten Teil des Signals der Wirkung eines Netzwerks zu unterwerfen, welches eine derartige nicht-lineare Übertragungscharakteristik hat, daß sein Übertragungsfaktor für Signalauslenkungen, die in unmittelbarer Nähe der Nullachse des hochfrequenten Teils der Signale liegen, praktisch gleich Null ist (vgl. z.B. die britische Patentschrift 685/ 4-83). Die Wirkung des Netzwerks ist gleichsam eine Entkernung ("coring") des hochfrequenten Signals, d.h. der nahe der Achse liegende "Kern" wird aus dem Signal entfernt. Indem man die Grenzen des Entkernungsbereichs (d.h. des Amplitudenbereichs, für den der Übertragungsfaktor praktisch gleich Null ist) in geeigneter Weise einschränkt, können niedrige Amplitudenausschläge um die Nullachse eliminiert werden, ohne größere Amplitudenauslenkungen in unerträglicher Weise zu stören. So läßt sich Hintergrundrauschen unterdrücken oder wesentlich in der Amplitude herabsetzen, wobei die hochfrequenten Nutzkomponenten des Videosignals nur wenig gestört werden.

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Bei einer praktischen Realisierungsform, des vorstehend beschriebenen Entkernungsprinzips zur Rauschminderung in Videosignalen (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 602 737) wird der hochfrequente Teil eines breitrandigen Videosignals selektiv mittels eines Hochpaßfilters auf den Eingang eines Amplitudenbegrenzers gegeben, der alle Signalauslenkungen eliminiert, die über ausgewählte, nahe der Achse liegende Grenzen hinausgehen. Das Ausgangssignal des Begrenzers wird dann in subtraktiver Weise mit dem breitbandigen Videosignal kombiniert, so daß durch gegenseitige Auslöschung von Komponenten die gewünschte "Entkernung" herbeigeführt wird.

Bei einer anderen praktischen Realisierungsform des oben beschriebenen Entkernungsprinzips zur Rauschminderung in Videosignalen (vgl. z.B. die US-Patentanmeldung 718,804, die am 30. August 1976 für T.V. Burrus u.a. eingereicht wurde) erreicht man die vorstehend erwähnte Komponentenauslöschung mittels einer Einrichtung, worin die Funktion des Begrenzers durch einen Verstärker erfüllt wird, der eine Gegenkopplungsstrecke mit Schwellenschaltungen enthält, welche die Gegenkopplung nur während Signalauslenkungen aktiviert, die über die ausgewählten, nahe der Achse liegenden Grenzen hinausgehen. Das Ausgangssignal des Verstärkers, das auf innerhalb der ausgewählten Grenzen liegende Signalauslenkungen beschränkt ist, wird einem Dämpfungsglied zugeführt, welches die verstärkten Signalauslenkungen auf einen geeigneten Pegel herabsetzt, um die gewünschte Auslöschung schwacher Komponenten des breitbandigen Videosignals herbeizuführen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird der sich bei dem oben erwähnten Entkernungsverfahren ergebende Verlust an Signalinformation, der beim erwähnten Stand der Technik ungeachtet der Höhe des jeweils begleitenden Störsignalpegels konstant ist, vorteilhafterweise während derjenigen Intervalle,in denen der begleitende Störsignalpegel niedrig ist, dadurch vermindert, daß die Große des zu entfernenden Signalkerns um ein proportionales Maß vermindert wird. Ferner wird während derjenigen Intervalle, in denen der das zu behandelnde Signal begleitende Störsignalpegel hoch ist, die Verbesserung des Störabstandes noch gewahrt, indem der

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zu entfernende Signalkern erweitert wird.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Entkernungsverfahrens enthält vorteilhafterweise eine Einrichtung zur kontinuierlichen Verstellung des Entkernungsniveaus (d.h. der ausgewählten achsennahen Grenzen) abhängig von Änderungen im Pegel der das zu behandelnde Signal begleitenden Störkomponenten. Indem der durch den Entkernungsprozess herbeigeführte Verlust an Eutzsignalinformation während der Zeiten niedrigen Störpegels durch eine entsprechende Verminderung des Entkernungsniveaus herabgesetzt wird und indem die Verbesserung des Störabstandes während der Zeiten hohen Störpegels durch eine entsprechende Vergrößerung der Entkernungsniveaus gewahrt wird, bekommt man einen höheren Nutzeffekt des Entkernungsprozesses.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sei eine Einrichtung vorgesehen, die den Pegel der das zu behandelnde Signal begleitenden Störkomponenten fühlt und eine Steuerspannung abhängig vom gefühlten Störpegel erzeugt. Diese Steuerspannung kann dazu verwendet werden, den Betrieb einer Entkernungsschaltung für die vorstehend beschriebene veränderbare Entkernung der Signale zu steuern.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird der Pegel der begleitenden Störkomponenten zweckmäßigerweise am Ausgang der Entkernungs schaltung gefühlt, um den Betrieb dieser Schaltung in geschlossener Eückkopplungsschleife zu steuern.

Die Prinzipien der Erfindung werden nachstehend an Hand einer Ausführungsform erläutert, die für das Entkernen mit der in der oben erwähnten US-Patentanmeldung Kr. 718, 804 beschriebenen Auslöschungstechnik arbeitet. Diese Ausführungsform ist jedoch nur als Beispiel aufzufassen, d.h. die erfindungsgemäßen Prinzipien sind auch in Verbindung mit anderen Entkernungssystemen realisierbar.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Störsignalunterdrückung kann z.B. mit Vorteil in einem Bildplattenspieler verwendet werden, um ein Leuchtdichtesignal zu modifizieren, das durch Kammfilterung von einem Parbfernsehsignalgemisch eines Formats mit sogenanntem "eingebettetem Hilfsträger" abgetrennt worden ist (ein solches

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Signalformat ist ζ.B. in der USA-Patentschrift 3 872 498 beschrieben) .

Das nachstehend "beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch Zeichnungen veranschaulicht:

Figur 1 zeigt in Blockform den Aufbau eines Bildplattenspielers, der eine steuerbare Entkernungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält;

Figur 2 zeigt in Blockform eine in der Anordnung nach Figur 1 verwendbare Einrichtung sum Fühlen des Störsignalpegels am Ausgang eines Amplitudenbegrenzers;

Figur 3 zeigt das Schaltbild eines verstellbaren Hochpaßbegrenzers und eines Steuersignalgenerators für den Begrenzer, die in der Anordnung nach Figur 1 enthalten sind;

Figur 4 zeigt mit Kurven d, e, f, g, h und i typische Zeitfunktionen für Signale, wie sie an den Punkten D, E, F, G, H und I in den Figuren 1 und 3 erscheinen.

Der in Figur 1 dargestellte Bildplattenspieler enthält Bildplatten-Abnehmers chaltungen 11 (z.B. des in der USA-Patentschrift 3 842 194 beschriebenen allgemeinen Typs), um am Anschluß E ein Ausgangssignal zu gewinnen, das charakteristisch für die auf einer Bildplatte aufgezeichneten Signale ist. Die aufgezeichneten Signale seien beispielsweise von einer Art, wie sie in der USA-Patentschrift 3 969 756 beschrieben ist, und enthalten Bildträgerwellen, die entsprechend der Amplitude eines Farbfernsehsignalgemischs frequenzmoduliert sind.

Mit dem Anschluß E ist ein Bandfilter 13 gekoppelt, das einen den Hubbereich des Bildträgers und dessen wesentliche Seitenbänder umfassenden Durchlaßbereich hat und die frequenzmodulierten Bildträgerwellen selektiv an einen Begrenzer 15 durchläßt, der dazu dient, ungewollte Amplitudenmodulationen der Bildträgerwellen zu beseitigen. Das Ausgangssignal des Begrenzers wird einem FM-Demodulator 17 zugeführt, der die modulierende Information wiedergewinnt, so daß an seinem Ausgangsanschluß CV ein Farbfernsehsig-

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nalgemisch erscheint. Bei der als Beispiel angenommenen Aufzeichnungsart gemäß der erwähnten USA-Patentschrift 3 969 756 enthält das wiedergewonnene Signalgemisch ein Leuehtdichtesignal, welches ein Frequenzband von O Ms 3 MSz belegt, und ein Farbart signal, dessen Komponenten in einen mittleren Teil (1—2 JMSz) des Leuchtdichtebandes fallen. Das Farbartsignal besteht ans modulierten Farbhilfsträgerwellen, wobei die !frequenz des Hilfsträger ε einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz entspricht (z.B. 195 ' %/2 oder ungefähr 1,53 MHz) und die Seitenbandkomponenten des Hilfsträgers in regelmäßig beabstandete Abschnitte des besagten mittleren Bandbereichs fallen (und zwar verschachtelt mit den in diesem Bandbereich liegenden Komponenten-des Xeuchtdichtesignals).

Wenn das Ausgangssignal des Bildplattenspielers einem herkömmlichen Farbfernsehempfänger zugeführt werden soll, ist es zweckmäßig, das Signalgemisch aus dem Format mit "eingebettetem Hilfsträger", in dem es am Anschluß CY erscheint, in ein anderes Format umzusetzen, welches mit den Signalgemisch-Verarbeitungsschaltungen des Farbfernsehempfängers kompatibel ist (z.B. in ein Format ähnlich der HTSC-Horm, wo der Farbhilf sträger bei 455 ' fg/2 oder ungefähr 3»58 MHz liegt)· Bei &ex in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausfuhrungsform des Bildplattenspielers erfolgt diese Umcodierung durch Schaltungen, die in einer weise angeordnet sind, wie es allgemein in der USA-Eatentschrift 3 757 beschrieben ist.

Zum Zwecke der vorstehend genannten Umcodierung wird das am Anschluß CV erscheinende Signal als Modulationssignal auf einen Amplitudenmodulator 19 gegeben, der außerdem eine von einer Schwingungsquelle 21 kommende iErägerwelle empfängt. Die Frequenz der von der Quelle 21 gelieferten trägerwelle entspricht zweckmäßigerweise der Summe der Frequenz des eingebetteten Hilfsterä— gers im wiedergewonnenen Signalgemisch und der am Ausgang gewünschten Hilfsträgerfrequenz (diese Summe entspricht z.B. 325 fg oder ungefähr 5>Ή KHz), so daß der Farbhilf sträger auf die gewünschte ausgangsseitige Hilfsträgerfrequenz im unteren Seitenband der modulierten ißrägerwelle am Ausgang des Modulators 19 fällt. Wenn jedoch beim Abspielen Zeitbasisfehler auftreten, die

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zur Folge haben, daß die wiedergewonnene Hilfsträgerfrequenz vom Sollwert des eingebetteten Hilfsträgers abweicht, dann sollte die Frequenz der von der Quelle 21 gelieferten Trägerwellen zweckmäßigerweise diesen Abweichungen folgen, so daß die Hilfsträgerfrequenz im unteren Seitenband des Modulatorausgangs auf der am Ausgang gewünschten Hilfsträgerfrequenz gehalten wird. Zum Zwecke einer solchen Stabilisierung der Ausgangsfrequenz besteht die Schwingungsquelle 21 zweckmäßigerweise aus einem spannungsgesteuerten Kristalloszillator, der über eine geeignete phasensynchronisierte Schleife geregelt wird, wie es z.B. in der oben genannten USA-Patentschrift 3 969 757 beschrieben ist.

Das Ausgangssignal des Modulators 19 wird auf den Eingang einer 1H - Verzögerungsleitung 23 (Leitung mit einer Verzögerungszeit vom 1 Horizontalzeilenperiode) gegeben, deren Durchlaßbereich breit genug ist, um die Frequenzen der Trägerwelle und ihres unteren Seitenbandes zu umfassen. Die Signale am Eingang und am Ausgang der Verzögerungsleitung 23 werden einer subtraktiven Vereinigungsschaltung 25 zugeführt. Die Kombination der Elemente 23 und 25 bildet ein Kammfilter mit regelmäßig beabstandeten Sperrbereichen bei geradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz und mit dazwischenliegenden Durchlaßbereichen, die jeweils auf ungeradzahlige Vielfache der halben Zeilenfrequenz zentriert sind. Das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 25 wird einem Bandfilter 27 zugeführt, dessen Durchlaßbereich auf das Frequenzband (z.B. 3,08 - 4,08 MHz) begrenzt ist, welches von den Seitenbändern des in seiner Frequenz umgesetzten Farbhilfsträgers belegt ist. Das am Anschluß C erscheinende Ausgangssignal des Bandfilters 27 ist ein Farbartsignal, das von begleitenden Leuchtdichtekomponenten befreit ist und sich in einer Frequenzlage befindet, wo es mit den Signalverarbeitungsschaltungen des Fernsehempfängers kompatibel ist.

Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 23 wird ferner einem Amplitudendetektor 29 zugeführt, der die empfangenen modulierten Trägerwellen demoduliert. Das Ausgangssignal des Amplitudendetektors 29 gelangt zu einem Tiefpaßfilter 31, dessen Grenzfrequenz der höchsten !frequenz (z.B. 3 MHz) des wiedergewonnenen Signalgemischs entspricht. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 31 ent-

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spricht somit einer verzögerten Version des am Anschluß CV erscheinenden Signalgemischs.

Die am Anschluß CV erscheinenden Signale werden auch auf eine Verzögerungseinrichtung 37 gegeben, die ihnen eine Verzögerung mitteilt, deren Maß im wesentlichen der durch das Tiefpaßfilter 31 bewirkten Verzögerung entspricht, so daß die Verzögerungsdifferenz zwischen den Ausgangssignalen der Elemente 31 und 37 gleich der durch die 1H - Verzögerungsleitung 23 bewirkten, einer Zeilenperiode entsprechenden Verzögerungszeit ist.

Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 31 wird einem Phasenspalter 33 zugeführt, der an seinen beiden Ausgängen einander gegenphasige Versionen des verzögerten Signalgemischs liefert. Einer der Ausgänge des Phasenspalters 33 wird in einem Addierer 35 additiv mit dem Ausgang der Verzögerungseinrichtung 37 kombiniert, während der andere Ausgang des Phasenspalters 33 in einem Addierer 39 additiv mit dem Ausgang der Verzögerungseinrichtung 37 kombiniert wird. Die Polarität des dem Addierer 35 zugeführten Ausgangs des Phasenspalters ist so, daß die in diesem Addierer bewirkte Signaladdition den Effekt eines Kammfilters bringt, welches regelmäßig beabstandete Sperrbereiche bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz und dazwischenliegende Durchlaßbereiche hat, die auf geradzahlige Vielfache der halben Zeilenfrequenz zentriert sind. Das Ausgangssignal des Addierers 35 enthält somit Leuchtdichtekomponenten, die im wesentlichen frei von begleitenden Seitenbandkomponenten des eingebetteten Hilfsträgers sind. Diese Kammfilterung erstreckt sich jedoch unter den gemeinsam belegten mittleren Teil des Bandes und eliminiert somit Leuchtdichtekomponenten im nicht gemeinsam belegten unteren Band (z.B. 0-1 Mz), die Bestandteile enthalten, welche für eine gute Darstellung von Vertikaldetails in wiedergegebenen Bildern beibehalten werden sollten.

Da der auf den Addierer 39 gegebene Ausgang des Phasenspalters entgegengesetzte Polarität hat, führt die additive Vereinigung dieses Ausgangs mit dem Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 37 zu einex· Kammfilterwirkung, die komplementär zu der Kammfilterwirkung dea Addierers 35 ißt, so daß die im Ausgangssignal

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des Addierers 35 eliminierten Komponenten im Ausgangssignal des Addierers 39 vorhanden sind. Das Ausgangssignal des Addierers wird einem Tiefpaßfilter 41 zugeführt, dessen Grenzfrequenz unter der niedrigsten frequenz der Seitenbandkomponenten des eingebetteten Hilfsträgers liegt und z.B. so gewählt ist, daß Vertikaldetailsignale in einem Band von ungefähr 0 - 500 KHz durchgelassen werden, während die Farbartkomponenten des eingebetteten Hilfsträgers zurückgehalten werden.

Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 41 wird einem Addierer 45 zugeführt und dort additiv mit dem Ausgangssignal des Addierers 35 vereinigt. In den Signalweg vom Ausgang des Addierers 35 zum Eingang des Addierers 45 ist eine Verzögerungseinrichtung 43 eingefügt, deren Verzögerungszeit so gewählt ist, daß sie im wesentlichen der durch das Tiefpaßfilter 41 eingeführten Verzögerung entspricht.

Das Ausgangssignal des Addierers 45 besteht aus einem Leuchtdichtesignal mit wiederhergestellter Vertikaldetailinformation, denn durch die Addition der komplementären Kammfilterausgänge werden die ausgekämmten Lücken des Leuchtdichtesignals in einem vom Durchlaßbereich des Filters 41 bestimmten unteren Bandbereich wieder aufgefüllt (in einer Veise, wie sie z.B. in der USA-Patentschrift 2 729 698 beschrieben ist). Das Ausgangssignal des Addierers 45 wird einer Fachentzerrungsschaltung 47 zugeführt, welche die hochfrequenten Komponenten des Leuchtdichtesignals in geeigneter Weise entzerrt, d.h. komplementär zu der bei der Plattenaufzeichnung eingeführten Vorverzerrung.

Der Ausgang der Nachentzerrungs schaltung 47 wird auf eine Klemmschaltung 49 gegeben, die dazu dient, die Gleichstromkomponente des Leuchtdichtesignals wiederherzustellen. In diesem Zusammenhang sei auf die USA-Patentschrift 4 057 826 verwiesen, worin eine geeignete Einrichtung beschrieben ist, um die am Anschluß P zugeführten Tastimpulse aus den Ablenksynchronsignalen des wiedergewonnenen Leuchtdichtesignals zu gewinnen.

Das am Anschluß L erscheinende geklemmte Ausgangssignal der Schaltung 49 ist ein Breitband-Leuchtdichtesignal, das einem Eingang einer Signalvereinigungsschaltung 51 zugeführt wird, worin

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es mit dem in seiner Frequenz umgesetzten Farbartsignal vom Filterausgang C kombiniert wird, um am Anschluß O ein Ausgangesignalgemisch einer Form zu bilden, die sich zur Einspeisung in einen gewöhnlichen Farbfernsehempfänger eignet. Wenn diese Einspeisung über die Antennenbuchse des Empfängers erfolgen soll, dann kann das am Anschluß 0 erscheinende Signal dem für das Fernsehsignalgemisch vorgesehenen Eingang eines Sendegeräts zugeführt werden, wie es z.B. in der USA-Patentschrift 3 775 555 beschrieben ist. Einzelheiten der Schaltungen 49 und 51 sind in der weiter oben genannten US-Patentanmeldung Kr. 718, 804 beschrieben.

Neben ihrer genannten Funktion, die Leuchtdichte- und Farbartsignale zur Bildung des Ausgangssignalgemischs zusammenzusetzen, wirkt die Vereinigungsschaltung 51 auch bei der erfindungsgemäßen Störsignalunterdrückung mit, indem sie hochfrequente Komponenten niedriger Amplitude des vom Anschluß L kommenden Eingangssignals selektiv dadurch auslöscht, daß sie dieses Signal mit einem zusätzlichen Signal subtraktiv vereinigt, welches von der Ausgangsklemme H eines verstellbaren Hochpaßbegrenzers 53 abgeleitet wird. Dieses zusätzliche Signal enthält dieselben hochfrequenten Komponenten niedriger Amplitude wie das vom Anschluß L kommende Signal. Am Ausgangsanschluß 0 der Vereinigungsschaltung 51 erscheint eine Kombination der von den Klemmen L und C kommenden Eingangssignale minus derjenigen hochfrequenten Komponenten niedriger Amplitude des von der Klemme L kommenden Eingangssignals, die durch das von der Klemme H kommende Eingangssignal effektiv ausgelöscht worden sind.

Der verstellbare Hochpaßbegrenzer 53 liefert an seiner Klemme H ein Ausgangssignal, das den innerhalb ausgewählter achsennaher Grenzen liegenden niedrigen Amplitudenauslenkungen des Ausgangssignals der Nachentzerrungsschaltung 47 folgt. Die ausgewählten achsennahen Grenzen ändern sich abhängig von einem Steuersignal, das von einem Begrenzer-Steuersignalgenerator 55 geliefert wird, der den Störsignalpegel im Ausgangssignal der Nachentzerrungsschaltung 47 nach dessen Verstärkung in einer Eingangsverstärkerstufe 57 fühlt. Das Ausgangssignal einer Synchronimpuls-Abtrennschaltung 59 sorgt dafür, daß der Generator 55 die Störsignale

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während derjenigen Intervalle fühlt, in denen keine Bildinformation erscheint.

Die Figur 2 zeigt als zweite Ausführungsform der Erfindung eine Abwandlung der in Figur 1 dargestellten Anordnung, bei welcher die nach der Entkernung verbliebenen restlichen Störsignale gefühlt werden. Bei dieser Ausführungsform spricht der Begrenzer-Steuersignalgenerator 55 auf das entkernte Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 51 an (statt auf das nicht-entkernte Ausgangssignal des Verstärkers 57 wie im Falle der Figur 1). Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei der Entkernung eine selbsttätige Regelung (Rückkopplung) erfolgt, die einem Anstieg des ausgangsseitxgen Störsignalpegels über ein tolerierbares Maß hinaus entgegenwirkt.

Die Figur 3 zeigt die Schaltungen für den verstellbaren Hochpaßbegrenzer 53, die Eingangsverstärkerstufe 57 und den Begrenzer-Steuersignalgeber 55 der Anordnung nach Figur 1. Die Eingangsverstärkerstufe 57 enthält einen Transistor 61 mit potentialfestem (geerdetem) Emitter, um das Ausgangssignal der Machentzerrungsschaltung 47 zu verstärken und in seiner Phase umzukehren. Im Begrenzer 53 wird das Ausgangssignal der Verstärkerstufe 57 über die Serienschaltung eines Kondensators 63 mit einem Widerstand 65 auf die Basis eines als Emitterfolger geschalteten Transistors 67 gekoppelt, der in Kaskade mit einem Transistor 69 mit festgelegtem Emitter (Emitter-Basis-Schaltung) eine phaseninvertierende Ausgangsverstärkerstufe 71 bildet. Eine über einen Widerstand gehende Rückkopplung zwischen dem Kollektor des Transistors 69 und der Basis des Transistors 67 stellt sicher, daß die Ausgangsverstärkerstufe für ihre Eingangssignale eine niedrige Impedanz bietet.

Der Kondensator 63 und der Widerstand 65 bilden eine Differenzierschaltung, die eine Hochpaßfilterung des Ausgangssignals der Eingangsverstärkerstufe 57 bewirkt, so daß eine wesentliche Änderung des Eingangsstroms im Transistor 67 nur auf Grund hochfrequenter Komponenten des von der Nachentzerrungsschaltung 47 und in der Stufe 57 verstärkten Signals erfolgt.

Die Ausgangsverstärkerstufe 71 bekommt eine amplitudenbegrenzende Wirkung durch ein zusätzliches Rückkopplungsnetzwerk, das zwischen

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den Kollektor des Ausgangstransistors 69 und den Verbindungspunkt der Differenzierschaltungselemente 63 und 65 geschaltet ist. Das Rückkopplungsnetzwerk enthält einen Koppelkondensator 73 in Reihe mit einem Diodenpaar 75» 77· Die Dioden 75 und 77 sind in entgegengesetzter Polung in der Eückkopplungsstrecke angeordnet, wobei die Anode der Diode 77 Qiit dem Kollektor des Transistors 69 gekoppelt ist und über die Parallelschaltung eines Kondensators 79 und eines Widerstands 81 mit der Kathode der Diode 75 verbunden ist. Der Kondensator 79 und der Widerstand 81 bilden ein Netzwerk, an dem eine Spannung entwickelt wird, welche die Dioden 75 und 77 in Durchlaßrichtung vorspannt. Diese Vorspannung wird Änderungen unterworfen, um die Leitfähigkeitsschwellen der Dioden 75 und 77 zu steuern, und zwar entsprechend dem Ausgang des Begrenzer-Steuersignalgenerators 55» wie es nachstehend ausführlicher erläutert wird.

Wenn bei gegebenen Leitfähigkeitsschwellen der Dioden 7!? und 77 die Amplitudenauslenkungen der hochfrequenten Komponenten des Eingangssignals zum Transistor 67 genügend klein sind, dann bleiben die Dioden 75 und 77 beide im nichtleitenden Zustand, und das zusätzliche Rückkopplungsnetzwerk ist nicht aktiviert. Bei dieser Betriebsart werden die Auslenkungen des Eingangssignals durch die Ausgangsverstärkerstufe 71 mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt, der in erster Linie durch das Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände 73 und 65 bestimmt ist.

Wenn die Amplitudenauslenkung einer Komponente des Eingangssignals in einer ersten Richtung einen ersten Schwellenwert erreicht, dann genügt der resultierende Ausschlag am Kollektor des Transistors 69» die eine der beiden Dioden in Durchlaßrichtung zu spannen und somit das zusätzliche Rückkopplungsnetzwerk zu aktivieren. Wenn andererseits die Amplitudenauslenkung einer Komponente des Eingangssignals in der entgegengesetzten Richtung einen zweiten Schwellenwert erreicht, dann genügt in ähnlicher Weise der resultierende Ausschlag am Kollektor des Transistors 69, um die andere der beiden Dioden in Durchlaßrichtung zu spannen und das zusätzliche Rückkopplungsnetzwerk zu aktivieren. Amplitudenausschläge des Eingangssignals, die über den einen oder den anderen der vorstehend genannten Schwellenwerte hinausgehen, werden am Kollektor

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des Ausgangstransistors 69 wegen des dann aktivierten Zustandes des zusätzlichen Rückkopplungsnetzwerks nicht mitgemacht.

Der Kollektor des Transistors 69 ist über einen Koppelkondensator 83 mit einem Dämpfungsglied verbunden, das durch eine Reihenschaltung zweier Widerstände 85 und 87 gebildet ist. Das Ausgangssignal des Dämpfungsgliedes erscheint an der mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 85 und 87 gekoppelten Ausgangsklemme H des Begrenzers.

Bei dem beschriebenen, in der Figur 1 dargestellten Bildplattenspieler werden die am Ausgang CV des FM-Demodulators 17 erscheinenden Nutzkomponenten des Pernsehsignalgemischs von unerwünschten Stör- oder Rauschkomponenten begleitet. Solche Störkomponenten sind zwar im gesamten breitbandigen Spektrum des Nutzsignals vorhanden, jedoch sind ihre Amplituden am hochfrequenten Ende des Signalspektrums tendenziell größer als am niederfrequenten Ende. Die Nachentzerrungsschaltung 47 liefert zwar einen Beitrag zur Verminderung der Amplitude der hochfrequenten Störkomponenten, welche die Breitband-Leuchtdichtekomponenten in dem von der Klemme L kommenden Eingangssignal der Vereinigungsschaltung 51 begleiten, jedoch haben die restlichen hochfrequenten Störkomponenten an der Klemme L noch eine ausreichend hohe Amplitude, um in der Bilddarstellung des Leuchtdichtesignals ein sichtbares Hintergrundrauschen zu erzeugen. Durch die "Entkernung" infolge des auslöschenden Effekts des von der Klemme H zur Vereinigungsschaltung 51 gegebenen begrenzten Signals werden aber solche restlichen hochfrequenten Rauschkomponenten unter normalen Abspielumständen eliminiert oder ausreichend gedämpft, um einen genügend ruhigen Hintergrund in den Bildern zu erhalten, die von dem Ausgnagssignal der Vereinigungsschaltung 51 dargestellt werden.

Dieses Ergebnis kann vorteilhafterweise erzielt werden, indem man die Schwellenwerte des Begrenzers jeweils so einstellt, daß die Signalauslöschung während der Zeiten niedrigen Störpegels auf einen sehr kleinen Prozentsatz (z.B. weniger als 1 %) der maximalen Spitze-Spitze-Auslenkung des Leuchtdichtesignals begrenzt wird, so daß schnelle, große Amplitudenwechsel des Videosignals nur einen geringen Amplitudenverlust durch die Entkernungswirkung

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erleiden. Umgekehrt kann während der Zeiten hohen Störpegels der Schwellenwert des Begrenzers in geeigneter Weise so geändert werden, daß die Signalauslöschung einen größeren !Prozentsatz (z.B. 3 °/o) der maximalen Spitze-Spitze-Aus lenkung des Leuchtdichtesignals ausmacht, um sicherzustellen, daß die mit dem Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 51 dargestellten Bilder trotz des erhöhten Störpegels im Eingangssignal einen genügend ruhigen Hintergrund "bekommen.

Durch geeignete Wahl der Schaltungsparameter wird das Verstärkungs· maß des Leuchtdichtesignals in der Ausgangsverstärkerstufe 71 so ausgewählt, daß bei einer minimalen Durchlaßvorspannung an den Dioden 75 und 77 die Leitfähigkeitsschwellen der Dioden um einen Wert auseinanderliegen, der im wesentlichen 3,5 % cLer größten Spitze-Spitze-Auslenkung des an der Klemme L¹ entwickelten Signals entspricht. Eine Erhöhung der an die Dioden 75 und 77 gelegten Durchlaßvorspannung auf Grund einer Abnahme der Ausgangsgröße des Begrenzer-Steuersignalgenerators 55 führt zu einer Verminderung der Leitfähigkeitsschwellen beider Dioden, und daher werden die an der Klemme H erscheinenden Signale in ihrer Amplitude entsprechend weiter begrenzt, so daß die in der Vereinigungsschaltung 53 herbeigeführte Entkernungswirkung vermindert wird.

Nachstehend sei der Begrenzer-Steuersignalgenerator 55 und seine Arbeitsweise näher erläutert. Gemäß Figur 3 wird das an der Klemme L¹ erscheinende Videosignal einer Synchronimpuls-Abtrennschaltung 59 zugeführt. Das an der Klemme D erscheinende Ausgangssignal der Abtrannstufe 59 (das in Figur 4 mit der Kurve d dargestellt ist), wird gleichzeitig einem Integrator 89 und einer Verzögerungsleitung 91 zugeführt, die beide im Begrenzer-Steuersignalgenerator 55 enthalten sind. Ein im Integrator 89 enthaltener Kondensator 93 wirkt als Nebenschluß für die hochfrequente Komponente des Ausgangssignals der Abtrennschaltung (d.h. für das Horizontalsynchronsignal), während die niedrigfrequente Komponente (d.h. das Vertikalsynchronsignal) integriert wird. Das Ausgangssignal des Integrators 89, das mit der Kurve e in Figur 4 dargestellt ist, wird auf einen Impulsformer 95 gegeben, der einen Transistor 97 aufweist, welcher so vorgespannt ist, daß er für die Dauer der negativen Eampe des integrierten Vertikalsynchronsignals leitet. Das Ausgangssignal des Impulsformers 95

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(Kurve f in Figur 4) und das verzögerte und invertierte zusammengesetzte Synchronsignal (Wellenform g in Figur 4), das über die Verzögerungsleitung 91 und einen Inverter 99 erhalten wird, werden zugeordneten Eingängen F und G einer Verknüpfungsschaltung 101 angelegt. Das Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung 101 (Wellenform h in Figur 4), das am Kollektor eines Transistors 103 (Klemme H) erscheint, wenn an den Eingangsklemmen F und G- gleichzeitig Signale mit im wesentlichen Massepotential empfangen werden, besteht aus einer Reihe negativer Impulse. Wie es die Wellenform h in Figur 4 zeigt, entsprechen diese Impulse Teilen der Vertikalsynchronintervalle, während derer der Nutzsignalpegel einen Videosignal-Bezugswert hat. Diese Impulse werden über ein Vorspannungsnetzwerk auf die Basisanschlüsse eines Transistors 105 in Kollektor-Basis-Schaltung und eines Transistors 107 in Emitter-Basis-Schaltung gegeben. Der Emitter des Transistors 105 und der Kollektor des Transistors 109 sind mit einer Klemme I gekoppelt. Wenn an der Klemme H ein Signal mit Massepotential erscheint, dann wird mindestens einer der Transistoren 105 und 107 in die Sättigung gespannt, und die Klemme I wird auf Massepotential geklemmt. Wenn jedoch an die jeweiligen Basisanschlüsse ein negatives Signal gelegt wird, dann werden die betreffenden Transistoren in den Sperrzustand gespannt, und die Klemmung der Klemme I auf Massepotential wird aufgehoben.

Das am Anschluß K entwickelte Leuchtdichtesignal wird über eine Trennstufe 109 auf die Klemme I gegeben, und daher entspricht das dort erscheinende Signal in denjenigen Intervallen, in denen die Klemme I nicht auf Massepotential geklemmt ist, dem Ausgangssignal der Trennstufe 109. Da diese Intervalle so gewählt sind, daß sie zeitlich mit Teilen der Vertikalsynchronintervalle zusammenfallen, hat das an der Klemme I erscheinende Signal während dieser Intervalle den Video-Bezugswert, und Abweichungen von diesem Wert entsprechen dem Pegel der das Leuchtdichtesignal begleitenden Störsignale.

Die Hüllkurve des an der Klemme I entwickelten Signals wird in einea Hüllkurvendetektor 111 gefühlt und in einem Gleichstromverstärker 113 verstärkt, dessen Ausgangssignal über ein Potentiometer 117 auf einen Anschluß Nr.2 eines acht Anschlüsse aufweisenden Operationsverstärkers 115 gegeben wird (z.B. eines Ver-

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stärkers des Typs LM3OIAN). Der Schleiferkontakt des Potentiometers 117 ist ebenfalls mit dem Anschluß Nr.2 des Verstärkers 115, außerdem mit der Anode einer Zenerdiode 119 und über einen Widerstand 121 mit einem Anschluß Hr.6 des Verstärkers 115 verbunden. Die Kathode der Zenerdiode 119 ist über eine Blockierungsdiode 123 mit dem Anschluß Mr.6 des Verstärkers 115 verbunden, während ein Anschluß Mr.3 des Verstärkers 115 über einen Spannungsteiler 124 mit dem Schleifer eines zweiten Potentiometers 125 verbunden ist, das zwischen zwei Potentialquellen geschaltet ist.

Das Verhältnis der Impedanz des Widerstands 121 zur Impedanz des Potentiometers 117 bestimmt die Dämpfung des dem Anschluß Mr.2 des Verstärkers I15 zugeführten Signals. Diese Dämpfung und die vom Potentiometer 125 erzeugte Vorspannung bestimmen gemeinsam den Verstärkungsfaktor des am Anschluß Nr.6 des Verstärkers erzeugten Signals. Durch geeignete Justierung der Potentiometer 117 und 125 kann das am Anschluß Nr. 6 des Verstärkers 115 erscheinende Ausgangssignal justiert werden, um den gewünschten Verstärkungsfaktor innerhalb einer unteren und einer oberen Grenze einzustellen.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 115,.das über einen Widerstand 127 an die Kathode der Diode 75 im Begrenzer 53 gelegt wird, um die Dioden 75 und 77 in der oben beschriebenen Weise vorzuspannen, ist normalerweise eine Gleichspannung positiver Polarität. Diese Gleichspannung hat bei niedrigen Störpegeln ihren minimalen positiven Wert, der dazu führt, daß die Dioden 75 und 77 eine hohe Durchlaßvorspannung erhalten. Bei Störpegeln, die gleich oder höher als ein gegebener hoher Störpegel sind, hat die besagte Gleichspannung ihren maximalen positiven Wert, der dazu führt, daß die Dioden 75 und 77 eine niedrige Durchlaßvorspannung erhalten. Bei Störsignalen zwischen dem niedrigen und dem hohen Störpegel hat die Ausgangsspannung am Anschluß Hr.6 einen positiven Wert, der dazu führt, daß die Dioden 75 und 77 eine Durchlaßvorspannung erhalten, die umgekehrt proportional zum gefühlten Störpegel ist. Wie oben erwähnt, können diese Parameter durch geeignete Justierung der Potentiometer 117 und 125 ausgewählt und verändert werden.

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Claims

Pat entansprüche

Λ ./ Signalbehandlungsanordnung zur Verwendung mit einer Quelle von Signalen, die Videosignale enthalten, welche eine gegebenes Frequenzband belegen und von unerwünschten Störkomponenten begleitet sind, gekennzeichnet durch:

eine mit der Signalquelle (47) gekoppelte erste Einrichtung (51, 53)> die aus dem Ausgangssignal der Signalquelle in einem Frequenzband, das auf einen hochfrequenten Teil des gegebenen Frequenzbandes beschränkt ist, Signalkomponenten entfernt und eine Anordnung zum Begrenzen der Amplitude der entfernten Signalkomponenten enthält;

eine auf die Ausgangssignale der Signalquelle ansprechende zweite Einrichtung (55) zur Erzeugung einer Steuerspannung, die sich abhängig von Änderungen des Pegels der die Videosignale begleitenden Störkomponenten ändert;

eine dritte Einrichtung (Verbindung 55 - 53) zur Nutzung der Steuerspannung für die Steuerung des Betriebs der amplitudenbegrenzenden Anordnung.
2. Signalbehandlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (55) zur Erzeugung der Steuerspannung auf das Ausgangssignal der Signalquelle (47) anspricht, nachdem aus diesem Ausgangssignal Signalkomponenten in der besagten ersten Einrichtung entfernt worden sind.
3. Signalbehandlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steuerspannung in ihrer Amplitude nur innerhalb einer gegebenen Amplitudengrenze ändert und daß diese Amplitudenänderungen umgekehrt proportional zu den Änderungen des Pegels der die Videosignale begleitenden Störkomponenten sind.
4. Signalbehandlungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Videosignale für ein Farbbild charakteristisch sind, dadurch gekennzeichnet, daß <ii& EijirichtunK (55) zur Erzeugung der

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Steuerspannung eine Anordnung enthält, welche die begleitenden Störkomponenten der Videosignale während eines oder mehrerer wiederkehrender Intervalle ableitet, in denen das Ausgangssignal der Signalquelle keine Bildinformation enthält.

Signalbehandlungsanordnung nach Anspruch 1 für ein System zum Abspielen einer Aufzeichnung aufeinanderfolgender Farbbilder, das eine Einrichtung enthält, um während des Abspielens ein für Farbbilder charakteristisches Videosignalgemisch abzuleiten, welches ein Leuchtdichtesignal, ein durch einen modulierten Hilfsträger gebildetes Farbartsignal, dessen Frequenzen mit den Frequenzen eines Teils des Leuchtdichtesignals verschachtelt sind, und ein Synchronsignal mit einer niedrigfrequenten Synchronkomponente und einer hochfrequenten Synchronkomponente enthält, sowie eine Einrichtung, um aus dem Videosignalgemisch ein Leuchtdichtesignal abzuleiten, welches ein gegebenes Frequenzband belegt und im wesentlichen frei von Komponenten des Leuchtdichtesignals ist, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Einrichtung (51» 53) mit der das Leuchtdichtesignal ableitenden Einrichtung (45) gekoppelt ist, um aus deren Ausgangssignal in einem Frequenzband, das auf einen hochfrequenten Teil des gegebenen Frequenzbandes beschränkt ist, Signalkomponenten zu entfernen, und daß die erste Einrichtung die Anordnung zum Begrenzen der Amplitude der entfernten Signalkomponenten enthält und daß die zweite Einrichtung folgendes enthält:

eine mit der das Leuchtdichtesignal ableitenden Einrichtung (45) gekoppelte Anordnung (59)» tun aus dem abgeleiteten Leuchtdichtesignal ein Synchronsignal abzuleiten, das die niedrigfrequente Synchronkomponente und die hochfrequente Synchronkomponente enthält; eine mit der das Synchronsignal ableitenden Anordnung (59) gekoppelte Anordnung (89)» cLie eine Eingangsklemme und eine Ausgangsklemme aufweist und eine Phaseninvertierung zwischen Eingangs- und Ausgangsklemme bewirkt und die niedrigfrequente Synchronkomponente des Ausgangssignals der das Synchronsignal ableitenden Anordnung integriert; eine mit der das Synchronsignal ableitenden Anordnung

(59) Sekoppel||j^goa?|mmffil9i), die eine Eingangsklemme

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und eine Ausgangsklemme aufweist und eine Phaseninvertierung zwischen ihrer Eingangs- und Ausgangsklemme bewirkt und das Ausgangssignal der das Synchronsignal ableitenden Anordnung für ein gegebenes Zeitintervall verzögert;

eine erste "Verknüpfungsschaltung (101) mit zwei Eingängen, deren erster das Ausgangssignal der integrierenden Anordnung und deren zweiter das Ausgangssignal der verzögernden Anordnung empfängt;

eine mit der das Leuchtdichtesignal ableitenden Einrichtung (4-5) gekoppelte zweite Verknüpfungsschaltung (105, 107) die das Ausgangssignal der das Leuchtdichtesignal ableitenden Einrichtung durchläßt, wenn sie durch das Ausgangssignal der ersten Verknüpfungsschaltung aktiviert ist;

einen mit der zweiten Verknüpfungsschaltung gekoppelten Hüllkurvendetektor (111) zum Fühlen der Hüllkurve des Ausgangssignals der zweiten Verknüpfungsschaltung; einen mit dem Hüllkurvendetektor gekoppelten Verstärker (113) zum Verstärken des Ausgangssignals des Hüllkurvendetektors ;

eine Anordnung (115 - 127), die das verstärkte Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors ausnutzt, um den Betrieb der amplitudenbegrenzenden Anordnung zu steuern.

BO 3 8 4 9/0868