DE3411658A1

DE3411658A1 - Synchronisationsschaltung fuer die schirmbilddarstellung alphanumerischer symbole auf einem fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE3411658A1
Application number: DE19843411658
Authority: DE
Inventors: Gregory George Indianapolis Ind. Tamer
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1984-10-04
Also published as: HK22693A; CA1210855A; DE3411658C2; AT388265B; AU2604784A; GB2140241A; KR840008158A; ATA104884A; SE8401626L; IT8420250A0; ES8501593A1; KR920002834B1; GB2140241B; GB8407986D0; US4524387A; SE455561B; JPH0455022B2; SE8401626D0; JPS59185479A; FR2543772A1

Description

Synchronisationsschaltung für die Schirmbilddarstellung alphanumerischer Symbole auf einem Fernsehempfänger

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung eines einzigen Signalgemisches, aus dem sich Vertikal- und Horizontalsynchronisiersignale für einen Fernsehempfänger oder ein ähnliches zu synchronisierendes Videosignalverarbeitungssystem ableiten lassen.

Bei einem Fernsehempfänger mit einer Bildröhre kommen Signalverarbeitungsfunktionen vor, welche sowohl eine vertikale wie auch eine horizontale Synchronisierinformation erfordern. Beispielsweise benötigt eine Bildschirmdarstellung alphanumerischer Symbole, welche die Kanalnummer und die Zeit angeben, sowohl Vertikal- als auch Horizontalsynchroninformation, um die Symbole auf dem Schirm der Bildröhre darzustellen.

-δ-Wenn die Vertikal- und Horizontalsynchroninformation benötigenden Schaltungen vollständig oder zu wesentlichen Teilen in einer integrierten Schaltung enthalten sind, dann ist ein einziges Synchronsignalgemisch erwünscht, aus dem sich die Vertikal- und Horizontalsynchronsignalkomponenten leicht getrennt ableiten lassen. Ein einziges Signalgemisch dieser Art ist deshalb erwünscht, weil man bei der integrierten Schaltung nur einen einzigen Eingangsanschluß für ein externes Synchronsignal benötigt. Dieser Gesichtspunkt wird zunehmend wichtiger, wenn mehr Signalverarbeitungsfunktionen in eine einzige integrierte Schaltung eingebaut werden, weil dann der Bedarf an äußeren Schaltungsanschlüssen höher wird, andererseits aber ihre Anzahl notwendigerweise in vernünftigen Grenzen gehalten werden muß.

Man könnte denken, daß das vom Ausgang einer üblichen Synchronsignaltrennschaltung gelieferte Synchronsignalgemisch hierfür herangezogen werden könnte, jedoch ist dies aus verschiedenen Gründen nicht möglich. Erstens benötigen Schaltungen zur Trennung des komplexen üblichen Synchronsignalgemisches (einschließlich der Ausgleichsimpulse), welches vom Ausgang der Synchronsignaltrennschaltung geliefert wird, häufig einen Kondensator, der in einer integrierten Schaltung nicht ohne weiteres herstellbar ist. Da solche Schaltungen auf das empfangene Fernsehsignal reagieren, ist in Fällen, wo für einen ausgewählten Kanal kein Fernsehsignal empfangen wird, auch keine Vertikal- und Horizontalsynchronisierung verfügbar.

Dies ist von besonderer Bedeutung bei einem Bildschirmdarstellsystem für Kanalnummern- und Zeitinformationen, weil diese Informationen selbst bei fehlendem Fernsehsignal für einen bestimmten Kanal oder eine bestimmte Tageszeit benötigt wird.

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In einem Fernsehsystem mit einer Bildröhre, einem freilaufenden Horizontaloszillator, einer Synchronisierschaltung zur Synchronisierung des Horizontaloszillators mit einer üblichen Synchronsignalgemischkomponente eines empfangenen Fernsehsignals, sofern dies vorhanden ist, ferner mit einem Ablenksystem zur Ableitung getrennter horizontal- und vertikalfrequenter Impulse zur Steuerung der Ablenkung der Elektronenstrahlen der Bildröhre und mit einer Signalverarbeitungsschaltung, welche eine Synchronisation mit den horizontal- und vertikalfrequenten Impulsen zur Synchronisierung einer Informationswiedergabe auf dem Schirm der Bildröhre, ist gemäß der Erfindung eine Schaltung zur Kombinierung der vertikal- und horizontalfrequenten Impulse zu einem Zeitsteuersignalgemisch vorgesehen.

Speziell werden die horizontal- und vertikalfrequenten Impulse in dem Zeitsteuersignalgemisch so kombiniert, daß die horizontalfrequenten Impulse während der Dauer der vertikalfrequenten Impulse fehlen. Das Zeitsteuersignalgemisch wird über einen einzigen Verbindungsweg zum Synchronsignaleingang der Signalverarbeitungsschaltung gekoppelt.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung leitet eine Zählschaltung in der Signalverarbeitungsschaltung unter Steuerung durch das Zeitsteuersignalgemisch vertikalfrequente Impulse beim Feststellen eines Fehlens der horizontalfrequenten Impulse ab. Erfindungsgemäß werden auch vertikal- und horizontalfrequente Impulse von dem Teil des Fernsehsystems abgeleitet, welcher Bildröhrenaustastimpulse liefert, die zur Dunkeltastung des Bildschirms während der Vertikal- und Horizontalrücklaufintervalle dienen.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: 35

Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild, teilweise als

Stromlaufplan, einen Fernsehempfänger mit einem Synchronsignalgemischgenerator für ein Schirmbildwiedergabegerät gemäß der Erfindung;

Fig. 2 Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 1 gezeigten Schaltung; und

Fig. 3 abgewandelte Ausfuhrungsformen des Synchronsignalgemischgenerators nach Fig. 1 und entsprechende Signalformen.

Gemäß Fig. 1 werden von einer Antenne 10 empfangene HF-Fernsehsignale, einem Teil 12 eines Fernsehempfängers zugeführt, der einen HF-Signal-Tuner, eine ZF-Stufe und einen Video-Demodulator enthält, die in üblicher Weise geschaltet sind, um ein Videosignalgemisch in Basisband zu liefern. Die Abstimmeinheit des Teiles 12 selektiert in Abhängigkeit von einer Abstimmspannung das einem ausgewählten Kanal entsprechende spezielle HF-Signal und führt eine überlagerung durch. Die Abstimmspannung wird von einer Abstimmsteuereinheit 13 in Abhängigkeit von binärcodierten Signalen erzeugt, welche die von einem Kanalwähler 15 erzeugte Kanalnummer des gewählten Kanals darstellen.

Eine Tonverarbeitungsschaltung 14 leitet aus dem in der ZF-Stufe des Teiles 12 verarbeiteten ZF-Signal ein Tonsignal für den Lautsprecher ab, um den Tonanteil des empfangenen Kanales wiederzugeben. Eine Synchronsignaltrennschaltung 18 bildet aufgrund des Basisband-Videosignales ein Synchronsignalgemisch, das Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse enthält und der Synchronsignalverarbeitungs- und Ablenkschaltung 20 zugeführt wird.

Die Schaltung 20 erzeugt Horizontalablenksignale H und Vertikalablenksignale V_Q, welche Horizontal-und Vertikal-

— R —

spulen 22 bzw. 24 einer Bildröhre 26 zugeführt werden, um auf deren Bildschirm ein Raster abtasten zu lassen. Das demodulierte Videosignal wird auch der Videosignalverarbeitungsschaltung 28 zugeführt, um Rot-, Grün- und Blaufarbsignale (R, G, B) zu erzeugen, welche den Elektronenstrahlsystemen der Bildröhre 26 über eine Treiberschaltung 3 0 zugeführt werden. Die Schaltung 20 erzeugt auch horizontal- und vertikalfrequente Austastsignale (H_n, V₁J , die der Videosignalverarbeitungsschaltung 28 zur Austastung des Videosignals während der RücklaufIntervalle der Horizontal- und Vertikalablenkung zugeführt werden.

Die Schaltung 20 enthält einen (nicht dargestellten) freilaufenden Horizontaloszillator zur Erzeugung eines Signals mit einer Frequenz von einem Vielfachen der Horizontalzeilenfrequenz, und ein Synchronisiersystem, das üblicherweise als automatische PLL-Schleife zur Synchronisierung des Horizontaloszillators mit den Synchronimpulsen des von der Synchronsignaltrennschaltung 18 erzeugten Synchronsignalgemisches bekannt ist. Die Horizontal- und Vertikaltreiberimpulse (H_Q und V_Q) werden von Zählern aus dem Ausgangssignal des Horizontaloszillators abgeleitet. Die Horizontal- und Vertikalaustastsignale erscheinen während der RücklaufIntervalle der Horizontal- und Vertikaltreibersignale. Da der Horizontaloszillator freiläuft, sind die Horizontal- und Vertikaltreiber- und Austastsignale immer vorhanden, auch wenn kein Signal empfangen wird und daher kein Synchronsignalgemisch von der Trennschaltung 18 geliefert wird.

Eine Schirmbilddarstellung der Kanalnummer auf dem Schirm der Bildröhre 26 wird von einer Schirmbildschaltung 32 bewirkt, welcher zu diesem Zwecke vom Kanalzähler 15 Signale zugeführt werden, welche die binärcodierte Kanalnummer darstellen. Die Schaltung 3 2 erzeugt aufgrund der Zuführung der Horizontal- und Vertikalaustastsignale von

einer erfindungsgemäß aufgebauten Schaltung 3 4 ein Austastsignal B, welches der Treiberschaltung 3 0 zur selektiven Austastung des Videosignals zugeführt wird, so daß die alphanummerisehen Symbole an der gewünschten Stelle des Schirmes der Bildröhre 26 erzeugt werden. Der soweit beschriebene Fernsehempfänger (mit Ausnahme der Schaltung 34) ist üblicher Art und kann beispielsweise das RCA-Fernseherchassis CTC 111 sein, welches beschrieben ist in der Datensammlung RCA Television Service Data Chassis CTC 111, C-3, S-1. Die Schaltung 32 (mit Ausnahme der noch zu beschreibenden Schaltung 36) kann beispielsweise die integrierte Schaltung MM 58146 der Firma National Semiconductor Corporation, Santa Clara, California sein. Diese integrierte Schaltung enthält auch eine Taktschaltung für die Schirmbilddarstellung der Uhrzeit. Die Betriebsweise dieser Schirmbildschaltung (OSD-Schaltung) die sich für das Fernseherchassis CTC 111 eignet, ist in weiteren Einzelheiten in der US-Patentschrift 3 984 828 beschrieben (Titel "CHARACTER GENERATOR FOR TELE-VISION CHANNEL NUMBER DISPLAY WITH EDGING PROVISIONS", Erfinder: B.W. Beyers vom 5. Oktober 1976).

Erfindungsgemäß erzeugt ein Signalgemischgenerator 3 4 ein Zeitsteuersignalgemisch, welches die Horizontal- und Vertikalsynchronkomponenten enthält. Ist die OSD-Schaltung 32 in einer integrierten Schaltung enthalten, dann wird nur ein einziger Eingangsanschluß der integrierten Schaltung zur Zuführung dieser Synchronkomponenten benötigt. Ein Decoder 36 erzeugt aufgrund des Zeitsteuer-Signalgemisches getrennte horizontal- und vertikalfrequente Impulse für (nicht dargestellte) horizontal- und vertikalfrequente Zähler innerhalb der Schaltung 32 zur Synchronisierung der Erzeugung des Austastsignales B so, daß die alphanummerische Information auf dem Schirm der Bildröhre 26 in der richtigen Position erscheint.

Es sei nun anhand der Signalformen gemäß Fig. 2 die Kopp-

-ιοί lung und Decodierung der horizontal- pnd vertikalfrequenten Signale für die OSD-Schaltung 32 beschrieben.

Die Schaltung 34 enthält ein ODER-Tor mit Dioden 37 und 39, denen das Vertikalaustastsignal V_ß (Signalform 2a) und das invertierte Horizontalaustastsignal H^ (Signalform 2c) zugeführt wird, daß von einem Inverter 35 aus den Horizontalaustastsignalen H_ß (Signalform 2b) abgeleitet wird. Das Zeitsteuersignalgemisch am Ausgang der Schaltung 34 (Signalform 2d) enthält keinerlei Horizontalaustastimpulse während der Vertikalaustastintervalle.

Der Decoder 36 enthält D-Flip-Flops 40 und 42, ein UND-Tor 44, einen Einstell/Rückstell-Flip-Flop 46 und einen Inverter 48 zum Zählen von Taktimpulsen CK (Signalform. 2f), die im Gerät von einem (nicht dargestellten) Taktgenerator innerhalb der Schaltung 32 erzeugt werden. Der Inverter 48 liefert ein invertiertes Zeitsteuersignalgemisch (Signalform 2e) an die Rücksetzeingänge der Flip-Flops 40, 42 und 44. Dieses invertierte Signal enthält nur horizontalfre.quente Impulse und wird so von dem horizontalfrequenten Zähler der Schaltung 32 unmittelbar zu Synchronisierzwecken verwendet, ohne daß eine weitere Decodierung notwendig wäre.

Da der Ausgang Q des Flip-Flops 40 mit seinem Eingang D gekoppelt ist, liefert das Flip-Flop Ausgangsimpulse (Signalform 2g) an seinen Ausgang Q mit der halben Frequenz der Taktimpulse CK (Signalform 2f) solange er nicht zurückgesetzt wird. Das Signal am Ausgang Q des Flip-Flops 40 dient als Takteingang für das Flip-Flop 42. Der Ausgang Q des Flip-Flops 42 ist mit seinem Eingang D gekoppelt. Die Ausgänge Q der Flip-Flops 40 und 42 (Signalformen 2g und 2h) werden auf Eingänge des UND-Tores 44 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Tores 44 (Signalform 2i) ist mit dem Setzeingang S des Einstell/Rückstell-Flip-

I ft A Ik

* ■a·«·

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Flops 46 gekoppelt.

Vergleicht man die Signalformen, so sieht man, daß nach dem Zeitpunkt ti den Rückstelleingängen R der Flip-Flops keine horizontalfrequenten Impulse mehr zugeführt werden. Wenn dem Flip-Flop 40 nach den Zeitpunkt ti drei Taktimpulse zugeführt worden sind, dann liegen die Ausgänge Q der Flip-Flops 40 und 42 beide auf einem hohen Logikpegel, und das UND-Tor 44 liefert zum Zeitpunkt t2 einen hohen Logikpegel an den Einstelleingang S des Flip-Flops 46. Dadurch wird ein vertikalfrequenter Impuls am Ausgang Q des Flip-Flops 46 eingeleitet (Signalform 2j). Nach dem Wiederauftreten der horizontalfrequenten Impulse des Zeitsteuersignalgemisches zum Zeitpunkt t3 wird ein Signal hohen Logikpegels über den Inverter 48 dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 46 zugeführt. Dadurch kehrt sein Ausgang Q auf einen niedrigen Signalpegel zurück, und der Vertikalaustastimpuls (Signalform 2j) endet zum Zeitpunkt t3. Dieser vertikalfrequente Impuls dient zum Rücksetzen eines (nicht dargestellten) Vertikalfrequenzzählers innerhalb der OSD-Schaltung 32.

Es sei bemerkt, daß das ODER-Tor 34 das Zeitsteuersignalgemisch aufgrund der von der Schaltung 20 erzeugten Horizontal- und Vertikalaustastsignale ableitet. Aus den oben erwähnten Gründen kann daher auch bei Fehlen eines Synchronsignalgemisches von der Synchronsignaltrennschaltung 18 von der OSD-Schaltung 32 eine Kanal- (und Zeit-)information geliefert werden. Wenn andernfalls das von der Trenn-

3Q schaltung 18 gelieferte Synchronsignalgemisch benutzt würde, um Synchroninformation an die OSD-Schaltungen zu liefern, wenn kein HF-Signal empfangen wird, dann würde keine Kanal- (und Zeit-)information angezeigt werden.

Weil somit das am Ausgang der Kombinationsschaltung 34

Vw/

U vim

*"^J = 3 Λ11 6 5 δ

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vorhandene Zeitsteuersignalgemisch (Signalform 2d) nur horizontalfrequente und vertikalfrequente Impulse enthält (während der vertikalfrequenten Impulse treten dabei keine horizontalfrequenten Impulse auf), läßt sich das Zeitsteuersignalgemisch leicht decodieren. Zu diesem Zweck enthält der Decoder 36 einen Zähler, der ein hohes Ausgangssignal (am Ausgang des UND-Tores 44) liefert, welches ein Anzeichen für einen ermittelten Vertikalimpuls ist, wenn drei Taktimpulse zwischen Impulsen des Zeitsteuersignalgemisches gezählt werden. Falls jedoch ein horizontalfrequenter Impuls des Zeitsteuersignalgemisches auftritt, ehe drei Taktimpulse aufgetreten sind, dann wird der Zähler zurückgesetzt, und sein Ausgangssignal (am Ausgang des UND-Tores 44) bleibt niedrig.

Die obere Frequenz des Taktsignals CK beträgt 31 kHz, weil die minimale Zeit für zwei Taktimpulse oder das Auftreten dreier Vorderflanken der Taktimpulse 63,5μΞ beträgt, also das Zeitintervall zwischen zwei Horizontalaus tastimpulsen. Die untere Frequenzgrenze der Taktimpulse beträgt 4 kHz, weil mindestens drei Taktimpulse während des Vertikalaustastintervalls von 510 us auftreten müssen.

Andere Schaltungen zur Kombination der Vertikal- und Horizontalaustastimpulse zu einem Zeitsteuersignalgemisch mit einem Vertikalintervall ohne Horizontalimpulse, welches in gleicher Weise decodierbar ist, sind in den Fig. 3a, b und c gezeigt, während Fig. 3d Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise zeigt.

Die in Fig. 3a gezeigte Kombinationsschaltung 334 mit Dioden 335 und 336 (ohne Inverter) kann anstelle der Kombinationsschaltung 3 4 in Fig. 1 treten. Bei diesem Beispiel werden die durch die Signalformen 3a bzw. 3b veranschaulichten Vertikal- und Horizontalaustastsignale kombiniert zu dem in Fig. 3c veranschaulichten Zeitsteuersignalgemisch, welches unmittelbar dem Decoder 36 zur

MM Λ·

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Erzeugung der vertikal- und horizontalfrequenten Signale in gleicher Weise zugeführt werden, wie es für Fig. 1 beschrieben ist.

Bei der in Fig. 3b gezeigten Kombinationsschaltung werden die Vertikalaustastimpulse von einem Inverter invertiert zu invertierten Vertikalaustastimpulsen (Signalform 3d) und mit nicht invertierten Horizontalaustastimpulsen (Signalform 3b) mit Hilfe eines ODER-Tores aus Dioden 346 und 347 verknüpft, welches auf Impulse niedrigen Pegels reagiert und das in Fig. 3e gezeigte Zeitsteuersignalgemisch erzeugt. Bei diesem Zeitsteuersignalgemisch ist der Inverter 48 des Decoders 36 nicht notwendig für den richtigen Betrieb des letzteren und kann überbrückt werden.

Wie Fig. 3d zeigt, können invertierte Horizontal- und invertierte Vertikalaustastimpulse (Signalformen 3d und 3f) mit einer Kombinationsschaltung 354, welche Inverter 355 und 356 sowie Dioden 357 und 358 enthält, kombiniert werden zur Erzeugung des in Fig. 3g gezeigten Zeitsteuersignalgemisches, welches ebenso wie das Zeitsteuersignalgemisch gemäß Fig. 3e keinen Inverter 48 für das richtige Arbeiten des Decoders 36 erfordert.

Leerseite -

Claims

Patentansprüche

iy Darstellungssystem, welches Vertikal- und Horizontalsynchronisierung benötigt, mit einer Einrichtung (20) zur Lieferung getrennter vertikal- und horizontalfrequenter Impulse, gekennzeichnet

05 durch eine Kombinationsschaltung (34; 334; 344; 354) zur Kombinierung der vertikal- und horizontalfrequenten Impulse zu einem Zeitsteuersignalgemisch, in welchem die horizontalfrequenten Impulse während der Dauer der vertikalfrequenten Impulse fehlen, durch

10 eine Signalverarbeiterschaltung (32), welcher das Zeitsteuersignalgemisch über einen einzigen Leitungsweg zugeführt wird und die einen Decoder (36) zur Erzeugung getrennter Vertikal- und Horizontalsignale entsprechend den vertikal- und horizontalfrequenten

Impulsen enthält.

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-2-
2. System nach Anspruch 1 mit einer Bilddarstellungseinrichtung (26) ,. dadurch gekennzeichnet , daß die die getrennten vertikal- und horizontalfrequenten Impulse liefernde Einrichtung (20) eine Ablenkschaltung aufweist, die normalerweise auf ein Videosignalgemisch reagiert, welches ein Synchronsignalkomponentengemisch zur Ableitung der vertikal- und horizontalfrequenten Impulse zur Positionierung von Bildelementen auf dem Schirm der Bildwiedergabeeinrichtung (26) auch bei fehlendem Videosignalgemisch enthält.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung (32) Vertikal- und Horizontalsynchroninformation benötigt.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Decoder einen Zähler (36) enthält, der auf ein Taktsignal reagiert und Impulse dieses Taktsignals zählt und der auf das Zeitsteuersignalgemisch reagiert und durch dessen Impulse zurückgesetzt wird und der das Vertikalsignal liefert, falls der Zähler einen vorbestimmten Zählwert erreicht, und daß eine Einrichtung das Zeitsteuersignalgemisch direkt als das Horizontalsignal liefert.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsschaltung (34; 334; 344; 354) eine ODER-Funktionsschaltung (37, 39) aufweist,

gg welche auf die vertikal- und horizontalfrequenten Signale reagiert.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkschaltung horizontal- und verti- kalfrequenter Austastsignale zur periodischen Dunkeltastung der Wiedergabeeinrichtung (26) erzeugt, und

daß die periodischen horizontal- und vertikalfrequenten Signale den Austastsignalen entsprechen.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsschaltung (34) einen Inverter (35) zur Zuführung invertierter Horizontalaustastimpulse an einen Eingang der QDER-Funktionsschaltung und einen Signalkoppelweg zur Zuführung nicht invertierter Vertikalaustastimpulse zum anderen Eingang der ODER-Funktionsschaltung enthält.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschaltung (36) zwei in Kaskade geschaltete D-Flip-Flops (40, 42) enthält, die jeweils als durch zwei teilende Schaltung geschaltet sind und von denen dem ersten (Flip-Flop 40) das Taktsignal an seinen Takteingang und dem zweiten (Flip-Flop 42) das invertierte Ausgangssignal des ersten D-Flip-Flops zugeführt wird, und daß ein Einstell/Rückstell-Flip-Flop (46) vorgesehen ist, dessen Setz-Eingang die nicht invertierten Ausgangssignale des ersten und zweiten D-Flip-Flops zugeführt werden, und daß jedem der Rückstelleingänge der D-Flip-Flops und des Einstell-Rückstell-Flip-Flops das Zeitsteuersignalgemisch zugeführt wird.
9. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung eine integrierte Schaltung (32) ist, und daß der einzige Leitungsweg ein Eingangsanschluß der integrierten Schaltung ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch g ekennzeichn e t , daß die integrierte Schaltung (32) ein BiIdschirmdarstellungssystem zur Darstellung von Symbolen auf dem Schirm der Bildwiedergabeeinrichtung (26) enthält.