DE3787481T2 - Fernsehabstimmsystem mit AFT-Einrichtung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstimmsystem (tuning system) für einen Fernsehempfänger mit automatischer Feinabstimmung (automatic fine tuning; AFT).
• Die meisten Fernsehempfänger beinhalten Schaltungen zur Erzeugung eines analogen AFT-Signals, dessen Polarität und Größe die Polarität und Größe der Abweichung von der Frequenz des amplitudenmodulierten Bildträgers des ZF-Signals von seinem Nominal-Frequenzwert (Nennwert) repräsentiert. Das AFT-Signal wird an den lokalen Oszillator des Tuners des Fernsehempfängers angelegt, um die Frequenzabweichung des ZF-Bildträgers zu reduzieren.
• Ursprünglich wurde das AFT-Signal zur Korrektur der Drift des lokalen Oszillatorsignals verwendet, die aufgrund von Temperatur und Alterung auftrat. Phasen- und Frequenz- Verriegelungs-Abstimmsysteme mit geschlossener Schleife (oft unter dem Begriff Frequenzsynthese-Abstimmsysteme bekannt), welche die Frequenz des lokalen Oszillatorsignals auf eine Referenzfrequenz verriegeln (lock the frequency), erübrigen die Notwendigkeit eines AFT-Signals zu dem erwähnten Zweck. Ein AFT-Signal wird jedoch typischerweise in einem Frequenzsynthese-Abstimmsystem verwendet, um Frequenzabweichungen des ZF-Bildträgers als Folge korrespondierender Frequenz-Offsets zwischen den Bildträgern der von einigen Fernseh-Signalquellen, wie Kabelsystemen, Videoband- und Disk-Spielern, Heimcomputern und Kameras, abgegebenen HF-Signale und - von Sende-Standards vorgeschriebenen - nominellen Frequenzwerten zu korrigieren.
• In einer Art eines Frequenzsynthese-Abstimmsystemes mit AFT-Einrichtung, wie in dem US-Patent 4,405,947 offenbart, das an J. Tults und M. P. French am 30. September 1983 erteilt wurde, wird das Analog-AFT-Signal zu dem lokalen Oszillator über den Tiefpaß der PLL geführt, nachdem die Frequenz des lokalen Oszillatorsignals auf die nominelle lokale Oszillatorfrequenz eines über eine PLL ausgewählten Kanals eingerastet ist, um den lokalen Oszillator direkt zu steuern, wodurch HF-Signal-Frequenzoffsets korrigiert werden. Weil der Tiefpaß sowohl das AFT-Signal, wie auch das Ausgangssignal des Phasenkomparators der PLL zu filtern hat, kann die Ordnung des Filters komplex sein, um eine ordnungsgemäße AFT-Antwortzeit und Empfindlichkeit über den relativ breiten Fernseh-Abstimmbereich zu gewährleisten.
• In einem anderen Typ eines Frequenzsynthese-Abstimmsystems mit AFT-Einrichtung, wie im an A. Tanaka am 24. November 1981 erteilten US-Patent 4,302,778 beschrieben, wird das AFT-Signal nicht direkt zu dem lokalen Oszillator gekoppelt, vielmehr wird es verwendet, um die Frequenz des lokalen Oszillators in kleinen Stufen durch Steuern des Teilerfaktors eines programmierbaren Teilerfaktors der den Frequenz- Synthesizer enthaltenden PLL zu ändern. In solch einem System können die Entwurfsbeschränkungen des Filters entspannt werden, da das AFT-Signal nicht von dem Tiefpaß der PLL gefiltert wird.
• Obwohl die Schaltung zur Erzeugung des AFT-Signals Komponenten beinhaltet - wie Filter- und Amplitudenbegrenzungs-Elemente -, welche dazu neigen, die Fluktuation des Pegels des AFT aufgrund der Amplitudenmodulation des Videoträgers entsprechend der Bildinformation zu reduzieren, wird hier erkannt, daß sogar kleine Änderungen des Pegels des AFT-Signals unter bestimmten Umständen unerwünschte Effekte erzeugen können.
• In Systemen, in denen das AFT-Signal verwendet wird, um die Frequenz des lokalen Oszillatorsignals indirekt durch Steuern des Wertes eines programmierbaren Faktors zu steuern - wie in dem Tanaka-Patent offenbart - wird der Pegel des AFT-Signals typischerweise mit festen oberen und unteren Schwellenwerten verglichen, welche die Grenzen eines Frequenzbereiches oder "Fensters" festlegen, entsprechend einer zutreffenden Abstimmung. Abhängig davon, welcher Schwellenwert von dem AFT-Signal durchschritten wird, wird der programmierbare Teilerfaktor entweder erhöht oder verringert. In diesem Typ eines schwellensensitiven Systems können Fluktuationen des Pegels des AFT-Signals, wenn der AFT-Signalpegel nahe einem der beiden Schwellenwerte ist, bewirken, daß der Schwellenpegel überschritten wird. Dieses veranlaßt, daß der programmierbare Faktor unrichtig verändert wird, wodurch eine entsprechende unrichtige schrittweise Änderung der Frequenz des lokalen Oszillatorsignals bewirkt wird. Zusätzlich können Änderungen in der Richtung der Abweichungen des Pegels des AFT-Signals bewirken, daß der Schwellenwert wiederholt überschritten wird, und zwar in unterschiedlichen Richtungen, wodurch entsprechende schrittweise Änderungen der Frequenz des lokalen Oszillatorsignals in entgegengesetzten Richtungen bewirkt werden. Wenn das AFT-Signal verwendet wird, um direkt den lokalen Oszillator zu steuern, wie es in dem Patent von Tults et al. beschrieben ist, wird eine schrittweise Änderung der Frequenz des lokalen Oszillatorsignals aufgrund von Fluktuationen des Pegels des AFT-Signals tendenziell nicht auftreten, da die AFT-Steueroperation kontinuierlich und nicht schwellenempfindlich ist.
• Fluktuationen in der Frequenz des lokalen Oszillatorsignals bewirken entsprechende Fluktuationen der Frequenzen in den Bild- und Tonträgern des ZF-Signals, was in sichtbaren und hörbaren Störungen resultieren kann. Für verbesserte Wiedergabe von Fernseh-Stereoinformationen ist es beispielsweise wünschenswert, die Bandbreite des Tonkanals verglichen mit derjenigen für Mono-Toninformationen zu vergrößern. Aufgrund der für Stereo-Tonverarbeitung wünschenswerten vergrößerten Bandbreite können Frequenzfluktuationen (Frequenzschwankungen) des lokalen Oszillatorsignals entsprechende Störungen in der Toncharakteristik (audio response) bewirken (gelegentlich als "Buzz" - Brummen - bezeichnet). Wenn deshalb festgestellt wurde, daß die konventionelle Filterung des AFT-Signals für Mono-Tonwiedergabe ausreichend ist, kann sie für Stereo- Tonwiedergabe nicht angemessen sein, speziell in schwellensensitiven AFT-Systemen, wie oben beschrieben. Wünschenswert ist es jedoch, das verstärkte Filtern des AFT-Signals zu mäßigen - zusätzlich zu der Hinzunahme von Filterkomponenten -, um passende AFT-Antwortszeit und Empfindlichkeit über den relativ breiten Fernseh- Abstimmbereich zu erhalten oder beizubehalten.
• Es ist deshalb ein Wunsch, über Schwankungen der Amplitude des AFT-Signals aufgrund von Änderungen in der Amplitude des amplitudenmodulierten Videoträgers, aus welchem es ohne Erhöhen von AFT-Filterung abgeleitet wird, zu wachen (to guard), insbesondere, wenn es einfach und daher kostengünstig ausführbar ist.
• In der FR-A-2163439 ist eine Anordnung offenbart, in der eine Diskriminator-Stufe - die auf eine Bild-ZF abgestimmt ist - eine Spannung bei Fehlabstimmung (mistuning) abgibt, welche Spannung auf einen Abstimmkreis zum genauen Abstimmen (sharp tuning) zurückgeführt wird. Um dieses unabhängig von dem Bildinhalt zu gestalten, werden Fehlabstimmungs-Signale während der Horizontal-Synchronpuls-Spannung gebildet. Die Schwierigkeit mit einer solchen Anordnung ist prinzipiell diejenige, daß die Zeitkonstante der Diskriminator-Stufe klein sein muß und das System nicht arbeitet, wenn das Bildsignal von einem System abgeleitet wird, wie einem Video- Bandspieler, welcher Zeilen-zu-Zeilen-Unterschiede zwischen den Horizontal-Syhchronpulsen erzeugen kann.
• Die vorliegende Erfindung stellt in einem Fernsehempfänger mit einem Tuner mit einem - auf ein Abstimm-Steuersignal ansprechenden - lokalen Oszillator und einem Mischer zum Umsetzen von Empfangs-HF-Fernsehsignalen auf ZF-Fernsehsignale, wobei die HF- und ZF-Signale entsprechende amplitudenmodulierte Video- und frequenzmodulierte Tonträger enthalten; einer Demodulatorsektion zum Demodulieren der amplitudenmodulierten Video- und frequenzmodulierten Tonträger, um Basisband-Video- und Tonsignale zu erzeugen, welches Basisband-Videosignal aktive Bildkomponenten, die während aktiver Hinlaufintervalle auftreten, und Horizontal- und Vertikal-Synchronkomponenten beinhaltet, die während jeweiliger Austastintervalle auftreten; und Video- und Tonverarbeitungs-Sektion ein Gerät zur Verfügung, das enthält: AFT-Mittel, das auf das ZF-Signal anspricht, zum Erzeugen eines Analog-AFT-Signals, dessen Pegel mit seiner Polarität und Größe die Polarität und Größe der Abweichung der Frequenz des Videoträgers des ZF-Signals von einem Nenn- Frequenzwert repräsentiert; gekennzeichnet durch (ein) Umsetzmittel zum Umsetzen des Analog-AFT-Signals auf eine Digitaldarstellung dieses Analog-AFT-Signals; Detektormittel, das auf die Vertikal-Synchronkomponenten des Videosignals anspricht, zum Bestimmen des Auftretens der entsprechenden Vertikal-Austastintervalle, allein ansprechend auf die Empfangs-HF-Fernsehsignale; Speichermittel (80), das mit dem Umsetzmittel und dem Detektormittel gekoppelt ist, zum Speichern der Digitaldarstellung des während einigen der Vertikal-Austastintervalle auftretenden Analog-AFT-Signals; und Tuner-Steuermittel, das auf die Digitaldarstellung des AFT-Signals anspricht, das von dem Speichermittel während der genannten der Vertikal-Austastintervalle gespeichert wurde, zum Erzeugen des Abstimm-Steuersignals für den Tuner.
• Dieser und andere Vorteil(e) der vorliegenden Erfindung werden erläutert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
• Fig. 1 zeigt in Blockschaltbildform ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Fig. 2 und Fig. 3 zeigen in schematischer Darstellung bzw. Blockschaltbildform Implementierungen von jeweiligen Abschnitten/Bereichen des Ausführungsbeispieles der Erfindung gemäß Fig. 1.
• In dem in Fig. 1 dargestellten Fernseh-Empfänger werden HF-Fernsehsignale von einer nicht dargestellten signalquelle an einen HF-Eingang 10 gekoppelt. Die signalquelle kann z. B. enthalten: eine Sendesignal-Empfangsantenne, ein Kabel- Verteilernetzwerk, ein Satelliten-Direkt-Sendesystem (DBS, direct broadcast satellite), einen Video-Bandspieler oder einen Video-Plattenspieler, einen Heimcomputer oder ein Videospiel. Ein in konventioneller Art angeordnete HF-Verstärkerstufe 14, Lokal-Oszillator 16 und Mischer 18 enthaltender Tuner 12 setzt das HF-Signal eines gewählten Empfangs-Kanals auf ein entsprechendes ZF-Signal um. Der Tuner 12 wird auf ein von einem Abstimm-Steuersystem 20 erzeugtes Abstimm-Steuersignal ansprechend gesteuert. Das ZF-Signal hat wie das HF-Signal, aus dem es gewonnen wird, modulierte Video- und Tonträger. Das ZF-Signal wird von einem ZF-Verstärker 22 verstärkt und danach zu Video- bzw. Tonkanal 24 bzw. 34 gekoppelt.
• Der Videokanal 24 beinhaltet ein ZF-Filter 26, einen Video- Detektor 28, eine Video-Signalverarbeitungs-Einheit 30 und eine Bildröhre 32, die in üblicher Weise angeordnet sind. Der Videodetektor 28 kann beispielsweise einen Synchrondetektor enthalten. Der Tonkanal 34 beinhaltet ein ZF-Filter 36, ein Tondetektor 38, eine Stereoklang- Signalverarbeitungseinheit 40 und linke und rechte Lautsprecher 42 und 44, die auch in üblicher Weise angeordnet sind. Der Tondetektor 38 kann beispielsweise einen Synchrondetektor enthalten, der als Zwischenträger-Tonmischer arbeitet, der in bekannter Weise den Videoträger mit dem Tonträger mischt.
• Das am Ausgang des Videodetektors 28 gebildete Videosignal beinhaltet während Horizontal-Hinlaufintervallen einer Vertikal-Hinlaufperiode aktive Bildkomponenten und Horizontal- und Vertikal-Synchronpulse, die mit jeweiligen Horizontal- und Vertikal-Rücklaufintervallen korrespondieren. Dieses Composit-Videosignal wird an einen Synchronsignal- Generator 46 gekoppelt, der die Aktiv-Bildkomponenten abtrennt, um ein Composit-Synchronsignal ("Sync") zu bilden, das die Horizontal- und Vertikal-Syhchronpulse enthält. Das Composit-Sync-Signal wird von einer Ablenkeinheit 48 in üblicher Weise verarbeitet, um Horizontal- und Vertikal- Hinlauf- und Rücklauf-Ablenksignale für die Ablenkspulen 50 zu erhalten, die der Bildröhre 32 zugeordnet sind. Das von der Bildröhre 32 dargestellte Bild wird während der Hinlauf- Intervalle abgetastet und während der Rücklauf-Intervalle ausgetastet.
• Ein AFT-Signaldetektor 52 (automatic fine tuning, automatisches Feinabstimmen) spricht auf die Frequenz des ZF-Videoträgers zum Bilden eines Analog-AFT-Signals an, dessen Pegel mit seiner Polarität und Größe die Polarität und Größe der Abweichung zwischen der Frequenz des ZF-Videoträgers und einem Nenn-Frequenzwert repräsentiert. Das AFT-Signal wird an eine Abstimm-Steuereinheit 20 in einer unten beschriebenen Weise angelegt, um bei der Erzeugung des Abstimm-Steuersignals für den Tuner 12 mitzuwirken.
• ZF-Filter 36 des Videokanals 24 ist getrennt vom ZF-Filter 26 des Tonkanals 34, um die Stereo-Qualität des Empfängers zu verbessern. Genauer ausgedrückt, hat das ZF-Filter 36 des Tonkanals 34 eine im wesentlichen symmetrische Spitzencharakteristik (symmetrical peaked response), die um den Bildträger mittig ausgerichtet ist, ebenso wie eine im wesentlichen symmetrische spitzen-Charakteristik, die mittig um den Tonträger (S) ausgerichtet ist, während ZF-Filter 26 des Videokanals 24 den Video- oder Bildträger (P) in einem steigungsbereich vorgesehen hat, um die Rest-Seitenband- Übertragung der Videoinformation zu kompensieren. Die symmetrische Charakteristik des ZF-Tonfilters 26 verhindert die Erzeugung von Summ- bzw. Krachstörungen, nachfolgend mit "Buzz" bezeichnet, die in einem Fernsehempfänger erzeugt werden könnten, bei dem der Videoträger zum Zwischenträger- Tonmischen durch ein Filter geführt wird, das eine geneigte Antwort für Videokomponenten hat, aufgrund von Amplituden- und Phasenmodulation, die wegen der Steigung des ZF-Videofilters eingebracht werden. In einem Stereo- Fernsehempfänger wird das Erzeugen des Audio-Buzz aufgrund der für Stereo-Erzeugung statt für Mono-Wiedergabe erforderlichen viel größeren Bandbreite ein viel gewichtigeres Problem. Der Nutzen der symmetrischen Charakteristik des ZF-Tonfilters 36 beim Vermeiden des Audio- Buzz kann signifikant reduziert werden, wenn die Frequenzen des ZF-Bild- und Tonträgers gegenüber den jeweiligen Nennwerten schwanken dürfen, da sie sich entlang der geneigten Abschnitte der jeweiligen Spitzen-Charakteristik bewegen können. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die Schwankungen der Frequenzen der ZF-Bild- und Tonträger ansprechend auf Änderungen der automatischen Feinabstimm- Betriebsweise des Abstimm-Steuersystems 20, die durch entsprechende Änderungen der Amplitude des modulierten Videoträgers verursacht werden, zu vermeiden.
• Abstimm-Steuersystem 20 ist vom Frequenzsynthese-Typ, beinhaltend eine PLL 54. Die PLL 54 beinhaltet einen Quarzoszillator 56, einen Frequenzteiler (÷R) 58, einen Frequenzteiler (÷K) 60, einen Frequenzteiler (÷N) 62, einen Phasenkomparator 64 und einen Tiefpaß (LPF, low pass filter) 66, die in üblicher Weise mit dem Lokal-Oszillator 16 angeordnet sind. Die POL 54 verriegelt die Frequenz des Lokal-Oszillatorsignals auf die Frequenz des Quarz- Oszillatorsignals, die vom Quarzoszillator 56 mit dem Faktor NK/R erzeugt werden. Ein Verriegelungsdetektor 68, der mit dem Phasenkomparator 64 gekoppelt ist, erzeugt ein "lock"-Signal (Verriegelungssignal), das kennzeichnend dafür ist, daß die Frequenz des Lokal-Oszillators mit der des Quarz-Oszillatorsignals verriegelt ist, wenn die Phasen- und Frequenz-Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen unter einen vorbestimmten Wert fällt. Die Frequenz des Quarz- Oszillatorsignals und die Teilerfaktoren R und K werden so gewählt, daß die Frequenz des Lokal-Oszillatorsignal gleich N in MHz ist.
• Der Teilerfaktor N des Frequenzteilers 62 ist programmierbar, so daß Kanäle durch Ändern des Wertes von N ausgewählt werden können. Eine Digitaldarstellung des Teilerfaktors N wird im Register 70 gespeichert. Wenn ein Kanal von einem Benutzer ausgewählt wird, z. B. durch Eingeben der Zehner- und Einer- Einheiten des Kanals über ein Tastenfeld einer Kanalwähler- Einheit 72, erzeugt eine Teiler-Steuereinheit 74 die entsprechende Digitaldarstellung des Teilerfaktors N, wie unten beschrieben wird.
• Für Sende-HF-Fernseh-HF-Signale mit Video und Ton mit Nenn- oder Standard-Frequenzen, die von Sende-Standards bestimmt sind, können die Teilerfaktoren N auf vorbestimmte Nennwerte in Übereinstimmung mit dem gewählten Kanal vorgegeben werden. Wenn die HF-Signalquelle eine andere, als eine Sendesignal- Empfangsantenne ist, z. B. ein Kabel-Verteilernetzwerk, ein DBS-System, ein Video-Abspielgerät oder ein Video- Plattenspieler, ein Heimcomputer oder ein Videospiel, können die Frequenzen der Bild- und Tonträger der Empfangs-HF- Signale gegenüber den jeweiligen Nenn- oder Standard- Sendefrequenzen verschoben sein. Üblicherweise haben Video- und Tonträger einen gleichen Frequenzoffset. Wenn der Teilerfaktor N für Sendefrequenzen vorgegeben wird, werden die Frequenzen der Träger des ZF-Signals um Beträge versetzt, die den Trägeroffsets des Empfangs-HF-Signals entsprechen. Dementsprechend wird der Frequenz-Teilerfaktor N abhängig von dem Zustand des Composit-Synchronsignals und dem AFT-Signal wie folgt in einem Such-Algorithmus gesteuert, um Frequenzabweichung aufgrund von Nichtstandard-Frequenz-HF- Signalen zu vermeiden.
• Zum Abstimmen auf ein Nichtstandard-Frequenz-HF-Signal wird der Teilerfaktor N - nachdem ein neuer Kanal gewählt ist - anfänglich auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, der mit einer Lokal-Oszillatorfrequenz innerhalb des Abstimmbereiches für den ausgewählten Kanal (z. B. 6 MHz für den NTSC-Standard) korrespondiert. Wenn die Teiler-Steuereinheit 74 ein Verriegelungssignal von dem Verriegelungs-Detektor 68 erhält, wird der Zustand des Composit-Synchronsignals untersucht. Zu diesem Zweck ist ein auf das Composit-Synchronsignal ansprechender Sync-Gültigkeits-Detektor 76 vorgesehen. Wenn der Zustand des Composit-Synchronsignals ordnungsgemäß ist, erzeugt der Sync-Gültigkeitsdetektor 76 ein "Sync gültig"- Signal. Wenn kein "Sync gültig"-Signal für den anfänglichen Wert von N erzeugt wird, wird der Wert von N in einer vorgegebenen Richtung (z. B. ansteigend) in Schritten geändert, die Frequenzschritten (z. B. 0.5 MHz) des Lokal- Oszillatorsignals entsprechen, bis das "Sync gültig"-Signal erzeugt wird. Danach wird das AFT-Signal zum Feinabstimmen der Frequenz des Lokal-Oszillatorsignals verwendet, da die auf den Zustand des Composit-Synchronsignals ansprechende (von ihr abhängige) Suche in relativ großen Frequenzschritten (z. B. 0.5 MHz) durchgeführt wird.
• Die Bereiche des Fernseh-Empfängers von Fig. 1, die bis hier beschrieben wurden, können in gleicher Weise aufgebaut werden, wie die entsprechenden Teile der Fernsehempfänger des CTC-131 Chassis, der von RCA Corporation, Consumer Electronics Division, Indianapolis, Indiana, hergestellt und vertrieben wird und der im Detail in "RCA Farbfernseher- Basis-Servicedaten für die CTC-131 Serie", Akte 1984, CTC-131, zweite Auflage, beschrieben wird.
• Der Abstimm-Steueralgorithmus, der bislang beschrieben wurde, korrespondiert zu dem, der in den RCA CTC-131 Empfängern verwendet wird und der im näheren Detail in dem zuvor erwähnten Patent von Tults et al. beschrieben wird. Diesem Abstimm-Algorithmus entsprechend wird das AFT-Signal in Analogform über den Tiefpaß der PLL an den Lokal-Oszillator geführt, wenn das "Sync gültig"-Signal einmal erzeugt wird. In dem Abstimm-Steuersystem 20, das in Fig. 1 dargestellt ist, ist das AFT-Signal jedoch nicht über den Tiefpaß 66 zur direkten Steuerung des Lokal-Oszillators 16 geführt, vielmehr steuert es ihn indirekt durch Steuern des Teilerfaktors N, wie unten beschrieben wird. Da der Tiefpaß 66 das AFT-Signal nicht filtern muß, kann sein Aufbau durch Entfernen von Filterelementen vereinfacht werden, die zum Abschwächen der Video-Signalkomponenten im AFT-Signal erforderlich sind. Zusätzlich zur Kosteneinsparung kann die PLL 54 damit schneller einrasten.
• Wie zuvor erwähnt kann die Herabsetzungen von AFT-Filterung einen nachteiligen Effekt haben. Während die AFT-Einheit 52 selbst Filterkomponenten, d. h. einen abgestimmten Kreis, und Amplitudenbegrenzungs-Komponenten enthält, sind solche Einrichtungen nicht vollständig wirksam beim Vermeiden des Schwankens des Pegels des AFT-Signals abhängig oder ansprechend auf die Amplitudenänderungen des modulierten Videoträgers, aus dem das AFT-Signal gewonnen wird. Die durch die Videoamplitude verursachte Schwankung des AFT-Signals kann als Folge eine entsprechende Frequenzschwankung des Lokal-Oszillatorsignals bewirken und als Ergebnis Frequenzschwankungen des ZF-Bild- und Tonträgers verursachen. Dies mag bei Mono-Fernsehempfängern nicht besonders auffallend sein. In einem Stereo-Empfänger jedoch, mit einem im Vergleich zum Mono-Empfänger relativ breite Bandbreite aufweisenden Tonkanal, kann es störenden Audio-Buzz erzeugen. Wie zuvor erwähnt, kann es im besonderen dazu führen, daß die Video- und Tonträger entlang geneigter Abschnitte der jeweiligen Spitzen-Charakteristiken des ZF-Tonträgers 26 bewegt oder verschoben werden. Dieses bewirkt Amplituden- und Phasenmodulation des Videoträgers, was Audio-Buzz bewirken kann.
• Um diesem Problem zu begegnen, wird im vorliegenden Abstimm- Steuersystem der Pegel des Analog-AFT-Signals gespeichert, der während des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls, wenn die Amplitude des modulierten Videoträgers relativ konstant ist, erzeugt wird. Ansprechend auf den AFT-Pegel, der während des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls gespeichert wird, ändert die Teiler-Steuereinheit 74 den Teilerfaktor N, um die Lokal- Oszillatorfrequenz in Stufen einzustellen, um die Frequenzabweichung der Träger des ZF-Signals zu reduzieren.
• Im Abstimm-Steuersystem 20 wird speziell das Analog-AFT- Signal in eine Digitaldarstellung durch Analog-Digital- Wandler (ADC) 78 umgesetzt. Während des Vertikal- Synchronpuls-Intervalls wird ein Latch oder Speicherregister 80 freigegeben, um die dann auftretende Digitaldarstellung des AFT-Signalpegels zu speichern, abhängig von einem das Auftreten des Vertikal-Synchronpuls- Intervalls kennzeichnenden Signals, das wie unten beschrieben erzeugt wird. Die Inhalte des Speicherregisters 80 werden von der Teiler-Steuereinheit 74 während des Abstimm- Steueralgorithmus' untersucht, um den Teilerfaktor N und damit die Frequenz des Lokal-Oszillatorsignals zu steuern.
• Fig. 2 stellt eine Realisierung des ADC 78 und des Speicherregisters 80 dar. Der ADC 78 beinhaltet einen Oberschwellen-Komparator 82, um zu ermitteln, wann der Pegel des S-förmigen Analog-AFT-Signals oberhalb eines oberen Schwellenpegels (VH) ist und einen Unterschwellen- Komparators 84, um zu bestimmen, wann der Pegel des Analog- AFT-Signals unterhalb eines unteren Schwellenpegels (VL) ist. Das Speicherregister 80 enthält zwei Setz-Rücksetz-(S-R) Flipflops 86 und 88, vier "UND"-Gatter 90, 92, 94 und 96 und zwei Inverter 98 und 100. Die Flipflops 86 und 88 werden freigegeben, um abhängig von den Ausgangssignalen der Komparatoren 82 bzw. 84 zu reagieren (d. h. gesetzt oder rückgesetzt zu werden), wenn das - das Auftreten des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls anzeigende - Signal an die "UND"-Gatter 90 bis 96 angelegt wird. Mit der dargestellten Konfiguration speichert das Speicherregister 80 ein Zwei-Bit- Digitalwort, das die Frequenz des ZF-Bildträgers wie folgt repräsentiert: hoch niedrig richtig (innerhalb des Fensters) oder außerhalb der Buckel nicht möglich (Frequenz sowohl hoch als auch niedrig
• Die Zwei-Bit-Digitaldarstellung des AFT-Signals, die während des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls gespeichert wird, wird von der Teiler-Steuereinheit 74 in der folgenden Weise zum Abstimmen von Nichtstandard-Frequenz-HF-Signalen verwendet. Wie zuvor beschrieben, sucht die Teiler-Steuereinheit 74 nach der Wahl eines neuen Kanals in dem Lokal-Oszillator- Abstimmbereich nach dem gewählten Kanal, ausgehend von einer anfänglichen Frequenz in relativ großen Schritten (z. B. 0.5 MHz), und zwar in einer vorgegebenen Frequenzrichtung (z. B. ansteigend), bis das "Sync gültig"-Signal erzeugt wird. Wenn das "Sync gültig"-Signal erzeugt wird, ist die Frequenz des ZF-Bildträgers entweder innerhalb des positiven "Buckels" (d. h. oberhalb des oberen Schwellenpegels) des AFT-Signals oder innerhalb des negativen "Buckels" (d. h. unterhalb des geringeren Schwellenpegels). Demgemäß wird das in dem Speicherregister 80 gespeicherte Digitalwort - nachdem das "Sync gültig"-Signal erzeugt wird - kennzeichnen, daß die Frequenz des ZF-Bildträgers entweder zu hoch oder zu gering ist. Als Antwort darauf wird die Teiler-Steuereinheit 74 entweder den Teilerfaktor erhöhen oder verringern, um die Frequenz des Lokal-Oszillatorsignals in kleinen Stufen (z. B. 31,25 kHz) zu ändern, bis die Digitaldarstellung des AFT- Signals kennzeichnet, daß das AFT-Signal in dem Frequenzfenster (z. B. etwa 250 kHz groß) zwischen den zwei Buckeln liegt. Dieser Zustand entspricht einer richtigen Abstimmung.
• Die Frequenzteiler-Steuereinheiten, die vom RCA CTC-131 Empfänger verwendet werden und die in dem zuvor erwähnten Patent von Tults et al. beschrieben werden und die zur Verwendung mit einer Teiler-Steuereinheit 74 geeignet sind, enthalten eine vorbestimmte Logikschaltung. Alternativ kann die Teiler-Steuereinheit 74 einen Mikroprozessor enthalten, wie in dem zuvor erwähnten Patent von Tanaka beschrieben ist.
• In dem in Fig. 1 gezeigten Empfänger dient der Gültigkeitsdetektor 76 vorteilhaft zwei Zwecken, namentlich dem Erzeugen des "Sync gültig"-Signals und dem Erzeugen des das Auftreten des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls kennzeichnenden Signals. Fig. 3 zeigt eine Realisierung des Synchron-Gültigkeitsdetektors 76. Der Synchron- Gültigkeitsdetektors 76 prüft im wesentlichen die Frequenz und Pulsbreite der Horizontal-Synchronpulse des Composit- Synchronsignals, das von dem Synchrontrenner 46 erzeugt wird, um zu ermitteln, ob das Composit-Synchronsignal ordnungsgemäß ist.
• Das Composit-Synchronsignal wird im besonderen an einen Komparator 102, um ins Positive reichende Pulse immer dann zu erzeugen, wenn das Composit-Synchronsignal eine untere Schwelle (VLS) nahe dem Minimal-Amplitudenpegel des Composit- Synchronsignals überschreitet, und an einem Komparator 104 gekoppelt, um ins Positive reichende Pulse immer dann zu erzeugen, wenn das Composit-Synchronsignal unter einen oberen Schwellenpegel (VHS) nahe dem Maximal-Amplitudenpegel des Composit-Synchronsignals fällt. Wenn das Composit- Synchronsignal keine transienten Rauschanteile enthält, werden die Komparatoren 102 und 104 nur Pulse entsprechend den tatsächlichen Synchronpulsen des Composit-Synchronsignals erzeugen. Wenn das Composit-Synchronsignal aber nicht ordnungsgemäß ist oder übermäßig mit Rauschtransienten versehen ist, werden zusätzliche Pulse von den Komparatoren 102 und 104 erzeugt. Die Anzahl der von den Komparatoren 102 und 104 erzeugten Pulse werden von jeweiligen Zählern 106 und 108 während eines geeigneten Meßintervalls erfaßt, um die Frequenz der Synchronpulse zu messen. Wann immer die von den Zählern 106 und 108 während des Meßintervalls angesammelten Zählerstände nicht in einen vorbestimmten Bereich fallen, wird ein Frequenz-Fehlersignal von einem jeweiligen der Zählerstand-Vergleicher 110 und 112 erzeugt.
• Um die Pulsbreite der Synchronpulse zu messen, wird die Zahl der Pulse eines Taktsignals von einem Zähler 114 während der Dauer der von dem Komparator 102 erzeugten, ins Positive reichenden Pulse gezählt. Wann immer der von dem Zähler 114 angesammelte Zählerstand nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird ein Pulsbreiten-Fehlersignal von einem Zählerstand-Vergleicher 116 erzeugt.
• Die Frequenz- und Pulsbreiten-Fehlersignale werden über ein "ODER"-Gatter 118 an einen Zähler 120 geführt, der die Zahl der über ein gegebenes Intervall akkumulierten Fehler zählt, das z. B. mit einem Halbbild des Fernsehsignals korrespondieren kann. Wenn der Fehlerzählstand geringer als eine vorbestimmte Zahl ist, wird das "Sync gültig"-Signal von einem Zählerstand-Vergleicher 122 erzeugt. Daraus ist ersichtlich, daß die Frequenz und die Dauer der Synchronpulse des Composit-Synchronsignals während eines Halbbildes eines Fernsehsignals aufgrund des Vorliegens von Vor- und Nachentzerrungs-Pulsen und Synchronpulsen, die während des Vertikal-Austastintervalls auftreten, nicht gleichmäßig sind. Diesen Ungleichmäßigkeiten wird durch Setzen der Fehlerschwelle des Fehler-Komparators 122 Rechnung getragen.
• Die verschiedenen Zeitgeber-Signale, die zuvor beschrieben wurden, werden von einem Timing-Signalgenerator 124 erzeugt. Schaltungs-Details der verschiedenen Abschnitte des Sync- Gültigkeitsdetektors 76, der in Fig. 3 im Blockschaltbild gezeigt ist, werden in dem zuvor erwähnten Patent von Tults et al. beschrieben.
• Es wird hier erkannt, daß das von dem Pulsbreiten- Komparator 116 erzeugte Fehlersignal das Auftreten der während des Vertikal-Austastintervalls auftretenden Synchronpulse kennzeichnet, wenn einmal festgestellt wird, daß das Composit-Synchronsignal zutreffend vorliegt, da die Synchronpulse eine viel längere Dauer haben (z. B. etwa 28 usec), verglichen mit den Horizontal-Synchronpulsen (z. B. 4 usec). Dementsprechend wird das für das Vertikal- Synchronpuls- Intervall kennzeichnende Signal am Ausgang des Pulsbreiten-Komparators 116 abgenommen.
• Mit der in Fig. 3 gezeigten Anordnung wird der AFT-Signalpegel in dem AFT-Speicherregister 80 während jedes Synchronpulses des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls gespeichert, da jeder Synchronpuls eine Dauer hat, die die Zeitdauer-Schwelle des Pulsbreiten-Komparators 116 überschreitet. Jedoch nur der AFT-Signalpegel, der für den letzten Synchronpuls im Vertikal-Synchronintervall gespeichert wurde, wird zur Steuerung des Teilerfaktors N verwendet. Wenn es gewünscht wird, kann ein Zähler zur Erzeugung des Signals verwendet werden, das das Autreten des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls nur bei einem bestimmten Puls der Mehrzahl von Synchronpulsen anzeigt.
• Im in Fig. 1 dargestellten Empfänger wird der zur Erzeugung des "Sync gültig"-Signals verwendete Synchron- Gültigkeitsdetektor 76 vorteilhaft auch zur Erzeugung des das Auftreten des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls anzeigenden Signals verwendet. In Empfängern, die kein Synchron- Gültigkeitsdetektor des mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Typs enthalten, kann das Signal, das das Auftreten des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls repräsentiert, mit anderen Schaltungen erzeugt werden. Z.B. kann ein Integrator eingesetzt werden, um ein Signal zu erzeugen, das für das Auftreten des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls im Composit- Synchronsignal kennzeichnend ist. Auf Wunsch kann ein von einem Zähler gefolgter Differenzierer hinzugefügt werden, um Übergänge des Composit-Synchronsignals während des Ausgangssignals des Integrators zu zählen, die das Auftreten des Synchronpuls-Intervalls kennzeichnen, um einen bestimmten Synchronpuls zu wählen, während welchem der AFT-Pegel gespeichert wird.
• Während im in Fig. 1 dargestellten Empfänger der AFT-Pegel während des Vertikal-Synchronpuls-Intervalls der Vertikal- Austastperioden gespeichert wird, kann er auch während der Horizontal-Austastperioden gespeichert werden.

Claims (4)

1. In einem Fernseh-Empfänger beinhaltend:

- einen Tuner (12) mit einem auf ein Abstimm-Steuersignal ansprechenden lokalen Oszillator (16) und einem Mischer (18) zum Umsetzen von Empfangs-HF-Fernsehsignalen in ZF-Fernsehsignale, wobei die HF- und ZF-Signale entsprechende amplitudenmodulierte Video- und frequenzmodulierte Ton-Träger enthalten;

- einen Demodulator-Abschnitt (23, 24) zum Demodulieren der amplitudenmodulierten Video- und frequenzmodulierten Ton- Träger, um Basisband-Video- und Ton-Signale zu erzeugen, wobei das Basisband-Videosignal aktive Bildkomponenten, die während der aktiven Hinlaufintervalle auftreten, sowie Horizontal- und Vertikal-Synchronkomponenten enthält, die während jeweiliger Austastintervalle auftreten; und

- Video- und Ton-Verarbeitungsabschnitt (Sektionen); (eine) Einrichtung, die enthält:

- AFT-Mittel (52), das auf das ZF-Signal anspricht, zum Erzeugen eines Analog-AFT-Signals, dessen Pegel mit seiner Polarität und Größe die Polarität und Größe der Abweichung der Frequenz des Videoträgers des ZF-Signals von einem Nenn-Frequenzwert repräsentiert; gekennzeichnet durch

- Umsetzmittel (78) zum Umsetzen des Analog-AFT-Signals auf eine Digital-Darstellung des Analog-AFT-Signals;

- Detektormittel (46, 76), das auf die Vertikal- Synchronkomponenten des Videosignals anspricht, zum Bestimmen des Auftretens der korrespondierenden Vertikal- Austastintervalle, allein ansprechend auf die Empfangs- HF-Fernsehsignale;

- Speichermittel (80), das mit dem Umsetzmittel und dem Detektormittel gekoppelt ist, zum Speichern der Digitaldarstellung des Analog-AFT-Signals, welches während (einigen) der Vertikal-Austastintervalle auftritt;

- Tuner-Steuermittel (20), das auf die Digital-Darstellung des AFT-Signals anspricht, das von dem Speichermittel während der erwähnten der Vertikal-Austastintervalle gespeichert wurde, zum Erzeugen des Abstimm-Steuersignal für den Tuner.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß das Tuner-Steuermittel (20) Frequenz- Synthesemittel (56 bis 74) beinhaltet zum Verriegeln (locking) der Frequenz eines Lokal-Oszillatorsignals, das von dem lokalen Oszillator (16) erzeugt wird, auf einen Referenz-Frequenzwert, wobei das Frequenz- Synthesemittel (56 bis 74) ein programmierbares Register (70) beinhaltet zum Speichern eines programmierbaren Faktors, welcher das Verhältnis zwischen der Frequenz des Lokal-Oszillatorsignals und den Referenzwerten bestimmt;

- Register-Steuermittel (74) zum Steuern des programmierbaren Faktors ansprechend auf die Digital- Darstellung des Analog-AFT-Signals, welches von dem Speichermittel während der erwähnten der Vertikal- Austastintervalle gespeichert wurde.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet

- daß das Tonsignal Stereo-Komponenten enthält und der Ton-Verarbeitungsabschnitt eine Stereo- Signalverarbeitungs-Einrichtung (40) zum Verarbeiten der Stereo-Komponenten enthält.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - daß das Detektormittel (76, 46) beinhaltet: Synchronsignal-Trennmittel (46) zum Gewinnen eines Composit-Synchronsignals mit den Horizontal- und Vertikal-Synchronpulsen aus dem Videosignal, Pulsbreiten-Erfassungsmittel (114, 116) zum Erzeugen eines ersten Fehlersignals, wenn die Pulsbreite der Horizontal-Synchronpulse des Composit-Synchronsignals eine vorbestimmte Pulsbreite überschreitet, Frequenz- Erfassungsmittel (106, 110, 108, 112) zum Erzeugen eines zweiten Fehlersignals, wenn die Frequenz der Horizontal-Synchronpulse des Composit-Synchronsignals außerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereiches ist; Zählmittel (120) zum Zählen der Zahl des Auftretens der ersten und zweiten Fehlersignale; und Zäh½ Vergleichermittel (122) zum Erzeugen eines Gültigkeitssignals, das die Gültigkeit (validity) des Composit-Synchronsignals kennzeichnet;

- daß das Speichermittel (80) mit dem Pulsbreiten- Erfassungsmittel (114, 116) gekoppelt ist zum Speichern der Digital-Darstellung des Analog-AFT- Signals ansprechend auf das erste Fehlersignal;

- daß das Register-Steuermittel (74) mit dem Detektor- Mittel (76) gekoppelt ist zum Steuern des programmierbaren Faktors bis das Gültigkeitssignal erzeugt wird und danach zum Steuern des programmierbaren Faktors ansprechend auf die Digital- Darstellung des Analog-AFT-Signals, das von dem Speichermittel ansprechend auf das erste Fehlersignal gespeichert wurde.