DE946998C - Farbfernsehversorgungssystem und Empfaenger dafuer - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM a AUGUST 1956

M 25284 VIIIa/21a¹

(Großbritannien)

ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf Farbfernseh-

systeme, bei denen die Farbsignale einem Farbhilfsträger aufmoduliert sind, der zusammen mit den Helligkeitssignalen als Modulation einer Trägerfrequenz übertragen wird.

Solche Systeme sind an sich wohlbekannt, und Fernsehsender, die in der angedeuteten Art arbeiten, sollen im folgenden als »Fernsehsender mit Farbhilfsträger« bezeichnet werden.
to Die Erfindung hat ein Farbfernsehversorgungssystem mit mehreren Fernsehsendern mit Farbhilfsträger zum Gegenstand, bei dem bei minde stens einem Sender die Helligkeitsträgerfrequenz oberhalb der dem Helligkeitsträger aufmodulierten Farbträgerfrequenz und bei mindestens einem anderen Sender die Helligkeitsträgerfrequenz unterhalb der aufmodulierten Farbträgerfrequenz liegt. Dabei soll ein relativ einfacher Empfänger beide Arten von Farbfernsehsendern des Versorgungsbereiches empfangen können, und ein gewohnlicher Schwarzweißempfänger soll zufriedenstellende Schwarzweißbilder von beiden Farbfernsehsendearten empfangen können. Die Erfindung gibt also ein Farbfernsehversorgungssystem an,

welches die Weiterverwendbarkeit (compatibility) der im Sendebereich vorhandenen Empfänger in hohem Grade gestattet.

Erfindungsgemäß sind in einem solchen Farbfernsehversorgungssystem mehrere Fernsehsender mit Farbhilf sträger vorgesehen, von denen bei mindestens einem die Farbsignale in einem Frequenzbereich übertragen werden, der innerhalb des Frequenzbereiches der Helligkeitssignale liegt, und ίο von denen bei mindestens einem anderen die Farbsignale in einem Frequenzbereich übertragen werden, der außerhalb, jedoch benachbart zu einer Flanke des von den Helligkeitssignalen beanspruchten Frequenzbandes liegt, wobei der Frequenzabstand zwischen Farbträger und Helligkeitsträger bei allen Sendern des Sendesystems der gleiche ist.

Dadurch wird erreicht, daß in einem Farbfernsehsystem, das eine Weiterverwendbarkeit der be-

ao stehenden Schwarzweißfernsehempfänger gestatten soll, auf den bereits fest eingeteilten, in der Bandbreite beschränkten Frequenzbändern ein Farbfernsehen ausreichender · Qualität möglich ist, während in den noch freien Bändern Farbfernsehen mit besonders großer Qualität und besonders geringen Störungen des Schwarzweißbildes durch Farbnebensprechen erzielt wird.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung ein Farbfernsehempfänger für ein solches Farbfernsehversorgungssystem vorgesehen, bei dem die' Ausgangssignale ,des Trägerfrequenzteiles des Empfängers zwei Signalwegen mit verschiedenen Durchlaßbereichen zugeführt werden: einem ersten, in einen Helligkeitskanal eingefügten Signalweg mit einem Durchlaßbereich entsprechend dem Frequenzband der Helligkeitssignale und eventuell innerhalb desselben enthaltener Farbsignale und einem zweiten Signalweg mit einem Durchlaßbereich entsprechend dem Frequenzband von außerhalb des Helligkeitssignalbandes liegenden Farbsignalen zusammen mit dem Helligkeitsträger, wobei der Frequenzabstand zwischen Färb- und Helligkeitsträger in beiden Fällen der gleiche sein soll. Dabei sind Umschaltmittel für die wahlweise Einschaltung eines der beiden Signalwege in einem Farbsignalkanal vorgesehen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel an Hand der Abbildungen beschrieben werden.

Abb. ι zeigt zwei verschiedene Sender A und B₁ die gemeinsam ein Farbfermsehversorgungssystem bilden. Obwohl ein solches Sendesystem von jedem der erwähnten Sender eine beliebige Anzahl enthalten kann, genügt zum Verständnis der Erfindung die Beschreibung eines Versorgungssystems mit nur zwei verschiedenen Sendern. Von den beiden gezeigten Sendern A und B ist der Sender B bekannt und soll daher zuerst beschrieben werden. Beide Sender arbeiten nach dem Dreifarbensystem mit den Primärfarben Rot, Blau und iGrün.

Beim Sender B werden zur Erzeugung des Helligkeitssignals, des /-Signals und des Q-Signals die Signale der drei nicht gezeigten Farbfernseh- ^ kameras (rot, blau und grün) den Eingangsklemmen 1,2 und 3 einer bekannten, hier als Wider-Standsnetzwerk dargestellten Matrixeinheit 4 zugeführt (wobei natürlich j ede'gleichwertige Schaltung verwendet werden kann) .· Die Bezeichnungen / und Q werden in dem in den USA. gebräuchlichen Sinne verwendet. Diese Signale sind Mischungen roter, blauer und grüner Signale, wobei das /-Signal die Farbachse von. Orange über Weiß nach Cyan und das Q-Signal die Farbachse von Magenta über Weiß nach Grün darstellt. Die Anteile von Rot, Blau und Grün in diesen beiden Signalen sind so gewählt, daß beide Signale den Betrag Null für Weiß haben. Die Übertragung von Farbinformationen auf diese Art ist bekannt und bildet keinen Teil dieser Erfindung. Wie weiterhin bekannt ist, ergeben diese drei Signalspannungen bei der Wiedergabe tatsächlich drei Farben.

Mit den in den Leitungen 6 und 7 auftretenden Farbsignalen / und Q werden in den Modulatoren 9 und Ii zwei Träger gleicher Frequenz, jedoch einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 90⁰ moduliert. · Diese Träger werden einem gemeinsamen Oszillator 8 von z. B. 2,6 MHz entnommen, der den Q-Farbträger direkt dem mit der Leitung 7 verbundenen Modulator 9 und der den /-Farbträger über einen 9O°-Phasenschieber 10 dem mit der Leitung 6 verbundenen Modulator 11 zuführt. Die Ausgangsspannungen der zwei Modulatoren werden einem gemeinsamen Bandfilter 12 von z. B. 1,6 bis 3 MHz Durchlaßbereich und über diesen einem Hauptmodulator 13 zugeführt, dem über die Leitung 5 gleichzeitig das Helligkeitssignal zugeführt wird. Die Eingangsfrequenz für den Modulator 13 wird in.einem Steueroszillator 14 erzeugt, der auf einer. Frequenz von z. B. 52,75 MHz arbeitet. Die modulierte Ausgangsspannung des Modulators 13 wird über einen Bandpaß 15 mit einem Durchlaßbereich von ungefähr 48,75 bis 52,5 MHz nach Verstärkung in einem Leistungsverstärker 16 der Sendeantenne 17 zugeführt.

Die Frequenzverteilung bei diesem Sender ist in der Kurve (b) der Abb. 1 dangestellt. Der Helligkeitsträger 18 hat eine Frequenz von z: B. 51,75 MHz und wird von dem durch die Kurve 19 dargestellten Helligkeitssignalband von 48,75 bis 52,5 MHz umgeben. Die Farbinformation erstreckt sich von z. B. 48,75 bis 50,15 MHz und ist einem hochfrequenten Farbträger 20 (genauer:. zwei Farbträgern gleicher Frequenz,, jedoch einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 90⁰) der Frequenz 49,15 MHz aufmoduliert. Damit hat der Färbträger vom Helligkeitsträger einen Abstand von 2,6 MHz und liegt frequenzmäßig unter diesem. Die Farbinformation liegt in einem Frequenzband innerhalb des Frequenzbereiches der Helligkeitsinformation. Ein geeigneter Farbfernsehempfänger iao kann von einem solchen, gerade beschriebenen Sender durch Trennung der Farbinformation des Trägers 20 und durch Kombinierung der Farbinformation mit der Helligkeitsinformation in irgendeiner bekannten Weise die Farbbilder wieder- .125 geben. Gleichfalls kann ein gewöhnlicher Schwarz-

weißempfänger in bekannter Weise ein zufriedenstellendes Bild von einem solchen Sender empfangen. Dabei tritt natürlich in gewissem, jedoch nicht störendem Umfange ein »Farbnebensprechen« auf, das davon herrührt, daß das Farbinformationsband innerhalb des Helligkeitsinformationsbandes liegt. Weiterhin ist noch zu bemerken, daß keiner der beiden Träger, d.h. weder der Helligkeitsträger noch der Farbträger* zentral innerhalb des von

ίο ihm übertragenen Bandes liegt, und zwar, weil nach der heutigen Fernsehnorm das Verfahren der Restseitenbandübertragung verwendet wird. Im allgemeinen wird noch ein begleitendes Tonsignal von einem (nicht gezeigten) Tonträger übertragen, der üblicherweise ein wenig außerhalb der äußeren Flanke des vollständigen Seitenbandes der Helligkeitssignale liegt. Der bis hierher beschriebene Teil des Systems gemäß der Erfindung ist bekannt.

Der Unterschied zwischen den Übertragungscharakteristiken (a) und (b) der Sender A bzw. B besteht gemäß Abb. 1 darin, daß bei dem Sender B die auf dem Träger 20 übertragene Farbinformatibn innerhalb des Frequenzbandes der Helligkeitsinformation liegt, nämlich innerhalb des vollständigen Seitenbandes, während beim Sender A die ebenfalls von einem Träger 20 übertragene Farbinformation außerhalb des Helligkeitsbandes liegt, und zwar gerade jenseits des Helligkeitsrestseitenbandes. In beiden Fällen haben Helligkeitsträger 18 und Farbträger 20 den gleichen Abstand voneinander, und zwar z. B. 2,6 MHz. Ein Ver-' gleich .der Darstellungen (a) und (b) in Abb. 1 zeigt, daß das Frequenzband des Farbsignals für den Sender^ erweitert und damit eine bessere Wiedergabe erzielt werden kann. Dies ist jedoch kein notwendiges Merkmal der Erfindung, so daß die Frequenzbänder der Farbsignale in den Kurven (a) und (b) auch die gleiche Breite besitzen können. Natürlich sind die Hauptträgerfrequenzen 18 der beiden Sender A und B verschieden. Die dargestellten Frequenzbänder (a) und (h) der Abb. ι zeigen typische Beispiele für die Praxis.

Da der Sender A in seinen Grundzügen dem Sender B ähnlich ist, sind entsprechende Teile der beiden Sender durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet. Beim Sender A wird jedoch der Ausgang des Filters 12 (der hier eine Bandbreite von z. B. 1,6 bis 3,6 MHz an Stelle von 1,6 bis 3 MHz beim Sender B hat) nicht dem Hauptmodulator 13, sondern einem eigenen Modulator 21 zugeführt, der von einem Oszillator 14 einen Träger (hier von einer Frequenz von 184,75 MHz) empfängt, der gleichzeitig einem Modulator 22 für das Helligkeitssignal zugeführt wird. Jedem dieser getrennten Moddiatoren folgt ein eigenes Bandfilter, wobei das Filter 23 für das Helligkeitssignal einen Durchlaßbereich von z. B. 181,75 bis 185,5 MHz und das Filter 15 für das Farbsignal einen Durchlaßbereich von z. B. 186,35 bis 188,35 MHz hat. Die Ausgangssignale dieser beiden Filter werden nach Verstärkung in einem Leistungsverstärker 16 von einer Antenne 17 aus übertragen.

Abb. 2 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine bevorzugte Form eines Empfängers, an der man erkennen kann, mit wie einfachen Umschaltmitteln (abgesehen von den Abstimmitteln) man auskommen kann, um diesen Empfänger zum Empfang von beiden Signalarten der Sender gemäß Abb. 1 geeignet zu machen. Die in der Empfangsantenne 24 empfangenen Signale werden in einem Hochfrequenzverstärker 25 verstärkt und auf eine vorbestimmte Zwischenfrequenz zur Verstärkung in einem üblichen Zwischenfrequenzverstärker 26 vermittels einer Mischstufe 27 umgesetzt, die mit einem üblichen abstimmbaren Oszillator 28 verbunden ist. Die Kurve (c) in Abb. 2 zeigt den Durchlaßbereich des Verstärkers 26, wobei vorausgesetzt, ist, daß der vorangehende Hochfrequenzverstärker 25 einen Durchlaßbereich entsprechender Bandbreite und Form hat. Da bei der Beschreibung dieses Empfängers die absoluten Werte der Hochfrequenzen keine Rolle spielen, sind in den durch (c), (d) und (e) der Abb. 2 bezeichneten Frequenzkurven nur die Frequenzabstände der einzelnen Trägerfrequenzen voneinander angegeben. Die Ausgangssignale des üblichen Zwischenfrequenzverstärkers 26 verzweigen sich in zwei Signalwege, von denen einer mit einem Zwischenfrequenzverstärker 29 für das Helligkeitssignal und von denen der andere mit einem Zwischenfrequenzverstärker 30 für das Farbsignal beginnt. In Abb. 2 ist der Durchlaßbereich des Verstärkers 29 durch die Kurve (e) und der Durchlaßbereich des Verstärkers 30 durch die Kurve (d) dargestellt. Wenn der Empfänger Signale von einem Sender gemäß B in Abb. 1 empfängt, nehmen die Schalter 31, 32 und 33 die gezeigten Stellungen ein. In diesen Stellungen ist der Verstärker 30 ausgeschaltet, und die Ausgangssignale des Verstärkers 29 werden über die Gleichrichterstufe 34 einerseits dem Helligkeitsvideosignalverstärker 35 direkt und andererseits einem Farbvideosignalverstärker 36 über den Schalter 31 zugeführt. Die Ausgangssignale vom Verstärker 35 gelangen über einen Tiefpaß 37 von z. B. ο bis 2,3 MHz und über den Schalter 33 zu einer der drei Eingangsklemmen einer Matrixeinheit 38. Die Ausgangssignale des Verstärkers 36 gelangen über einen Bandpaß 39 von z. B. 1,6 bis 3 MHz Durchlaßbereich und über den Schalter 32 zu den Eingangsklemmen einer Synchrondemodulatoranordnung40. Diese ist bekannt und besteht aus einem Pentodenpaar 41 und 42, an deren Steuergittern die über den Schalter 32 zugeführten, bereits gejiannten Signale liegen und deren Bremsgittern gegeneinander um 90⁰ phasenverschobene Trägerfrequenzen von z. B. 2,6 MHz von einem geeigneten. Farbträgerfrequenzgenerator 43 zugeführt werden. Dabei wird diese Farbträgerfrequenz dem Bremsgitter der Röhre 41 direkt, dem Bremsgitter der Röhre 42 über einen 9O°-Phasenschieber 44 zugeführt. Es ist selbstverständlich, daß die um 90⁰ phasenverschobenen Träger an den Bremsgittern der Röhren 41 und 42 mit dem entsprechenden 2,6-MHz-Farbsignalträger des Senders synchronisiert werden müssen. Die Mittel zur Erzielung

dieser Synchronisierung sind hier nicht. gezeigt, da sie keinen Teil der Erfindung bilden. Die gezeigte Synchrondemodulatoranordnung bewirkt eine Rückgewinnung der Farbsignale der zwei phasenverschobenen Farbträger und führt diese, wie gezeigt, von den Anoden der beiden Röhren zu den restlichen Eingangsklemmen der Matrixeinheit 38. Die drei Ausgangssignale der Matrixeinheit werden in bekannter Weise zur Wiedergäbe, der- farbigen Bilder z. B. den Steuergittern dreier verschiedener Farbwiedergaberöhren, z. B-einer roten Röhre 45,/einer grünen Röhre 46 und einer blauen Röhre 47, zugeführt, deren Bilder auf einem gemeinsamen Bildschirm 48 optisch iiberlagert werden.

Wenn der Empfänger zum Empfang von Signalen eines Senders gemäß Sender A verwendet werden soll, werden die Schalter 31, 32, 33 umgeschaltet. Nunmehr ist das Filter 37 überbrückt und ao das gesamte Helligkeitsband einer Eingangsklemme der Matrixeinheit 38 zugeführt. Die Ausgangssignale des Verstärkers 30, die aus einem modulierten Farbträger von 2,6 MHz bestehen, werden ebenfalls nach Gleichrichtung in einem Detektor 49 dem Bildverstärker 36 und über diesen dem Bandpaß 50 einer Bandbreite von 1,6 bis 3,6 MHz zugeführt, der das Filter 39 in dieser Schaltung ersetzt. Weil bei beiden Sendern/i und B der Abstand von Helligkeits- und Farbträger der gleiche ist, obgleich in einem Falle der Farbträger unterhalb und im anderen Falle oberhalb des Helligkeitsträgers ist, kann der Empfänger zur Wiedergabe farbiger Bilder von jedem dieser zwei Sender verwendet werden, wobei nur die beschriebenen geringfügigen Umschaltungen des Empfängers vorgenommen werden müssen.

Der zweite Bandpaß, 50 in Abb. 2 ist zur eventuellen Erweiterung, des Farbfrequenzbahdes angegeben, weil bei dem Sender A das Farbband außerhalb des Helligkeitsbandes liegt und daher breiter gemacht werden kann als beim Sender B. Wie bereits bemerkt, ist dies jedoch kein notwendiges Merkmal der Erfindung, so daß das zweite Filter 50 und der damit verbundene Schalter 32 wegfallen können, wenn bei allen Sendern des Versorgungsbereiches die Bandbreite für das Farbsignal gleich ist.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι. Farbfernsehversorgungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fernsehsender mit Farbhllfsträger vorgesehen sind, von denen bei mindestens einem das Farbsignal in einem Frequenzbereich übertragen wird, der innerhalb des Frequenzbereiches der Helligkeitssignale liegt, und von denen bei mindestens einem anderen die Farbsignale in einem Frequenzbereich übertragen werden, der außerhalb, jedoch benachbart zu einer Flanke des von den Helligkeitssignalen beanspruchten Frequenzbandes liegt, wobei der Frequenzabstand zwischen Farbträger und Helligkeksträger bei allen Sendern des Sendesystems der gleiche ist.
2. 2. Farbfernsehversorgungssystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem der genannten Farbfernsehsender (B) das Helligkeitssignal und die mit den J- und Q-Farbsignaleri modulierten Träger einem Mpdulator (13), dem gleichzeitig ein erster Helligkeitsträger zugeführt wird, so zugeführt werden, daß die Ausgangssignale dieses Modulators nach entsprechender Siebung das die Farbinformation enthaltende Frequenzband innerhalb des Frequenzbandes der Helligkeitsinformation enthalten, und daß bei dem anderen genannten Farbfernsehsender (A) das Helligkeitssignal gleichzeitig mit dem Helligkeitsträger einem Modulator (22) zugeführt wird, und daß hei dem anderen Farbfernsehsender (A) die mit dem Farbsignal/ und Q modulierten Träger ebenfalls gleichzeitig mit dem Helligkeitsträger einem Modulator (21) zugeführt werden und daß die Ausgangssignale der Modulatoren (21, 22) nach entsprechender Siebung, durch die Helligkeitsträger verbunden, so kombiniert werden, daß das Frequenzband der Farbinformatiön· außerhalb des Frequenzbandes der Helligkeitsinformation liegt, einer Flanke desselben jedoch benachbart ist.
3. 3. Farbfernsehversorgungssystem nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite des Farbfrequenzbandes, das außerhalb des Helligkeitsfrequenzbandes liegt, größer ist als die Bandbreite des Farbfrequenzbandes, das innerhalb des Helligkeitsfrequenzbandes liegt.
4. 4. Fernsehempfänger für die Verwendung- in einem Farbfernsehversorgungssystem nach An-Spruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Trägerfrequenzteiles des Empfängers mit zwei Signalwegen verschiedener Durchlaßbereiche verbunden ist, deren erster das Helligkeitsfrequenzband · mit dem gegebenenfalls darin enthaltenen Farbfrequenzband durchläßt und in einen Helligkeitssignalkanal eingefügt.ist und deren zweiter das Farbfrequenzband zusammen mit dem Helligkeitsträger durchläßt, und daß für beide Fälle der Frequenzabstand von Helligkeitsträger und Farbträger der gleiche ist, und. daß Umschalter derart vorgesehen sind, daß einer der beiden Signalwege wahlweise in dem Farbsignalkanal eingeschaltet werden kann.
5. 5. Fernsehempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Trägerfrequenzteil eine Einrichtung zur Frequenzänderung zwecks Erzeugung der Zwischenfrequenz vorgesehen ist und daß für den ersten Signalweg iao ein ZF-Verstärker (29) mit einer dem Helligkeitssignal entsprechenden Bandbreite mit einem folgenden Detektor (34) vorgesehen ist und daß für den zweiten Signalweg ein ZF-Verstärker (30) mit einer dem Farbsignal mit dem Helligkeitsträger entsprechenden

   Bandbreite mit einem folgenden Detektor (49) vorgesehen ist und daß ein Umschalter (31) derart vorgesehen ist, daß der Farbkanal wahlweise mit den Ausgängen eines der beiden Detektoren (34, 49) verbunden werden kann.
6. 6. Fernsehempfänger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Helligkeitskanal einen Tiefpaß (37) und einen solchen Schalter (33) enthält, daß der Tiefpaß überbrückt wird, wenn der zweite Signalweg mit dem Farbsignalkanal verbunden ist.
7. 7. Fernsehempfänger nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbsignalkanal zwei Bandpässe und einen Schalter zur Einschaltung eines dieser Bandpässe enthält, und daß der eine Bandpaß (50) eine größere Bandbreite hat als der andere (39) und dann eingeschaltet ist, wenn der zweite Signalweg mit dem Farbkanal verbunden ist und ein Farbfrequenzband entsprechender ao Bandbreite, das außerhalb des Helligkeitsbandes gelegen ist, empfangen wird.

   Hierzu· 1 Blatt Zeichnungen

   & 509 657/97 1.56 (609 575 8.56)