DE947559C - Fernsehgemeinschaftsanlage - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 16. AUGUST 1956

K/284 VIII a/2Ia¹

ist als Erfinder genannt worden

Fernsehgemeinschaftsanlage

Die Erfindung betrifft eine Anlage für den Empfang und die Verteilung eines Fernsehprogramms an eine Anzahl von Teilnehmerstationen. Die Anlage ist besonders geeignet für Wohnblocks, Hotels, Krankenhäuser usw.

Ein Fernsehempfänger weist grundsätzlich einen Tonkanal für die Übertragung der zum Bild gehörenden Tonsignale an einen Lautsprecher, einen Bildkanal für die Übertragung der Bildsignale an die Bildwiedergaberöhre und ferner einen Synchronisiertrennkreis und eine Speisespannungsquelle auf.

Eine Fernsehgemeinschaftsanlage muß grundsätzlich aus einer zentralen Empfangsausrüstung, einer Verteileranlage für die Verteilung der Ausgangsspannungen an eine Anzahl Teilnehmer und einer entsprechenden Anzahl von Wiedergabegeräten bestehen.

Dabei besteht die Aufgabe, eine zuverlässige Versorgung hoher Qualität bei verringerten Kosten zu erzielen und ein Wiedergabegerät zu schaffen, das einfach zu warten und zu bedienen ist. Man wird also bestrebt sein, möglichst alle Empfangsmaßnahmen zentral vorzunehmen und im Idealfalle jedem Teilnehmer nur einen Lautsprecher und eine Bildwiedergaberöhre mit Ablenkvorrichtung zu geben.

Danach besteht eine Anlage für den Empfang und die Verteilung eines Fernsehprogramms an eine Anzahl verschiedener Teilnehmer aus Mitteln für den Empfang des Fernsehprogramms, die Auswahl der Bildsignale, der Synchronisierungssignale

und der zugehörigen Tonsignale, für die Modulierung getrennter Unterträger mit den entsprechenden Signalen und für deren Übertragung an die verschiedenen Verbraucher.
Während nun die Übertragung der Ton- und Bildsignale keine besonderen Schwierigkeiten bereitet, sind für die Trennung und Auswertung der Synchronisiersignale auf der Teilnehmerseite Mittel notwendig, die noch immer einen erhebliehen Aufwand erfordern.

Da die Synchronisiersignale zunächst aus zwei verschiedenen Signalarten, nämlich den Zeilen- und den Bildwechselimpulsen bestehen, muß jedes einzelne Wiedergabegerät eine besondere Impulstrennstufe aufweisen. Ihr Aufbau richtet sich zwangläufig nach der Modulationsform des angelieferten Synchronisiersignalgemisches, dessen Impulse sich bei den heute üblichen Fernsehnormen bekanntlich in der Breite voneinander unterao scheiden. Diese unabdingbaren Maßnahmen sind es aber, die den Aufwand bei den Teilnehmerstationen noch immer sehr hochhalten. Sie sind auch die Ursache dafür, daß bei den bisher bekannten Anlagen fast ausschließlich auf die getrennte Übertragung der Synchronisiersignale überhaupt verzichtet wurde.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die einzelnen Teilnehmerstationen gerade in dieser Hinsicht weiter zu vereinfachen und zu diesem Zweck die eigentliche Trennung der Synchronisierimpulse bereits in der zentralen Empfängsstelle vorzunehmen.

Es wäre nun denkbar, die beiden Synchronisie-rimpulsarten nach ihrer Trennung im zentralen Empfänger getrennt, z. B. durch Aufmodulation auf je einem Unterträger zu den Teilnehmern zu übertragen. Die Übertragung allein der Synchronisierimpulse würde dann aber nicht nur einen, sondern zwei Unterträger erfordern. Dieser zusätzliehe Unterträger aber würde einen Aufwand bedeuten, der jene Aufwandsverminderung wieder illusorisch machen würde, die durch die Einsparung von Trennmitteln bei den Teilnehmerstationen erreicht wurde.

Die vorliegende Erfindung löst das Problem durch einen Kompromiß, der darin besteht, daß in der Zentralstation die »eigentliche« Trennung vorgenommen wird und beide Arten von Synchronisierimpulsen zwar mit einem einzigen Unterträger zu den Teilnehmerstationen übertragen werden, diesen dabei aber so modulieren, daß die Trennung bei den Teilnehmerstationen mit extrem einfachen Mitteln, durchgeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung werden also bei einer Anlage für den Empfang und für die Verteilung eines Fernsehprogramms an eine Anzahl verschiedener Teilnehmerstationen, bei der im Hauptempfänger das Bildsignal, das Tonsignal und die Synchronisiersignale voneinander getrennt und je einem Unterträger zur Übertragung an die Teilnehmerstationen aufmoduliert werden, darüber hinaus auch die Zeilen- und Rasterimpulse im Hauptempfänger voneinander getrennt, mit einander entgegengesetzter Polarität wieder gemischt und in dieser Form schließlich dem Unterträger aufmoduliert.

Der bei der Erfindung gewählte Kompromiß zwischen dem Aufwand an Übertragungsmitteln bei der zentralen Empfangsstelle und für die notwendigen Trennmittel auf der Teilnehmerseite beruht also auf der Anwendung eines bestimmten Modulationsverfahrens, mit dessen Hilfe die gemeinsame Übertragung beider Synchronisiersignale durchgeführt wird.

Der hierbei eingeschlagene Weg, die Synchronisiersignale mit einander entgegengesetzter Polarität einem Träger aufzumodulieren, wurde in der Fernsehtechnik bereits früher beschriften, hat sich aber für ein zusammengesetztes Fernsehsignal, das auch den Ton- und Bildinhalt enthalten muß, schon aus übertragungstechnischen Gründen nicht durchsetzen können.

Überraschenderweise hat sich nun gerade für dieses Modulationsverfahren im Zusammenhang mit einer Fernsehgemeinschaftsanlage eine neue Anwendungsmöglichkeit erschlossen, die eine besonders zweckmäßige Lösung der gestellten Aufgabe, die Synchronisierzeichen getrennt zu übertragen, gestattet. Obgleich diese Signale tatsächlich zunächst bei der zentralen Hauptstelle in eine abgewandelte Form zu bringen und anschließend erneut zu modulieren sind, werden durch diese Maßnahme die Kosten für die gesamte Anlage infolge einer Vereinfachung sämtlicher Unterstationen wesentlich herabgesetzt.

'Die Erfindung wird nun auf Grund eines Ausführungsbeispieles und an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. ι zeigt die allgemeine Anordnung der Anlage; "'■■-■-

Fig. 2 zeigt die Einzelheiten der Impulsumsetzung in der zentralen Empfangsstelle.

In der folgenden Beschreibung handelt es sich um ein Fernsehsystem mit Zwischenzeilenabtastung und positiver Modulation. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung in gleicher Weise auch auf andere Systeme angewendet werden kann.

Die das Fernsehprogramm bildenden Ton-, BiId- und Synchronisierungssignale werden von der Antennenanordnung A empfangen. Das so empfangene Programm wird gleichzeitig an den entsprechenden Tonempfänger T und den Bildempfänger B angelegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht jeder der genannten Empfänger T und B aus einer oder mehreren Hochfrequenzverstärkerstufen. Der Empfänger T ist so abgestimmt, daß er den durch die Tonsignale modulierten Träger auswählt und verstärkt, und der Empfänger B wählt in gleicher Weise den durch die Bild- und Synchronisiersignale modulierten iao Träger aus und verstärkt ihn. Die Ausgangsspannung von T wird an einen Modulator oder Mischer M₁ angelegt und mit der Ausgangsspannung eines örtlichen Oszillators gemischt. Die Ausgangsspannung des Modulators M₁ wird verstärkt. Sie stellt einen durch die Tonsignale modulierten

Unterträger dar und wird über ein Netzwerk, welches beispielsweise ein einfaches Bandpaßfilter sein kann, an das Verteilerkabel K gelegt.

In gleicher Weise wird das Signal des BiId-Verstärkers B nach Mischung in M₂ auf einem Unterträger dem Kabel K zugeführt. Dieser Träger ist von dem Träger für die Tonsignale unterschieden, vorzugsweise asymmetrisch moduliert, wie später erläutert wird. Die Einheit Imp. enthält ίο eine Anordnung für die Trennung der Synchronisierimpulse von den Bildsignalen. Die Synchronisierimpulse werden an die Einheit W angelegt, welche die Impulssignale in ein neues Signal umwandelt, bei dem Zeilen- und Rasterimpulse mit entgegengesetzter Polarität auftreten (Fig. 2). Diese speziellen Synchronisierimpulse werden an einen Modulator M₃ gelegt und nach Mischung als Modulation eines dritten Unterträgers ebenfalls dem Kabel K zugeführt. Diese Unterträgerfrequenz unterscheidet sich ebenfalls von den anderen Unterträgerfrequenzen. Das durch die Antenne A empfangene Fernsehprogramm wird also in die einzelnen, das Programm bildenden Signale getrennt, und diese Signale werden verschiedenen Unterträgern aufmoduliert. Die Einheiten M₁ und M₂ können die Form von Mischkreisen wie in einem Superhetempfänger haben, die entsprechenden Ausgangsfilter sind dann Zwischenfrequenzfilter für die durch die Ton- und Bildsignale modulierten Zwischenfrequenzträger.

Das Verteilerkabel hat vorzugsweise einen Wellenwiderstand von etwa 70 Ohm und sollte die Breitbandsignale ohne merkliche Dämpfung oder Verzerrung übertragen können. Zum Beispiel wurde bei einer besonderen Anlage, welche 20 Stationen umfaßt, ein Kabel mit 70 Ohm Wellenwiderstand verwendet, welches eine Länge 'von ungefähr 70 m hatte. Eine Dämpfung von 1,75 dB pro 33 m bei 16 MHz wurde als annehmbar befunden, wobei die Bildunterträgerfrequenz ungefähr 12,5 MHz betrug und ein asymmetrisches Seitenband verwendet wurde, welches sich von 12 bis 15,5 MHz erstreckt, die Tonunterträgerfrequenz bei 0,6 MHz und die Unterträgerfrequenz für die speziellen Synchronisierungssignale bei 5 MHz lag. Die Toneinheit T kann so aufgebaut sein, daß mindestens drei gewöhnliche Rundfunkkanäle auf Unterträgern im Band 0,6 MHz bis ι MHz längs desselben Kabels mit hohem Wirkungsgrad nach den Teilnehmer Stationen übertragen werden können.

Die Signale an den Eingangsklemmen des Hauptkabels werden an eine Anzahl gleicher Teilnehmerstationen Tn verteilt, von denen eine mit der entsprechenden Kabelankopplung gezeigt ist. Das Abzweigkabel K_7n ist mit dem Hauptkabel über einen Brückentransformator Ü gekoppelt. Dieser Transformator muß die erforderliche Bandpaßcharakteristik und eine vorbestimmte Übertragungsverlust- und Verzerrungscharakteristik für die wirksame Übertragung der Signale vom Hauptkabel K nach jedem Abzweigkabel K_7n besitzen. Der Brückentransformator ist bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden. Das Abzweigkabel K_7n speist an der Teilnehmerstation drei Transformationsbandpaßfilter parallel. Die Filter entsprechen in ihren Eigenschaften den Ausgangsfiltern der zentralen Empfangsstelle und sind so angeordnet, daß sie die Ton-, Bild- und Synchronisierunterträger in ihre entsprechenden Kanäle verteilen, ohne ein Übersprechen oder Interferenzen zwischen den Kanälen hervorzurufen.

Für Ton- und Bildsignal steht wieder je ein Demodulator und Verstärker T' bzw. B' zur Verfügung. Die Tonspannung gelangt an einen Laut-Sprecher, die Bildspannung wird an eine Kathodenstrahlröhre für die Bildwiedergabe angelegt. Der durch die Spezialsynchronisiersignale modulierte Unterträger wird durch sein zugeordnetes Filter ausgewählt und an zwei Dioden angelegt, die wie gezeigt geschaltet sind, d. h. die Anode der einen und die Kathode der anderen Diode sind eingangsseitig miteinander verbunden. Die horizontalem oder Zeilensynchronisierimpulse treten dann an der ausgangsseitigen Kathode auf, während die vertikalen oder Rastersynchronisierimpulse an der entsprechenden Anode abgenommen werden. Die Dioden arbeiten als Amplitudenfilter, und die von diesen Dioden erhaltenen Impulse werden an die entsprechenden Zeitgrundkreise für die Zeilen- und Rasterablenkkreise der Kathodenstrahl-Bildwiedergaberöhre angelegt. Die für die vorliegende Erfindung verwendeten Ablenkgeneratoren sind vorzugsweise nicht selbstschwingend, sondern werden direkt durch die entsprechenden Synchronisierimpulse ausgelöst. Die Hochspannung für den Betrieb der Kathodenstrahlröhre wird in bekannter Weise aus der Zeilenablenkspannung gewonnen. Auf diese Weise wird erreicht, daß beim Fehlen der speziellen Synchronisierungsimpulse die Ablenkgeneratoren nicht arbeiten, so daß der Kathodenstrahllichtfleck den Schirm der Kathodenstrahlröhre nicht ausbrennen kann.

Fig. 2 zeigt nähere Einzelheiten des Impulswandlers W der Fig. 1. Die Einheit Imp. liefert aus einer Gleichrichterstufe G zur Gleichrichtung der BiId- und Synchronisiersignale und einem Amplitudenfilter F in bekannter Weise die getrennten Synchronisiersignale, bestehend aus Zeilen- und Rastersynchronisierimpulsen, an die Einheit W. Sie gelangen gleichzeitig über die Leitungen 1 und 2 an die Einheiten 3 und 4. In den Leitungen 1 und 2 kann, wenn gewünscht, ein Puffer Stromkreis P₁ und P₂ vorgesehen werden, bestehend aus einer Verstärkerröhre mit starker Gegenkopplung, um eine Verzerrung der Impulse zu verhindern. Die Einheiten 3 bzw. 4 enthalten Anordnungen für die Trennung der Zeilen- bzw. Rastersynchronimpulse aus dem Synchronisiersignalgemisch. Die an den Eingang der Einheit 3 angelegten Synchronisiersignale werden an einen Differentiationskreis D angelegt, um die Zeilensynchronisierimpulse auszuwählen. Die Ausgangsspannung d ist graphisch dargestellt und wird einem Begrenzer E zugeführt, an dessen Ausgang die gezeigten kurzen scharfen Impulse e auftreten. Diese Impulse steuern einen

Impulsgenerator5 (z.B. einen Multivibrator), der eine Serie von speziellen Zeilensynchronisierimpulsen 6 auslöst.

Die Synchronisierungssignale am Eingang der Einheit 4 werden an einen Integrator / (oder einen Verzögerungskreis, auf welchen eine Anordnung für die Addition der ursprünglichen und verzögerten Wellen folgt) angelegt, der so aufgebaut ist, daß am Ausgang die Zeilensynchronisierimpulse gemischt mit den Rastersynchronisierimpulsen auftrete^ wobei jedoch die Rastersynchronimpulse etwa die doppelte Amplitude der Zeilensynchronimpulse erreichen, wie bei i gezeigt ist. Dieser Ausgangsspannung werden durch ein Amplitudenfilter oder Begrenzer L nur die Rastersynchronisierimpulse entnommen und an einen Impulsgenerator 7 angelegt, welcher eine Serie von Rastersynchronisierimpulsen 8 erzeugt. Die gewonnenen Zeilenimpulse werden dem Steuergitter, die Rasterimpulse dem Bremsgitter der Röhre R₁ zugeführt, welche die zwei Impulsserien so kombiniert, daß die Ausgangsspannung die bei 9 gezeigte Form hat. Es ist ersichtlich, daß die Röhre so vorgespannt ist, daß die Nullinie dort Hegt," wo der Anodenstrom 50% seines Maximalwertes besitzt, wobei die Rasterimpulse den Anodenstrom von 50% seines Maximalwertes bis zum Strom Null verändern, so daß die abgeleiteten Zeilensynchronisierimpulse entgegengesetzte Vorzeichen zu den Rastersynchronisierimpulsen erhalten. Diese Spezialsignale werden durch die Röhre R₂ verstärkt und umgekehrt an den Modulator der Einheit M₃ (Fig. 1) angelegt. Infolge der Wellenform der Spezialsynchronsignale, die als Modulation eines getrennten Unterträgers auftreten, brauchen die Synchronimpulstrennkreise an jeder Teilnehmerstation nur zwei Dioden mit entsprechenden Belastungskreisen zu enthalten. Weiterhin ist es nicht notwendig, daß die abgeleiteten Impulse in irgend- =40 einem Amplitudenverhältnis zu den Bildsignalen stehen. Eine »Schwarz«pegelsteuerung ist nicht gezeigt, da für diesen Zweck bekannte Anordnungen verwendet werden können. Zum Beispiel kann ein Teil der Bildsignalumhüllenden der empfangenen Wellenform im Ausgangskreis der Gleichrichterstufe G (Fig. 2) in der Einheit Imp. (Fig. 1) geprüft werden und daraus eine »Schwarz«pegelspannung in der Form von Impulsen gewonnen werden. Diese Spannung wird dann an die Modulatorverstärkerkette in der Einheit M₂ angelegt, so daß ein genau gesteuerter »Schwarz«pegel der Fernsehsignale, die den Unterträger der Einheit M₂ modulieren, erhalten wird.

In der obigen Beschreibung sind nur die Erfordernisse für den Empfang und die Verteilung von Fernsehsignalen beschrieben worden. Da jedoch Unterträger verwendet werden, um die Verteilung zu erleichtern, und da ein verlustloses Breitbandkabel verwendet wird, kann auch eine Anzahl gewöhnlicher Rundfunkkanäle von weiteren zentralen Rundfunkempfängern über das Kabel übertragen werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Anlage für den Empfang und für die Verteilung eines Fernsehprogramms an eine Anzahl verschiedener Teilnehmerstationen, bei der im Hauptempfänger das Bildsignal, das Tonsignal und die Synchronisiersignale voneinander getrennt und je einem Unterträger zur Über tr agung an die Teilnehmerstationen aufmoduliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen- und Rasterimpulse im Hauptempfänger voneinander getrennt, mit einander entgegengesetzter Polarität wieder gemischt und in dieser Form schließlich dem Unterträger aufmoduliert werden.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilnehmerstation Filter für die Trennung der Unterträger, Gleichrichter für die Ton- und Bildsignale und zwei entgegengesetzt gepolte Gleichrichter, z. B. Dioden, aufweist, die parallel verbunden sind und an welche der Unterträger für die Synchronisiersignale angelegt ist, und daß die Ausgangsspannungen von den Gleichrichtern entsprechend an den Zeilenzeitgrundkreis und den Rasterzeitgrundkreis angelegt sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 667 830; USA.-Patentschrift Nr. 2 241 586;

   Telefunken-Hausmitteilungen Nr. 81, Juli 1939, S. 25 bis 29;

   H. Pitsch : Lehrbuch der Funkempfangstechnik, Leipzig 1948, S. 94/95.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   .609 f 83 8.