DE970147C - Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Empfänger, vorzugsweise Überlagerungsempfänger, zur Aufnahme von Fernseh-Bildsignalen und Fernseh-Tonsignalen, die mitteils eines amplitudenmodulierten Bildsignalträgers und eines von diesem verschiedenen Tonsignalträgers übermittelt werden und mit Erzeugung eines mit dem Tonsignal modulierten Zwischenträgers, dessen Frequenz gleich der Differenzfrequenz des Bildsignalträgers und des Tonsignalträgers ist und dem das Tonsignal durch Demodulation entnommen wird.

Gemäß den zur Zeit in verschiedenen Ländern gebräuchlichen Fernseh-Verfahren werden am Sendeort zwei gesonderte Trägerwellen ausgestrahlt, die einen bestimmten konstanten Frequenzunterschied aufweisen. Es ist eine Trägerwelle durch die Bildsignale amplitudenmoduliert, die andere Trägerwelle durch die Tonsignale entweder amplituden- oder frequenzmoduliert. Um die benötigte Bandbreite weitestgehend herabzusetzen, kann die Bildübertragung nach dem Restseitenbandverfahren erfolgen.

Zum Empfang solcher Aussendungen werden Empfänger .mit getrennten Empfangskanälen benutzt. So werden z. B. bei Empfängern vom Überlagerungstyp zur Trennung der modulierten zwischenfrequenten Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen, entweder unmittelbar hinter der Mischstufe oder hinter einer oder mehreren gemeinsamen Zwischenfrequenzstufen, zwei gesonderte Zwischenfrequenzverstärker vorgesehen, einer für die ZF-BiIdsignalträgerwelle und einer für die ZF-Tonsignal-

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trägerwelle. Hinter dem ZF-Bildkanal ist der Bilddetektor geschaltet und hinter dem ZF-Tonkanal der Tondetektor. Die vorgenannte Trennung der ZF-Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen erfordert die Anwendung von speziellen Netzwerken, z. B. Saugkreisen, im ZF-Bildkanal ■/.. B., damit verhindert wird, daß die ZF-Tonsignalträgerwelle den Bild detektor erreicht, da andernfalls Störungen im wiedergegebenen Bild auftreten würden, ίο In Überlagerungsempfängern können Schwierigkeiten entstehen durch die Frequenzverwerfung des örtlichen Oszillators. Infolge der Frequenzschwankungen des Oszillators verschiebt sich das ZF-Spektrum der Bildsignalträgerwelle gegenüber der Durchlaßkurve des ZF-Bildkanals und das ZF-Spektrum der Tonsignalträgerwelle gegenüber der Durchlaßkurve des ZF-Tonkanals. Letztere Erscheinung ist insbesondere bedenklich, da die Bandbreite des ZF-Tonkanals schmal sein muß, weil sonst die Trennung von der begleitenden ZF-BiIdsignalträgerwelle sowie auch von der ZF-Bildsignalträgerwelle des frequenzbenachbarten Fernsehsenders nicht durchführbar ist.

Frequenzschwankungen des Oszillators haben somit zur Folge, daß die ZF-Tonsignalträgerwelle selbst nicht mehr mit der Mitte der Durchlaßkurve des ZF-Tonkanals zusammenfällt, wodurch das Tonsignal geschwächt wird und bei erheblicher Schwankung sogar vollständig verschwinden kann. Diese Erscheinung macht sich besonders störend bemerkbar, wenn die Tonsignalträgerwelle durch das Tonsignal frequenzmoduliert ist, denn dann hat die Frequenzverwerfung des Oszillators außerdem zur Folge, daß die ZF-Tonsignalträgerwelle nicht mit der Mitte der Kennlinie des Frequenzdiskriminators zusammenfällt, was zu weiterer Verzerrung des Tonsignales Anlaß gibt.

Man hat versucht, die Schwierigkeiten, die durch Frequenzverwerfung des lokalen Oszillators in Überlagerungsempfängern entstehen, zu vermeiden, sowohl bei Verwendung der jetzt üblichen als auch von speziellen Sendeverfähren. Solche speziellen Sendeverfahren sind zuerst vorgeschlagen worden, um die Konstruktion der Empfänger zu vereinfachen. So ist es aus der britischen Patentschrift 225 553 bekannt, zur Übertragung von Bild und Ton im Sender eine durch das Tonsignal in der Amplitude modulierte Hilfsträgierwelle zu erzeugen, die dann zusammen mit dem Bildsignal in einer Hauptmodulationsstufe die Hauptträgerwelle in der Amplitude moduliert. Das vom Sender ausgestrahlte Signalspektrum enthält dadurch den Haupträger mit seinen beiden das Bildsignal tragenden Seitenbändern und zwei weiteren symmetrisch zum Hauptträger liegenden Seitenbändern, die je der Hilfsträgerwelle mit zwei das Tonsignal tragenden Seitenbändern entsprechen. Dieses Signal wird im Empfänger nach einem dem Sendeverfahren reziproken Verfahren demoduliert. Hinter der Hauptdetektorstufe, welche der Hauptmodulationsstufe des Hauptträgers im Sender entspricht, entstehen das videofrequente Bildsignal und der durch das Tonsignal modulierte Hilfsträger. Letzterer wird in einer zweiten Detektorstufe, welche der Modulationsstufe des Hilfsträger im Sender entspricht, demoduliert. Es liegt hier also ein spezielles Sendeverfahren und ein diesem speziellen Sendeverfahren streng entsprechendes spezielles Empfangsverfahren vor.

Der Empfänger gemäß der britischen Patentschrift 225 553 eignet sich aber nicht zum sauberen Empfang der getrennten Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen, die bei den jetzt gebräuchlichen Ver- ■ fahren angewendet werden, denn in der Hauptdetektorstufe würden, wie sich zeigen läßt, durch Intermodulation die beiden Signale derart miteinander vermischt werden, daß das wiedergegebene Bild durch das Tonsignal gestört sein würde und umgekehrt.

Man war allgemein der Ansicht, daß beim Empfang von getrennten Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen es notwendig sei, getrennte Bild- und Tonkanäle zu verwenden und deren Selektivität, insbesondere die des Bildkanals, mittels Saugkreisen so zu bemessen, daß keine Intermodulation der beiden Signale, sei es im Bild, sei es im Tondetektor, auftreten kann.

Wie aus der USA.-Patentschrift 2 118 610 hervorgeht, können bei Verwendung des speziellen Sendeverfahrens nach der britischen Patentschrift 9c 225 553 oder ähnlicher Verfahren auch die Schwierigkeiten beseitigt werden, die in einem Überlagerungsempfänger durch Frequenzverwerfung des lokalen Oszillators verursacht werden. Zu diesem Zweck werden im Empfänger hinter einem gemeinsamen ZF-Verstärker zwei getrennte Kanäle vorgesehen. Der erste Kanal überträgt nur den Hauptträger mit den das Bildsignal tragenden Seitenbändern und führt zum Bilddetektor. Im zweiten Kanal ist ein quadratischer Detektor vorgesehen, in dessen Ausgangskreis eine durch das Tonsignal modulierte ZF-Trägerwelle erzeugt werden soll, deren Frequenz gleich der doppelten Frequenz der Hilfsträgerwelle ist und somit unabhängig von der Frequenz des lokalen Oszillators. Auch ein derartiger Empfänger ist ungeeignet zum Empfang von getrennten Bild- und Tonsendern, da in diesem Fall im quadratischen Detektor kein durch das Tonsignal modulierter Zwischenträger erzeugt werden kann, dessen Frequenz gleich der doppelten Diflfe·· renzfrequenz der beiden Träger ist.

Die vorgenannten speziellen Sendeverfahren, die mit einer doppeltmodulierten Hauptträgerwelle arbeiten, haben sich in der Praxis nicht durchsetzen können, wesentlich deswegen, weil sie eine zu große Bandbreite benötigen. So haben sich Vorschläge für Empfänger, die den Empfang bei solchen Spezial-Sendeverfahren ermöglichen sollten, für den Bau moderner Fernsehempfänger nicht fruchtbar ausgewirkt.

Weiter ist die deutsche Patentschrift 724217 zu nennen. Dieser liegt die Aufgabe zugrunde, beim Empfang eines amplitudenmodulierten Bildsignalträgers zwecks Störbefreiung den wahlweisen Empfang des oberen oder unteren Bildsignalseitenbandes u ermöglichen. Die Tonsignalübertragung erfolgt

ζ. B., wie der britischen Patentschrift 225 553 zu entnehmen ist, mittels eines durch das Tonsignal modulierten Hilfsträgers. Statt dessen soll auch der Empfänger den Empfang von getrennten Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen ermöglichen. Die empfangene Fernsehsendung wird zusammen mit einer örtlich erzeugten Schwingung in einer Mischröhre zur Überlagerung gebracht, wodurch eine Zwischenfrequenz erzeugt werden soll, die mit dem Bildsignal amplitudenmoduliert ist und einem ZF-Bildkanal zugeführt wird. Gleichzeitig soll die Mischröhre als Gleichrichter wirken und einen mit dem Tonsignal modulierten Zwischenträger liefern, dessen Frequenz gleich der Frequenz der Hilfsträgerwelle bzw. gleich der Differenzfrequenz der getrennten Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen ist. Dieser Zwischenträger soll einem getrennten ZF-Tonkanal zugeführt werden.

Es läßt sich hier auch zeigen, daß der in der Mischröhre erzeugte durch das Tonsignal modulierte Zwischenträger zusätzlich in störender Weise vom Bildsignal in der Amplitude moduliert ist.

Zwecks Behebung der Schwierigkeiten, die durch Frequenzverwerfung des lokalen Oszillators beim Empfang von getrennten Tonsignal- und Bildsignalträgerwellen entstehen, wird in dem japanischen Gebrauchsmuster 4464 vom Jahre 1943 erörtert, die Frequenztransformation ohne Zuhilfenahme eines lokalen Oszillators durchzuführen. Dazu soll in einer Mischstufe der empfangene modulierte Tonsignalträger zur Überlagerung gebracht werden mit der aus dem Spektrum des empfangenen modulierten Bildsignalträgers mittels Filter isolierten Bildsignalträgerwelle. Durch diese Überlagerung soll dann ein durch das Tonsignal modulierter Zwischenträger erzeugt werden, dessen Frequenz gleich der Differenzfrequenz der empfangenen Bildsignal- und Tonsignalträgerwellen ist und der, weil er durch Überlagerung mit dem von seiner Modulation durch die Bildsignale befreiten Bildsignalträger entstanden ist, selbst frei von störender Modulation durch die Bildsignale ist. Ein Filter, welches bei den hohen in Betracht kommenden Frequenzen in der Lage wäre, den Bildsignalträger selbst von seinen Seitenbändern zu befreien und zudem noch für den Empfang von verschiedenen Sendern abstimmbar wäre, läßt sich praktisch nicht verwirklichen.

Die Aufgabe, die in der deutschen Patentschrift 724 217 und dem japanischen Gebrauchsmuster 4464 vom Jahre 1943 behandelt wird, nämlich die Erzeugung eines mit dem Tonsignal modulierten Zwischenträgers, dessen Frequenz gleich der Differenzfrequenz des Bildsignalträgers und des Tonsignalträgers ist und dem das Tonsignal durch Demodulation entnommen werden soll, wird durch die Erfindung in einer praktisch leicht durchführbaren und ein sauberes Tonsignal liefernden Weise gelöst.

Die Erfindung ist durch die gleichzeitige Anwendung der folgenden Merkmale gekennzeichnet. Der

fio amplitudenmodulierte Bildsignalträger und der frequenzmodulierte Tonsignalträger werden nach Passieren eines gemeinsamen Verstärkers zu einer die beiden modulierten Träger mischenden, den Zwischenträger erzeugenden linearen Detektorstufe durchgelassen, und ferner weist der Verstärker eine solche Gesamtübertragungscharakteristik auf, daß am Eingang der genannten Detektorstufe die Amplitude des Tonsignalträgers um so viel niedriger als die beim Bildsignalträger während seiner Modulation auftretende kleinste Amplitude wird, daß eine störende Beeinflussung des Tonsignals durch das Bildsignal vermieden wird, und ferner, daß sie im Bereich der Modulation des Tonsignalträgers in einer so flachen Stufe verläuft, daß eine Umwandlung der Frequenzmodulation des Tonsignalträgers in eine zusätzliche, eine Störung des Bildsignals durch das Tonsignal bedingende Amplitudenmodulation des Tonsignalträgers vermieden wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, obgleich die mit fast gleicher Stärke einfallenden Trägerwellen beide moduliert sind, es trotzdem möglich ist, und zwar durch die vorstehend angegebene Formgebung der Gesamtübertragungscharakteristik des der Detektorstufe vorangehenden Verstärkers, einen durch dieTonsignale modulierten Zwischenträger zu erzeugen, der nicht unzulässig durch die Modulation des Bildsignalträgers gestört ist. Es wird also nicht, wie im japanischen Gebrauchsmuster, der mittels Filter von seinen Seitenbändern befreite Bildsignalträger, sondern der amplitudenmodulierte Bildsignalträger mit relativ zum Tonsignalträger großer Amplitude zur Bildung des Zwischenträgers benutzt.

Es sei in diesem Zusammenhang noch folgendes erwähnt: Bei Radioempfängern war es bekannt, daß, wenn z. B. infolge mangelhafter Selektivität neben dem moduliertenTrägerdes gewünschten Rundfunksenders auch noch der modulierte Träger eines störenden Nachbarsenders an den Detektor gelangt, in diesem sehr viele Mischprodukte, deren Stärke vom Amplitudenverhältnis der einfallenden Sender abhängig ist, unter anderem auch die Differenzfrequenz der beiden Sender, erzeugt werden. Die theoretischen Untersuchungen, die diesem Störungsproblem gewidmet sind, beschäftigen sich einerseits mit der Frage, inwieweit bei der gleichzeitigen Demodulation zweier am Empfangsort verschieden stark einfallenden Schwingungen die Benachteiligung der störenden schwächeren Schwingung von der Art des verwendeten Gleichrichters abhängt und andererseits mit der Frage, welche Amplitude des Störsenders ohne Beeinträchtigung des Empfangs des gewünschten Senders noch zugelassen werden kann. Diese Untersuchungen förderten die Klärung der Frage, wie geographisch Sender verschiedener Stärke zu verteilen sind, um in Empfängern gegebener Selektion einen störungsfreien Empfang zu ermöglichen. Ein Weg, beim Empfang zweier mit praktisch gleicher Amplitude einfallender modulierter Trägerwellen die Modulation der einen durch Bildung eines modulierten Zwischenträgers abzutrennen, ist in diesen Untersuchungen nicht erörtert.

Bei Verwendung eines frequenzmodulierten Tonsignalträgers können Störungen des Bildsignales durch das Tonsignal verursacht werden, die darauf

zurückzuführen sind, daß eine Umsetzung der Frequenzmodulation des Tonsignalträger"s in Amplitudenmodulation stattfindet, der Tonsignalträger somit eine zusätzliche Amplitudenmodulation erhält Eine solche Amplitudenmodulation könnte ein niederfrequentes Tonsignal in den Bildkanal liefern, welches nicht mehr vom Bildsignal getrennt werden kann und Störungen im wiedergegebenen Bild hervorruft.

Dadurch, daß die Demodulation des Bildsignalträgers bei passender, möglichst geringer zusätzlicher Amplitudenmodulation des frequenzmodulierten Tonträgers vorgenommen wird, wird dieser Störungseinfluß des Tonsignals auf das Bildsignal *5 wesentlich vermindert.

Bei einer reinen Einseitenbandübertragung des Bildsignals ist an sich im Falle der Frequenzmodulation des Tonsignalträgers eine erhebliche Störung des mit dem Tonsignal frequenzmodulierten Zwischenträgers zu befürchten, da dieser Zwischenträger nicht nur die gewünschte Frequenzmodulation durch das Tonsignal trägt, sondern zudem eine erhebliche, vom Bildsignal herrührende Phasenmodulation aufweisen muß. Durch die vollstän^a5 dige Unterdrückung des einen Seitenbandes des Bildsignalträgers wird nämlich dieser Bildsignalträger zusätzlich durch das Bildsignal auch in der Phase moduliert. Wird dann dieser phasenmodulierte Bildsignalträger mit dem frequenzmodulierten Tonsignalträger in der Detektorstufe gemischt, so resultiert ein Zwischenträger, welcher diese Phasenmodulation mitübernommen hat.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei nicht vollständiger Unterdrückung des einen Seitenbandes des Bildsignalträgers bei schräg abfallender Flanke der Gesamtübertragungscharakteristik derart, daß, wie noch zu Fig. ι erläutert werden wird, der Empfänger bei der Bildsignalträgerfrequenz etwa die halbe Empfindlichkeit aufweist, die zusätzliche Phasenmodulation des Bildsignalträgers derart erheblich herabgesetzt wird, daß diese sich im Tonsignal nicht mehr störend bemerkbar macht.

Mit einem Empfänger nach der Erfindung kann eine einwandfreie Bildwiedergabe frei von durch Tonmodulation verursachten Störungen und eine ebenfalls störungsfreie Tonwiedergabe erhalten werden.

Das Grundprinzip und die besondere Ausführungsweise des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Es zeigt

Fig. ι die Gesamtübertragungscharakteristik von dem der Detektorstufe vorgeschaltenen Verstärker eines Fernsehempfängers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Ausführungsweise des Empfängers,

Fig. 3 mehrere Kurven, die zur Erläuterung der Wirkungsweise des Empfängers dienen, Fig. 4 eine idealisierte Gesamtübertragungscharakteristik des Empfängers,

Fig. S eine geeignete Form von einem Teil der praktischen Ausführung des Empfängers.

In der Kurve nach Fig. ι stellt die Ordinate die Empfindlichkeit und die Abszisse die Frequenz, X die Gesamtübertragungscharakteristik, also die Empfindlichkeit als Funktion der Frequenz des dem Bilddetektor vorgeschalteten Verstärkers eines Fernsehempfängers nach der Erfindung ohne Anwendung eines der durch die Fig. 3 und 5 erläuterten Absorptionskreise dar.

Der Bildsignalträger wird auf der Mitte der linken Flanke der Übertragungscharakteristik bei der Frequenz P eingestellt, bei welcher der Empfänger also mit ungefähr seiner halben Empfindlichkeit arbeitet. Von dem unteren Seitenband des Bildsignalträgers nimmt der Empfänger noch Frequenzen auf, die ungefähr 1V2 MHz unter der Bildsignalträgerfrequenz liegen; alle noch kleineren Frequenzen als diese werden rasch gedämpft.

Für Frequenzen des oberen Seitenbandes, also oberhalb der Frequenz des Trägers P, nimmt die Empfindlichkeit des Empfängers bis zu einem praktisch konstanten Wert zu, der sich über den größten Teil des oberen Seitenbandes erstreckt, an dessen oberen Ende sie abzunehmen beginnt entsprechend dem Abfall der rechten Flanke der Charakteristik. Wenn der Empfänger eine genügend große Band breite besitzt, werden die Bildsignal- und Tonsignalträger (von welchen der letztere gemäß Fig. 1 um 4,5 MHz über dem Bildsignalträger liegt) durchgelassen und zur Detektorstufe geleitet. Bei einem Überlagerungsempfänger ist es üblich, den örtlichen Überlagerungsoszillator mit einer Frequenz ober halb derjenigen der Bildsignal- und Tonsignalträgerwelle zu betreiben. In diesem Falle würde der Tonsignal-Zwischenf requenzträger ,S¹ eine geringere Frequenz als der Bildsignal-Zwischenfrequenzträger P besitzen. Die beiden Zwischenfrequenzträger würden dann einen Frequenzabstand gleich dem Abstand der beiden Hochfrequenzträger voneinander aufweisen.

Wenn die Neigung der Übertragungscharakteristik gegen die Abszissenachse für das vom Tonsignalträger bei der Frequenzmodulation über- L05 strichene Band des frequenzmodulierten Tonsignalträgers von Null verschieden ist, so wird die Frequenzmodulation in Amplitudenmodulation verwandelt, und es entstehen Tonfrequenzen am Ausgang des Detektors, welche das Bild stören würden. Man hat daher bisher beim gebräuchlichen Empfänger zwecks Trennung der beiden Zwischenfrequenzträger Filter vor dem Detektor angeordnet.

Nach der Erfindung können dagegen beide Träger bis zum Detektor gelangen, und durch Mischung derselben wird eine Schwebungsfrequenz von 4,5 MHz erzeugt, die dem Bildsignalverstärker zugeführt werden kann, der sie etwas verstärkt, so daß das Ausgangssignal mit Schwebungsfrequenz eine verhältnismäßig große Amplitude, 1 Volt oder mehr, aufweist.

Die auf diese Weise erzeugte Schwebungsfrequenz ist die Differenz zwischen dem ausgestrahlten ursprünglichen Bildsignal- und Tonsignalträger und beträgt bei der eingangs erwähnten Fernsehnorm 4,5 MHz. Sie kann also durch Überlagerung

der beiden Hochfrequenzträger (in einem abgestimmten Hochfrequenzempfänger) oder der beiden Zwischenfrequenzträger (in einem Überlagerungsempfänger) erzeugt werden. In beiden Fällen entsteht die gleiche Schwebungsfrequenz.

Ein in dieser Weise arbeitender Überlagerungsempfänger ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Darin bedeutet io die übliche Dipolantenne, ii den Überlagerungs-Fernsehempfänger mit dem BiIdkanal ii α und dem Tonkanal lib. An letzteren ist eine durch den variablen Kondensator 13 auf die Schwebungsfrequenz abgestimmte Kopplungsspule 12 angeschlossen, die mit den Eingangsspulen 14 und 15 des schematisch dargestellten Frequenz-.

^X5 detektors 16 gekoppelt ist, dessen Ausgangsseite mit dem Tonsignalverstärker 17 verbunden ist, an welchen der Lautsprecher 18 angeschlossen ist.

Die Verstärkeranordnung des Empfängers nach dem zweiten Detektor weist zwei Kanäle auf, einen für die mit dem Tonsignal modulierte Schwebungsfrequenz und einen für das Bildsignal. Im Ausgangskreis der letzten Bildsignalverstärkerstufe nc des Empfängers 11 kann ein auf 4,5 MHz abgestimmter Parallelresonanzkreis vorgesehen sein,

^a5 der mit dem Ausgangswiderstand dieser Stufe, von dem das Bildsignal abgenommen wird, in Reihe geschaltet ist. Auf diese Weise wirkt der Bildsignalverstärker zugleich als Verstärker für die Tonübertragung, wodurch die Zahl der für den Empfänger erforderlichen Röhren vermindert wird. Die hierbei vorzunehmenden Einstellungen werden noch im einzelnen erläutert werden.

Wenn der frequenzmodulierte Tonsignalträger auf einen Teil der Übertragungscharakteristik des Empfängers fällt, der eine Neigung zur Abszissenachse hat, so würde eineUrnwandlung der Frequenzmodulation des Tonsignalträgers stattfinden und würde in dem Bildsignal das Tonsignal auftreten. Die Übertragungscharakteristik des Empfängers kann aber unbedenklich so breit gehalten werden, daß sie den Tonsignalträger umfaßt, und es wird, wenn nur die Neigung dieser Charakteristik in der Nähe des Tonsignalträgers annähernd auf Null gebracht wird, doch kein störender Tonsignalanteil erzeugt werden.

Wenn nun jedoch der Tonsignalträger etwa die gleiche Amplitude wie der Bildträger besitzen würde, so würde das Bildsignal im Tonsignal erscheinen und könnte nur schwer beseitigt werden.

Auch würde bei Verwendung von Empfangsstufen mit so großer Bandbreite die Empfindlichkeit geringer sein, so daß für die gleiche Verstärkung eine größere Zahl von Röhren erforderlich würde.

Bei dem Empfänger nach der Erfindung wird daher die Übertragungscharakteristik nicht so breit gehalten, daß seine Empfindlichkeit bei der Tonsignalträgerfrequenz fast so groß wird wie für das obere Band des Bildsignalträgers. Es wird vielmehr eine etwas schmalere Charakteristik angewendet, so

6" daß der Tonsignalträger, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, auf den unteren, dem Wert Null zustrebenden Teil der das obere Seitenband begrenzenden Flanke fällt, und die Amplitude des Tonsignalträgers ungefähr ein Zwanzigstel derjenigen des Bildsignalträgers beträgt. Doch kann dieser Wert sowohl überals unterschritten werden.

Die Fig. 3 zeigt diesen Teil der Flanke der Kurve nach Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab. Man sieht, es tritt innerhalb des Frequenz-Variations-Bereiches von 150 kHz des Tonsignalträgers eine Änderung der Empfindlichkeit gemäß der Kurve X um den Betrag A ein, welcher unter normalen Umständen eine Störung des Bildes durch den Ton zur Folge hätte. Nach der Erfindung wird daher die Kurve X in die idealisierte Form nach Fig. 4 übergeführt, gemäß welcher der Tonsignalträger 5* auf ein Zwanzigstel der Intensität des Bildsignalträgers P und die Neigung der Übertragungscharakteristik nahe dem Tonsignalträger praktisch zum Verschwinden gebracht wird.

Da die idealisierte Kurve nach Fig. 4 im Bereich des Trägers 5" keine Neigung aufweist, so tritt keine Umsetzung von Frequenz- in Amplitudenmodulation ein, und es erscheinen am Ausgang des zweiten Detektors keine durch Amplitudendemodulation des Tonsignalträgers entstehende Störfrequenzen. Da ferner die Amplitude des Tonsignalträgers nur 5 % der Amplitude des Bildsignalträgers beträgt, so ändert eine 90 %ige Modulation des Bildsignalträgers nicht die Amplitude der Schwebungsfraquenz von 4,5 MHz, die durch die Mischung von Tonsignal- und Bildsignalträger erzeugt wird. Dies findet seine Begründung in der bekannten Tatsache, daß, wenn die Amplitude einer von zwei sich überlagernden Schwingungen größer als die doppelte Amplitude der anderen ist, die Amplitude der Schwebungsfrequenz nicht durch weitere Vergrößerung der größeren der beiden Schwingungen geändert werden kann, falls ein linearer Detektor, z. B. eine Diode, für die Erzeugung der Schwebungsfrequenz verwendet wird. 1°°

Bei Fernsehsystemen mit Negativbildmodulation könnte an und für sich eine mehr als 90 % Modulation des Bildsignalträgers auftreten während der Übertragung von maximal weißen Bildstellen.

Damit beim Empfang von mit Negativbildmodu- i°5 lation übertragenen Fernsehsendungen mittels eines Empfängers nach der Erfindung ein nicht durch das Bildsignal gestörter Tonempfang erhalten wird, wäre es somit erforderlich, die Fernsehnorm derart festzulegen, daß auch bei maximal weißen Bildstellen der Modulationsgrad des Bildsignalträgers 90 % nicht überschreitet.

Solange bei Fernsehsystemen mit Positivbildmodulation der Bildsignalträger durch die Synchronsignale für Bild und Zeile periodisch auf Null ausgetastet wird, ist die Verwendung eines Emp ■ fängers nach der Erfindung nicht möglich. Wenn jedoch die bezügliche Fernsehnorm derart abgeändert würde, daß während der Übertragung der Synchronsignale der Bildsignalträger nicht etwa bis 100%, sondern auf nur etwa 90% moduliert würde, so daß ein Restbetrag des Bildsignalträgers vorhanden ist, so könnte der Empfänger nach der Erfindung auch bei Positivmodulation Verwendung finden.

Für die Eliminierung des Bildsignals aus dem Tonsignal ist ein Begrenzer nicht erforderlich.

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Doch kann zur Unterdrückung von Rauschen und sonstigen Geräuschen im Tonsignalausgang ein Begrenzer angewendet werden.

Die idealisierte Kurve nach Fig. 4 kann durch die Kurve X + Y der Fig. 3 praktisch verwirklicht werden. Eine Anordnung zur Erzielung der Kurve X + Y ist durch Fig. 5. gekennzeichnet, wonach ein Saugkreis zur Energieabsorption innerhalb eines gewissen Frequenzbereiches mit den Zwischenfrequenzspulen gekoppelt ist.

Nach Fig. 5 kann die Röhre 20 eine der Zwischenfrequenzverstärkerröhren vor dem zweiten Detektor sein und als Pentode mit einer Kathode 20 c, einem Steuergitter 20 cg, einem Schirmgitter 20 sg, einem Bremsgitter 2osrg und einer Anode 20a ausgebildet sein. Die Kathode kann über den Widerstand 2Or, der durch einen Parallelkondensator 20 b überbrückt ist, mit Erde verbunden und die Anode 20 α über die Induktanz 21, den dieser parallel geschalteten Abstimmkondensator 22 und der Widerstand 23 an die Stromquelle B + angeschlossen sein.

Mit der Induktanz 21 ist die durch den Austimmkondensator 25 und den. Widerstand 26 überbrückte Induktanz 24 gekoppelt. Der eine Verbindungspunkt dieser Elemente ist geerdet und der andere mit dem Steuergitter 27 cg der. Röhre 27 verbunden, die ebenfalls eine. Pentode mit der Kathode 27 c, einem Steuergitter 27 cg·, einem Schirmgitter 27ig·, einem Bremsgitter 2jsrg und der Anode 27 a ist. Die Kathode dieser Röhre kann über den durch den Kondensator 29 überbrückten Widerstand 28 an Erde gelegt sein. Mit den Induktanzen 21 und 24 kann ferner eine durch den Abstimmkondensator 32 und den Widerstand 31 überbrückte Induktanz 30 gekoppelt sein, wodurch ein Saugkreis gebildet wird. Dieser Saugkreis wird vorzugsweise auf eine Frequenz abgestimmt, deren Abstand vom Tonsignalträger in Richtung zum Bildsignalträger 150 kHz beträgt (oder einen anderen geeigneten Wert aufweist). Durch geeignete Bemessung der Bestimmungsgrößen dieses Saugkreises, und zwar der Abstimmung, der Dämpfung und der Kopplung dieses Kreises kann man eine Kurve Y erhalten, die im Bereich der Frequenz des Tonsignalträgers im wesentlichen ein Spiegelbild der Kurve X darstellt.

Die Gesamtübertragungscharakteristik des mit dem Saugkreis ausgestatteten Empfängers entspricht daher der Resultante der beiden Kurven X und Y, die durch die strichpunktierte Kurve X + Y dargestellt ist, welche zeigt, daß die gsamte Änderung der Charakteristik im 150-kHz-Schwingungsbereich des Tonsignalträgers, die mit B bezeichnet ist, einen sehr kleinen Teil der im Falle der Charakteristik X entstehenden Änderung ausmacht. Die Erfindung ist im vorstehenden zwar in Verbindung mit einem Überlagerungsempfänger beschrieben, doch ist ihre Anwendung nicht auf einen solchen beschränkt, sie kann vielmehr ebenso bei abgestimmten Hochfrequenzempfängern angewendet werden. Bei den zur Zeit gebräuchlichen Fernsehempfängern der Überlagerungsbauart darf der Oszillator keine Verstimmung über + 10 kHz aufweisen, um die Tonsignalträgerwelle an der geeigneten Stelle der Diskriminatorkurve des Frequenzdetektors zu halten. Nach der Erfindung ist das aber nicht mehr notwendig und eine Änderung der Überlagerungsfrequenz um + 200 kHz ist ohne nachteilige Wirkung auf Bild und Ton.

Bei der Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einem abgestimmten Hochfrequenzempfänger wird der Hochfrequenzverstärker ebenso wie in der vorher beschriebenen Weise der Zwischenfrequenzverstärker bei einem Überlagerungsempfänger behandelt. Es wird also der Saugkreis nach Fig. 5 in einem Frequenzbereich von 150 kHz unterhalb der Tonsignalträgerfrequenz (in Richtung gegen den Bildsignalträger) abgestimmt, und die Bestimmungsgrößen des Kreises werden so geregelt, daß eine Charakteristik erzielt wird, die praktisch ein Spiegelbild der Charakteristik in dem von der Frequenzrnodulation des Tonsignalträgers überstrichenen Bereich darstellt.

Bei einem Überlagerungsempfänger ist es im allgemeinen nicht erforderlich, die Selektivität der Vorstufen zu ändern, weil diese gewöhnlich nicht so viel Tonfrequenzanteile in das Bild gelangen lassen, daß die Anwendung von Saugkreisen als begründet erschiene. Gegebenenfalls kann aber ersteres auch geschehen.

Im Falle der Anwendung der Erfindung bei einem Überlagerungs- oder bei einem abgestimmten Hochfrequenzempfänger hat die modulierte Frequenz des 4,5-MHz-Zwischenträgers, die der Ausgangsseite des Bildsignalverstärkers durch den auf 4,5 MHz abgestimmten Frequenzdetektor 16 entnommen wird, eine so große Amplitude, daß meist nur zwei oder drei an Stelle der üblichen fünf Röhren für den Empfang des Tonsignals notwendig sind.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: _1Qo

   i. Empfänger, vorzugsweise Überlagerungsempfänger, zur Aufnahme von Fernseh-Bildsignalen und Fernseh-Tonsignalen, die mittels eines amplitudenmodulierten Bildsignalträgers und eines von diesem verschiedenen Tonsignalträgers übermittelt werden, und mit Erzeugung eines mit dem Tonsignal modulierten Zwischenträgers, dessen Frequenz gleich der Differenzfrequenz des Bildsignalträgers und des Tonsignalträgers ist und dem das Tonsignal durch Demodulation entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der amplitudenmodulierte Bildsignalträger und der frequenzmodulierte Tonsignalträger nach Passieren eines gemeinsamen Verstärkers zu einer die beiden modulierten Träger mischenden, den Zwischenträger erzeugenden, linearen Detektorstufe durchgelassen werden und daß dieser Verstärker eine solche Gesamtübertragungscharakteristik aufweist, daß einerseits am Eingang der genannten Detektorstufe die Amplitude des Tonsignalträgers um so viel niedriger als die beim Bildsignalträger während seiner Modulation auftretende kleinste Amplitude wird, daß eine störende Beeinflussung des Tonsignals durch das Bildsignal vermieden wird, und daß sie anderer-

   seits im Bereich der Modulation des Tonsignalträgers in einer so flachen Stufe verläuft, daß eine Umwandlung der Frequenzmodulation des Tonsignalträgers in eine zusätzliche, eine Störung des Bildsignals durch das Tonsignal bedingende Amplitudenmodulation des Tonsignalträgers vermieden wird.
2. 2. Empfänger nach Anspruch ι zur Aufnahme von Fernseh-Bildsignalen mit maximal 90% Modulationsgrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalamplitude des Tonsignalträgers am Eingang der den Zwischenträger erzeugenden linearen Detektorstufe nicht wesentlich größer ist als ein Zwanzigstel der Maximalamplitude des Bildsignalträgers.
3. 3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tonsignalträger in der Gesamtübertragungscharakteristik eine Stelle an der einen Flanke derart zugewiesen ist, daß seine Amplitude am Eingang der genannten Detektorstufe im gewünschten kleinen Verhältnis zur Amplitude des Bildsignalträgers steht.
4. 4. Empfänger nach Anspruch 3, in der die Bildsignalträgerfrequenz in der Mitte der anderen Flanke der Gesamtübertragungscharakteristik des Verstärkers liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignalträgerfrequenz auf der erstgenannten Flanke in einem gegenüber der Mitte der anderen Flanke erheblich tieferen Punkt liegt.
5. 5. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Netzwerk, z. B. einen auf eine der Tonsignalträgerfrequenz benachbarte Frequenz abgestimmten Saugkreis enthält mit einer Charakteristik, die im Bereich des Tonsignalträgers nahezu das Spiegelbild der Gesamtcharakteristik der sonstigen im Verstärker vorgesehenen Selektionsmittel darstellt und auf das von den Selektions- mitteln durchgelassene Band derart einwirkt, daß die resultierende Übertragungscharakteristik des Verstärkers im Bereiche des Tonsignalträgers einen flachen Verlauf (ohne nennenswerte Neigung) aufweist.

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   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 579 664, 580 080, 724217;

   britische Patentschrift Nr. 225 553; USA.-Patentschriften Nr. 2056607, 2 118 610, 164745,2270539;

   österreichische Patentschrift Nr. 129 549; belgische Patentschrift Nr. 451 484; italienische Patentschrift Nr. 380 170; australische Patentschrift Nr. 24 963 (1935);

   japanisches Gebrauchsmuster Nr. 4464 vom Jahre 1943;

   G. Oberdorfer : »Lehrbuch der Elektrotechnik«, Bd. I, 1939, S. 385;

   F. Benz: »Einführung in die Funktechnik«, 1944, S. 119;

   H. Bark hausen : »Lehrbuch der Elektronenröhren«, Bd. 4, 1943, S. 207;

   H. R 0 t h e und W. K 1 e e η : »Elektronenröhren als Anfangsstufen-Verstärker«, 2. Auflage, 1944, S. 41;

   T e r m a η : »Radio Engineers Handbook«, 43. Ausgabe, S. 567 bis 569, 577, 578;

   D. G. Fink: »Television Standards and Practice«, McGraw-Hill Book Comp., 1943, S. 3 bis 9, 28, ²9.38, 155 bis 161;

   »Funkbastler«, 1932, S. 457 bis 461;

   »Funktechnische Monatshefte«, September 1941, Heft 9, S. 129 bis 133;

   Zeitschrift für technische Physik, 1941, Nr. 1, S. ι bis 9.

   »Communications«, Februar 1938, S. 14 ff.

   In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 893 063.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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