DE2611543C3 - Schaltungsanordnung zum Behandeln eines unerwünschten Frequenzschwankungen unterworfenen Farbfernsehsignal» - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Behandeln eines unerwünschten Frequenzschwankungen unterworfenen Farbfernsehsignal»Info
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Description
umgesetzten frequenzverkämmlen Komponenten aus
dem gemeinsam belegten Teil des Basisbandes. Das Ergebnis der subtraktiven Vereinigung ist ein von
Leuchtdichtekomponenten befreites Farbartsignal, welches sich infolge der Umsetzung in dem für das
ausgangsseitige Codeformat gewünschten anderen Frequenzband befindet. Um ein von Farbartkomponenten
befreites Leuchtdichtesignal in der gewünschten ursprünglichen Frequenzlage zu erhalten, muß eine
Xückumsetzung erfolgen, da die an der entsprechenden Kammfilterung mitbeteiligte Verzögerungsleitung frequenzumgesetzte
Signale und nicht Basisbandsignale liefert. Hierzu ist entweder ein zweiter Frequenzumsetzer
für von der Kammfilter-Verzögerungsleitung kommende Komponenten notwendig, um die zweite
Kammfilterung im Basisband vorzunehmen, oder aber ein dem zweiten Kammfilter nachgeschalteter Hüllkurvendetektor,
um die im unerwünschten oberen Frequenzband enthaltenen kammgefilterten Leuchtdichtekomponenten
wieder zurück in das Basisband zu verlegea
Durch die bei der bekannten Schaltungsanordnung unumgängliche zweimalige Umsetzung von Nutzsignalkomponenten
besteht die Gefahr erhöhter Verzerrung der Nutzsignale. Es ist die Aufgabe der Erfindung, die
Verlegung der Farbartkomponeiiten eines unerwünschten
Frequenzschwankungen unterworfenen Farbfernsehsignalgemischs so durchzuführen, daO Hr- Qualität
aller Komponenten des Gemischs möglichst wenig leidet Die Erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Lösung
dieser Aufgabe sind im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 offenbart.
Im Gegensatz zu der aus der genannten deutschen Offenlegungsschrift beschriebenen Lösung wird gemäß
der Erfindung die Kammfilterung direkt am Eingangssignalgemisch vorgenommen, auch wenn dieses Gemisch
unerwünschten Frequenzschwankungen unterworfen ist Die Frequenzfilter brauchen vor der
Kammfilterung nicht beseitigt zu werden, da dank der steuerbaren Verzögerungsleitung die Kammfilterkennlinien
den unerwünschten Schwankungen des Frequenzspekirums jeweils so folgen, daß eine saubere Trennung
der Komponenten garantiert ist. Eine Eliminierung der Frequenzschwankungen ist nämlich nicht in jedem Fall
erforderlich, denn geringe Schwankungen können durchaus toleriert werden, ohne die Qualität des am
Ende wiedergegebenen Bildes sichtbar zu beeinträchtigen. Nur bei der Kammfilterung können selbst die
geringsten Frequenzschwankungen kritisch werden, was aber durch die Erfindung behoben wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Kammfilterung im Basisband des Eingangssignalgemischs
erfolgen kann. Daher brauchen zur Verlegung der Farbartkomponenten später nur diese Komponenten
eine Umsetzung zu erfahren. An dieser späteren Stelle kann, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung, auch gleich die Eliminierung der unerwünschten Frequenzschwankungen vorgenommen
werden (mit einer »zitternden« Überlagerungsfrequenz, wie an sich bekannt).
Anders als die Anordnung nach der genannten deutschen Offenlegungsschrift, wo eine Frequenzumsetzung
sowohl von Leuchtdichte- als auch von Farbartkomponenten und außerdem eine Rückumsetzung von
Teilen dieser Komponenten unumgänglich ist, kommt also die erfindungsgemäße Anordnung mit einer
Umsetzung aus, die sich einmal nur auf die Farbartkomponenten erstreckt und zum anderen keine teilweise
Rückumsetzung erforderlich macht. Hiermit wird die Gefahr zusätzlicher Verzerrungen und somit eine
Qualitätsverschlechterung der Nutzsignale vermieden.
Die Verwendung gesteuerter Verzögerungsleitunger in Verbindung mit Fernsehsignalen ist an sich bekann
(vgl. »Philips Technische Rundschau«, 1970/71, Heft 4 Seiten 97-111), aber nur zur Korrektur von Zeitbasis
fehlern, d. h. zur Gewinnung eines von Zeitbasisfehlerr befreiten Signals. Diese Rolle spielt die steuerbar«
ίο Verzögerungseinrichtung in der erfindungsgemäßer
Einsatzart nicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildunget der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn
zeichnet und werden nachstehend an einem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnunj
erläutert, deren Figur das Blockschaltbild einer erfin dungsgemäßen Schaltungsanordnung darstellt.
In der Zeichnung ist ein Bildpl.iiiertspieler 10 gezeigt
der einen Signalabnehmer 12 (Abtastarm) aufweist, un Informationssignale von einer rotierenden Plane 1'
abzunehmen. Die am Ausgang des Abtastarms Y, abgeleiteten Signale werden auf eine Signalverarbei
tungsschaltung 16 gegeben. Die am Ausgang dei Schaltung 16 erscheinenden verarbeiteten Informa
tionssignale gelangen zu einer Synchronsignal-Abtrenn stufe 18, einer steuerbaren Verzögerungsleitung 20
ferner zu einem Inverter 22 und zu einer Adriierschal tung 24. Die Synchronsignal-Abtrennstufe 18 extrahier
unter anderem Horizontalsynchronimpulse aus den
jo zugeführten Signal und gibt diese Impulse auf eim
Farbsynchronimpuls-Torschaltung (Btirst-Tor) 26. Da!
Glied 20 ist eine analoge Basisband-Verzögerungslei tung mit steuerbarer Verzögerungszeit. Diese Verzöge
rungsleitung kann eine Ladungsübertragungseinnch
tung beispielsweise vom sogenannten Eimerkettentyf (bucket brigade technique) oder vom ladungsgekoppel
ten Typ sein. An dem Ausgang der Verzögerungsleitung 20 ist eine Trimm-Verzögerungsleitung 28 angeschlos
sen, deren Verzögerungszeit justierbar ist, um einer Ausgleich für die relativ geringen Laufzeiten zi
schaffen, mit denen der Steuerkreis für die Verzöge rungszeit der Verzögerungsleitung 20 behaftet ist Eine
erste Addierschaltung 24 empfängt Signale von dei Verzögerungsleitung 28 und von der Verarbeitungs·
schaltung 16 und vereinigt diese Signale, um eint Kammfiltercharakteristik zu erhalten. Eine zweite
Addierschaltung 30 empfängt Signale sowohl vom Ausgang der Verzögerungsleitung 28 als auch von der
Verarbeitungsschaltung 16. Die von der Verarbeitungs-
•30 schaltung 16 her empfangenen Signale werden jedoch
vorher durch den Inverter 22 in ihrer Polarität umgekehrt. Ein Tiefpaßfilter 32 läßt den Teil niedrigerer
Frequenzen der am Ausgang der Addierschaltung 30 gelieferten Signale zu einer dritten Addierschaltung 34
durch. Die Addierschaltung 34 empfängt außerdem über eine Verzögerungsleitung 36 Signale von der ersten
Addierschaltung 24.
Der Ausgang der Addierschaltung 30 ist ferner mit einem Bandfilter 38 verbunden, welches eine Bandbreite
von etwa 1 MHz und eine Mittenfrequenz von etwa 1,53MHz hat Die am Ausgang des Bandfilters 38
erscheinenden Signale werden auf einen Modulator 40 gegeben. Der Modulator 40 überlagert die vom Filter 38
kommenden Signale mit Signalen aus einem spannungs-
t,=. £7£ct£u£rtpn Oszillator 42. Ein weiteres Bandfilter 44 rni!
einer um etwa 3,58 MHz zentrierten Bandbreite von etwa 1 MHz empfängt die vom Modulator 40
kommenden Signale. Die am Ausgang des Bandfilters 44
erscheinenden Signale werden auf eine vierte Addierschaltung 46 und auf das Burst-Tor 26 gegeben. Diese
Torschaltung 26 empfängt Steuersignale von der Synchronimpuls-Abtrennstufe 18, um zu den entsprechenden
Zeiten Signale zu einem Phasenvergleicher 48 durchzulassen. Der Phasenvergleicher 48 empfängt
außerH°m Signale von einem Bezugsoszillator 50 und vergleicht sie mit den von der Torschaltung 26
kommenden Signalen. Die am Ausgang des Vergleichers 48 erscheinenden Signale werden auf den
spannungsgesteuerten Oszillator 42 gegeben. Der spannungsgesteuerte Oszillator 42 ist ausgangsseitig
sowohl mit dem Modulator 40 als auch mit einer mit zwei multiplizierenden Multiplizierschaltung 52 verbunden.
Eine Taktsteuerschaltung 54 empfängt Signale von der Multiplizierschaltung 52 und liefert zwei gegenphasige
Taktsignale an die Verzögerungsleitung 20. Die Addierschaltung 46 empfängt außerdem über eine
Verzögerungsleitung 58 Signale von der dritten Addierschaltung 34. Die am Ausgang der Addierschaltung
46 erscheinenden Signale werden auf einen Fernsehempfänger 56 gegeben.
Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen Anordnung dreht sich eine Bildplatte 14 auf einem dafür
vorgesehenen Plattenteller des Plattenspielers 10, wobei sich der Abtastarm 12 über der die Information
speichernden Rille befindet. Das aus der Bildplatte gewonnene codierte Videosignalgemisch wird in der
Signalverarbeitungsschaltung 16 demoduliert, um ein die abgezeichnete Videoinformation enthaltendes amplitudenmoduliertes
Signal zu bilden. Dieses Signal vom Ausgang der Verarbeitungsschaltung 16 ist ein Signalgemisch
mit eingelagerten Hilfsträger. Das heißt, das Farbartsignal befindet sich verschachtelt innerhalb des
mittleren Teils des Bandes eines breiterbandigen J5 Leuchtdichtesignals. Das Farbartsignal liege beispielsweise
in Form von etwa 500 KHz breiten Seitenbändern beidseitig eines Hilfsträger von 1,53 MHz vor, während
das Leuchtdichtesignal ein von OMHz bis 3 MHz reichendes Frequenzband belegt.
Wie oben erwähnt, kann das von der Bildplatte 14 abgeleitete Signal den Einflüssen von Geschwindigkeitsfehlern
unterliegen, die beispielsweise durch Werfung der Platte oder dadurch auftreten, daß die
informationsspeichernde Spiralrille exzentrisch gegenüber dem Mittelloch der Platte ist. Diese Geschwindigkeitsfehler
wiederholen sich im allgemeinen periodisch mit jeder Umdrehung der Aufzeichnungsplatte, was
dazu führt daß die Augenblicksfrequenzen des abgeleiteten Videosignals »zittern«, d.h. um die Werte der
ursprünglich aufgezeichneten Frequenzen schwanken. Ein solches Frequenzzittern führt zu einer unerwünschten
Wellung in den Vertikalkomponenten des wiedergegebenen Bildes.
Zum Umcodieren des Videosignalgemischs ist es wünschenswert, die miteinander verschachtelten Komponenten
des Leuchtdichtesignals und des Farbartsignals zu trennen, wozu man Kammfilter einsetzen kann.
Ein Kammfilter besteht bekanntlich aus mindestens einer Verzögerungsleitung und einer Schaltung zum
Vereinigen von Signalen. Ein für Videosignalgemische geeignetes Kammfilter kann beispielsweise gebildet
werden durch eine Verzögerungsleitung mit einer Verzögerungszeit von im wesentlichen einer Zeilenperiode
(1 H) sowie eine Vereinigungsschaltung zur Kombination verzögerter mit unverzögerten Signalen.
Ein Kammfilter dieses Typs vermag Leuchtdichtekomponenten und Farbartkomponenten aus einem Videosignalgemisch »herauszukämmen«, wenn das zugeführte
Signalgemisch relativ frequenzstabil ist. Die vom Bildplattenspieler gelieferten Ausgangssignale sind
jedoch im allgemeinen nicht frequenzstabil und daher wird die Kammcharakteristik eines typischen Kammfilters
mit fester Verzögerungsleitung nicht unbedingt dazu führen, daß die Leuchtdichtekomponenten und die
Farbartkomponenten einwandfrei voneinander getrennt werden. Um also die Kammfilterung eines
zitternden Videosignals genauer zu machen, sollte die Kammfilterkennlinie entsprechend dem Zittern des
Signalgemischs verschoben werden können.
Die Verzögerungsleitung 20 ist steuerbar, ihre Verzögerungszeit läßt sich in Übereinstimmung mit
dem entsprechenden Zittern des Videosignalgemischs verändern. Indem man die Verzögerungszeit, der
Verzögerungsleitung 20 entsprechend dem Zittern des Eingangssignals verstellt, wird die Kammkennlinie des
mit dieser Verzögerungsleitung gebildeten Kammfilters so verschoben, daß sie dem Zittern des zugeführten
Eingangssignals folgt. Das heißt, die resultierende Kammkennlinie dieses Filters zittert im Einklang mit
dem zugeführten Eingangssignal, so daß eine verhältnismäßig präzise Kammfilterung erfolgt.
Die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 20 wird durch Taktsignale aus der Taktsteuerschaltung 54
gesteuert. Die Taktsteuerschaltung 54 liefert zwei gegenphasige Taktsignale, die sich zur Steuerung einer
Verzögerungsleitung entweder vom Eimerkettentyp oder vom zweiphasigen ladungsgekoppelten Typ eignet.
Eine zweiphasig gesteuerte ladungsübertragende Verzögerungsleitung ist in der USA-Patentschrift 37 60 202
beschrieben. Wenn man eine 3phasig gesteuerte ladungsgekoppelte Verzögerungsleitung verwendet,
dann wird die Taktsteuerschaltung 54 so ausgebildet, daß sie ein 3phasiges Taktsignal liefert. An den Ausgang
der steuerbaren Verzögerungsleitung 20 ist eine verstellbare Verzögerungsleitung 28 angeschlossen,
welche die notwendige Laufzeit zur Kompensierung irgendwelcher Verzögerungen in den von der Taktsteuerschaltung
54 gelieferten Signalen bringt. Die von der Verzögerungsleitung 28 eingeführte Laufzeit ist relativ
kurz und addiert sich mit der Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 20 zu einer Gesamtverzögerungszeit
von ungefähr 1 H (d. h. eine Zeilenperiode). Die Addierschaltung 24 empfängt ein verzögertes Videosignalgemisch
von der Verzögerungsleitung 28 und außerdem ein unverzögertes Videosignalgemisch von
der Verarbeitungsleitung 16. Da die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 20 im Einklang mit dem
ZiUern des Signalgemischs verändert wird, hat die gegenseitige Verzögerung der beiden von der Addierstufe
24 empfangenen Signale das richtige Maß. Das mit den Verzögerungsleitungen 20 und 28 und der
Addierschaltung 24 gebildete Filter ist ein Kammfilter mit einem Frequenzgang, der in seiner Gestalt einer
Vollweg-gleichgerichteten Sinuswelle gleicht. Dieses Filter läßt im wesentlichen nur die Leuchtdichtekomponenten
des zugeführten Videosignals durch.
Ein mit der Signalverarbeitungsschaltung 16 verbundener Umkehrverstärker 22 (Inverter) invertiert das
seinem Eingang zugeführte Videosignalgemisch und gibt die invertierte Version dieses Gemischs auf die
Addierschaltung 30. Die Addierschaltung 30 vereinigt das vom Inverter 22 kommende unverzögerte Signalgemisch
mit dem von der Verzögerungsleitung 28 kommenden verzögerten Signalgemisch, um ein Kammfilter
zu bilden, dessen Frequenzgang im wesentlichen
die gleiche Gestalt wie die am Ausgang der Addierstufe 24 beobachtete Kammfilterkennlinie hat, jedoch ist der
Frequenzgang am Ausgang der Addierschaltung 24 um etwa 180° gegenüber dem Frequenzgang am Ausgang
der Addierschaltung 30 phasenverschoben. Somit erscheinen am Ausgang der Addierschaltung 30 im
wesentlichen nur Farbartkomponenten des diesem Filter zugeführt .n Videosignalgemischs.
Das Leuchtdichtesignal und das Farbartsignal haben Frequenzspektren, deren Energiemaxima bei Frequenzen
liegen, die den halben Werten ungeradzahliger Vielfacher bzw. geradzahliger Vielfacher der Zeilenfrequenz
(Horizontalfrequenz) entsprechen. Die Nullstellen des Frequenzspektrums des Leuchtdichtesignals
liegen bei den gleichen Frequenzen wie die Energiemaxima des Frequenzspektrums des Farbartsignals, und
die Nullstellen im Frequenzspektrum des Farbartsignals liegen bei den gleichen Frequenzen wie die Energiema-
»ima im Frpniipn7snplctrum rips I .piirhfdirhfpsignals. In
Bereichen der Frequenzspektren zwischen den vorstehend genannten ungeradzahligen und geradzahligen
Frequenzvielfachen überlappen sich Komponenten des Leuchtdichtesignals und des Farbartsignals. Eine der in
diesen Überlappungsbereichen liegenden Signalkomponenten enthält die Vertikaldetailinformation, die diagonalen
Linien im zugehörigen wiedergegebenen Bild entspricht. Wenn das Farbartsignal bei der Decodierung
der Videoinformation aus dem Signalgemisch herausgekämmt wird, dann geht ein Teil der in den Überlappungsbereichen
liegenden Vertikaldetailinformation verloren. Um die durch die Kammfilterung entfernten
Vertikaldetails wieder herzustellen, wird ein Teil des am Ausgang der Addierschaltung 30 (d. h. am Farbart-Ausgang)
erscheinenden Signals dem kammgefilterten Leuchtdichtesignal wieder hinzugefügt. Da eine im
«llgemeinen ausreichende Menge an Vertikaldetailinformation innerhalb der ersten 500 KHz des Videosignalgemischs
liegt, wird ein Tiefpaßfilter 32 mit einem etwa 500 KHz breiten Durchlaßbereich dazu verwendet,
den unteren Frequenzbereich der am Ausgang der Addierschaltung 30 erscheinenden Signale zu dem von
der Addierschaltung 24 gelieferten kammgefilterten Leuchtdichtesignal durchzulassen. Die Addierschaltung
34 dient zur Vereinigung des kammgefilterten Leuchtdichtesignals mit den vom Filter 32 durchgelassenen
Signalen. Eine zwischen die Addierschaltungen 24 und 34 geschaltete Verzögerungsleitung 36 gibt den«
kammgefilterten Leuchtdichtesignal eine ausreichende Verzögerung, damit dieses Signal und die vom
Tiefpaßfilter 32 kommenden Signale die richtige Phasenlage zueinander haben.
Ein Bandfilter 38 empfängt das kammgefilterte Farbartsignal von der Addierschaltung 30 und unterdrückt
Signale in denjenigen Frequenzbereichen, die nicht zu dem von den Farbartkomponenten belegten
Frequenzbereich gehören. Die vom Ausgang des Filters 38 gelieferten kammgefilterten Farbartsignale werden
auf den Modulator 40 gegeben, wo sie mit einem aus dem spannungsgesteuerten Oszillator 42 kommenden
Signal überlagert werden. Der Nominalwert der Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators
42 liegt bei etwa 5,1 i MHz, und diese Frequenz wird mit den Komponenten des kammgefilterten
Farbartsignals im Modulator 40 gemischt, um diese
Komponenten aus den Seitenbändern eines 1,53 MHz-Hilfsträgers
in die Seitenbänder eines 3,58 MHz-Hilfsträgers
zu verlegen. Ein Bandfilter 44 läßt den 3,58 MHz-Hüfsiräger und die Komponenten seiner
Seitenbänder durch und unterdrückt alle unerwünschten Modulationsprodukte des Modulators 40.
Ähnlich wie in einem NTSC-Signalgemisch enthält
auch das auf dei Bildplatte aufgezeichnete Signalgemisch auf der hinteren Schwarzschulter der Horizontalsynchronimpulse
jeweils einen Referenz-Schwingimpuls der Frequenz des Farbhilfsträgers. Dieser Referenz-Schwingimpuls
oder »Burst« ist mit einer Nennfrequenz von 1^3 MHz auf die Bildplatte aufgezeichnet und wird
ίο durch die Wirkung des vorstehend genannten Modulators
40 auf eine Frequenz von etwa 3,58 MHz umgesetzt. Das Burst-Tor 26 empfängt diese Bursts und
läßt sie als Antwort auf die von der Synchronimpuls-Abtrennstufe 18 gelieferten Horizontalsynchronimpulse an
den Phasenvergleicher 48 durch. Der Phasenvergleicher 48 vergleicht die Phase des vom Bezugsoszillator 50
gelieferten 3,58 MHz-Bezugssignals mit der Phase des Bursts und erzeugt ein resultierendes Fehlersignal,
wplrhns zur Steuerung der Ausgangsfrequenz des
spannungsgesteuerten Oszillators 42 herangezogen wird. Das vom Phasenvergleicher 48 erzeugte Fehlersignal
veranlaßt die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 42, in einer Weise zu zittern, die
dem Zittern des aus der Bildplatte gewonnenen Signals entspricht. Indem man die Frequenz des spannungsgesteuerten
Oszillators 42 in geeigneter Weise zittern läßt, kann das 3,58 MHz-Farbhilfsträgersignal verhältnismäßig
stabil und frei von dem Zittern gemacht werden, welches in dem am Ausgang der Verarbeitungsschaltung
16 erscheinenden Signal vorhanden ist. Das zitterabhängige Signal vom spannungsgesteuerten Oszillator
42 wird ferner dazu herangezogen, die Verzögerungszeit der steuerbaren Verzögerungsleitung
20 zu beeinflussen. Durch Multiplikation der Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 42 mit
dem Faktor 2 wird ein Taktsignal von ungefähr 10,22 MHz erzeugt. Das Ausgangssignal der Multiplizierschaltung
52 wird auf die Taktsteuerschaltung 54 gegeben, worin zwei gegenphasige Taktsignale erzeugt
werden, um eine Verzögerungsleitung beispielsweise vom Eimerkettentyp oder vom ladungsgekopaelten Typ
wie die Verzögerungsleitung 20 zu steuern. Die Verzögerungsleitung 20 besteht aus 647 Verzögerungselementen. Die Anzahl der Verzögerungselemente wird
entsprechend dem gewünschten Maß der Verzögerungszeit (ungefähr 63,5 MikroSekunden) und der
Taktfrequenz (etwa 10,22 MHz) gewählt. Die Verwendung
einer verhältnismäßig hohen Taktfrequenz stellt sicher, daß die Phaseninformation des 1,53 MHz-Hilfsso
trägersignals wiedergewonnen wird.
Die am Ausgang des Filters 44 erscheinenden stabilisierten Komponenten des kammgefilterten Farbartsignals
werden der Addierschaltung 46 zugeführt, wo sie mit dem vom Ausgang der Addierschaltung 34
kommenden Leuchtdichtesignal addiert werden. Eine zwischen die Addierschaltungen 34 und 36 geschaltete
Verzögerungsleitung 58 bewirkt die notwendige Verzögerung zur Aufrechterhaltung der richtigen gegenseitigen
Phasenlage zwischen dem kammgefilterten Leuchtdichtesignal und dem kammgefilterten Farbartsignal.
Das vereinigte Signal (Leuchtdichte und Farbart) am Ausgang der Addierschaltung 46 enthält ein Leuchtdichtesignal
von im wesentlichen 3 MHz Bandbreite und ein Farbartsignal mit einer Hilfsträgerfrequenz von
^,58 MHz und von etwa 3 bis etwa 4 MHz reichenden
Seitenbändern. Dies ist ein umcodiertes Videosignaigemisch, d. h. das Farbartsignal ist von einem Hilfsträger
niedrigerer Frequenz innerhalb des 3 MHz Bandbe-
reichs auf Frequenzen umgesetzt worden, die einen 3,58 MHz-HilfstrSger umgehen. Dieses umcodierte Signalgemisch
ist ähnlich einem NTSC-Signal und kann leicht in einem Fernsehempfänger wie etwa dem Empfänger
56 decodiert werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Schaltungsanordnung zum Behandeln eines unerwünschten Frequenzschwankungen unterworfenen Farbfernseh-Eingangssignalgemischs, das ein
über ein gegebenes Frequenzband reichendes Leuchtdichtesignal und ein von einer Farbsynchronkomponente begleitetes Farbartsignal enthält, welches nur einen Teil dieses Bandes in Frequenzver-
kämmung mit dem Leuchtdichtesignal belegt, mit einer Einrichtung zur Verlegung der Komponenten
des Farbartsignals in ein anderes Frequenzband unter Verwendung eines Frequenzumsetzers gemeinsam mit einer die Farbart- und Leuchtdichte-
komponenten voneinander trennenden Schaltungsanordnung, die folgendes enthält: eine frequenzverkämmte Leuchtdichte- und Farbartkomponenten
empfangende Verzögerungseinrichtung; eine die verzögerter Komponenten vom Ausgang der
Verzögerungseinrichtung mit demgegenüber unverzögerten frequenzverkämmten Leuchtdichte- und
Farbartkomponenten subtraktiv vereinigende Schaltung zur Bildung eines ersten Kammfilters mit
einer Kennlinie, die diskrete Sperrbereiche bei einer Vielzahl beabstandeter Frequenzen definiert; eine
verzögerte Komponenten vow Ausgang der Verzögerungseinrichtung mit demgegenüber unverzögerten frequenzverkämmten Leuchtdichte- und
Farbartkomponenten additiv vereinigende Schaltung zur Bildung eines zweiten Kammfilters mit
einer Kennlinie, die diskrete Sperrbereiche bei einer mit der ersten Vielzüil ver «rhachtelten zweiten
Vielzahl beabstandeter Frequenzen definiert, d a -durchgekennzeichnet,
daß die Verzögerungseinrichtung (20) das Eingangssignalgemisch empfängt und steuerbar
ist, um diesem Signalgemisch eine veränderliche Verzögerung mitzuteilen;
daß sowohl die subtraktive als auch die additive Vereinigungsschaltung (22, 30 und 24) neben
dem verzögerten Signalgemisch das Eingangssignalgemisch empfangen;
daß mit der Verzögerungseinrichtung eine auf die unerwünschten Frequenzschwankungen der
Farbsynchronkomponente des Eingangssignalgemischs ansprechende Steuerschaltung (42,52,
54) gekoppelt ist. um die von der Verzögerungseinrichtung bewirkte Verzögerung derart zu
ändern, daß sich die Frequenzorte der Sperrbereiche der beiden Kammfilterkennlinien den
unerwünschten Frequenzschwankungen folgendverschieben;
daß der Frequenzumsetzer (40) mit dem Ausgang des ersten Kammfilters (20, 22, 30)
gekoppelt ist, um die dort erscheinenden kammgefilterten Farbartkomponenten umzusetzen:
daß mit dem Ausgang des ersten Kammfilters ferner ein Tiefpaßfilter (32) mit einer tiefer als
der besagte Teil des gegebenen Frequenzbandes liegenden Grenzfrequenz gekoppelt ist;
daß eine Addierschaltung (34, 46) vorgesehen ist, welche auf Ausgangssignale des zweiten
Kammfilters (20, 24), des Tiefpaßfilters und des Frequenzumsetzers anspricht, um ein Fnrbfernseh-Ausgangssignalgemisch zu bilden.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Verzögerungseinrichtung (20) eine taktgesteuerte Ladungsübertragungsschaltung ist, die einen das Eingangssignalgemisch empfangenden Analogsignaleingang, einen
mit der subtraktiven und der additiven Vereinigungsschaltung (22, 30; 24) gekoppelten Analogsignalausgang und Takteingänge aufweist
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (42,52,54)
eine Einrichtung (54) zur Lieferung von Taktsignalen enthält, deren Frequenz sich zeitlich und richtungsmäßig im Einklang mit den unerwünschten Frequenzschwankungen der Farbsynchronkomponente
ändert und die den Takteingängen der Ladungsübertragungsschaltung (20) zur Steuerung ihrer Verzögerungszeit zuführbar sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ferner
folgendes enthält: einen Bezugsfrequenzoszillator (50); einen auf die vom Bezugsfrequenzoszillator
gelieferten Signale und auf die Farbsynchronkomponente entsprechenden Phasenvergleicher (48); einen
mit dem Phasenvergleicher gekoppelten spannungsgesteuerten Oszillator (42) zur Lieferung eines
Ausgangssignals, dessen Frequenzabweichung abhängig ist von rfer Phasendifferenz zwischen der
Farbsynchronkomponente und den vom Bezugsfrequenzoszillator gelieferten Signalen; einen Taktsignalerzeuger (52), der die Taktsignale von einem
Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators ableitet
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß mit einem Ausgang des
Frequenzumsetzers (40,44) eine die frequenzumgesetzte Version der Farbsynchronkomponente selektiv durchlassende Schaltung (26) gekoppelt ist; daß
ferner ein Bezugsoszillator (50), ein auf Ausgangssignale des Bezugsoszillators und der besagten
selektiven Schaltung ansprechender Phasenvergleicher (48) und ein spannungsgesteuerter Oszillator
(42) vorgesehen sind; daß der Frequenzumsetzer auf ein Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators anspricht und daß ein Ausgangssignal des
Phasenvergleichers dem spannungsgesteuerten Oszillator zugeführt ist, um dessen Ausgangsfrequenz
im Sinne einer Stabilisierung der Ausgangssignale des Frequenzumsetzers gegen unerwünschte Frequenzänderunge/1 zu steuern.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Steuerschaltung außerdem
einen zwischen den spannungsgesteuerten Oszillator (42) und die taktsignalliefernde Einrichtung (54)
geschalteten Taktsignalerzeuger (52) enthält der die Taktsignale von einem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators ableitet.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Taktsignalerzeuger (52) ein
auf ein Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (42) ansprechender Frequenzvervielfaeher
ist
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung außerdem
einen spannungsgesteuerten Oszillator (42), eine die Frequenz an einem Ausgang dieses Oszillators
abhängig von unerwünschten Frequenzänderungen der Farbsynchronkomponente steuernde Einrichtung (26, 48, 50) und eine Einrichtung (52) enthält,
welche die Taktsignale von diesem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators ableitet.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Behandeln eines unerwünschten Frequenzschwankungen unterworfenen Farbfernseh-Eingangssignalgemischs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ι ο
beschriebenen Gattung.
In der USA-Patentschrift 38 72 498 ist ein Codeformat für ein Farbsignal beschrieben, bei dem die
Komponenten des Farbartsignals in Form eines modulierten Hilfsträgers im mittleren Teil eines
breiterbandigen Leuchtdichtesignals verschachtelt liegen. Ein solches mit »eingelagertem Hilfsträger«
codiertes VJdeosignalgemisch kann man dadurch bilden, daß man zunächst das Leuchtdichtesignal zumindest
über denjenigen Frequenzbereich kammfiltert wo die Komponenten des Farbartsignals eingefügt werden
sollen. Durch Filterung dieses Bereichs des Le «chtdichtesignals mittels eines geeigneten Kammfilters können
im Spektrum dieses Signals bei Frequenzen, die ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz
entsprechen, Lücken für das Einfügen der Komponenten des zugehörigen Farbartsignals geschaffen werden.
In ähnlicher Weise können durch Kammfilterung des Farbartsignals im Spektrum dieses Signals Lücken bei
Frequenzen geschaffen werden, die geradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz entsprechen.
Indem man die Komponenten des Farbartsignals auf ein geeignetes Trägersignal gibt, lassen sich die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten innerhalb des Bandes des
Leuchtdichtesignals miteinander verschachteln. 3S
Das vorstehend beschriebene Signalformat mit eingelagertem Hilfsträger eignet sich besonders zur
Informationsspeicherung auf Bildplatten, und zwar aus Gründen, die in der USA-Patentschrift 38 72 498
beschrieben r nd.
Für Bildplattenaufzeichnungen dieses Formats mit eingelagertem Hilfsträger gibt es ein Wiedergabesystem, bei welchem die Kapazität zwischen einer
Abtastnadel und der Aufzeichnungsplatte gefühlt wird, um die in einer Spiralrille der Platte eingeprägte
Videoinforn ation wiederzugewinnen. Die Videoinformation ist hierbei in Form geometrischer Änderungen
in der Spiralrille auf der Plattenoberfläche aufgezeichnet Die Plattenoberfläche kann ein leitendes Material
enthalten, welches mit ivnem dünnen Oberzug aus so dielektrischem Material versehen ist. Eine an der
Abtastnadel befindliche Me:allelektrode bildet mit dem leitenden Material und dem dielektrischen Überzug
einen Kondensator. Die Kapazitätsänderungen, die sich infolge der für das aufgezeichnete Signal charakteristi- ss
sehen geometrischen Änderungen in der Spiralrille ergeben, werd· η gefühlt und decodiert, um ein die
Videoinformation enthaltendes Ausgangssignal zu erhalten. Ein solches kapazitives Bildplattensystem ist in
der USA-Patentschrift 38 42 194 ausführlich beschrieben.
In manchen Fällen ist es wünschenswert, einen Bildplattenspieler an einen nicht abgeänderten Fernsehempfänger oder Monitor anzuschließen. Um den
Einsatz eines solchen unveränderten Empfängers zu ermöglichen, sollte das vom Bildplattenspieler gelieferte, mit eingelagertem B:lfsträger codierte Signalgemisch in ein genormtes Format (z. B. das NTSC-Format)
umcodiert werden. Nach Umcodierung des Signalgemischs, z. B. in das PAL- oder das NTSC-Format, kann
die Signaidecodierung mit Hilfe der geeigneten normalen Fernsehschaltungen erfolgen. Aus dem mit
eingelagertem Hilfsträger codierten Signalgemisch läßt sich beispielsweise ein NTSC-Signal erhalten, indem
man die Farbartinformation aus dem Bandbereich des Leuchtdichtesignals herausnimmt und sie aus der Form
von Seitenbändern eines relativ niederfrequenten Hilfsträgers in Seitenbänder eines Hilfsträgers einer
Frequenz von z. B. 3,58 MHz verlegt, um sie dann in
dieser Form wieder mit den Komponenten des Leuchtdichtesignals zusammenzusetzen. Ein System zur
Umcodierung eines mit eingelagertem Hilfsträger codierten Signalgemischs in ein NTSC-Signal ist in der
obengenannten US-Patentschrift 38 72 498 beschrieben.
Umcodiereinrichtungen wie diese enthalten im allgemeinen Kammfilter, um das Leuchtdichtesigna] und
das Farbartsignal aus einem Videosignalgemisch gesondert herauszutrennen. Diese Kammfilter enthalten
typischerweise eine Verzögerungsleitung mit einer im wesentlichen konstanten Verzögerungszeit, um die
jeweils erforderliche Kammfilterkennlinie zu erhalten. Viedosignalgemische, die von einer rotierenden Bildplatte abgeleitet werden, unterliegen jedoch dem
Einfluß »on Geschwindigkeitsfehlern, die beispielsweise infolge einer Werfung der Platte oder dadurch auftreten
können, daß die informationsspeicherende Spiralrille bezüglich des Mittellochs der Platte exzentrisch
verläuft Solche Fehler haben zur Folge, daß die von einem zugeordneten Abtaster gefühlten Signale abwechselnd mit schnellerer und langsamerer als der bei
der Aufzeichnung verwendeten Geschwindigkeit empfangen werden. Solche Videosignale haben gewöhnlich
ein Frequenzspektrum, in dem die Abstände der einzelnen Komponenten anomal sind. Das heißt, die
Komponenten im Energiespektrum sind nicht mehr bei Vielfachen der Zeilenfrequenz konzentriert sondern
gruppieren sich um andere Frequenzer.. Wenn man nun ein Kammfilter verwendet, welches eine Verzögerungsleitung mit einer im wesentlichen konstanten Verzögerungszeit (Periode einer horizontalen Abtastzeile)
enthält, dann kann die hieraus resultierende Kammfilterkennlinie zeitweilig zu einer ungenauen Xammfilterung des Signalgemischs führen. Eine selche ungenaue
Kammfilterung hat zur Folge, daß das Ausgangssignal des Leuchtdichtekanals Informationen des Farbarsignals enthält. Wenn im Leuchtdichtekanal Informationen des Farbartsignals vorhanden sind, dann enthält das
resultierende Fernsehbild bei der Wiedergabe auf einem Monitor Punkte, die mit der Frequenz des Farbhilfsträgers erscheinen und für den Betrachter störend wirken.
Aus der Deutschen Ofienlegungsschrift 23 23 974 ist
eii.e schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung bekannt, bei
der das Problem einer sauberen Trennung der Farbart- und Leuchtdichtekomponenten dadurch gelöst wird,
daß zunächst die unerwünschten Frequenzschwankungen (d. h. das »Zittern«) der Komponenten beseitigt und
anschließend die Kammfilterung an den zitterfreien Komponenten erfolgt Die Eliminierung des Zitterns
geschieht im bekannten Teil gleichzeitig mit der Frequenzumsetzung, indem die Überlagerungsfrequenz
des Frequenzumsetzers künstlich einem ähnlichen Zittern unterworfen wird, wie es in den Eingangskomponenten auftritt Das erste Kammfilter vereinigt nun
subtraktiv eine verzögerte Version mit einer unverzögerten Version der in das höhere Frequenzband
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