DE2812549A1

DE2812549A1 - Fernsehempfaenger mit einer einrichtung zur gleichzeitigen wiedergabe mehrerer programme

Info

Publication number: DE2812549A1
Application number: DE19782812549
Authority: DE
Inventors: Edmund Dipl Ing Zaehringer
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1979-09-27
Also published as: FR2420890A2; JPS54130831A; GB2017452A; IT7921170A0; DE2812549C2; IT1207181B; FR2420890B2; GB2017452B

Description

E. Zaehringer - 2 Fl 959

Fernsehempfänger mit einer Einrichtung zur gleichzeitigen Wiedergabe mehrerer Programme

Zusatz zu Patent 24 13 839 und Patent 25 42 502 (Patentanmeldungen P 24 13 839.4-31 und P 25 42 502.9).

Es sind bereits Fernsehempfänger handelsüblich, bei denen zusätzlich zum Hauptbildschirm ein in seiner Fläche wesentlich kleinerer zweiter Bildschirm vorhanden ist, damit vom Betrachter zusätzlich zum auf dem Hauptbildschirm ablaufenden interessierenden Programm ein weiteres Programm auf dem kleinen Nebenbildschirm mitverfolgt werden kann.

Außer dem Aufwand für die zweite Bildröhre benötigt ein solcher Empfänger im allgemeinen zwei vollständige Empfangsteile für die unterschiedlichen Programme, d. h., Tuner, ZF-Verstärker, Videostufen und Ablenkschaltungen müssen doppelt vorhanden sein. Dies bedeutet einen erheblichen zusätzlichen Aufwand.

Auf Ausstellungen wurde gelegentlich auch schon ein anderes Verfahren zur gleichzeitigen Sichtbarmachung zweier unterschiedlicher Fernsehprogramme demonstriert, vgl. die Zeitschrift "radio mentor electronic", März 1974, S. 95. Hierbei wurde eines der darzustellenden Bilder von einem Fernsehempfänger in üblicher Weise empfangen und dargestellt. Mit einem zweiten Empfänger wird ein weiterer Sender empfangen, dessen Schirm-

^Mo/kn 909839/0421 "⁵~

20. März 1978

E. Zaehringer - 2 Fl 959

bild von einer Fernsehkamera wiederum abgetastet wird. Die Ausgangssignale der Fernsehkamera werden dann dem ersten Empfänger zugeführt und mittels eines elektronischen Umschalters abwechslungsweise dargestellt, wobei die Anordnung so gewählt werden kann, daß das zweite Bild in einem Bildausschnitt des ersten zu sehen ist. Ein ähnliches Verfahren wird auch in der DE-OS 22 39 593 beschrieben. Auch diese Lösungen bringen einen erheblichen Aufwand mit sich und sind insbesondere für Heimempfänger nicht durchführbar.

Das erste Hauptpatent 24 13 839 gibt demgegenüber einen Fernsehempfänger zum gleichzeitigen Empfang mindestens zweier Programme an, der in seinem Aufbau wesentlich einfacher ist als der eingangs beschriebene bekannte Fernsehempfänger mit zwei getrennten Bildröhren und Empfangseinheiten. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird daher zunächst der Fernsehempfänger des ersten Hauptpatents ausführlich anhand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Frontansicht eines Fernsehempfängers nach dem ersten Hauptpatent, und

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild des Fernsehempfängers nach dem ersten Hauptpatent.

In Fig. 1 ist das auf dem Bildschirm 2 des Fernsehempfängers für den Betrachter angestrebte Ergebnis gezeigt, nämlich daß auf dem Großteil des Bildschirms 2 das Programm I, also beispielsweise ein Fußballspiel, sichtbar ist, während in einem Bildausschnitt 2a das weitere Programm II sichtbar gemacht ist. Bei der üblichen 625-Zeilen-Norm kann die Zeilenzahl des Bildausschnitts 2a beispielsweise 4 5 betragen und die Länge der Bilddiagonalen etwa 10 cm. Die Zeilenzahl und die Bildpunkt-

9/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

anzahl des Bildausschnitts 2a ist also gegenüber der Wiedergabe des weiteren Programms II als Hauptprograiran auf dem Bildschirm 2 stark reduziert. Dies ist ohne weiteres zulässig, da im Bildausschnitt 2a im allgemeinen ein verkleinertes Gesamtbild des weiteren Programms II gezeigt wird.

Das in Fig. 2 gezeigte Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Fernsehempfängers nach dem ersten Hauptpatent zeigt den für beide Programme gemeinsamen Signalweg von der Antenne über den Tuner 3, den Zwischenfrequenz-(ZF)-Verstärker 4 und den Videoverstärker 5 zur Bildröhre 6, wobei diesem Signalweg in üblicher Weise noch die Horizontalablenkstufe 7 und die Vertikalablenkstufe 8 zugeordnet sind. Der Fernsehempfänger enthält ferner noch den Audioverstärker 9 und den Lautsprecher 10.

Auf den geschilderten gemeinsamen Signalweg wirkt nun die Speicher- und Schaltstufe 11 ein, wobei sie einerseits vom Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 4 und der Horizontalablenkstufe 7 gesteuert wird und ihrerseits auf den Tuner 3, den Zwischenfrequenzverstärker 4 und den Videoverstärker in noch zu schildernder Weise einwirkt.

Es sei angenommen, daß die Abstimmittel des Tuners 3, beispielsweise Kapazitätsdioden mit entsprechenden Potentiometern zu deren Spannungseinstellung, auf den Sender für das Programm I und den Sender für das weitere Programm II eingestellt sind. Die Speicher- und Schaltstufe 11 steuert nun in Abhängigkeit von der Horizontalstufe 7 den Tuner 3 derart, daß er während bestimmter Zeilen vom Programm I auf das weitere Programm II umgeschaltet wird. Während dieser Zeilen wird der Videoverstärker durch den Schaltteil der Speicher- und Schaltstufe 11 mit deren Speicherte!1 verbunden, wodurch die Zeilen des nunmehr empfangenen und verarbeiteten weiteren Programms II in den

909839/0421

E. Zaehringer -2 Fl 959

Speicher eingeschrieben werden. Außer der Umschaltung des Tuners 3 auf das weitere Programm II wird auch eine entsprechende Umschaltung der Durchgangsverstärkung des Zwischenfrequenzverstärker^ 4 veranlaßt.

Der Speicher gibt die in ihn eingeschriebene Information an die Videostufe dann wieder ab, wenn der den Bildschirm überschreibende Elektronenstrahl in den Bereich des Bildausschnitts 2a gelangt.

Der Speicher hat die Aufgabe, das Bild des weiteren Programms II zu verkleinern und die zeitliche Differenz zwischen dem Umschalten auf den Sender des weiteren Programms II und der Wiedergabe dieser Information zu überbrücken. Die Verkleinerung des Bildes des weiteren Programms II wird dadurch erreicht, daß für den Speicher die Ausgabegeschwindigkeit größer als die Eingabegeschwindigkeit ist.

Es ist vorteilhaft, die Umschaltung des Tuners 3 auf das weitere Programm II nur zeilenweise vorzunehmen, um den Empfang des Programms I möglichst wenig zu stören.

Da während der Umschaltzeit auf das weitere Programm II der Informationsfluß des Programms I zur Bildröhre 6 unterbrochen ist, ist es erforderlich, während dieser Zeit der Bildröhre 6 ein "Ersatzprogramm" anzubieten. Das dazu bestimmte Signal kann im einfachsten Fall aus dem mittleren Helligkeitswert, also dem mittleren Grauwert, der vorangehenden Zeilen bestehen. Im Farbfernsehgerät bietet sich an, mindestens die Färbinformation weiter darzustellen, wobei im Falle eines Farbfernsehgerätes nach dem PAL-System die weiter darzustellende Färbinformation dem Farbsignal der vorausgehenden Zeile entspricht, d. h., man entnimmt die weiter darzustellende Farbinformation einfach der im Gerät vorhandenen Verzögerungsleitung.

9Q9839/CH21

E. Zaehringer - 2 Fl 959

Am wenigsten wird das Programm I gestört, wenn beim Färbfernsehgerät der Bildröhre während des Einschreibens des weiteren Programms II in den Speicher zusätzlich zur erwähnten Farbinformation auch die Helligkeitsinformation der vorangegangenen Zeile zugeführt wird.

Für den letztgenannten Fall ist ein Zusatzspeicher erforderlich, in dem die Helligkeitsinformation der vorangegangenen Zeile bis zum Umschalten auf das weitere Programm II gespeichert wird. Dieser Zusatzspeicher kann relativ einfach aufgebaut sein, wenn die Bandbreite des Signals der ümschaltzeile erheblich, beispielsweise um den Faktor 10, reduziert wird. Dies kann ohne weiteres geschehen, da die Bildpunktauflösung dieser Zeile nicht sehr hoch zu sein braucht, weil es sich bei der nochmals dargestellten Zeile ja eigentlich um eine "falsche" Zeile handelt.

Wie bereits erwähnt, ergibt sich aus der Darstellung des weiteren Programms II als verkleinertes Gesamtbild, das mit normaler Rasterauflösung geschrieben wird, daß die für diese Information zu speichernde Anzahl Zeilen sowie die Anzahl Bildpunkte pro Zeile um den Abbildungsmaßstab reduziert werden kann. Eine gute Erkennung des Programminhalts wird bereits bei ca. 50 Zeilen mit ungeführ 50 Bildpunkten erhalten.

Der in der Speicher- und Schaltstufe 11 enthaltene Speicher für das weitere Programm II wird vorteilhafterweise wie im folgenden beschrieben aufgebaut. Er besteht aus in Zeilen angeordneten Speicherplätzen für die Zeilen des weiteren Programms II, wobei die Anzahl der Speicherzeilen der Zahl der zu speichernden Zeilen entspricht. Zunächst wird die erste Zeile des weiteren Programms II in die erste Speicherzeile eingeschrieben. Während der Tuner wieder auf das Programm I

— 9 _

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

umgeschaltet ist, wird die erste Zeile des gespeicherten weiteren Programms II in die nächste Speicherzeile verschoben, so daß die erste Speicherzeile für die zweite Zeile des zu speichernden weiteren Programms II wieder freigeworden ist. Dieses Verschieben der einzelnen Speicherzeilen wird so lange vorgenommen, bis die erste gespeicherte Zeile in der letzten Speicherzeile angekommen ist. Dann befindet sich ein vollständiges Bild des weiteren Programms II im Speicher. Die zeilenweise Verschiebung wird vorteilhafterweise durch Parallelübertragung vorgenommen, kann jedoch auch durch Serienübertragung erfolgen.

Nun kann das gespeicherte Bild durch eine entsprechende Ablaufsteuerung auf der Bildröhre dargestellt werden. Während der Darstellungszeit des Bildes des weiteren Programms II auf der Bildröhre kann der Speicherinhalt im Speicher dauernd umlaufen.

Als Vereinfachung kann in beiden Teilbildern derselbe Speicherinhalt gezeigt werden, wobei bewußt auf höhere Auflösung durch das Zwischenzeilenbild verzichtet wird. Dies ist möglich, da die Auflösung in vertikaler Richtung noch in der Größenordnung der horizontalen Auflösung bleibt. Durch diese Maßnahme läßt sich die Anzahl der benötigten Speicherplätze halbieren.

Aus der Überlegung, daß die Bewegungsgeschwindigkeit eines im Programm I gezeigten Gegenstands, z. B. eines Fußballs, im Bildausschnitt des weiteren Programms II nicht größer zu sein braucht als im Programm I, folgt, daß die Anzahl neuer zu speichernder Bilder des weiteren Programms II proportional zum Verkleinerungsmaßstab reduziert werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die durch das für das Einspeichern erforderliche Umschalten des Tuners bedingte Störung des Programms I stark reduziert wird.

- 10 -

909839/0421

/,0

E. Zaehringer - 2 Fl 959

Der Schaltteil der Speicher- und Schaltstufe 11 ist ferner so ausgelegt, daß während jedes Bilddurchlaufs des Programms I nur n/m Zeilen des weiteren Programms II entnommen werden, wobei η die Zeilenzahl des verkleinerten Bildes des weiteren Programms II und m die Anzahl der Speicherdurchläufe ist, die für die Erneuerung des gesamten Speicherinhalts gewählt wird (die Zahl m kann beispielsweise auch = 1 sein).

Beide Programme (I und II) sollen beliebig aus dem vorhandenen Sender- und Programmangebot gewählt werden können, so daß im allgemeinen beide Programme von unterschiedlichen Taktgebern gesteuert werden. Dadurch gelangen aber die einzelnen zu speichernden Zeilen des weiteren Programms II in beliebige Speicherplätze des Speichers, d. h., der Zeilenanfang und das Zeilenende stimmen nicht mehr mit Anfang und Ende der entsprechenden Speicherzelle überein. Für eine sinnvolle Wiedergabe ist dies daher zu vermeiden, was dadurch erreicht werden kann, daß man die in der entsprechenden Speicherzeile enthaltene Information so lange umlaufen läßt, bis der Zeilensynchronimpuls an einer bestimmten Stelle, z. B. am Ende der Speicherzeile, erscheint. Da auch der Bildsynchronimpuls des verkleinerten Bildes mit den des Bildes von Programm I nicht in Phase ist, ist auch hier eine Zuordnung erforderlich. Eine einfache Bildimpulssuchschaltung, die aus einer üblichen Impulsabtrennschaltung mit Integrationsglied bestehen kann, steuert das Einspeichern jeder zu speichernden Zeile in die vorgesehenen Speicherzeilen, sobald der Bildsynchronimpuls in einer bestimmten Speicherzeile festgestellt worden ist.

Als Speicher können vorteilhafterweise Speicher nach Art der bekannten Ladungsverschiebungsschaltungen verwendet werden, also beispielsweise Eimerkettenschaltungen, ladungsgekoppelte Bauelemente o. ä. Besonders vorteilhaft ist der in der DE-OS 24 30 349 beschriebene Speicher.

- 11 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 9 59

Es ist ohne weiteres möglich, das gezeigte Bild des weiteren Programms II als stehendes Bild zu zeigen, das dem laufenden Programm in bestimmten Zeitabständen entnommen wird, wodurch die Speichersteuerung vereinfacht werden kann. Allerdings verzichtet man dann auf die im weiteren Programm II enthaltene Bewegungsinformation, die jedoch je nach Bewertung und der dem weiteren Programm II durch den Betrachter gespendeten Aufmerksamkeit von untergeordneter Bedeutung ist.

Nach einer Ausführungsform des ersten Hauptpatents dient für die gleichzeitige Wiedergabe beider Programme ein gemeinsamer Signalweg (Tuner, ZF-Verstärker, Videoverstärker), und ein Schaltteil schaltet die Abstimmittel des Tuners während der zu speichernden Zeilen des Bildes des weiteren Programms von der Empfangsfrequenz des ersten Programms auf die des weiteren Programms um.

Wie dem zweiten Hauptpatent zugrundeliegende Untersuchungen gezeigt haben, verursacht das Umschalten des Tuners und des ZF-Verstärkers auf das weitere Programm II Störungen im Tonkanal, d. h., dem vom Gerätelautsprecher abgestrahlten Nutzsignal ist ein Störsignal überlagert, das mindestens die Frequenz des Tuner-UmschaltsignaIs enthält.

Das zweite Hauptpatent gibt zur Unterdrückung dieses Störsignals geeignete Schaltungen an. Zum Verständnis der Erfindung wird zunächst wiederum das Prinzip einer dieser Schaltungen anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert.

Fig. 3 zeigt das Prinzipschaltbild dieser Schaltung, und

Fig. 4 zeigt den Verlauf der Eingangs- und der Ausgangsspannung bei der Anordnung nach Fig. 3.

- 12 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

Die Schaltung nach Fig. 3 beruht auf der Erkenntnis, daß das in üblichen Fernsehgeräten vorhandene schmalbandige, meistens in Form eines Keramikfilters realisierte Ton-ZF-Filter zur Ausfilterung des Ton-Zwischenfrequenz-Signals, dessen Frequenz bei der CCIR-Fernsehnorm bekanntlich 5,5 MHz und bei der in den USA gebräuchlichen Norm 4,5 MHz beträgt, auf die während der Dauer einer Zeile erfolgende Tuner-Umschaltung an deren Ende mit einem Einschwingvorgang reagiert, der z. B. etwa eine weitere Zeilendauer lang währt, aber auch kürzer sein kann. Das Audiosignal ist daher für eine Zeit, die etwa die Summe aus der Dauer der den Tuner 3 umschaltenden Rechteckimpulse und aus der Einschwingzeit des Ton-ZF-Filters gleich ist, gestört und vom überschwingsignal des Ton-ZF-Filters überlagert. Diese Zeit wird im folgenden als Gesamtstörungsdauer T bezeichnet.

In Fig. 4 dienen große Buchstaben zur Markierung der einzelnen in Zusammenhang mit dem in Fig. 3 gezeigten ersten Rechteckimpuls t auftretenden Kurvenverlaufe. Der zu Beginn dieser Störung im Audiosignal auftretende Signalwert ist dabei mit F und der am Ende dieser Störung auftretende Signalwert mit G bezeichnet. Bei der Schaltung nach Fig. 3 wird der letzte vor Beginn des Umschaltens des Tuners 3 auf das v/eitere Programm II gerade auftretende Signalwert F des Audiosignals NF für die Gesamtstörungsdauer T mittels einer Abtast-Halte-Schaltung gespeichert und für diese Zeit dem Audio-Endverstärker anstatt des Audiosignals zugeführt.

Das Audiosignal NF durchläuft einen speziellen Operationsverstärker, der für die Gesamtstörungsdauer T durch entsprechende Beschaltung als Abtast-Halte-Schaltung betrieben wird. Hierzu weist der Operationsverstärker 12 den Eingang c auf, über den der Ausgangswiderstand elektronisch steuerbar ist, und seine

13 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

Spannungsverstärkung ist mittels des Widerstands R31 auf eins eingestellt. Der Gegenkopplungswiderstand R31 koppelt das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 12 auf den invertierenden Eingang e zurück, wobei das Ausgangssignal nicht direkt am Ausgang a des Operationsverstärkers 12, sondern am Arbeitswiderstand R32 des dem Ausgang a nachgeschalteten Impedanzwandlers angeschlossen ist, der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 aus dem in Sourcefolger-Schaltung betriebenen Feldeffekttransistor T31 mit dem Drainwiderstand R33 besteht.

Zwischen dem Ausgang a des Operationsverstärkers 12 und dem Schaltungsnullpunkt liegt der Kondensator C31. Der den Ausgangswiderstand des Operationsverstärkers 12 beeinflussende Eingang c wird über den in Emitterschaltung als Schalter betriebenen Transistor T mit Kollektorwiderstand R 34 von einem möglichst kleinen Wert bei Betrieb als Operationsverstärker auf einen möglichst hohen Wert bei Betrieb als Abtast-Halte-Schaltung umgeschaltet. Über die Eingänge b, d liegt der Operationsverstärker 12 an den Polen der Betriebsspannungsquelle U_R, deren Minuspol am Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist.

Die Dauer der erwähnten Umschaltung ist gleich der Gesamtstörungsdauer T. Zur Erzeugung von Impulsen dieser Dauer ist nach Fig. 3 die Impulsformerschaltung 13, die beispielsweise als monostabiler Multivibrator realisiert sein kann, vorgesehen, deren Eingang E' die den Tuner 3 umschaltenden Rechteckimpulse zugeführt werden und an deren Ausgang, der mit der Basis des Transistors T verbunden ist, die Impulse mit der Gesamtstörungsdauer T auftreten.

Das Audiosignal NF wird dem nichtinvertierenden Eingang e des Operationsverstärkers 12 über den Eingang E der Abtast-Halte-Schaltung zugeführt, während das "kompensierte" Audio'sginal NF¹

- 14 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

über den Ausgang A am Sourcewiderstand R3 2 des Feldeffekttransistors T31 abgenommen wird.

Die in Fig. 4 gezeigten Kurven veranschaulichen den Verlauf der Eingangsspannung ü„ und der Ausgangsspannung ü, der Anord-

L· ti

nung nach Fig. 3. Der Einfachheit halber ist angenommen, daß das Audiosginal sinusförmig ist, dessen Verlauf während der Gesamtstörungsdauer Tu. a. vom erwähnten Einschwingsignal des Ton-ZF-Filters überlagert ist. Diese Kurvenform ist in Fig. 4a gezeigt. Dabei setzt sich die Gesamtstörungsdauer T aus der Dauer t der den Tuner umschaltenden Rechteckimpulse und der Einschwingzeit t_f des Ton-ZF-Filters additiv zusammen: T = t_u + t_f.

Die in Fig. 4b gezeigte Ausgangsspannung U₇. enthält den in Fig. 4a enthaltenen Stör .impuls nicht, sondern der zu Beginn der Störung auftretende Signalwert F des Audiosignals NF wird für die Gesamtstörungsdauer T konstant gehalten- Die Kurve des AusgangssignaIs U, "springt" daher am Ende der Störung auf den dann im Audiosignal auftretenden Signalwert G.

Für einfache und keine allzu hohen Ansprüche an die Tonqualität stellende Audiowiedergabe ist die anhand der Fig. 3 und 4 erläuterte Anordnung ausreichend. Eine demgegenüber erhöhte Tonqualität läßt sich mit weiteren, im zweiten Hauptpatent angegebenen Anordnungen erreichen, die jedoch nicht Ausgangspunkt der Erfindung sind. Diese knüpft vielmehr zur Lösung derselben Aufgabe, nämlich zur Unterdrückung von durch die Tunerumschaltung bedingten Störungen des Audiosignals geeignete Schaltungen anzugeben, an das Prinzip der geschilderten Anordnung nach Fig. 3 an und bildet diese in der Weise weiter, wie dies in den Ansprüchen 1 bis 3 angegeben ist.

Die Erfindung wird nun anhand der weiteren Figuren der Zeichnung näher erläutert.

- 15 909839/0421

E. Zaehringer -2 F1959

Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 zeigt verschiedene Kurvenformen, die bei der Anordnung nach Fig. 5 auftreten,

Fig. 7 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Weiterbildung der Erfindung,

Fig. 8 zeigt verschiedene bei der Anordnung nach Fig. 7 auftretende Kurvenformen, und

Fig. 9 zeigt Kurven zur allgemeinen Erläuterung der Fig. 7.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird das Audiosignal NF über den Eingang E der Abtast-Halte-Schaltung 14 zugeführt. Ihr Abtastsignal H wird aus den den Tuner 3 umschaltenden Rechteckimpulsen, die ihrerseits aus einem Signal der Horizontalablenkstufe gebildet werden, wie folgt abgeleitet. Die Rechteckimpulse werden dem Frequenzvervielfacher 17 zugeführt, der ihre Frequenz f um den ganzzahligen Faktor k vergrößert. Außer der Ganzzahligkeitbedingung gilt für den Faktor k noch folgende zusätzliche Bedingung:

k £

^f u

Die Haltezeit t„ der Abtast-Halte-Schaltung 14 ergibt sich somit zu

Ή kf
u

- 16 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 '^ Fl 959

Das Ausgangssignal des Freguenzvervielfachers 17 wird dann der Impuls formerschaltung 16, beispielsweise einem monostabilen Multivibrator, zugeführt, der daraus bei fester Frequenz eine als Abtastsignal H der Abtast-Halte-Schaltung 14 geeignete Impulsfolge macht, wie sie in Fig. 6c gezeigt ist. Während der kurzen negativ gerichteten Impulse, deren Amplitude s in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Potential des Schaltungsnullpunkts identisch ist, wird abgetastet, und während der Impulszeiten mit dem positiven Amplitudenwert h wird der abgetastete Wert gespeichert, also gehalten.

Das Ausgangesignal NF der Abtast-Halte-Schaltung 14 ist in Fig. 6b gezeigt, in der auch das durch die Tunerumschaltung gestörte Audiosignal NF ebenso wie in Fig. 6a gezeigt ist. In Fig. 6a sind auch Zahlenwerte eingetragen, die einer derartigen Tunerumschaltung entsprechen, daß während jeder vierten Zeile eines Halbbildes auf das weitere Programm II umgeschaltet wird. Somit steht alle 256 ,us für mehr als 64 ,us keine Tonsignal zur Verfügung. Die Tonstörungen bestehen aus den ganzzahligen Vielfachen der Umschaltfrequenz f = 1/256 ,us = 3,9 kHz und deren Mischprodukten mit dem Audiosignal. Aus der oben erwähnten Bedingung für k ergibt sich ein Wert k = 3, so daß t„ = 85,3... ,us ist. Dieser Wert ist gerade etwas langer als die Gesamtstörungsdauer T, wenn der erwähnte Einschwingvorgang des Ton-ZF-Filters wesentlich kleiner als eine Zeilendauer gemacht wird, was praktisch möglich ist.

Das Ausgangssignal NF der Abtast-Halte-Schaltung 14 wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 noch über das Tiefpaßfilter geleitet, dessen obere Grenzfrequenz gleich der Hälfte der Frequenz f_TI des Abtastsignals H zu wählen ist. Am Ausgang A

ti

und somit am Eingang des Audio-Endverstärkers tritt das bandbegrenzte Audiosignal NF¹ auf.

- 17 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

Im erwähnten Fall mit f =3,9 kHz liegt die obere Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 15 somit bei 5,86 kHz. Da sowohl bei Sprach- als auch bei Musikübertragungen die Signalanteile im Frequenzbereich über 5 kHz gegenüber den zugehörigen Grundschwingungen zumindest um 40 dB kleiner sind und diese durch die Abtast-Halte-Schaltung weiter bedämpft werden, kann auf eine zur Vermeidung von Intermodulationen an sich erforderliche, jedoch schwierig realisierbare eingangsseitige Bandbegrenzung verzichtet werden. Im übrigen führt die Bandbegrenzung auf 5,86 kHz lediglich zu einer geringen Qualitätsminderung des Fernsehtons.

Ist jedoch diese Qualitätsminderung nicht akzeptabel, so kann nach der Weiterbildung der Fig. 7 die nach dem Abtast-Theorem an sich zwingend erscheinende Bandbegrenzung bei 5,86 kHz auf eine solche beim doppelten Wert 11,7 kHz gebracht werden, d. h., mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 7 läßt sich die durch das Abtast-Theorem an sich gegebene Begrenzung um den Faktor 2 verbessern. Hierzu ist parallel zum Signalweg über die Abtast-Halte-Schaltung 14 und das Tiefpaßfilter 15 nach Fig. 5 ein weiterer Signalweg vorgesehen, der die zweite Abtast-Halte-Schaltung 18, das Verzögerungsglied 21, den elektronischen Umschalter 23 und das Zusatz-Tiefpaßfilter 24 enthält.

Das Charakteristische dieses parallelen Signalwegs besteht darin, daß die Frequenz f „ des Abtastsignals H2 der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 18 doppelt so groß ist wie die Frequenz f_T. = kf des Abtastsignals H der Abtast-Halte-Schal-

H U

tung 14; es gilt also die Beziehung

^fH2 = ^2kfu *

Demzufolge ist anstatt des Frequenzvervielfachers 17 nach Fig. der Doppel-Frequenzvervielfacher 17' vorgesehen, der an seinen

- 18 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

beiden Ausgängen die beiden Frequenzen kf und 2kf erzeugt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist ferner die dritte Abtast-Halte-Schaltung 19 vorgesehen, mit der das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 15, das hier ein solches mit im Durchlaßbereich konstanter Laufzeit ist, abgetastet wird. Die Frequenz von dessen Abtastsignal H3 ist ebenfalls gleich 2kf ; es ist jedoch gegenüber dem Abtast-Signal H2 zeitlich verzögert, was mittels des ersten Verzögerungsglieds 20 erreicht wird.

Das Ausgangssignal der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 18 wird . mittels des zweiten Verzögerungsglieds 21 ebenfalls verzögert, deren Ausgang am Ruhekontakteingang 231 des elektronischen Umschalters 23 liegt. An dessen Arbeitskontakt 232 liegt der Ausgang der dritten Abtast-Halte-Schaltung 19, während an dessen Ausgang 234 der Eingang des Zusatz-Tiefpaßfilters 24 angeschlossen ist. Schließlich liegen am Steuereingang 23 3 die mittels des dritten Verzögerungsglieds 22 verzögerten Tuner-Umschalt-Rechteckimpulse. Die Verzögerungszeit t der drei Verzögerungsglieder 20, 21, 22 ist jeweils gleich der Summe der Signalverzögerungszeiten in der ersten Abtast-Halte-Schaltung 14 und dem Tiefpaßfilter 15.

In dem erwähnten Parallel-Zweig wird mit der doppelten Abtastfrequenz f„ abgetastet, die beim erwähnten Beispiel 23,4 kHz beträgt. Dabei wird von der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 18 ein Abtastwert mitten im gestörten Intervall entnommen. Dieser Abtastwert ist jedoch falsch und wird daher durch einen entsprechenden Wert aus dem bandbegrenzten Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 15 ersetzt, wobei die Summe der Signalverzögerungszeiten in der ersten Abtast-Halte-Schaltung 14 und dem Tiefpaßfilter 15 durch die Verzögerungszeit t der drei Ver-

- 19 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

zögerungsglieder 20, 21, 22 ausgeglichen wird. Jeder sechste Abtastwert ist somit ein bandbegrenzter. Da bei Sprach- und Musik-Übertragung, wie bereits erwähnt, die Signalanteile über 5 kHz zumindest um 40 dB kleiner sind als deren Grundschwingung, hat dieser sechste Abtastwert höchstens einen Amplitudenfehler von 1 %.

In Fig. 8 sind schließlich zur Erläuterung der Anordnung nach Fig. 7 noch einige Kurvenformen gezeigt, wobei in Fig. 8a das Audiosignal NF der Einfachheit halber sinusförmig gezeigt ist, das mit der Abtastfrequenz 2kf abgetastet wird. Dabei sind die der Abtastfrequenz kf entsprechenden Abtastwerte mit durchgezogenen Ordinaten und die zusätzlichen Abtastwerte bei der doppelten Frequenz punktiert gezeichnet. Zu den Zeitpunkten t.. , t„, t_, die in der Mitte eines Tuner-Umschaltimpulses der Dauer t liegen, kann jedoch kein Abtastwert des Audiosignals NF entnommen werden.

Fig. 8b zeigt das bandbegrenzte Ausgangssignal NF¹ des Tiefpaßfilters 15, das gegenüber dem Audiosignal NF nach Fig. 8a um die Verzögerungszeit t verzögert ist. Das Audiosignai NF¹ wird nun mittels der dritten Abtast-Halte-Schaltung, wie Fig. 8c zeigt, wiederum abgetastet, so daß nun zu den Zeitpunkten t. + t , t_ + t , t₃ + t die strichpunktierten Abtastwerte vorhanden sind. Diese werden dann mittels des Umschalters 23 dem im Parallelzweig mit den Schaltungsteilen 18, 21 auftretenden Signal an den den Zeitpunkten t.., t„_f t_ entsprechenden Stellen hinzugefügt.

Die Anordnung nach Fig. 7 kann daher nicht nur bei Anordnungen entsprechend dem ersten und dem zweiten Hauptpatent angewendet werden, sondern ist generell zur Rekonstruktion gestörter bandbegrenzter Signale geeignet,, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: ■

- 20 -

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl

a) Die Störungsdauer T ist kürzer als -^ / wenn f die im

ΐ. Ill 3. X

max

ungestörten Signal enthaltene höchste Frequenz ist (siehe Fig. 9a).

b) Die Wiederholfrequenz der Störung ist kleiner oder

gleich — · f (siehe Fig. 9a). ο max

c) Das ungestörte Signal hat ein solches Spektrum, daß die

Signal-Amplituden W bei Frequenzen oberhalb ^- · f gegenüber

- £ max

denen unterhalb ·=■ · f abnehmen oder kleiner sind

2 max

(siehe Fig. 9b).

Unter obigen Bedingungen kann also mit der Anordnung nach Fig. die durch das Abtast-Theorem an sich vorgegebene obere Grenzfrequenz um den Faktor 2 verbessert werden.

5 Blatt Zeichnung
mit 9 Figuren

909839/0421

Claims

Patentansprüche

J Fernsehempfänger mit einem Bildschirm, auf dem ein gewähltes erstes Programm wiedergegeben wird, und mit einer Einrichtung, mittels der zugleich ein weiteres Programm auf demselben Bildschirm wiedergegeben werden kann, nach

Patent (Patentanmeldung P 24 13 839.4-31), wobei die

Einrichtung zur Wiedergabe des weiteren Programms aus einer im Fernsehgerät vorhandenen Anordnung besteht, die in einem BiIdausschnitt des auf dem Bildschirm wiedergegebenen ersten Programms mindestens einen Bildausschnitt des weiteren Programms sichtbar macht und einen Speicher enthält, in dem der wiederzugebende Bildinhalt des weiteren Programms mit verminderter Zeilenzahl zunächst gespeichert wird und anschließend in entsprechender Position der Zeile des ersten Programms zur Darstellung des weiteren Programms zeilenweise abgerufen wird, wobei ferner für die gleichzeitige Wiedergabe beider Programme ein gemeinsamer Signal-

— ο —*

Mo/kn

20. März 1978

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

weg (Tuner, ZF-Verstärker, Videoverstärker) dient und . ein Schaltteil die Abstiminittel des Tuners während der zu speichernden Zeilen des Bildes des weiteren Programms von der Empfangsfrequenz des ersten Programms auf die des weiteren Programms umschaltet und wobei nach Patent ... (Patentanmeldung P 25 42 502.9) der letzte vor Beginn des Umschaltens des Tuners auf das weitere Programm gerade auftretende Signalwert des Audiosignals für eine Zeit, die etwa der Summe aus der Dauer der den Tuner umschaltenden Rechteckimpulse und aus der Einschwingzeit des Ton-ZF-Filters, der Gesamtstorungsdauer, gleich ist, mittels einer Abtast-Halte-Schaltung gespeichert und für diese Zeit dem Audio-Endverstärker anstatt des Audiosignals zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Halte-Schaltung (14) das Audiosignal (NF) dauernd mit einer Frequenz abtastet, die ein solches ganzzahliges Vielfaches (k) der Frequnz (f ) der den Tuner (3) umschaltenden Rechteckimpulse ist, daß die Haltezeit (t„) der Abtast-Halte-Schaltung (14)

ti

gerade noch länger als die Gesamtstorungsdauer (T) bleibt, daß das Ausgangssignal (NF ) der Abtast-Halte-Schaltung (14) dauernd dem Audio-Endverstärker zugeführt ist und daß das Abtastsignal (H) der Abtast-Halte-Schaltung (14) und die den Tuner (3) umschaltenden Rechteckimpulse von einem Signal der Horizontalablenkstufe (7) abgeleitet sind.
2. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang der Abtast-Halte-Schaltung (14) und den Eingang des Audio-Endverstärkers ein Tiefpaßfilter (15) eingefügt ist, dessen obere Grenzfrequenz gleich der Hälfte der Abtastsignal-Frequenz (f ) ist.
3. Fernsehempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (15) ein solches mit im Durchlaß-

909839/0421

E. Zaehringer - 2 Fl 959

bereich konstanter Laufzeit ist, daß das Audiosignal (NF) einer zweiten Abtast-Halte-Schaltung (18) zugeführt ist, deren Abtastsignal-Frequenz (f_Ho) doppelt so groß ist wie die der (ersten) Abtast-Halte-Schaltung (14), daß das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters (15) einer dritten Abtast-Halte-Schaltung (19) zugeführt ist, der über ein erstes Verzögerungsglied (20) das Abtastsignal (H2) der zweiten Abtast-Halte-Schaltung (18) zugeführt ist, deren Ausgang über ein zweites Verzögerungsglied (21) am Ruhekontakteingang (231) eines elektronischen Umschalters (23) liegt, an dessen Arbeitskontakteingang (232) der Ausgang der dritten Abtast-Halte-Schaltung (19) und an dessen Steuereingang (233) die den Tuner (3) umschaltenden Rechteckimpulse über ein drittes Verzögerungsglied (22) liegen, daß die Verzögerungszeit (t ) des ersten, zweiten und dritten Verzögerungsglieds (20, 21, 22) gleich der Summe der Signalverzögerungszeiten in der (ersten) Abtast-Halte-Schaltung (14) und dem Tiefpaßfilter (15) ist und daß am Ausgang (234) des elektronischen Umschalters (23) ein Zusatz-Tiefpaßfilter (24) liegt, dessen obere Grenzfrequenz doppelt so groß ist wie die des Tiefpaßfilters (15).

- 4

909839/0421