DE3437501A1 - Fernsehempfaenger mit hilfs-bildschirmanzeige - Google Patents

Description

USSN 541,075

AT: 12.10.1983 RCA 80274 Sch/Ri

RCA Corporation
New York, N.Y. 10020, V.St.A.

Fernsehempfänger mit Hilfs-Bildschirmanzeige

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernsehempfänger mit Vorkehrungen zur Darstellung einer Hilfsinformation auf dem Schirm einer Bildwiedergaberöhre zusätzlich zur normalen Videosignalinformation, wobei für eine BiIdschirmaustastung in Verbindung mit der Wiedergabe der Hilfsinformation gesorgt ist.

Viele Fernsehempfänger enthalten Vorkehrungen zur Darstellung von Hilfszeichen zur Angabe der Zeit, des Datums oder der Kanalnummer, auf welche der Empfänger abgestimmt ist. Die Darstellung alphanumerischer Zeichen für die Kanalabstimmung beinhaltet typischerweise komplexe Abstimmsysteme und zugehörige Symbolgeneratoren, die für billige Fernsehempfänger nicht in Frage kommen.

Ein einfaches und preiswertes Abstimmanzeigesystem, welches sich auch für billige Fernsehempfänger eignet, ist in der US-Patentschrift 4,390,902 beschrieben. Hierbei wird eine Abstimmanzeige in Form eines vertikalen Balkens erzeugt, wenn der Empfänger abgestimmt wird. Die Position des Balkens bezüglich der die Kanäle angebenden Nummern, die auf einer Skala neben dem Bildschirm vorgesehen sind, gibt die Nummer des Kanals an,

auf welchen der Empfänger jeweils abgestimmt ist. Das Abstimmsystem ist ein Signalsuchsystem, bei welchem sich der Abstimmanzeigebalken in Abhängigkeit von den im Kanalsuchbetrieb erzeugten Abstimmspannungen über den Schirm bewegt, wenn der Benutzer den Kanalwähler betätigt.

Gemäß den Prinzipien der hier zu beschreibenden Erfindung wird der Bildschirm ausgetastet und der Abstimmbalken erscheint auf dem dunkel getasteten Schirm, wenn der Empfänger über einen unbenutzten Kanal abgestimmt wird, in dem keine Videoinformation vorliegt, oder wenn der Empfänger über einen Kanal abgestimmt wird, dessen Videosignalinformation so schwach ist, daß sie vom Hintergrundrauschen (Schnee) nicht mehr unterschieden werden kann.

In dieser Hinsicht hat der Erfinder festgestellt, daß es im Falle eines■Abstimmanzeigesystems mit bewegtem Balken wünschenswert ist, daß der Betrachter die Kanäle, einschließlich unbenutzter Kanäle, auf die der Empfänger in einem bestimmten Zeitpunkt abgestimmt ist, klar identifizieren kann. In diesem Falle stört wiedergegebenes Hintergrundrauschen besonders, weil bei einem solchen Abstimmsystem der Betrachter auf den Abstimmbalken schaut. Tastet man den Bildschirm um den Abstimmbalken herum nicht dunkel, wenn der Empfänger über unbrauchbar schwache oder nicht aktive Kanäle abgestimmt wird, dann erscheint der Abstimmbalken gestört oder verdunkelt durch wiedergegebenes Hintergrundrauschen (Schnee oder Farbkonfetti), so daß es für den Betrachter schwierig ist, die Nummer des zugehörigen Kanals zu bestimmen. Der Abstimmbalken kann in hohem Ausmaß verdeckt werden, wenn der Störhintergrund hell ist.

Eine solche Schirmdunkeltastung ist besonders vorteilhaft, wenn der Empfänger über inaktive oder unbrauchbar schwache Kanäle im UHF-Bereich abgestimmt wird. Obgleich es viele UHF-Kanäle gibt, findet man in einer bestimmten Gegend typischerweise nur wenige aktive (also benutzte) UHF-Kanäle. Daher kann ein Signalsuchsystem relativ lange Zeit brauchen, um zwischen benutzten UHF-Kanälen abzustimmen, und in diesem Fall kann Hintergrundrauschen sehr stören.

Wegen der großen Anzahl von UHF-Kanälen liegen ferner ihre Identifizierungsnummern auf der Skala neben dem Bildschirm dicht beeinander. Es wäre für einen Betrachter schwierig, dicht nebeneinanderliegende UHF-Kanäle, beispielsweise die Kanäle 48 und 52, zu identifizieren, wenn der Abstimmbalken durch Hintergrundrauschen, das bei fehlender Schirmdunkeltastung entsteht, verzerrt oder überdeckt wird.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: 20

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers mit einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Figur 2 eine Ansicht eines Fernsehwiedergabegerätes und 25

Figur 3 ein Schaltbild zur Veranschaulichung von Details der Anordnung gemäß Figur 1.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Fernsehempfänger werden Fernsehsignale von einer Antenne ANT empfangen und mit Hilfe eines Abstimmsystems 10 abgestimmt. Die Fernsehsignale entsprechen beispielsweise den Kanälen 2-13 im VHF-Band und den Kanälen 14-83 im UHF-Band (für die Vereinigten Staaten). Das Abstimmsystem 10 enthält einen (nicht dargestellten) Kanalwähler, der von einem

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Betrachter zur Einleitung einer Kanalumschaltung betätigt wird, wobei der nächste aktive Kanal durch die zu beschreibende Suchlaufschaltung ermittelt wird. Das Abstimmsystem 10 erzeugt Bandwählsignale V-LO-VHF, V-HI-VHF und V-UHF zum Umschalten des Frequenzbereichs des Tuners und zur Erzeugung einer Abstimmspannung VT zur Steuerung der Freguenzselektion des Tuners. Das Zwischenfrequenzsignal (IF) vom Abstimmsystem 10 wird einer ZF-Verarbeitungsschaltung 12 zugeführt, die Scharfabstimm- und Verstärkungsregelsignale (AFT bzw. AGC) zur Steuerung des Abstimmsystems 10 liefert.

Eine Tonsignalverarbeitungsschaltung 14 erzeugt aus dem ZF-Signal ein Tonsignal, welches einem Lautsprecher LS zugeführt wird. Die ZF-Signalverarbeitungsschaltung 16 erzeugt aus dem ZF-Signal ein Videosignalgemisch, aufgrund dessen eine Videosignalverarbeitungsschaltung 16 Farbsignale Blau (B), Rot (R) und Grün (G) erzeugt. Diese Farbsignale B, R und G werden über Bildröhrentreiber 18 zugehörigen Elektroden der Bildröhre 20 zugeführt. Eine Synchronsignaltrennschaltung 22 leitet aus dem Videosignalgemisch ein Vertikalsynchronsignal VS ab, welches der Vertikalablenkschaltung 24 zur Erzeugung periodischer Vertikalablenksignale für die Vertikalablenkspule des Ablenkjoches 30 zugeführt wird. Außerdem erzeugt die Synchronsignaltrennschaltung 22 ein Horizontalsynchronsignal HS, welches über einen Block 48, dessen Funktion noch beschrieben werden wird, einem Horizontaloszillator 26 zu dessen Synchronisierung zugeführt wird. Der Oszillator 26 steuert die Horizontalablenkschaltung 28 zur Erzeugung periodischer Horizontalablenksignale in den Horizontalablenkspulen des Joches 30. Aufgrund der Farbsignale B, R und G und der Vertikal- und Horizontalablenksignale entsteht auf dem Schirm der Bildröhre 20 ein Wiedergabebild.

Ein Balkenanzeigegenerator 44 erzeugt auf dem Bildschirm eine Abstimmanzeige, wie Figur 2 veranschaulicht. Speziell wird ein vertikaler Balken 62 zu ausgewählten Zeiten auf dem Bildschirm 60 dargestellt. An der Frontseite 64 sind nahe dem Schirm 60 Kanalzahlen 66 für die VHF-Kanäle 2-13 und Kanalzahlen 68 für die UHF-Kanäle 14-83 angebracht. Die Horizontalposition des Balkens 62 bezüglich der Kanalzahlen oder Kanalnummern 66 bis 68 zeigt die Kanalnummer des gewählten Fernsehkanals an. Wie noch ausgeführt werden wird und wie in der bereits erwähnten US-PS 4,390,902 beschrieben ist, wird die Bildinformation 70 in der Nähe des Teils des Schirmes 60, wo der Balken 62 dargestellt wird, dunkel getastet, wenn der Balken erscheint, nachdem ein neuer Kanal festgestellt und abgestimmt worden ist, so daß der Balken 62 gleichförmig, ungestört und scharf erscheint. Während des Signalsuchlaufs bewegt sich der Balken je nach Abstimmspannung nach links bzw. rechts.

Der Balkendarstellungsgenerator 44 erzeugt ein Steuersignal VC für die Lage des Balkens 62 auf dem Schirm und wird im einzelnen anhand von Figur 3 beschrieben. Gemäß Figur 3 wird die Abstimmspannung VC durch Potentiometerspannungsteiler R1, R3 und R5 geteilt, und die herabgeteilten Spannungen VT an den Abgriffen von R1, R3 und R5 werden jeweils über Schalter Ξ1, S3 bzw. S5 zu einem Knoten N1 gekoppelt. Diese Schalter werden jeweils durch Bereichsumschaltsignale V-LO-VHF, V-HI-VHF und V-UHF leitend gemacht, wenn der gewählte Fernsehkanal im unteren VHF-Band, im oberen VHF-Band bzw. im UHF-Band liegt. In ähnlicher Weise werden am Knoten N2 Balkenpositions-Versetzspannungen erzeugt, wenn die Spannungen an den entsprechenden Abgriffen der Potentiometer R2, R4 und R6, abgeleitet aus der Betriebsspannung +V, über entsprechende Schalter S2, S4 und S6 zum Knoten N2 gekoppelt werden, wenn diese

Schalter aufgrund der erwähnten Bereichssignale leitend werden.

Ein Verstärker DA kombiniert die herabgeteilte Forin der Abstimmspannung VT am Knoten N1 mit der Versatzspannung am Knoten N2 zu einem Steuersignal VC, welches über eine Diode D zu einem Steueranschluß eines hinsichtlich seiner Haltezeit einstellbaren monostabilen Multivibrators 80 gekoppelt wird. Der Verstärker DA verändert die geteilte Abstimmspannung am Knoten N1 um einen Faktor -RF/RI und die Versatzspannung am Knoten N2 um einen Faktor [j + (RF/RI )J , wobei RI und RF die Werte der Widerstände RI und RF sind.

Für niedrige VHF-Kanäle 2-6 wird das Potentiometer R2 so eingestellt, daß der Balken 62 bei der Zahl "2" der Kanalnummernskala' 66 steht, wenn der Kanal 2 gewählt ist, und das Potentiometer R1 wird so eingestellt, daß der Balken 62- bei der Nummer "6" der Kanalnummernskala 66 steht, wenn der Kanal 6 gewählt ist. Für hohe VHF-Kanäle 7-13 wird R4 so eingestellt, daß der Balken 62 bei der Nummer "7" (nicht dargestellt) der Skala steht, wenn der Kanal 7 gewählt ist, und R3 wird so eingestellt, daß der Balken 62 bei der Nummer "13" steht, wenn der Kanal 13 gewählt ist. Für die UHF-Kanäle 14-83 wird R6 so eingestellt, daß der Balken 62 bei der Nummer "14" der Skala 68 steht, wenn der Kanal 14 gewählt ist, und R5 wird so eingestellt, daß der Balken 62 bei der Nummer "83" steht, wenn der Kanal 83 gewählt ist.

Der einstellbare monostabile Multivibrator 80 erzeugt an seinem Ausgang ein Triggerimpulssignal, dessen Beginn im wesentlichen mit dem von der Synchronimpulsersatzschaltung 48 zugeführten Synchronimpuls zusammenfällt (die Funktion dieser Schaltung wird noch erläutert),

und das Ende des Triggerimpulssignals wird gegenüber dem Ende des Synchronimpulses um einen Zeitraum verzögert, der durch die Größe des von der Kathode der Diode D erhaltenen Steuersignals abhängt. Ein Widerstand RX und ein Kondensator CX bestimmen die maximale Länge des Triggerimpulses und begrenzen sie gewünschtenfalls auf eine kürzere Dauer als diejenige einer Horizontalzeile. Das Steuersignal VC reduziert diese Dauer durch Begrenzung des Spannungsbereiches, über welchen CX aufgeladen und entladen wird.

Der monostabile Multivibrator 82 erzeugt ein Impulssignal an seinem Ausgang, das mit dem Ende des Triggersignals vom monostabilen Multivibrator 80 zusammen- fällt und die Breite des vertikalen Abstimmbalkens bestimmt. Die Dauer des Impulses vom monostabilen Multivibrator 82 wird durch ein Signal von einer Steuersignalquelle CS bestimmt, welche ein Steuersignal fester Größe liefert, so- daß das Impulssignal vom Multivibrator 82 ein konstante Zeitdauer hat, die wesentlich kürzer als die Periode des Horizontalablenksignals ist, beispielsweise etwa 0,6 Mikrosekunden. Dieses Balkenimpulssignal wird unabhängig davon, ob ein Balken angezeigt wird oder nicht, erzeugt und einem Eingang eines UND-Tores 84 zugeführt.

Der Ausgang des UND-Tores 84 ist mit einem Eingang eines ODER-Tores 85 gekoppelt, welches als weiteres Eingangssignal ein Signal SYNC VALID erhält, wie noch erläutert wird. Ist ein Abstimmanzeigebalken darzustellen, dann wird dem anderen Eingang des UND-Tores 84 ein Siqnal BALKEN zugeführt, das den Logikpegel "1" hat, so daß das vom monostabilen Multivibrator 82 erzeugte Balkenimpulssignal vom Ausgang des UND-Tores 84 und des ODER-Tores 85 zu den UND-Toren 86 und 88 gelangt. Die Erzeugung des Signals BALKEN wird noch im einzelnen erläutert. Der Balkenimpuls

wird durch das ODER-Tor 85 auch einem in Emittergrundschaltung betriebenen NPN-Treibertransistor T1 über einen Basiswiderstand RB1 zugeführt und als Signal AUSTASTEN über den Widerstand RC1 gekoppelt. Das Signal AUSTASTEN wird einem Austasttransistor in der Videosignalverarbeitungsschaltung 16 zugeführt. Das zeitliche Auftreten des Signals AUSTASTEN hängt über den monostabilen Multivibrator 80 von der Abstimmspannung VT ab.

Liegt der gewählte Fernsehkanal entweder im oberen oder unteren Teil des VHF-Bandes, dann wird das geeignete der Bandsignale V-LO-VHF bzw. V-HI-VHF über das ODER-Tor 87 auf einen Eingang des UND-Tores 88 gegeben, so daß das am Ausgang des UND-Tores 84 erscheinende Balkenimpulssignal über den Widerstand RB3, den Treibertransistor T3 und den Widerstand RC3 zum Rot-Bildröhrentreiber gelangt und ein ROT-Farbvideosignal erzeugt, so daß ein roter Balken erscheint. Falls der gewählte Fernsehkanal im UHF-Band liegt, dann wird ähnlich ein Bandsignal V-UHF einem Eingang des UND-Tores 86 zugeführt, so daß Balkenimpulse vom Ausgang des UND-Tores 84 über den Widerstand RB2, den Treiber T2 und den Widerstand RC2 zum Grün-Treiber gelangen und ein GRÜN-Farbsignal erzeugt wird, so daß ein grüner Balken erscheint.

Die Balkenwiedergabe kann unter bestimmten Bedingungen unterdrückt werden, so daß keine Beeinträchtigung ihres Aussehens auftritt. Das dem UND-Tor 89 zugeführte Vertikalrücklaufsignal VS niedrigen Logikpegels sperrt beide UND-Tore 89 und 88 und unterdrückt damit die Farbvideosignale ROT und GRÜN während des Vertikalrücklaufintervalls. Die Farbvideosignale ROT und GRÜN werden auch durch das UND-Tor 91 aufgrund des Bandwechselsignals BC niedrigen Logikpegels unterdrückt, wenn das Abstimmsystem von einem Bereich auf einen anderen umschaltet, also etwa zwischen VHF und UHF, und aufgrund des Mittenbandrücksetzsignals MBR niedrigen Logikpegels, wenn der

Tuner den Zwischenraum zwischen den Kanälen 6 und 7 im VHF-Band überspringt. Auf diese Weise wird die Position der Balkenanzeige nicht verwirrend verändert bei Übergängen der Abstimmspannung VT oder der Bandumschaltspannungen, wenn das Abstimmsystem zwischen den Bereichen umschaltet.

Eine Balkenabstimmanzeige erscheint immer beim Abstimmen und einen kurzen Zeitraum, beispielsweise 4 Sekunden, danach. Um dem Zuschauer in Erinnerung zu bringen, welcher Kanal gerade eingestellt ist, ist außerdem eine Taste KONTROLLE vorgesehen, um den Balken bei Bedarf für eine kurze Zeit, beispielsweise 4 Sekunden, wieder erscheinen zu lassen, nachdem auf einen Kanal abgestimmt worden ist. Während des Abstimmvorgangs vergleicht speziell ein Synchronvaliditätsdetektor 40 (Figur 1) den mittleren Pegel des empfangenen Synchronisationssignals HS mit einem Schwellwertpegel und erzeugt eine Anzeige SYNC VALID., die während der Abstimmung vorhanden ist, bis der nächste Kanal bestimmt ist. Ein monostabiler Multivibrator 42 erzeugt das Signal BALKEN fortlaufend, solange das Signal SYNC VALID quer zugeführt wird, und noch 4 Sekunden danach, wenn gültige Synchronisiersignale festgestellt werden. Der monostabile Multivibrator 42 erzeugt auch das Signal BALKEN für einen 4 Sekunden-Zeitraum nach der Erzeugung eines Signals KONTROLLE, also wenn der Benutzer die Taste KONTROLLE gedrückt hat.

Um zu vermeiden, daß der Abstimmbalken 62 ausgezackt oder fälschlich erscheint, wenn kein brauchbares Synchronisationssignal zwischen aktiven Kanälen vorhanden ist, stellt eine Ersatzschaltung 48 (Figur 1) sicher, daß dem Horizontaloszillator 26 immer geeignete Synchronisationssignale zugeführt werden. Zu diesem Zweck erzeugt der Oszillator 46 Sekundär-Horizontal-Synchronsignale SHS mit der Norm-Horizontal-Frequenz, beispielsweise 15,734 Hz

in den Vereinigten Staaten, welche der Ersatzschaltung 48 zugeführt werden. Werden Horizontal-Synchronsignale HS empfangen, so werden diese ebenfalls der Ersatzschaltung 48 zugeführt. Gemäß dem Schaltbild der Synchronimpuls-Ersatzschaltung 48 nach Figur 3 werden das Signal SYNC VALID und das normale Horizontalsignal HS dem UND-Tor 94 zugeführt, und das Signal SYNC VALID und das Sekundär-Horizontalsignal SHS werden dem UND-Tor 92 zugeführt. Das normale Synchronsignal HS gelangt zum NOR-Tor 96, wenn HS vorhanden und gültig ist, und das Sekundär-Synchronsignal SHS gelangt zum NOR-Tor 96 wenn HS nicht vorhanden oder ungültig ist. Das NOR-Tor 96, der Widerstand RC4 und der invertierende Pufferverstärkertransistor T4 bilden zusammen ein ODER-Tor zur Erzeugung von Horizontal-Synchronsignalen, welche dem Horizontaloszillator 26 zugeführt werden.

Mit Ausnahme des ODER-Tores 85 und der Zuführung des Signals SYNC VALID als Eingangssignal zu ihm ist das bis hier beschriebene Abstimmanzeigesystem in der US-Patentschrift 4,390,902 erläutert.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung dient das ODER-Tor 85 zur Dunkeltastung des gesamten BiIdschirms mit Ausnahme des Abstimmanzeigebalkens, wenn der Empfänger auf einen unbenutzten, inaktiven Kanal abgestimmt wird, in dem keine Videoinformation vorhanden ist, und wenn der Empfänger auf einen Kanal abgestimmt ist, in dem die Videosignalinformation hinsichtlich eines Schwellwertes so schwach ist, daß sie praktisch nicht mehr vom auf den Bildschirm erscheinenden Hintergrundrauschen unterscheidbar ist. In diesem Falle fehlt die Synchronkomponente des empfangenen Videosignals entweder vollkommen oder liegt unter einem Schwellwert, den sie normalerweise bei starken, qualitativ guten Videosignalen

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überschreitet. Dann hat das der Schaltung 48 zugeführte Signal SYNC VALID einen Logikpegel "1", infolge dessen das ODER-Tor 85 ein Ausgangssignal mit dem Logikpegel "1" erzeugt. Bei diesem Ausgangspegel des Tores 85 wird der Transistor T1 für die Dauer dieses Logikpegels leitend und steuert den Bildschirm mit Ausnahme des Abstimmbalkens dunkel. Der Abstimmbalken bleibt hierbei dargestellt, weil das Signal AUSTASTEN der Videosignalverarbeitungsschaltung 16 gemäß Figur 1 zugeführt wird, während die Aktivierungstreibersignale ROT und GRÜN für den Abstimmbalken dem Videosignalweg nach der Videosignalverarbeitungsschaltung 16 zugeführt werden, wie Figur 1 zeigt.

Somit wird der Abstimmanzeigebalken klar gegen einen gleichförmigen dunklen Bildschirmhintergrund wiedergegeben, wenn der Empfänger über inaktive oder unbrauchbare Kanäle abgestimmt wird, so daß der Betrachter solche Kanäle besser identifizieren kann.

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Claims (5)

1. Fernsehempfänger mit Hilfs-Bildschirmanzeige

   Patentansprüche

   \2/ Schaltung für einen Fernsehempfänger mit einem Tuner (10), der einen Kanalwähler zur selektiven Abstimmung des Empfängers von einem Kanal zum anderen aufweist, mit einer Videosignalverarbeitungsschaltung (16) zur Verarbeitung der vom Tuner empfangenen Videosignale und mit einer Bildwiedergabeeinrichtung (18, 20) zur Wiedergabe eines Bildes auf einem Bildschirm (60) aufgrund von Signalen, die Videosignale von der Videosignal verarbeitungsschaltuna beinhalten, mit einer Hilfssignalquelle (44), die Zeichensignale zur Wiedergabe auf der Bildwiedergabeeinrichtung liefert, und

   mit einer Austastschaltung (40), die mit dem Tuner und der Bildwiedergabeeinrichtung gekoppelt ist, um letztere selektiv auszutasten, so daß der Bildschirm gleichförmig ausgetastet ist, wenn der Empfänger nicht auf einen Kanal abgestimmt ist, der einen vorbestimmten Grad an Videoinformation enthält, wenn der Empfänger über eine Anzahl von Kanälen abgestimmt wird, gekennzeichnet durch eine Koppelschaltung (T2, T3) zur Kopplung des Hilfssignals zur Bildwiedergabeeinrichtung derart, daß die Zeicheninformation dem ausgetasteten Bildschirm überlagert wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem gleichförmig ausgetasteten Schirm überlagerte Hilfssignalinformation den Kanal, auf welchen der Empfänger abgestimmt ist, anzeigt.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abstimmanzeigeschaltung, die in Abhängigkeit vom Zustand "der Abstimmeinrichtung ein Signal liefert, welches bei Darstellung auf der Bildwiedergabeeinrichtung einen Abstimmbalken (62) in einer Position darstellt, die von der Größe der Abstimmspannung abhängt, und durch eine Koppelschaltung zur Kopplung des Abstimmbalkensignals an die Bildwiedergabeeinrichtung derart, daß der Abstimmbalken auf dem ausgetasteten Bildschirm erscheint.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tuner ein Signalsuchtuner ist, daß Kanäle bezeichnende Nummern (Skalen 66, 68) aufeinanderfolgend auf einer neben einer Kante des Bildschirms befindlichen Fläche (64) angeordnet sind und daß der dargestellte Abstimmbalken senkrecht zur Richtung der Kanalnummernfolge verläuft.

   1 5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Kanalnummernfolge horizontal verläuft und daß der dargestellte Abstimmbalken entlang der Richtung der Kanalnummernfolge beweg-
5. 5 lieh ist.