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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen
Bildqualitätsregelung
zur Verwendung bei einem FM-Ausgleicher für eine Aufnahme- oder Wiedergabeschaltung
für Videorecorder,
Videokameras mit eingebautem Videorecorder (sogenannte Camcorder)
oder dergleichen.
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Stand der
Technik
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Allgemein
ist das FM-Signal, das in Videorecordern oder Camcordern verwendet
wird, aus einer Trägerwelle
und einem diskreten oberen und unteren Frequenzband (unteres Seitenband
und oberes Seitenband) zur Trägerwelle
zusammengesetzt. Der Frequenzbereich der Trägerwelle für das NTSC-System reicht von 3.4 bis 4.4 MHz, während der
Frequenzbereich der Trägerwelle
für das
PAL-System von 3.8 bis 4.8 MHz reicht. Das untere Seitenband des
Signals um 1.5 MHz herum regelt die Auflösung des Bilds. Wenn das FM-Signal
des Videobilds demoduliert wird, bestimmt das Amplitudenverhältnis zwischen
der Trägerwelle
und dem unteren Seitenband die Schärfe des Videobilds. D. h.,
je größer die Amplitude
des unteren Seitenbands ist, desto klarer wird das Bild.
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1 ist
ein Blockschaltbild, das eine typische FM-Wiedergabeausgleichsschaltung
für konventionelle
Videorecorder darstellt. Ein FM-Signal, das
von einem Videokopf 1 ausgegeben wird, wird um etwa 60
dBs in einem AGC-Verstärker 2 (automatischer
Verstärkungsregelungsverstärker) verstärkt und
das verstärkte
Signal wird zu einem Spitzenerzeugungsverstärker 3 (Peaking-Verstärker) geleitet. Die
Frequenzgänge
des Videokopfs und des Videobands nehmen mit zunehmender Frequenz
ab (siehe 2). Um das Auftreten des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens und
dergleichen zu verhindern, unterzieht der Spitzenerzeugungsverstärker 3 das FM-Signal
einer ausgleichenden Spitzenerzeugungsbehandlung im hohen Frequenzbereich,
wie durch eine gestrichelte Linie in 2 dargestellt
ist. Dadurch erhält
das FM-Ausgangssignal einen Gesamtfrequenzgang wie in 3 darge stellt.
Dieses FM-Signal wird in einen FM-Begrenzer 4 eingegeben und
dann in einem FM-Demodulator 5 demoduliert. Das demodulierte
Signal wird anschließend
einer vorbestimmten Helligkeitssignalbehandlung unterzogen.
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Um
die Austauschbarkeit zwischen verschiedenen Gerätearten zu ermöglichen,
ist es notwendig, einen Spielraum zum Verhindern des Auftretens
des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens unter
Berücksichtigung
der verschiedenen Leistungen von Videobändern oder der unterschiedlichen
Aufnahmeeigenschaften, die von den einzelnen Videorecordern für das Aufnehmen
auf die Bänder
abhängen,
sicherzustellen. Deshalb wird das FM-Signal wie in 3 dargestellt
besonders in einem Frequenzbereich um 5 MHz herum hervorgehoben,
der die weiße
Anzeige im Helligkeitssignal bestimmt.
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4 zeigt
zwei Spektren von FM-Signalen (als Ausgangssignale des AGC-Verstärkers),
von denen eines für
ein digitales Signal des Testbilds etc. steht und das andere für ein üblicherweise
ausgestrahltes Videobild. Da das Signal des Testbilds ausgestrahlt
wird, während
sein unteres Seitenband verstärkt
ist, wird das Bild bis in den winzigsten Bereich wiedergegeben,
aber es kann keine großen
Spielräume
gegen das Schwarz-Weiß-Umkehrphänomen liefern.
Bezüglich
des normalen Bilds ist die Signalhöhe im unteren Seitenband klein,
speziell bei 1.5 MHz um etwa 20 dBs kleiner als beim Testbild. Dementsprechend
liefert das normale Bild einen größeren Spielraum für das Schwarz-Weiß-Umkehrphänomen.
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Die
Kennlinie eines FM-Ausgleichers für die Wiedergabe im Videorecorder
wird so eingestellt, dass für
ein Bild hoher Auflösung
(ein digitales Bild wie z. B. ein Testbild) das wiedergegebene FM-Signal
breit um den Frequenzbereich um 5 MHz herum verstärkt wird,
der der weißen
Anzeige entspricht, um das Auftreten des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens während der
Demodulation des wiedergegebenen FM-Signals zu verhindern.
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Obwohl
diese Einstellung das Auftreten des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens in dem Bild hoher Auflösung verhindert,
wird die Amplitude des unteren Seitenbandes relativ klein im Verhältnis zur
Amplitude der Trägerwelle,
wodurch die Schärfe
im demodulierten Helligkeitssignal verringert wird. Bezüglich der
Eigenschaften von Videoköpfen
und Videobändern
wird andererseits der Rauschanteil mit steigender Frequenz wie in 2 dargestellt
größer, so dass
das Träger-zu-Rausch-Verhältnis (C/N)
abnimmt. Da der Frequenzbereich (5 MHz) mit verringertem C/N der
Spitzenerzeu gungsbehandlung unterzogen wird, wird das Rauschen um
den Spitzenerzeugungsbereich wie in 3 gezeigt
ebenfalls größer, wodurch
das Signalzu-Rausch-Verhältnis
(S/N) des Videoausgangssignals abnimmt. Da die Amplitude des unteren
Seitenbandes im Vergleich zur Trägerwelle
relativ klein wird, wird die Amplitude des demodulierten Helligkeitssignals
im Hochfrequenzbereich wie in 5 dargestellt
ebenfalls klein, und deshalb wird es schwierig, Bilder mit hoher
Schärfe herzustellen.
Obwohl das FM-Signal
einen relativ großen
Spielraum gegen das Schwarz-Weiß-Umkehrphänomen liefert,
ist somit die tatsächliche
Situation derart, dass die Schärfe
und die S/N-Eigenschaften im Originalsignal nicht vollständig ausgenutzt
werden können.
Wenn ein Wiedergabegerät hoher
Auflösung
wie ein S VHS-Gerät verwendet wird,
ist es weiterhin richtig, dass das Signal genau wiedergegeben wird,
aber die Originalquelle identisch mit geringer Schärfe wiedergegeben
wird, wodurch lediglich unklare Bilder anstelle eines Bilds hoher
Auflösung
erzeugt werden.
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JP-A-5
143905 offenbart ein Verfahren zum Verhindern des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens, indem
der Widerstandswert eines variablen Widerstands eingestellt wird,
um die Amplitude des Frequenzgangs auszugleichen, und ein entsprechendes Gerät.
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JP-A-3
209668 offenbart eine Schaltung zum Verhindern des Umkehrphänomens in
einem Magnetaufzeichnungs- und -wiedergabegerät. JP-A-3 209668 offenbart
eine Schaltung mit einem anpassbaren Ausgleicher, bei der der Frequenzgang
des Ausgleichers in Übereinstimmung
mit dem Ausgangssignal eines Nulldurchgangsdetektors geregelt wird.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es
ist wünschenswert,
eine Vorrichtung zur automatischen Bildqualitätsregelung zu schaffen, die so
ausgebildet ist, dass die Amplituden des Spektrums im unteren Seitenband
des FM-Signals auf einem Niveau angeglichen werden, das einen optimalen
S/N-Wert und die beste Auflösung
ermöglicht, wodurch
es möglich
wird, scharfe Bilder herzustellen. Die Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
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Das
erste Merkmal der Erfindung liegt darin, dass eine Vorrichtung zur
automatischen Bildregelung aufweist: einen AGC-Verstärker zum
Verstärken eines
FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein gleich mäßiges Amplitudenspektrum
zu erzielen; eine variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband zum Erzeugen einer Spitze im unteren Seitenband des vom AGC-Verstärker ausgegebenen
FM-Signals; einen Filter im unteren Seitenband zum Extrahieren des Spektralanteils
im unteren Seitenband aus dem FM-Signal, das dem Spitzenerzeugungsprozess
unterzogen wurde; eine Spitzendetektionsschaltung zum Umwandeln
der maximalen Amplitude des Spektralanteils im unteren Seitenband
des extrahierten FM-Signals
in eine Gleichspannung; und einen Vergleicher zum Vergleichen der
erhaltenen Gleichspannung mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung
auszugeben, wobei die von dem Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung
der variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband zugeführt wird,
um eine Rückkopplungsschleife
zu bilden, so dass die Amplituden des unteren Seitenbandspektrums
des von der variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband ausgegebenen FM-Signals
gleichmäßig werden.
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Gemäß dem zweiten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: einen AGC-Verstärker
zum Verstärken
eines FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein
gleichmäßiges Amplitudenspektrum zu
erzielen; eine variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband zum Erzeugen einer Spitze im unteren Seitenband des von
dem AGC-Verstärker
ausgegebenen FM-Signals; eine FM-Demodulationsschaltung
zum Demodulieren des FM-Signals, das dem Spitzenerzeugungsprozess
unterzogen wurde; einen Hochpassfilter des Helligkeitssignals zum
Extrahieren des hochfrequenten Spektralanteils aus dem von der FM-Demodulationsschaltung
ausgegebenen Helligkeitssignal; eine Spitzendetektionsschaltung
zum Umwandeln der maximalen Amplitude des hochfrequenten Spektralanteils
des extrahierten Helligkeitssignals in eine Gleichspannung; und
einen Vergleicher zum Vergleichen der erhaltenen Gleichspannung
mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung auszugeben, wobei die
von dem Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung der variablen Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband zugeführt
wird, um eine Rückkopplungsschleife
zu bilden, so dass das Ausgangsspektrum des Helligkeitssignals gleichmäßig wird.
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Gemäß einem
dritten Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen
Bildregelung, die das oben erwähnte
erste oder zweite Merkmal besitzt, desweiteren einen Schwingkreis
auf, der sich aus einer Spule, einem Kondensator und einer Diode
zusammensetzt und der mit der variablen Spitzenerzeugungssschaltung
für das
untere Seitenband verbunden ist, wobei die vom Vergleicher ausgegebene
Fehlerspannung an die Diode angelegt wird und der Verstärkungsfaktor
für das
untere Seitenband durch die sich ändernde Impedanz geregelt wird,
wenn sich der durch die Diode fließende Strom verändert.
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Gemäß dem vierten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: eine Aufnahmeausgleichsschaltung zum Regeln eines FM-Signals,
das durch einen Begrenzer geleitet wurde, so dass das Aufnahmesignal
einen vorbestimmten Frequenzgang aufweist; eine variable Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband zum Erzeugen einer Spitze im unteren Seitenband
des FM-Signals, das von der Aufnahmeausgleichsschaltung ausgegeben
wird; einen Filter im unteren Seitenband zum Extrahieren des Spektralanteils
im unteren Seitenband aus dem FM-Signal,
das dem Spitzenerzeugungsprozess unterzogen wurde; eine Spitzendetektionsschaltung
zum Umwandeln der maximalen Amplitude des Spektralanteils im unteren
Seitenband des extrahierten FM-Signals in eine Gleichspannung; und
einen Vergleicher zum Vergleichen der erhaltenen Gleichspannung
mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung auszugeben, wobei
die vom Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung der variablen Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband zugeführt
wird, um eine Rückkopplungsschleife
zu bilden, so dass das untere Seitenband des FM-Aufnahmesignals
so aufgenommen wird, dass es ein gleichmäßiges Amplitudenspektrum besitzt.
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Gemäß dem fünften Merkmal
der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: einen AGC-Verstärker
zum Verstärken
eines FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein
gleichmäßiges Amplitudenspektrum zu
erhalten; eine erste variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband zum Erzeugen einer Spitze im unteren Seitenband des wiedergegebenen
FM-Signals, das vom AGC-Verstärker
ausgegeben wird; eine Aufnahmeausgleichsschaltung zum Regeln eines
FM-Aufnahmesignals,
das durch einen Begrenzer geleitet wurde, so dass das Aufnahmesignal
einen vorbestimmten Frequenzgang aufweist; eine zweite variable
Spitzenerzeugungsschaltung für das
untere Seitenband zum Erzeugen einer Spitze im unteren Seitenband
des FM-Aufnahmesignals, das von der Aufnahmeausgleichsschaltung
ausgegeben wird; einen Filter im unteren Seitenband zum Extrahieren
des Spektralanteils im unteren Seitenband aus dem FM-Eingangssignal;
eine Spitzendetektionsschaltung zum Umwandeln der maximalen Amplitude
des Spektralanteils im unteren Seitenband des extrahierten FM-Signals
in eine Gleichspannung; einen Vergleicher zum Vergleichen der erhaltenen Gleichspannung
mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung selektiv an die
erste variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband und
die zweite variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband auszugeben; und
Schaltmittel, die zwischen dem Filter im unteren Seitenband und
der ersten und zweiten variablen Spitzenerzeugungsschaltung angeordnet
sind, wobei im Wiedergabemodus die erste variable Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband mit dem Filter im unteren Seitenband mittels der
Schaltmittel verbunden ist, um eine Rückkopplungsschleife zu bilden,
während
im Aufnahmemodus die zweite variable Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband mit dem Filter im unteren Seitenband mittels der
Schaltmittel verbunden ist, um eine andere Rückkopplungsschleife zu bilden.
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Gemäß dem sechsten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: einen AGC-Verstärker
zum Verstärken eines
FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein gleichmäßiges Amplitudenspektrum
zu erhalten; eine FM-Demodulationsschaltung zum Demodulieren des
vom AGC-Verstärker
ausgegebenen FM-Signals; eine variable Helligkeitssignalhochpass-Spitzenerzeugungsschaltung
zum Erzeugen einer Spitze im hochfrequenten Spektralanteil des von
der FM-Demodulationsschaltung
ausgegebenen Helligkeitssignals; einen Helligkeitssignalfilter zum
Extrahieren des hochfrequenten Spektralanteils des Helligkeitssignals,
das dem Spitzenerzeugungsprozess unterzogen wurde; eine Spitzendetektionsschaltung
zum Umwandeln der maximalen Amplitude des extrahierten Helligkeitssignals
in eine Gleichspannung; und einen Vergleicher zum Vergleichen der
erhaltenen Gleichspannung mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung
auszugeben, wobei die vom Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung
der variablen Helligkeitssignalhochpass-Spitzenerzeugungsschaltung zugeführt wird, um
eine Rückkopplungsschleife
zu bilden, so dass das hochfrequente Bandspektrum des Helligkeitssignals
gleichmäßig wird.
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Gemäß dem siebten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: einen AGC-Verstärker
zum Verstärken
eines FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein
gleichmäßiges Amplitudenspektrum zu
erzielen; eine FM-Demodulationsschaltung zum Demodulieren des vom
AGC-Verstärker
ausgegebenen FM-Signals; eine vari able Helligkeitssignalhochpass-Spitzenerzeugungsschaltung
zum Erzeugen einer Spitze im hochfrequenten Spektralanteil des Helligkeitssignals,
das von der FM-Demodulationsschaltung ausgegeben wird; einen Helligkeitssignalhochpassfilter
zum Extrahieren des hochfrequenten Spektralanteils des Helligkeitssignals
aus dem Videosignal, das in den Videoeingangsanschluss auf der Seite
des Videorecorders vom Videoausgangsanschluss auf der Seite des
Fernsehempfängers
eingegeben wurde; eine Spitzendetektionsschaltung zum Umwandeln
der maximalen Amplitude des extrahierten Helligkeitssignals in eine
Gleichspannung; und einen Vergleicher zum Vergleichen der erhaltenen
Gleichspannung mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung
auszugeben, wobei die vom Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung
der variablen Helligkeitssignalhochpass-Spitzenerzeugungsschaltung
zugeführt
wird, um eine Rückkopplungsschleife zu
bilden, so dass das Spektrum des Helligkeitssignals, das auf dem
Fernsehempfänger
wiedergegeben wird, gleichmäßig wird.
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Gemäß dem achten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: einen AGC-Verstärker
zum Verstärken
eines FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein
gleichmäßiges Amplitudenspektrum zu
erzielen; eine variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband zum Erzeugen einer Spitze im unteren Seitenband des vom
AGC-Verstärker
ausgegebenen FM-Signals; einen Filter im unteren Seitenband zum
Extrahieren des Spektralanteils im unteren Seitenband aus dem vom
AGC-Verstärker
ausgegebenen FM-Signal; eine Spitzendetektionsschaltung zum Umwandeln
der maximalen Amplitude des extrahierten Spektralanteils im unteren Seitenband
in eine Gleichspannung; und einen Vergleicher zum Vergleichen der
erhaltenen Gleichspannung mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung
auszugeben, wobei die vom Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung
der variablen Spitzenerzeugungsschaltung im unteren Seitenband zugeführt wird,
und die Amplitude im unteren Seitenband des FM-Signals, das von
der variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband ausgegeben
wird, in Übereinstimmung
mit der Amplitude im unteren Seitenband des vom AGC-Verstärker ausgegebenen
FM-Signals geregelt wird.
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Gemäß dem neunten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung,
die das erste Merkmal aufweist, weiterhin auf: eine Hüllkurvendetektionsschaltung
zum Detektieren der Hüllkurve
der Spannung des vom Videokopf ausgegebenen FM-Signals, wobei die
von der Spitzendetektionsschaltung ausgegebene Gleichspannung mit
der Hüllkurvendetektionsspannung überlagert wird,
die von der Hüllkurvendetektionsschaltung
ausgegeben wird.
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Gemäß dem zehnten
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung,
die das erste Merkmal aufweist, weiterhin auf: eine Hüllkurvendetektionsschaltung
zum Detektieren der Hüllkurve
der Spannung des vom Videokopf ausgegebenen FM-Signals, und eine
Invertiererschaltung zum Invertieren der Hüllkurvendetektionsspannung,
die von der Hüllkurvendetektionsschaltung ausgegeben
wird, wobei die in den Vergleicher eingegebene Referenzspannung
mit dem invertierten Signal der Hüllkurvendetektionsspannung überlagert wird,
das von der Invertiererschaltung ausgegeben wird.
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Gemäß dem elften
Merkmal der Erfindung weist eine Vorrichtung zur automatischen Bildregelung
auf: einen AGC-Verstärker
zum Verstärken
eines FM-Signals, das von einem Videokopf ausgegeben wird, um ein
gleichmäßiges Amplitudenspektrum zu
erhalten; eine Spitzenerzeugungsschaltung zum Erzeugen einer Spitze
in einem Frequenzbandbereich, der der weißen Anzeige des Helligkeitssignals in
dem vom AGC-Verstärker
ausgegebenen FM-Signal
entspricht; einen Filter im unteren Seitenband zum Extrahieren des
Anteils im unteren Seitenband des vom AGC-Verstärker ausgegebenen FM-Signals; einen Verstärkungsregelungsverstärker, der
es ermöglicht,
dass der extrahierte Anteil im unteren Seitenband des FM-Signals
durch Spannungsregelung variiert wird; eine Mischschaltung zum Vermischen
des verstärkungsgeregelten
Anteils im unteren Seitenband des FM-Signals mit dem Ausgangssignal der
Spitzenerzeugungsschaltung; einen Filter im unteren Seitenband zum
Extrahieren des Anteils im unteren Seitenband aus dem Ausgangssignal
der Mischschaltung; eine Spitzendetektionsschaltung zum Umwandeln
der maximalen Amplitude des Spektralanteils im unteren Seitenband,
der durch den Filter im unteren Seitenband extrahiert wurde, in
eine Gleichspannung; und einen Vergleicher zum Vergleichen der erhaltenen
Gleichspannung mit einer Referenzspannung, um eine Fehlerspannung
auszugeben, wobei die vom Vergleicher ausgegebene Fehlerspannung
verwendet wird, um den Verstärkungsregelungsverstärker zu
regeln und dadurch das Spektrum im unteren Seitenband des FM-Signals
zu regeln, das auf einem annähernd
gleichmäßigen Niveau
durch einen Begrenzer geleitet werden soll.
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Bei
dem oben genannten ersten Merkmal der Erfindung wird ein FM-Signal,
das von einem Videokopf ausgegeben wird, durch einen AGC-Verstärker verstärkt, um
ein gleichmäßiges Amplitudenspektrum zu
schaffen, und das verstärkte
Signal wird einer variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband
zugeführt,
welche eine Schaltung zum Erzeugen einer Spitze im Spektrum des
unteren Seitenbandes um zum Beispiel 1.5 MHz herum ist und durch
die Gleichspannung geregelt wird. Das Ausgangssignal wird demoduliert
und einer vorbestimmten Helligkeitssignalbehandlung unterzogen.
Das Spitzenerzeugungsausgangssignal wird durch den Filter und die
Spitzendetektionsschaltung zum Detektieren der Amplituden des unteren
Seitenbandes verarbeitet, so dass die maximale Amplitude in eine Gleichspannung
umgewandelt wird. Diese Gleichspannung wird dem variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere
Seitenband zugeführt,
um eine Rückkopplungsschleife
zu bilden. Somit wird das FM-Signal automatisch geregelt, so dass
die Amplituden des Spektrums im unteren Seitenband des FM-Signals gleichmäßig werden,
wodurch das Größenverhältnis zwischen
der Trägerwelle
und dem Anteil im unteren Seitenband des FM-Signals als konstant
eingestellt werden kann und somit eine scharfe Bildanzeige realisiert
wird.
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Bei
dem oben erwähnten
zweiten Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung so konfiguriert,
dass das im FM-Demodulator demodulierte Helligkeitssignal negativ
auf die variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband rückgekoppelt
wird. Dieses Helligkeitssignal wird zu einem Helligkeitssignalhochpassfilter
geleitet, der aus einem Hochpassfilter oder einem Bandpassfilter
zum Extrahieren eines Frequenzbereichs um 2 MHz herum besteht. Anschließend wird ähnlich zum
ersten Merkmal der Erfindung das Ausgangssignal vom Helligkeitssignalhochpassfilter
in der Spitzendetektionsschaltung in eine Gleichspannung umgewandelt.
Die Gleichspannung wird mit einer Referenzspannung verglichen, um
eine Fehlerspannung zu erzeugen, die wiederum negativ auf die variable
Spitzenerzeugungsschaltung für
das untere Seitenband rückgekoppelt
wird. Somit verändert
die Fehlerspannung die Höhe
der Spitzenerzeugung im unteren Seitenband und folglich wird das
Ausgangsspektrum des Helligkeitssignals gleichmäßig, so dass es möglich wird,
die selben Effekte wie beim ersten Merkmal der Erfindung zu erhalten.
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Beim
oben erwähnten
dritten Merkmal der Erfindung wird die variable Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband gemäß dem ersten oder zweiten
Merkmal der Erfindung mit einem Schwingkreis verbunden, der aus
einer Spule, einem Kondensator und einer Diode zusammengesetzt ist. Die
Werte der Spule und des Kondensators werden so eingestellt, dass
der Frequenzanteil, der durch die variable Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband maximal verstärkt
wird, geregelt wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers wird zur
Diode geleitet. Der Verstärkungsfaktor
für das
untere Seitenband wird durch die sich ändernde Impedanz geregelt,
wenn sich der Stromfluss durch die Diode ändert.
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Beim
oben erwähnten
vierten Merkmal der Erfindung wird das FM-Aufnahmesignal, das dem Begrenzer unterzogen
wurde, zum Aufnahmeausgleicher geleitet, in dem das Ausnahmesignal
auf einen vorbestimmten Frequenzgang geformt wird. Nach Durchlaufen
der variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband wird
das Signal mit dem Videokopf aufgezeichnet. Das Ausgangssignal der
variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere Seitenband wird
durch den Filter und die Spitzendetektionsschaltung geleitet, um
zu einer Gleichspannung umgewandelt zu werden. Die Gleichspannung
wird negativ auf die variable Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband rückgekoppelt.
Da das Ausgangssignal der variablen Spitzenerzeugungsschaltung für das untere
Seitenband so eingestellt wird, dass die Gleichspannung, die dem
Vergleicher zugeführt
wird, gleich der Referenzspannung sein kann, ist es möglich, die
Amplituden des Frequenzspektrums des unteren Seitenbandes mit einigen
besonders herausragenden Amplituden auf ein gleichmäßiges Niveau
zu regeln.
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Beim
fünften
Merkmal der Erfindung ist eine Reihenschaltung des Filters im unteren
Seitenband, der Spitzendetektionsschaltung und des Vergleichers wie
oben beschrieben über
ein Schaltmittel zum Schalten der Funktion zwischen dem Wiedergabe- und
Aufzeichnungsmodus einerseits mit dem ersten variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere
Seitenband in der Wiedergabeschaltung oder andererseits mit dem
zweiten variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere Seitenband in
der Aufnahmeschaltung an ihrer Ausgangsseite verbunden. Im Wiedergabemodus
verbindet das Schaltmittel den ersten variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere
Seitenband mit dem Filter im unteren Seitenband. Im Aufnahmemodus
verbindet das Schaltmittel den zweiten variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere
Seitenband mit dem Filter im unteren Seitenband. Dadurch wird es
möglich,
entweder im Wiedergabe- oder im Aufnahmemodus automatisch die Amplituden
des Frequenzspektrums des unteren Seitenbands mit einigen besonders
herausragenden Amplituden auf ein gleichmäßiges Niveau zu regeln.
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Beim
sechsten Merkmal der Erfindung wird das demodulierte Helligkeitssignal
in den variablen Spitzenerzeugungsverstärker für den Hochfrequenzbereich eingegeben,
wo der hochfrequente Anteil einem Spitzenerzeugungsprozess unterzogen
wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird einer vorbestimmten
Signalbearbeitungshandlung unterzogen. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird
ebenfalls durch den Helligkeitssignalhochpassfilter, die Spitzendetektionsschaltung
und den Vergleicher geleitet, um negativ auf den variablen Spitzenerzeugungsverstärker für den Hochfrequenzbereich
rückgekoppelt
zu werden. Der Helligkeitssignalhochpassfilter detektiert den hochfrequenten
Anteil des Helligkeitssignals. Die Spitzendetektionsschaltung wandelt das
Maximum des detektierten Signals in eine Gleichspannung um. Der
Vergleicher vergleicht die Gleichspannung mit einer Referenzspannung,
um eine Fehlerspannung zu erzeugen. Die Fehlerspannung wird auf
die variable Helligkeitssignalhochpass-Spitzenerzeugungsschaltung
rückgekoppelt, so
dass das Spektrum im Hochfrequenzbereich des Helligkeitssignals
auf ein gleichmäßiges Niveau
geregelt werden kann.
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Beim
siebten Merkmal der Erfindung wird das Ausgangssignal von der variablen
Helligkeitssignal-Spitzenerzeugungsschaltung für den Hochfrequenzbereich zum
Helligkeitssignalhochpassfilter geleitet, wo der hochfrequente Spektralanteil
des Helligkeitssignals extrahiert wird, um auf ein im wesentlichen
gleichmäßiges Niveau
geregelt zu werden. Das Ausgangssignal des Helligkeitssignalhochpassfilters
wird in die Spitzendetektionsschaltung eingegeben, wo die maximale
Amplitude des Frequenzspektralanteils in eine Gleichspannung umgewandelt
wird. Die Gleichspannung wird in den Vergleicher eingegeben, in
dem die Gleichspannung mit einer Referenzspannung verglichen wird,
um eine Fehlerspannung zu erzeugen. Die Fehlerspannung wird negativ
auf den variablen Spitzenerzeugungsverstärker für den Hochfrequenzbereich rückgekoppelt.
Um das Auftreten des Überschwingens
zu verhindern, wird das Spektrum des Helligkeitssignals, das im
Fernsehempfänger
wiedergegeben werden soll, gleichmäßig gemacht, indem die Kennlinien
des Videobilds im Videoaufnahme-/-wiedergabegerät in Übereinstimmung mit den Kennlinien
des Fernsehempfängers
angepasst werden, insbesondere durch Erhöhen oder Absenken des Frequenzgangs
im Hochfrequenzbereich.
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Beim
oben erwähnten
achten Merkmal der Erfindung wird das Ausgangssignal des AGC-Verstärkers in
den Filter im unteren Seitenband eingegeben, wo die Amplituden des
Frequenzspektralanteils im Bereich unterhalb der Frequenz der Trägerwelle des
FM-Signals auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Niveau geregelt werden.
Das Ausgangssignal des Filters im unteren Seitenband wird in die
Spitzendetektionsschaltung geleitet, wo die maximale Amplitude des
Frequenzspektralanteils in eine Gleichspannung umgewandelt wird.
Die Gleichspannung wird zu dem Vergleicher geleitet, in dem die
Gleichspannung mit einer Referenzspannung verglichen wird, um eine Fehlerspannung
zu erzeugen. Die Fehlerspannung wird der variablen Spitzenerzeugungsschaltung
für das
untere Seitenband zugeführt.
Dadurch werden die Amplituden des Spektrums im unteren Seitenband
des Ausgangssignals vom AGC-Verstärker derart geregelt, dass
die Gleichspannung, die dem Vergleicher zugeführt wird, gleich der Referenzspannung
sein kann. Somit ist es möglich,
die Amplituden des Frequenzspektrums des unteren Seitenbandes automatisch
mit einigen besonders herausragenden Amplituden auf ein gleichmäßiges Niveau
zu regeln.
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Beim
neunten Merkmal der Erfindung wird das Ausgangssignal des Videokopfes
einer Hüllkurvendetektionsschalung
zugeführt.
Das so detektierte Signal wird mit dem Ausgangssignal der Spitzendetektionsschaltung überlagert.
Dementsprechend kann der Verstärkungsfaktor
für das
untere Seitenband in Übereinstimmung
mit dem Niveau der Hüllkurvendetektionsschaltung
eingestellt sein. D. h., es ist möglich, den Verstärkungsfaktor
für das
untere Seitenband als Reaktion auf das Niveau des Wiedergabeausgangssignals
des Videokopfes zu variieren.
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Beim
oben erwähnten
zehnten Merkmal der Erfindung kann der selbe Effekt, der beim neunten Merkmal
der Erfindung erhalten wurde, erhalten werden, indem die Hüllkurvendetektionsspannung
invertiert wird, obwohl die Referenzspannung, die in den Vergleicher
eingegeben wird, in Übereinstimmung mit
der Hüllkurvendetektionsspannung
variiert wird.
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Beim
oben erwähnten
elften Merkmal der Erfindung wird das untere Seitenband des vom AGC-Verstärker ausgegebenen
FM-Signals unter Verwendung des Filters im unteren Seitenband extrahiert.
Das so extrahierte Signal wird dem Verstärkungsregelungsverstärker zugeführt, wo
die Amplituden des unteren Seitenbandspektrums durch die Spannungsregelung
geregelt variiert werden. Bei diesem Schritt wird das Niveau der
Amplituden auf ein Niveau gerade unterhalb der Grenze eingestellt, oberhalb
der die Schwarz-Weiß-Umkehr auftritt.
Das so verstärkungsgeregelte
untere Seitenband wird in der Mischschaltung mit dem Ausgangssignal
des Spitzenerzeugungsverstärkers
vermischt. Das untere Seitenband wird aus dem Mischausgangssignal durch
den Filter im unteren Seitenband extrahiert und der Spitzendetektionsschaltung
zugeführt,
in der die maximale Amplitude des extrahierten Spektrums des unteren
Seitenbandes in eine Gleichspannung umgewandelt wird. Die erhaltene
Gleichspannung wird mit einer Referenzspannung im Vergleicher verglichen,
um eine Fehlerspannung auszugeben. Diese vom Vergleicher ausgegebene
Fehlerspannung ist darauf ausgerichtet, den Verstärkungsregelungsverstärker zu
steuern. Somit wird das Spektrum des unteren Seitenbandes des eingegebenen
FM-Signals auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Niveau geregelt, um den
Gütefaktor
des Schwingkreises unverändert
zu lassen. Dementsprechend ist es möglich, das Auftreten einer
scharfen Erhöhung
des Signalniveaus lediglich bei einer lokalen Frequenz zu verhindern.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer konventionellen FM-Wiedergabeausgleichsschaltung
zeigt;
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2 ist
ein Kennliniendiagramm, das den Frequenzgang eines FM-Signals zeigt;
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3 ist
ein Kennliniendiagramm, das einen Gesamtfrequenzgang eines FM-Signals nach einer Spitzenerzeugungsbehandlung
zeigt;
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4 ist
ein Kennliniendiagramm, das Spektren von Bildsignalen zeigt;
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5 ist
ein Kennliniendiagramm, das den Frequenzgang des Helligkeitssignals
zeigt;
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6 ist
ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Qualitätsregelung
zeigt;
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7 ist
ein Kennliniendiagramm, das den Frequenzgang eines FM-Signals zeigt;
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8 ist
ein Kennliniendiagramm, das den Frequenzgang eines Filters im unteren
Seitenband zeigt;
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9 ist
ein Blockschaltbild, das einen Rückkopplungsschaltkreis
auf einen variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere Seitenband zeigt;
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10 ist
ein Kennliniendiagramm, das den Frequenzgang für verschiedene Fehlerspannungen eines
Vergleichers zeigt;
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11 ist
ein Blockschaltbild, das eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung zeigt;
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12 ist
ein Blockschaltbild, das eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung
zeigt;
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13 ist
ein Blockschaltbild, das eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualtitätsregelung
zeigt;
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14 ist
ein Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualtitätsregelung;
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15 ist
ein Blockschaltbild, das eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung zeigt;
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16 ist
ein Blockschaltbild, das eine siebte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung zeigt;
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17 ist
ein Blockschaltbild, das eine achte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung
zeigt; und
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18 ist
ein Blockschaltbild, das eine neunte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung zeigt.
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Möglichkeiten zum Ausführen der
Erfindung
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Im
folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
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Ausführungsform 1
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6 ist
ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung
zeigt. In dieser Zeichnung gibt ein Videokopf 11 ein FM-Signal
aus, das Umwandlungsfarbinformationen im Niedrigfrequenzbereich
enthält.
Dieses FM-Signal wird in einem AGC-Verstärker 12 (Verstärkungsregelverstärker) um
z. B. etwa 60 dBs verstärkt,
so dass das Ausgangssignal ein gleichmäßiges Amplitudenniveau besitzt.
Dieses Ausgangssignal wird einem Spitzenerzeugungsverstärker 14 und
einer AGC-Detektionsschaltung 13 zugeführt. Der AGC-Verstärker 12 und
die AGC-Detektionsschaltung 13 bilden eine Schleife, so
dass die maximale Amplitude des FM-Signals den Frequenzbereich (3.8 MHz
für das
PAL-System, 3.4 MHz für
das NTSC-System) regelt, der dem Synchronisationssignalabschnitt
des Helligkeitssignals entspricht, um ein gleichmäßiges Amplitudenspektrum
zu erzielen.
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Das
FM-Signal, das vom Videokopf 11 ausgegeben wird, besitzt
einen Frequenzgang wie in 7 dargestellt,
bei dem die Ausgangsleistung mit steigender Frequenz abnimmt. Dieses
Merkmal ist verantwortlich für
die Erzeugung des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens.
Um dies zu verhindern, ist der Spitzenerzeugungsverstärker 14 darauf
ausgerichtet, eine Spitze im Spektrum des Ausgangssignals um 5 MHz
herum zu erzeugen, wie durch die gestrichelte Linie in 7 dargestellt
ist, so dass das Auftreten des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens verhindert
wird, das üblicherweise
auftritt, wenn das Helligkeitssignal von der schwarzen zur weißen Anzeige übergeht.
Hier ist der Spitzenerzeugungsverstärker 14 mit einer
Spule L1, einem Kondensator C1 und
einem Widerstand R1 verbunden, um eine Einstellung
der Spitzenerzeugungsfrequenz bei etwa 5 MHz zu ermöglichen.
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Das
Ausgangssignal des Spitzenerzeugungsverstärkers 14 wird dem
variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband zugeführt,
wo im Signal im unteren Seitenbandbereich bei etwa 1.5 MHz eine
Spitze erzeugt wird. Das Ausgangssignal des variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 15 für das untere
Seitenband wird dann durch eine FM-Begrenzerschaltung 16 begrenzt,
und anschließend
wird das Signal durch einen FM-Demodulator 17 geleitet
und einer nächsten
Stufe zugeführt,
bei der das Signal einem vorbestimmten Helligkeitssignalprozess
unterzogen wird.
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Gleichzeitig
wird das andere Ausgangssignal des variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 15 für das untere
Seitenband in einen Filter 18 im unteren Seitenband eingegeben,
der aus einem Tiefpassfilter oder einem Bandpassfilter mit dem in 8 dargestellten
Frequenzgang besteht, durch den der Frequenzspektralanteil unterhalb
der Trägerwelle
des FM-Signals extrahiert wird und die Amplituden des extrahierten
Spektralanteils auf etwa das selbe Niveau eingestellt werden. Das
Ausgangssignal des Filters 18 im unteren Seitenband wird
einer Spitzendetektionsschaltung 19 zugeführt, in
der die maximale Amplitude des Frequenzspektralanteils in eine Gleichspannung
umgewandelt wird. Diese Gleichspannung wird einem Vergleicher 20 zugeführt, in dem
das Signal mit einer Referenzspannung V verglichen wird, um eine
Fehlerspannung zu erzeugen. Der variable Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband ist mit einer Spule L2, einem
Kondensator C2 und einer Diode D in dieser
Reihenfolge verbunden, um einen Schwingkreis zu bilden. Hierbei ist
es durch den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband möglich,
die zu verstärkende
Frequenz einzustellen und zu regeln, indem die Werte der Spule L2 und des Kondensators C2 eingestellt
werden. Die Fehlerspannung wird an die zuvor erwähnte Diode D über ein
Register R2 angelegt, um eine negative Rückkopplungsschleife
auf den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband zu bilden. Dieser negative Rückkopplungsschaltkreis ist
in 9 dargestellt. Die Fehlerspannung vom Vergleicher 20 lässt einen Strom
i vom Vergleicher 20 in die Diode D fließen, wodurch
sich die Impedanz ändert.
D. h., die Schaltung ist so konstruiert, dass die Spitzenerzeugungshöhe für den unteren
Seitenbandbereich um 1.5 MHz herum als Reaktion auf die Fehlerspannung
variiert werden kann (siehe 10).
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Dadurch
wird das Ausgangssignal des variablen Spitzenerzeugungsverstärkers für das untere Seitenband
so eingestellt, dass es mit der Gleichspannung übereinstimmt, die dem Vergleicher
zugeführt
wird. Wenn es also einige besonders herausragende Amplituden im
Frequenzspektrum im unteren Seitenband gibt, werden diese deshalb
automatisch auf ein gleichmäßiges Niveau
geregelt. Somit wird das Amplitudenverhältnis zwischen der Trägerwelle und
dem unteren Seitenband konstant gemacht, um dadurch eine verbesserte
Bildschärfe
zu erzielen.
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Aufgrund
des Unterschieds in den Aufzeichnungskennlinien von einzelnen Videorecordern
oder aufgrund des Unterschieds der Ausgabekennlinien der einzelnen
Videobänder
können
einige aufgezeichnete Bilder deutlich wiedergegeben werden, während andere
unscharf sind. Bei dieser Ausführungsform
können
jedoch deutlich aufgezeichnete Informationen als ein deutlicheres
Bild wiedergegeben werden, während
ein wenig unscharf aufgezeichnete Informationen ebenfalls als deutliches
Bild wiedergegeben werden. Dies liegt daran, dass 1) die FM-Ausgangssignale
dieser Aufzeichnungsbänder
automatisch auf eine FM-Kennlinie mit gleichmäßigem Verlauf eingestellt werden;
und 2) keine Notwendigkeit für
den FM-Ausgleicher besteht, einen Spielraum in seinen Kennlinien
zum Verhindern des Schwarz-Weiß-Umkehrphänomens vorzusehen,
wie es in einem konventionellen Gerät erforderlich ist. Da die
Wiedergabe der Informationen auf dem Videoband der Spitzenerzeugungshandlung
im unteren Frequenzband unterzogen wird, in dem C/N (Träger-zu-Rausch-Verhältnis) gute
Ergebnisse liefert, verbessert dieses Merkmal desweiteren auch S/N (Signal-zu-Rausch-Verhältnis).
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Ausführungsform 2
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11 ist
ein Blockschaltbild, das eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Diese Ausführungsform
ist charakterisiert durch die Anordnung eines Helligkeitssignalhochpassfilters 22,
einer Spitzendetektionsschaltung 23 und eines Vergleichers 24 auf
der Ausgangsseite eines FM-Demodulators 17, um eine negative
Rückkopplungsschleife
auf einen variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband zu bilden.
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D.
h., wie in der ersten Ausführungsform
wird ein FM-Signal als Ausgangssignal aus einem Videokopf 11 durch
einen AGC-Verstärker 12,
einen Spitzenerzeugungsverstärker 14,
den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband und einen FM-Begrenzer 16 geleitet, um in den FM-Demodulator 17 eingegeben
zu werden, in dem das Eingangssignal zu dem auszugebenden Helligkeitssignal
demoduliert wird. Dieses Helligkeitssignal wird in den Helligkeitssignalhochpassfilter 22 eingegeben,
der aus einem Hochpassfilter oder einem Bandpassfilter zum Extrahieren
eines Frequenzbereichs um 2 MHz herum besteht. Das Ausgangssignal
des Helligkeitssignalhochpassfilters 22 wird zur Spitzendetektionsschaltung 23 geleitet,
wo die maximale Amplitude des Frequenzspektralanteils in eine Gleichspannung
umgewandelt wird. Diese Gleichspannung wird zu einem Vergleicher 24 geleitet,
in dem das Signal mit einer Referenzspannung V verglichen wird,
um eine Fehlerspannung zu erzeugen. Der variable Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband ist mit einer Spule L2, einem
Kondensator C2 und einer Diode D in dieser
Reihenfolge verbunden, um einen Schwingkreis zu bilden. Die Fehlerspannung
wird an eine Anode der oben erwähnten
Diode D über
ein Register R2 angelegt, um eine negative
Rückkopplungsschleife
auf den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere Seitenband
zu bilden.
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Wie
in der ersten Ausführungsform
werden die Werte der Spule L2 und des Kondensators
C2 so eingestellt, dass eine Spitzenerzeugungsfrequenz bei
etwa 1.5 MHz festgelegt wird. Die Fehlerspannung verursacht auf ähnliche
Weise die Änderung der
Impedanz der Diode D, um dadurch die Spitzenerzeugungshöhe für den unteren
Seitenbandbereich um 1.5 MHz zu verändern. Dadurch kann das Spektrum
des Helligkeitssignals gleichmäßig gemacht werden,
wodurch es möglich
wird, die selben Effekte wie bei der ersten Ausführungsform zu erzielen.
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Ausführungsform 3
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12 ist
ein Blockschaltbild, das eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung
zeigt. Diese Vorrichtung zur automatischen Bildqualitätsregelung
besteht aus Aufnahme- und Wiedergabeteilen. In der Zeichnung ist
ein Videokopf 11 mit einem Wechselschalter 32 zum
Umschalten zwischen dem Wiedergabemodus (PB) und dem Aufzeichnungsmodus
(REC) verbunden. Der Aufnahmeteil ist wie in der ersten Ausführungsform
aus einem AGC-Verstärker 12,
einem Spitzenerzeugungsverstärker 13,
einem ersten variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband, einer FM-Begrenzerschaltung 16 und einem FM-Demodulator 17 zusammengesetzt,
in dem ein FM-Signal demoduliert wird, um einer Helligkeitssignal-Verarbeitungsschaltung 25 zugeführt zu werden,
so dass ein vorbestimmter Prozess durchgeführt wird.
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Bezüglich des
Aufzeichnungsteils wird das Videosignal in eine Anhebungsschaltung 26 eingegeben,
in der der hochfrequente Anteil verstärkt wird. Dann wird das Signal
in einer FM-Modulationsschaltung 27 moduliert. Desweiteren
wird das Signal durch eine FM-Begrenzerschaltung 28 begrenzt
und anschließend
in eine Aufnahmeausgleichsschaltung 29 eingegeben, in der
das Signal so modifiziert wird, dass es einen vorbestimmten Frequenzgang
aufweist. Anschließend
wird das Signal durch einen zweiten variablen Spit zenerzeugungsverstärker 30 für das untere
Seitenband und einen Aufnahmeverstärker 31 geleitet,
um durch den Videokopf 11 aufgezeichnet zu werden.
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Sowohl
mit dem ersten als auch dem zweiten variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 bzw. 30 für das untere
Seitenband ist an deren Ausgangsseite eine Reihenschaltung eines
Filters 18 im unteren Seitenband, einer Spitzendetektionsschaltung 19 und
eines Vergleichers 20 verbunden, wie in der ersten Ausführungsform
beschrieben, und zwar über
einen Wechselschalter 33 zum Umschalten zwischen dem Wiedergabe-
und dem Aufzeichnungsmodus. Das Ausgangssignal des Vergleichers 20 wird
zum ersten oder zweiten variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 bzw. 30 für das untere
Seitenband geleitet. D. h., das Ausgangssignal des ersten oder zweiten
variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 15, 30 für das untere
Seitenband wird negativ durch die obige Reihenschaltung auf den
ersten oder zweiten variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15, 30 für das untere
Seitenband rückgekoppelt.
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Im
Wiedergabemodus sind die Wechselschalter 32 und 33 mit
ihren entsprechenden Anschlüssen
für den
Wiedergabemodus (PB) verbunden. Die so gebildete Schaltung bewirkt
die selbe Funktion wie die in der ersten Ausführungsform beschriebene Schaltung.
D. h., das Ausgangssignal des ersten variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 15 für das untere
Seitenband wird durch den Filter 18 im unteren Seitenband
und die Spitzendetektionsschaltung 19 verarbeitet, um eine
Gleichspannung zu erzeugen. Der Vergleicher 20 vergleicht
die Gleichspannung mit einer Referenzspannung V, um eine Fehlerspannung
zu erzeugen. Diese Fehlerspannung wird negativ auf den ersten variablen
Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband rückgekoppelt.
Als Reaktion auf die Fehlerspannung wird die Spitzenerzeugungshöhe um 1.5
MHz (im unteren Seitenband) variiert.
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Im
Aufzeichnungsmodus andererseits sind die Wechselschalter 32 und 33 mit
ihren entsprechenden Anschlüssen
für den
Aufzeichnungsmodus (REC) verbunden. Das Ausgangssignal des zweiten variablen
Spitzenerzeugungsverstärkers 30 für das untere
Seitenband wird durch den Filter 18 im unteren Seitenband,
die Spitzendetektionsschaltung 19 und den Vergleicher 20 verarbeitet,
um eine negative Rückkopplungsschleife
zu bilden. Deshalb wird wie im Wiedergabemodus die Spitzenerzeugungshöhe um 1.5
MHz herum im unteren Seitenband als Reaktion auf die vom Vergleicher 20 gelieferte
Fehlerspannung variiert.
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Auf
diese Weise wird das Ausgangssignal des ersten oder zweiten variablen
Spitzenerzeugungsverstärkers 15, 30 für das untere
Seitenband derart eingestellt, dass es der Gleichspannung entspricht,
die in den Vergleicher 20 eingegeben wird. Wenn es also
einige besonders herausragende Amplituden des Frequenzspektrums
des unteren Seitenbands gibt, werden diese daher automatisch auf
ein gleichmäßiges Niveau
geregelt. Somit wird im Wiedergabemodus das Amplitudenverhältnis zwischen der
Trägerwelle
und dem unteren Seitenband wie in der ersten Ausführungsform
konstant gemacht, um dadurch Bilder einer hohen Auflösung wiederzugeben.
Im Aufnahmemodus ist es wahrscheinlich, dass ein hoch aufgelöstes Signal
aufgezeichnet wird, unabhängig
davon, welchen Inhalt das Videobild besitzt.
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Ausführungsform 4
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13 ist
ein Blockschaltbild, das eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung
zeigt. In der Zeichnung wird ein FM-Signal als Ausgangssignal eines
Videokopfs 11 durch einen AGC-Verstärker 12, einen Spitzenerzeugungsverstärker 14,
einen FM-Begrenzer 16 und einen FM-Demodulator 17 geleitet,
so dass das Eingangssignal zum Helligkeitssignal demoduliert wird.
Das so demodulierte Helligkeitssignal wird in einen variablen Spitzenerzeugungsverstärker 34 für den hohen
Frequenzbereich eingegeben, in dem der hochfrequente Anteil einer Spitzenerzeugung
unterzogen wird. Das Ausgangssignal vom Verstärker 34 wird dann
in der nächsten Stufe
einer vorgeschriebenen Signalverarbeitungshandlung unterzogen. Das
Ausgangssignal des Verstärkers 34 wird
ebenfalls durch einen Helligkeitssignalhochpassfilter 22,
eine Spitzendetektionsschaltung und einen Vergleicher 24 geleitet,
um eine negative Rückkopplungsschleife
auf den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 34 für den Hochfrequenzbereich
zu bilden.
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Diese
Schaltung funktioniert folgendermaßen: Der Helligkeitssignalhochpassfilter 22 detektiert den
hochfrequenten Anteil des Helligkeitssignals; die Spitzendetektionsschaltung 23 wandelt
das Maximum des detektierten Signals in eine Gleichspannung um;
und der Vergleicher 24 vergleicht die Gleichspannung mit
einer Referenzspannung V, um eine Fehlerspannung zu erzeugen. Diese
Fehlerspannung wird auf die variable Helligkeitssignalhochpass-Spitzenerzeugungsschaltung 34 rückgekoppelt,
so dass das Spektrum im Hochfrequenzbereich des Helligkeitssignals
auf eine gleichmäßige Form geregelt
werden kann. Somit kann der hochfrequente Anteil des Helligkeitssignals,
der einfach abgeschwächt
werden kann, ausgeglichen werden, wodurch es möglich ist, scharfe Bilder zu
erzeugen.
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Ausführungsform 5
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Die
Qualität
des Videobilds wird durch die Kennlinien eines Fernsehempfängers und
die Gesamteigenschaften des Systems bestimmt. Es könnte in
Erwägung
gezogen werden, dass ein exzellentes Bild hoher Auflösung erzielt
werden kann, wenn sowohl der Fernsehempfänger als auch das Videoaufzeichnungs-/-wiedergabegerät in der
Lage sind, Bilder hoher Qualität
zu liefern. In der Praxis treten jedoch das Überschwingen etc. im Gesamtsystem
auf, um unerwartet eine Verschlechterung der Bildqualität zu verursachen.
Um mit solchen Auswirkungen fertig zu werden, ist diese Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass das Spektrum des Videosignals im Fernsehempfänger detektiert
wird, um den Frequenzgang des Videobilds zu regeln und somit eine verbesserte
Bildqualität
zu erhalten.
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14 ist
ein Blockschaltbild, das eine fünfte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildregelung zeigt. In der Zeichnung wird das
Ausgangssignal des Videokopfes 11 in einem AGC-Verstärker 1 verstärkt, um
ein gleichmäßiges Amplitudenniveau
zu erhalten. Anschließend
wird das verstärkte
Signal zu einer FM-Ausgleichsschaltung 38 geleitet, die
aus einem Spitzenerzeugungsverstärker
und einem variablen Spitzenerzeugungsverstärker für das untere Seitenband besteht.
Das Ausgangssignal der FM-Ausgleichsschaltung 38 wird von
einer FM-Begrenzerschaltung 16 und einem FM-Demodulator 17 verarbeitet,
um somit als demoduliertes Signal ausgegeben zu werden. Das Ausgangssignal
der FM-Ausgleichsschaltung 38 wird auch einer Detektorschaltung 39 zugeführt, die
aus einem Filter im unteren Seitenband, einer Spitzendetektionsschaltung
und einem Vergleicher besteht, um eine negative Rückkopplungsschleife
auf die FM-Ausgleichsschaltung 38 zu bilden. Die FM-Ausgleichsschaltung 38 und
die Detektorschaltung 39 besitzen die selbe Konfiguration
und Wirkungsweise wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Schaltungen.
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Das
von der FM-Demodulationsschaltung 17 ausgegebene Helligkeitssignal
wird der Spitzenerzeugungsbehandlung bezüglich des Hochfrequenzbereichs
unterzogen, und zwar mittels des variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 34 für den hohen
Frequenzbereich, und anschließend
wird das Ausgangssignal mit dem Farbsignal vermischt, um zu einem Fernsehempfänger 43 ausgegeben
zu werden. Das von der FM-Demodulationsschaltung 17 ausgegebene
Helligkeitssignal wird auch einer ersten Synchronsignaltrennschaltung 40 zugeführt, wo
das synchrone Signal vom Helligkeitssignal getrennt wird. Das vom
Fernsehempfänger
ausgegebene Videosignal wird einer zweiten Synchronsignaltrennschaltung 42 zugeführt, wo
das synchrone Signal vom Helligkeitssignal getrennt wird. Das so
separierte synchrone Signal im Videoaufzeichnungs-/-wiedergabegerät und das
synchrone Signal vom Fernsehempfänger
werden bezüglich
ihrer Phasen in einer Phasenvergleicherschaltung 41 verglichen.
Wenn die zwei synchronen Signale phasengleich sind, wird ein Wechselschalter 44 auf
B gestellt, so dass das vom Fernsehempfänger 43 ausgegebene
Videobild zu einem Helligkeitssignalhochpassfilter 22 geleitet
wird, der aus einem Hochpassfilter oder einem Bandpassfilter besteht,
so dass der hochfrequente Spektralanteil des Helligkeitssignals
extrahiert wird. Das Ausgangssignal des Helligkeitssignalhochpassfilters 22 wird
in eine Spitzendetektionsschaltung 23 eingegeben, wo die
maximale Amplitude des Frequenzspektralanteils in eine Gleichspannung
umgewandelt wird. Die Gleichspannung wird in einen Vergleicher 24 eingegeben,
in dem die Gleichspannung mit einer Referenzspannung V verglichen
wird, um eine Fehlerspannung zu erzeugen. Die Fehlerspannung wird
negativ auf den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 34 für den hohen
Frequenzbereich rückgekoppelt. Somit
wird das Spektrum des Helligkeitssignals, das im Fernsehempfänger 43 wiedergegeben
werden soll, gleichmäßig gemacht,
indem der hochfrequente Anteil des Videosignals im Videoaufzeichnungs-/-wiedergabegerät geregelt
wird, um damit das Auftreten von Überschwingen und dergleichen zu
verhindern.
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Wenn
die synchronen Ausgangssignale, die im Videoaufzeichnungs-/-wiedergabegerät und über den
Fernsehempfänger
getrennt wurden, nicht phasengleich sind, wird das Ausgangssignal
des variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 34 für den hohen Frequenzbereich
in den Helligkeitssignalhochpassfilter 22 eingegeben. Dann
wird das Ausgangssignal des Helligkeitssignalhochpassfilters 22 durch
die Spitzendetektionsschaltung 23 und den Vergleicher 24 geleitet,
um eine negative Rückkopplungsschleife auf
den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 34 für den hohen
Frequenzbereich zu bilden. Diese Schaltungskonfiguration ist identisch
zur Schaltung in der vierten Ausführungsform, und deshalb kann das
Spektrum des Helligkeitssignals im Hochfrequenzbereich gleichmäßig geregelt
werden.
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Wenn
die synchronen Ausgangssignale, die im Videoaufzeichnungs-/-wiedergabegerät und über den
Fernsehempfänger
getrennt wurden, phasengleich sind, wird das Spektrum des Helligkeitssignals,
das im Fernsehempfänger
wiedergegeben werden soll, geregelt, um gleichmäßig zu sein, indem beide Kennlinien
der Videoseite und der Fernsehseite anstelle der Ausgangskennlinien
lediglich auf der Videoseite verwendet werden. Dadurch ist es möglich, ein
verbessertes und scharfes Bild wiederzugeben, das eine hohe Bildqualität im einzelnen
Fernsehempfänger
liefern kann.
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Ausführungsform 6
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15 ist
ein Blockschaltbild, das eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildregelung zeigt. Das FM-Ausgangssignal vom
Videokopf 11 wird in einem AGC-Verstärker 12 verstärkt, um
ein gleichmäßiges Amplitudenniveau
zu erhalten. Anschließend wird
das verstärkte
Signal einem Spitzenerzeugungsverstärker 14 zugeführt, durch
einen variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband, einen FM-Begrenzer 16 und einen FM-Demodulator 17 geleitet,
um als Helligkeitssignal ausgegeben zu werden, das für die nächste Stufe
vorgesehen ist. Das Ausgangssignal des AGC-Verstärkers 12 wird einem
Filter 18 im unteren Seitenband zugeführt, der aus einem Tiefpassfilter
oder einem Bandpassfilter besteht, durch den die Amplituden des
Frequenzspektralanteils unterhalb der Trägerwelle des FM-Signals auf
im wesentlichen das selbe Niveau eingestellt werden. Das Ausgangssignal
des Filters 18 im unteren Seitenband wird in eine Spitzendetektionsschaltung 19 eingegeben,
in der die maximale Amplitude des Frequenzspektralanteils in eine Gleichspannung
umgewandelt wird. Diese Gleichspannung wird in einen Vergleicher 20 eingegeben, in
dem das Signal mit einer Referenzspannung V verglichen wird, um
eine Fehlerspannung zu erzeugen. Diese Fehlerspannung wird über ein
Register R2 in den variablen Spitzenerzeugungsverstärker 15 für das untere
Seitenband eingegeben. Die Anwendung der Fehlerspannung variiert
die Impedanz der Diode D. D. h., die Schaltung ist so konstruiert,
dass die Spitzenerzeugungshöhe
für das
untere Seitenband um 1.5 MHz herum als Reaktion auf die Fehlerspannung
variiert werden kann.
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Dadurch
wird das Ausgangssignal des variablen Spitzenerzeugungsverstärkers 15 für das untere
Seitenband in Übereinstimmung
mit dem Niveau des unteren Seitenbandes des Ausgangssignals des AGC-Verstärkers 12 geregelt.
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D.
h., wenn das Niveau des unteren Seitenbandes des Ausgangssignals
des AGC-Verstärkers niedrig
ist, arbeitet die Schleifenschaltung, so dass das Niveau des unteren
Seitenbandes erhöht
wird. Wenn das Niveau des unteren Seitenbandes zu hoch ist, bewirkt
die Schleifenschaltung, dass das Niveau abgesenkt wird. Mit anderen
Worten wird der Videobildinhalt, der vom Videoband wiedergegeben
wird, automatisch derart geregelt, dass ein Videobild mit einer
geringen Schärfe
bezüglich
der Schärfe
verbessert wird, um einen starken Kontrast zu liefern, während ein
Videobild mit einem zu starken Kontrast einen sanfteren Kontrast
erhält,
so dass das Schwarz-Weiß-Phänomen nicht
auftritt. Da unabhängig
von der Bildqualität
der Videobildquelle die Niveaus des Frequenzspektrums des wiedergegebenen
Signals auf ein gleichmäßiges Niveau
geregelt werden, ist es deshalb möglich, konstant Videobilder hoher
Qualität
herzustellen, wenn das Frequenzniveau so eingestellt wird, dass
die beste Bildqualität geliefert
wird.
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Ausführungsform 7
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Die
Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
funktioniert so, dass das Signal das selbe Spektrum bekommt, unabhängig davon,
ob der SP-Modus
oder der LP-Modus des Videorecorders vorliegt, und dass der gesamte
Signalstrom als Bilder mit hohem Kontrast wiedergegeben wird. Es
gibt jedoch Fälle,
bei denen ein Band, das im LP-Modus aufgenommen wurde, einige Abschnitte
enthält,
die unter Entmagnetisierung aufgenommen wurden, was zu einem kleinen
Ausgangssignal führt.
Es gibt zum Beispiel den Fall, bei dem die Beschichtung mit magnetischen
Partikeln an einigen Stellen des Bandes abgeblättert ist. Sogar in einem solchen
Fall wird der Abschnitt mit kleinem Ausgangssignal ausgeglichen, so
dass der Abschnitt mit der abgeblätterten Beschichtung deutlich
wiedergegeben wird. Wenn das Ausgangssignal des Bandes niedrig ist,
ist es deshalb besser, die Schärfe
auf ein gewisses Maß zu
reduzieren. Diese Ausführungsform
bietet eine Vorrichtung zur automatischen Bildqualitätsregelung,
die eine solche Steuerung bewirken kann.
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16 ist
ein Blockschaltbild, das eine siebte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung zeigt.
Die Konfiguration der Vorrichtung ist nahezu identisch mit der Schaltung,
die bei der ersten Ausführungsform
dargestellt wurde. Der Unterschied liegt darin, dass das Ausgangssignal
eines Videokopfes 11 durch einen Verstärker 45 verstärkt wird
und das verstärkte
Signal an eine Hüllkurvendetektionss chaltung 46 weitergeleitet
wird, und das Ausgangssignal der Spitzendetektionsschaltung 19 mit
dem detektierten Signal überlagert
wird, um die Teilspannung an einen Vergleicher 20 anzulegen.
Dementsprechend ist der Verstärkungsfaktor
für das
untere Seitenband gering, wenn die Hüllkurvendetektionsspannung
gering ist, während
der Verstärkungsfaktor für das untere
Seitenband hoch wird, wenn die Hüllkurvendetektionsspannung
steigt. Somit ist es möglich,
den Verstärkungsfaktor
für das
untere Seitenband in Übereinstimmung
mit dem Niveau des durch den Videokopf wiedergegebenen Ausgangssignals zu
variieren, wodurch es möglich
wird, das Erhöhen der
Schärfe
dieser Bilder zu verhindern, die auf dem Band lediglich mit einem
niedrigen Ausgangsniveau aufgezeichnet sind und keine Schärfenintensivierung benötigen.
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Ausführungsform 8
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17 ist
ein Blockschaltbild, das eine achte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung
zeigt. Die Konfiguration der Vorrichtung ist nahezu identisch mit
der der siebten Ausführungsform.
Der Unterschied liegt darin, dass das Ausgangssignal einer Hüllkurvendetektionsschaltung 46 von
einer Spannungsinvertiererschaltung 47 invertiert wird
und das Ausgangssignal mit einer Referenzspannung überlagert
wird, die einem Vergleicher 20 zugeführt wird.
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Obwohl
der Unterschied darin liegt, dass die Referenzspannung, die dem
Vergleicher 20 zugeführt
wird, in Übereinstimmung
mit der Hüllkurvendetektionsspannung
variiert wird, kann somit der selbe Effekt wie in der siebten Ausführungsform
erhalten werden, indem die Hüllkurvendetektionsspannung
in der Spannungsinvertiererschaltung 47 invertiert wird.
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Ausführungsform 9
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In
der sechsten Ausführungsform
wird die Impedanz über
die Diode abgesenkt und somit wird der Gütefaktor des Schwingkreises
hoch, wenn die Amplitude des unteren Seitenbands erhöht wird.
Dadurch steigt das Niveau der Spitzenerzeugung lediglich stark bei
der Mittelfrequenz der Spitzenerzeugung. Dieser starke Anstieg kann
ungewollte Phänomene
wie ein Überschwingen
etc. verursachen. Diese Ausführungsform
ist darauf ausgerichtet, eine Steuerung zum Verhindern des obigen
Nachteils zu liefern.
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18 ist
ein Blockschaltbild, das eine neunte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur automatischen Bildqualitätsregelung zeigt.
In der Zeichnung wird das untere Seitenband des FM-Ausgangssignals
des AGC-Verstärkers 12 unter
Verwendung eines Filters 18 im unteren Seitenband extrahiert.
Das so extrahierte Signal wird einem Verstärkungsregelungsverstärker (GCA) 48 zugeführt, in
dem die Amplituden des unteren Seitenbandspektrums durch die Spannungsregelung
gesteuert variiert werden. Bei diesem Schritt wird das Niveau der
Amplituden auf ein Niveau gerade unterhalb der Grenze gesetzt, oberhalb
der die Schwarz-Weiß-Umkehr
auftritt. Das so erhaltene verstärkungsgeregelte untere
Seitenband wird in einer Mischschaltung 49 mit dem Ausgangssignal
des Spitzenerzeugungsverstärkers 14 vermischt.
Das untere Seitenband wird aus dem Ausgangssignal des Mischers durch
einen weiteren Filter 18 im unteren Seitenband wieder extrahiert
und einer Spitzendetektionsschaltung 19 zugeführt, in
der die maximale Amplitude des extrahierten Spektrums des unteren
Seitenbands in eine Gleichspannung umgewandelt wird. Die erhaltene Gleichspannung
wird mit einer Referenzspannung in einem Vergleicher 20 verglichen,
um eine Fehlerspannung auszugeben. Diese Fehlerspannung, die vom
Vergleicher 20 ausgegeben wird, ist darauf ausgerichtet,
den Verstärkungsregelungsverstärker 48 zu
regeln.
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Da
das untere Seitenbandspektrum des FM-Eingangssignals, das in eine
FM-Begrenzerschaltung 16 eingegeben
wird, auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Niveau geregelt wird,
indem der verstärkungsgeregelte
Verstärker
verwendet wird, ist es somit möglich,
den Gütefaktor
des Schwingkreises unverändert
zu halten. Dadurch ist es möglich, das
Auftreten des starken Anstiegs des Signalniveaus lediglich bei einer
lokalen Frequenz zu verhindern, und es ist somit möglich, scharfe
Bilder zu erhalten, die frei von ungewollten Fehlern aufgrund des Überschwingens
etc. sind.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Da
wie oben beschrieben die Amplituden des unteren Seitenbandspektrums
des FM-Signals mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen
Bildqualitätsregelung
derart geregelt werden, dass sie auf ein gleichmäßiges Niveau gesetzt werden,
was die besten S/N-Eigenschaften und die optimale Auflösung ermöglicht,
ist es möglich,
scharfe Bilder herzustellen. Dieses Merkmal ist vorteilhaft für Videosignalaufzeichnungs-
und -wiedergabegeräte wie
Videorecorder, Videokameras mit eingebautem Videorecorder und dergleichen.