DE956414C - Farbfernsehempfaenger - Google Patents
FarbfernsehempfaengerInfo
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- DE956414C DE956414C DEG16131A DEG0016131A DE956414C DE 956414 C DE956414 C DE 956414C DE G16131 A DEG16131 A DE G16131A DE G0016131 A DEG0016131 A DE G0016131A DE 956414 C DE956414 C DE 956414C
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N11/00—Colour television systems
- H04N11/06—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined
- H04N11/12—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only
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Description
AUSGEGEBEN AM 17. JANUAR 1957
Farbfernsehempfänger
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Schaltungsanordnungen, insbesondere für Farbfernsehempfänger,
deren Bildröhre mit nur einem Strahlsystem ausgerüstet ist.
Das bisher von der Industrie am günstigsten aufgenommene Farbfernsehsignal ist aus drei verschiedenen
Komponenten zusammengesetzt. Bei der ersten dieser Komponenten, die den unteren Teil des der
betreffenden Farbfernsehübertragung zugewiesenen Frequenzbandes einnimmt, handelt es sich um die
Luminanzkomponente, die lediglich für die Helligkeit, jedoch nicht die für Farbe des gerade abgetasteten
Szenenelementes verantwortlich ist. Bei den beiden anderen Komponenten handelt es sich um die sogenannten
Chrominanzkomponenten, die jeweils zwei Unterträgern von gleicher Frequenz, jedoch gogradiger
Phasenverschiebung aufgeprägt werden. Diese Chrominanzkomponenten tragen den Farbinhalt und
nehmen den oberen Teil des der betreffenden Farbfernsehübertragung zugewiesenen Frequenzbandes ein.
Sie können nach dem suprimierten Unterträgerverfahren übertragen werden. Um das verfügbare.
Frequenzspektrum möglichst weitgehend auszunutzen, hat man dafür Sorge getragen, daß die Luminanz-
komponente und die Chrominanzkomponenten sich im Frequenzspektrum etwas überschneiden. Dadurch
gestaltet sich zwar die Feststellung bzw. Wiederherstellung der Signale etwas schwieriger als sonst
jedoch hat man, nachdem das Wiederherstellungsproblem sich grundsätzlich als lösbar erwiesen hat,
allgemein den Eindruck, daß die sich ergebende bessere Ausnutzbarkeit des verfügbaren Spektrums die durch
die Frequenzüberschneidung bedingten Nachteile aufwiegt. Das gilt besonders deshalb, weil jeder Sendestation
eine ganz bestimmte Bandbreite aus dem verfügbaren Übertragungsfrequenzspektrum zugebilligt
werden muß und es daher im höchsten Maße erwünscht ist, daß die Bandbreite eines derartigen Kanals für
eine Farbfernsehübertragung die gleiche ist wie die der bereits früher für die Schwarzweißübertragung
zugewiesenen Kanäle, so daß das Farbfernsehsignal auch mit den bisherigen Schwarzweißempfängern
empfangen werden kann.
Wie man sieht, ist das derzeit von der Industrie bevorzugte Farbfernsehsignal hauptsächlich im Hinblick auf seine Übertragungseigenschaften gewählt worden, wobei man auf eine bequeme Wiederherstellbarkeit und Bildwiedergabe weniger Wert gelegt hat. Dafür spricht unter anderem auch die Tatsache, daß, während das üblicherweise verwendete Farbfernsehsignal ohne weiteres zur Steuerung einer Bildröhre, die je ein Strahlsystem für jede der drei Grundfarben (Rot, Grün und Blau) besitzt, geeignet ist, man das Signal in besonderer Weise modifizieren muß, wenn man damit eine Bildröhre, die nur ein einziges Strahlsystem aufweist, steuern will. Ein Empfänger, der mit einer derartigen Einstrahlbildröhre ausgerüstet ist, hat aber den Vorteil, insofern wirtschaftlicher zu sein, als er sich leichter herstellen läßt und außerdem das Problem des genauen Abstimmens und Aufeinanderpassens der von den drei verschiedenen Strahlsystemen gelieferten Einzelbilder wegfällt. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Modifizierung oder Umwandlung, die man mit dem Signal vornehmen muß, um es für die Steuerung einer Dreifarbenbildröhre, die nur ein einziges Strahlsystem aufweist, geeignet zu machen.
Wie man sieht, ist das derzeit von der Industrie bevorzugte Farbfernsehsignal hauptsächlich im Hinblick auf seine Übertragungseigenschaften gewählt worden, wobei man auf eine bequeme Wiederherstellbarkeit und Bildwiedergabe weniger Wert gelegt hat. Dafür spricht unter anderem auch die Tatsache, daß, während das üblicherweise verwendete Farbfernsehsignal ohne weiteres zur Steuerung einer Bildröhre, die je ein Strahlsystem für jede der drei Grundfarben (Rot, Grün und Blau) besitzt, geeignet ist, man das Signal in besonderer Weise modifizieren muß, wenn man damit eine Bildröhre, die nur ein einziges Strahlsystem aufweist, steuern will. Ein Empfänger, der mit einer derartigen Einstrahlbildröhre ausgerüstet ist, hat aber den Vorteil, insofern wirtschaftlicher zu sein, als er sich leichter herstellen läßt und außerdem das Problem des genauen Abstimmens und Aufeinanderpassens der von den drei verschiedenen Strahlsystemen gelieferten Einzelbilder wegfällt. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Modifizierung oder Umwandlung, die man mit dem Signal vornehmen muß, um es für die Steuerung einer Dreifarbenbildröhre, die nur ein einziges Strahlsystem aufweist, geeignet zu machen.
Das von der Industrie zur Zeit bevorzugte Farbfernsehsignal läßt sich durch folgenden Ausdruck
darstellen:
+ K1K2 (Ez—Z0 Ev) sin (ω t — Θ)
K '
In dieser Gleichung bedeutet:
Em das zusammengesetzte Videosignal einschließlich des HeUigkeits- und Farbinhaltes; Ευ das Luminanz- oder Helligkeitssignal;
Em das zusammengesetzte Videosignal einschließlich des HeUigkeits- und Farbinhaltes; Ευ das Luminanz- oder Helligkeitssignal;
Ex und E7, Spannungen, die X und Z, den beiden
durch das International Committee on. Illumination festgesetzten und sich lediglich auf die Chromatizität,
jedoch nicht auf die Luminanz oder Helligkeit beziehenden Tristimuluswerten, proportional sind (vgl.
Wintringham, »Color Television and Colorimetry«, Proceedings of the Institute of Radio Engineers,
Bd. 39, Nr. ro, S. 1135);
ω = 2jr-mal der Frequenz des Chrominanz-Unterträgers,
die ungefähr gleich 3,58 Megahertz ist;
K1 = 1,67
K2 = 0,30
Z0 = 0,98
Z0 = 1,18
K2 = 0,30
Z0 = 0,98
Z0 = 1,18
Φ =89/57.3
Bogeneinheiten
Θ =30/57.3
Bogeneinheiten
t der für die Tastung von Em gewünschte Zeitpunkt.
Zugleich läßt sich das genannte Farbfernsehsignal durch einen anderen Ausdruck wie folgt darstellen:
Konstanten, die durch die Normungen des von der Industrie bevorzugten
Fernsehsignales gegeben sind;
(2)
Em = Ey + a {ER — Ey) cos co ί
+ β {EB~EV) sin cot.
Darin bedeuten:
Em, Ey, ω und t dasselbe wie in Gleichung (1);
Er eine der roten Grundfarbenkomponente des abgetasteten Bildelementes proportionale Spannung;
Eb eine der blauen Grundfarbenkomponente des
abgetasteten Bildelementes proportionale Spannung; 0 = 0,877;
β = ο,4?3·
Um die Beziehungen zwischen Gleichung (1) und (2) aufzuzeigen, kann man Ey durch die den Grundfarben- go
komponenten des abgetasteten Bildelementes proportionalen Spannungen wie folgt ausdrücken:
Ey = 0,30 ER + o,59 Eq + 0,11 Es . (3)
Darin bedeuten
Ey, Er und Es dasselbe wie in Gleichung (2);
E0 eine der grünen Grundfarbenkomponente des abgetasteten
Bildelementes proportionale Spannung.
Das durch die Gleichungen (1), (2) und (3) dargestellte
Farbfernsehsignal wird deshalb von der Industrie bevorzugt, weil es gute Übertragungseigenschaften
aufweist. Speziell kann man mit Hilfe eines solchen Signals über einen Kanal von begrenzter Bandbreite
eine Nachricht übertragen, die genügt, um ein Bild zu erzeugen, das in seiner Kontrastwirkung dem von
ewöhnlichen Einfärben- oder Schwarzweißempfängern
erzeugten Bild annähernd gleichwertig ist und zugleich eine zufriedenstellende Farbtönung besitzt. Das heißt,
dieser Signaltyp wird deshalb bevorzugt, weil er eine wirtschaftliche Ausnutzung einer begrenzten Kanalbreite
gestattet und zugleich die gegenseitige Beeinflussung zwischen der Luminanz- und den Chrominanzkomponenten
des Signals auf ein Minimum herabsetzt, und weil er geeignet ist, ein brauchbares
Bild sowohl mit Hilfe eines Schwarzweißempfängers herkömmlicher Bauart als auch mit Hilfe eines Farbempfängers
zu erzeugen. Obwohl dieser Signaltyp außerordentlich befriedigende Übertragungseigenschaften
aufweist, ergeben sich, besonders wenn man ine Einstrahlbildröhre verwendet, gewisse Schwierigkeiten
bezüglich der Tastung und Zerlegung der Farbkomponenten. Diese Schwierigkeiten kommen daher,
daß man dem Steuergitter einer derartigen Röhre in dnem bestimmten Augenblick jeweils nur ein einziges
Signal zuführen kann und ein derartiges Signal sämtliche Farbkomponenten eines Bildelementes in
Sequenz, d. h. nacheinander darstellen bzw. wiedergeben soll. Obwohl das durch die Gleichungen (i), (2)
und (3) dargestellte Signal in einem gewissen Sinne sequentiell ist, sind die Verhältnisse nicht so, daß in
jedem beliebigen Augenblick auch tatsächlich eine und nur eine Farbkomponente des betreffenden Bildelementes
in dem Signal verkörpert ist.
Dementsprechend ist es Hauptzweck der vorliegenden Erfindung, geeignete Vorrichtungen zu
schaffen, mit denen sich das durch die Gleichungen (1), (2) und (3) dargestellte Signal in ein streng sequentielles
Signal transformieren läßt.
Und zwar soll durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen werden, mit deren Hilfe man ein beliebiges
Signal, das gewisse, durch trigonometrische Funktionen ausdrückbare sequentielle Eigenschaften aufweist,
in ein streng sequentielles Signal, das sich sowohl für Farbfernseh- als auch für anderweitige Zwecke
eignet, überführen kann.
Speziell soll durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen werden, mit deren Hilfe man das durch
die Gleichungen (1) und (2) dargestellte Signal in ein Signal transformieren kann, das zur Steuerung einer
mit nur einem Strahlsystem ausgerüsteten Farbbildröhre geeignet ist.
Weiter soll durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen werden, durch die sich ein durch eine den
Gleichungen (1) und (2) analoge Gleichung ausdrückbares Signal in ein Signal transformieren läßt, das
mittels eines symmetrischen Tastverfahrens, d. h. mittels eines Tastverfahrens, bei dem die Tastung in
gleichen Zeitabständen erfolgt, in seine Chrominanzkomponenten zerlegt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt dafür, daß zu einer modifizierten Version des durch die
Gleichung (1) dargestellten Signals zwei weitere von diesem Signal hergeleitete Signale hinzugefügt werden.
Das eine dieser zusätzlichen Signale kann aus den Chrominanzkomponenten [dargestellt durch die beiden
letzten Ausdrücke in Gleichung (1)] des Fernsehsignals mittels eines Synchrondemodulators, der durch eine
Schwingung von der Frequenz ω (wie oben definiert) und einer entsprechenden Phasenlage gesteuert wird,
erzeugt werden. Das zweite dieser zusätzlichen Signale dagegen kann aus der Luminanzkomponente E11
mittels eines symmetrischen Modulators, der ebenfalls durch eine Schwingung von der Frequenz ω und einer
entsprechenden Phasenlage gesteuert wird, erzeugt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so
bemessen, daß die Summe aus der modifizierten Version des durch die Gleichung (1) dargestellten
Signals und den beiden davon hergeleiteten zusätzlichen Signalen ein sequentielles Signal ergibt, das durch
symmstrische Tastung festgestellt werden kann.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert werden. In den Zeichnungen
bedeutet
Fig. ι ein Blockschaltbild eines Farbfernsehempfängers
einschließlich der erfindungsgemäßen Signaltransformationsstufen, wobei die Modulator- und
Demodulatorzweige parallel geschaltet sind,
Fig. 2 ein abgewandeltes Blockschaltbild eines Empfängers, bei dem die erfindungsgemäßen Schaltungsstufen
in anderer Weise parallel geschaltet sind,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des Empfängers mit den erfindungsgemäßen
Schaltstufen, wobei die Modulator- und Demodulatorkomponenten in Reihe geschaltet sind,
Fig. 4 ein detailliertes Schaltbild eines Modulators und des dazugehörigen Phasenschiebers, wie sie für
die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden können, und
Fig. 5 ein detailliertes Schaltbild eines Synchrondemodulators und des dazugehörigen Phasenschiebers,
wie sie für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet
werden können.
Obwohl man beträchtliche Mühe darauf verwendet hat, für Farbfernsehempfänger geeignete Empfängerbildröhren,
die mit drei Strahlsystemen für die drei So Grundfarben (Rot, Grün und Blau) ausgerüstet sind,
zu schaffen, ergeben sich gewisse Vorteile, wenn man Empfängerbildröhren verwendet, die nur ein einziges
Strahlsystem aufweisen. Diese Vorteile bestehen vor allem darin, daß die Herstellungskosten niedriger sind
als bei Dreistrahlbildröhren und daß ferner das Erfordernis eines genauen zeitlichen Zusammenfallens
der von den drei Stralilsystemen gelieferten Teilbilder wegfällt. Andererseits muß jedoch eine Einstrahlbildröhre
durch ein Signal gesteuert werden, das die drei Grundfarbenkomponenten des Bildes in Sequenz,
d. h. in Nacheinanderfolge, repräsentiert. Mithin können, da man eine Einstrahlröhre in einem bestimmten
Augenblick jeweils nur mit einer einzigen Signalspannung steuern kann, die erforderlichen drei Grundfarbensignalspannungen
der Röhre nicht gleichzeitig zugeführt werden, sondern man muß diese Spannungen in Sequenz, d. h. nacheinander zuführen. Ferner muß
man eine Farbsteuervorrichtung vorsehen, die dafür sorgt, daß der Elektronenstrahl der Farbröhre jeweils
so gerichtet ist, daß der Leuchtschirm gerade in der Farbe aufleuchtet, die dem in diesem Augenblick die
Röhre steuernden sequentiellen Farbsignal entspricht. Eine derartige Farbsteuervorrichtung kann aus einem
mit zyklisch variierten Ladungen beschickten Ablenkgitternetz bestehen, das den Elektronenstrahl jeweils
in Richtung auf die der gewünschten Farbe entsprechenden auf der Stirnseite der Röhre angebrachten
Leuchtkörper ablenkt, oder sie kann aus einem anderen geeigneten Mechanismus bestehen, durch den der
Strahl in der gewünschten Weise abgelenkt wird. Die Einzelheiten einer derartigen Farbsteuervorrichtung
gehören nicht zum Bereich der vorliegenden Erfindung, die sich vielmehr mit der für die Bereitstellung
des erwähnten sequentiellen Signals erforderliehen
Signaltransformation befaßt.
Das Problem, das zu lösen sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht hat, ergibt sich aus der Tatsache,
daß das durch die Gleichungen (1) und (2) dargestellte Farbfernsehsignal nicht geeignet ist, eine Bildröhre,
die ein streng sequentielles Signal verlangt, zu steuern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sorgt dafür, daß
das Signal nach Gleichung (1) und (2) so verändert wird, daß es sich zur Steuerung einer derartigen Röhre
eignet. Eine solche Transformation besteht nicht nur darin, daß das Signal nach Gleichung (1) oder (2) in
ein streng sequentielles Signal übergeführt wird, sondern zugleich auch darin, daß das Signal so eingeregelt
wird, daß die drei Grundfarbenkomponenten symmetrisch bzw. in gleichen Zeitabständen getastet
werden können. Die Tatsache, daß eine solche symmetrische Tastung möglich ist, bringt es mit sich,
daß man die dritte Oberwelle der oben definierten Frequenz ω als Tastschwingung zur Festlegung der
Zeitpunkte, in denen das der Einstrahlfarbröhre zugeführte Signal zu tasten ist, verwenden kann. Man
kann somit die Tastschwingung im Empfänger leicht dadurch erhalten, daß man die Frequenz ω verdreifacht.
Die Frequenz ω wiederum kann man aus dem sogenannten »Farbgeberblitz«, d. h. dem Wellenzug
von der Frequenz ω, der gewöhnlich zwischen je zwei Zeilen einer Farbfernsehabtastung übertragen wird,
erhalten. Die für die Ableitung und Gewinnung der Tastschwingung erforderlichen Vorrichtungen gehören
jedoch gleichfalls nicht zum Bereich der vorliegenden Erfindung, die sich ausschließlich mit den
Schaltungsorganen und Methoden befaßt, mit deren Hilfe das Farbfernsehsignal in einen tastfertigen
Zustand gebracht wird.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen
as im einzelnen erörtert werden, dabei sind gleiche Teile
in sämtlichen Figuren mit den gleichen Bezugsnummern versehen, während solche Teile, die nicht in allen
Figuren gleich sind oder die in den verschiedenen Figuren in verschiedenen Schaltungsstufen erscheinen,
mit verschiedenen Bez'ugsnummern versehen sind.
Nach Fig. 1, 2 und 3 wird die übertragene Schwingung,
die sowohl, den Bildinhalt als auch den Toninhalt der Sendung mit sich führt, in üblicher Weise
mittels einer Antenne 1 empfangen. Von der Antenne gelangt das empfangene Signal über einen Abstimmkreis
sowie mehrere Zwischenfrequenzstufen zum Videodetektor (diese Stufen sind sämtlich in der
Blockeinheit 2 enthalten). Am Ausgang des Videodetektors erscheint das durch die Gleichungen (1) und
(2) definierte zusammengesetzte Farbsignal Em.
In dem Empfänger nach Fig. 1 durchläuft das zusammengesetzte Farbsignal ein Tiefpaßfilter 3 sowie
ein Hochpaßfilter 4 und eine für den erwähnten Farbgeberblitz oder Wellenzug durchlässige Riegelstufe 5.
Das Tiefpaßfilter 3 läßt die Luminanzkomponente Ey
passieren und sperrt dagegen den größeren Teil der Chrominanzkomponente E0. Das Hochpaßfilter 4 hingegen
läßt die Chrominanzkomponente E0 passieren
und sperrt den größeren Teil der Luminanzkomponente Ey. Da die Frequenzspektren von Ey und Ec sich
überschneiden, reicht ein einfaches Filter nicht aus, um die beiden Komponenten einwandfrei zu trennen,
jedoch lassen sich einigermaßen brauchbare Verhältnisse von etwa 3 MHz und ein Hochpaßfilter mit einer
unteren Grenzfrequenz von etwa 2,5 MHz verwenden. In der Riegelstufe 5 wird aus dem zusammengesetzten
Signal E1n eine Vergleichsphase und -frequenz gewonnen,
auf Grund deren eine automatische Phasensteuerstufe 6 und ein Sinusgenerator 7 den oben
definierten Chrominanzunterträger ω erzeugen.
Der Unterträger ω wird einem Frequenzvervielfacher
8 zugeführt. Dieser erzeugt eine Tastschwingung, die von einer Taststeuerstufe 9 dazu benutzt wird,
um eine Kathodenstrahlröhre 10 in der oben beschriebenen Weise zu den gewünschten Zeitpunkten
zu steuern. Der Unterträger ω wird ferner auf eine Farbsteuerstufe 12. gekoppelt. Diese Farbsteuerstufe
steuert eine Farbsteuerelektrode 13 in der oben beschriebenen Weise, so daß der Kathodenstrahl
jeweils in der richtigen zeitlichen Folge auf die entsprechenden Farbkörper am Schirm der Röhre trifft.
Die oben beschriebenen Schaltorgane 5 bis 13 können in bekannter Weise ausgebildet sein. Die Ausbildung
dieser Organe selbst gehört nicht zur vorliegenden Erfindung.
Wie oben erwähnt, läßt das Tiefpaßfilter 3 in der Anordnung nach Fig. 1 die Luminanzkomponente Ey
passieren und sperrt den größeren Teil der Chrominanzkomponente E0 des zusammengesetzten Videosignals
Em. In analoger Weise läßt das Hochpaßfilter 4 die Chrominanzkomponente Ec passieren und sperrt
den größeren Teil der Luminanzkomponente Ev. Das
Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 3 gelangt auf einen Modulator 15, während das Ausgangssignal des Hochpaßfilters
4 einem Synchrondemodulator 16 zugeführt wird. Im Modulator 15 wird Ey mit einer Schwingung
von der Unterträgerfrequenz ω, der in einem Phasenschieber 17 eine geeignete Phasenverschiebung erteilt
worden ist, multipliziert. In dem Synchrondemodulator 16 dagegen wird E c mit einer anderen Schwingung
von der Unterträgerfrequenz ω, der mittels eines Phasenschiebers 18 ebenfalls eine geeignete Phasenverschiebung
erteilt worden ist, multipliziert. Die beiden Phasenschieber 17 und 18 wiederum werden
von dem oben beschriebenen Sinusgenerator 7 gespeist. Ferner ist der Ausgang des Sinusgenerators 7
auf die automatische Phasensteuerstufe 6 rückgekoppelt, um dadurch ein geschlossenes Ring- oder
Schleifensystem für die Phasensteuerung (bezüglich der Komponenten des Unterträgers ω) der Ausgangsschwingung
des Sinusgenerators 7 zu schaffen. Die Phasenschieber 17 und 18 können in üblicher Weise
ausgebildet sein und sowohl verstärkende oder dämpfende als auch phasenschiebende Funktionen
ausüben. Die von den Phasenschiebern 17 und 18 zu leistenden Phasenverschiebungs- sowie Verstärkungs-
oder Dämpfungsbeträge werden auf mathematischem Wege ermittelt und sollen in der sich an
die Beschreibung der Schaltorgane anschließenden kurzen mathematischen Erörterung herausgearbeitet
werden.
Dem Ausgang des Modulators 15 wird ferner ein mittels eines Verstärkers 20 aus Ey abgeleitetes
Signal zugefügt, dessen spezielle Charakteristik in der weiter unten folgenden mathematischen Erörterung
abgehandelt werden soll. Zu beachten ist, daß die im Modulator 15 zur Anwendung kommende Modulationsschwingung
sowohl in ihrer Amplitude als auch in ihrer Phase steuerbar ist und somit zwei Freiheitsgrade für die Behandlung des Luminanzsignals E11
Kefert. Ferner läßt sich der Verstärker 20 in seinem Verstärkungsgrad steuern, so daß damit ein dritter
Freiheitsgrad für die Behandlung des Luminanzsignals Ey geschaffen wird.
Betrachtet man den Schaltungszweig, in dem mittels des Hochpaßfilters 4 das Chrominanzsignal E0 aus
dem zusammengesetzten Signal E7n herausgesiebt wird,
so werden dort zwei weitere Freiheitsgrade dadurch geschaffen, daß die von dem Phasenschieber 18 hergeleitete
und in ■ dem Synchrondemodulator 16 zur Anwendung kommende Schwingung sowohl in ihrer
Phase als auch in ihrer Amplitude steuerbar ist. Ein dritter zusätzlicher Freiheitsgrad wird dadurch
geschaffen, daß der Verstärkungsgrad eines Verstärkers 2i ebenfalls steuerbar gehalten ist. Die. infolge
der im Demodulator i6 stattfindenden Multiplikation im Ausgangssignal dieses Demodulators vorhandenen
Komponenten der zweiten Harmonischen werden mittels eines Tiefpaßfilters 22 eliminiert,
woraufhin das so gesiebte Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 21 vereinigt wird zu
einem Signal E"c, das auf eine Additionsstufe 24
gekoppelt wird. In der Additionsstufe 24 wird dieses vom Verstärker 21 sowie vom Filter 22 hergeleitete
Signal mit einem vom Modulator 15 und vom Verstärker 20 hergeleiteten Signal E'y vereinigt. Somit
tritt an den Ausgangsklemmen der Additionsstufe ein Signal auf, das zwar auf dem ursprünglichen
Signal Em basiert, jedoch von Em infolge der insgesamt
sechs Freiheitsgrade einschließenden Modifikationen verschieden ist. Die Schaltungsanordnung
kann auf verschiedene Weise geändert werden, vorausgesetzt, daß sie in jedem Falle die den genannten
sechs Freiheitsgraden entsprechenden Signalmodifikationen zuläßt. Das heißt, um das Signal E7n so
zuzurichten, daß es sich für eine ordnungsgemäße symmetrische Tastung eignet, muß die Schaltungsanordnung
auf jeden Fall sechs unabhängige Signalmodifikationen zulassen.
Es soll nun kurz erklärt werden, warum die zur Durchführung der gewünschten Signaltransformation
dienenden Schaltungsorgane auf jeden Fall durch sechs Freiheitsgrade gekennzeichnet sein müssen.
Setzt man die Gleichung (3) in Gleichung (2) ein, so erhält man die nachstehende Gleichung (4), durch
die das der allgemeinen Norm entsprechende Farbfernsehsignal dargestellt wird:
Em = 0,30 Er + 0,59 Eg + 0,11 EB
+ 0,877 (0-70 Er — 0,59 Eg — 0,11 Eb) cos ω t
+ 0,493 (— 0,30 Er — 0,59 Eg + 0,89 Eb) sin ω ί .
+ 0,877 (0-70 Er — 0,59 Eg — 0,11 Eb) cos ω t
+ 0,493 (— 0,30 Er — 0,59 Eg + 0,89 Eb) sin ω ί .
(4)
Dieses Signal E7n soll in ein Signal der durch die
nachstehende Gleichung 5 dargestellten allgemeinen Art transformiert werden:
E= — rER-i gEg + — bEB
•J O O
(f
r Er
g E9 +
— b Eb i sin ω \
3 /
3 /
-1 — (r Er — b EB) cos ω t.
Vl
(5)
In dieser Gleichung, die ein für die symmetrische Tastung geeignetes Signal darstellt, bedeuten r, g
und b Verstärkungsfaktoren, durch die die Beziehung zwischen der Intensität des Kathodenstrahles und
der daraus resultierenden Leuchtintensität der roten, grünen und blauen Farbkörper festgelegt wird. In
der Praxis unterliegen diese Intensitäten gewissen physikalischen Einschränkungen in Abhängigkeit von
dem jeweils verwendeten Leuchtstoff material; zum Zwecke der mathematischen Analyse muß man
jedoch unterstellen, daß sie unabhängig voneinander sind. Obgleich es auf den ersten Blick den Anschein
hat, als ob die Signaltransformationsvorrichtung neun Freiheitsgrade erheischen würde, um jeden Koeffizienten
der Gleichung (4) in den entsprechenden Koeffizienten der Gleichung (5) überzuführen, sieht
man bei genauerer Betrachtung, daß die Verhältnisse zwischen den Koeffizienten der Größe Er in Gleichung
(5) ebenso festgelegt sind wie die Verhältnisse der Koeffizienten der Größe E0 und der Größe Eb-Wenn
daher die Koeffizienten dieser drei Größen in zwei Ausdrücken der Gleichung (5) gegeben sind, so
ist damit auch der entsprechende Koeffizient der betreffenden Größe im dritten Ausdruck gegeben.
Das bedeutet, daß man je zwei Freiheitsgrade benötigt, um sämtliche drei Koeffizienten jeder gegebenen
Größe Er, E0 oder EE festzulegen, und daß
insgesamt nicht neun, sondern sechs Freiheitsgrade benötigt werden.
Die Behandlung des Signals wird dadurch vervollständigt, daß man das Ausgangssignal der Additionsstufe 24 mittels eine.3 Tiefpaßfilters 25 von sämtlichen
Harmonischen außer der Grundwelle befreit. Wenn die Additionsstufe 24 eine verschleifende oder dämpfende
Charakteristik besitzt, so kann man ein besonderes Tiefpaßfilter unter Umständen entbehren, weil die verschleifende
Charakteristik unter Umständen für eine einwandfreie Eliminierung der Oberwellenkomponenten
sorgt. Nach Beseitigung der Oberwellen ist das Signal in einem für die symmetrische Tastung bereiten
Zustand und kann dem Gitter 26 der Farbbildröhre zugeführt werden. Das Signal kann sowohl einer Bildröhre
zugeführt werden als auch in irgendeiner anderen gewünschten Weise nutzbar gemacht werden. Wie bereits
früher erwähnt, befaßt sich die Erfindung lediglich mit der Behandlung des Signals E7n oder eines anderen
vergleichbaren Signals, jedoch nicht mit dem endgültigen Verwendungszweck, dem man das so behandelte
Signal zuführt.
Im vorstehenden wurde bereits auf eine mathematische Darstellungsform, mit deren Hilfe sich die Modulation
und Verstärkung des Chrominanzsignals Ec und
des Luminanzsignals Ey beschreiben lassen, hingewiesen.
Es ist nunmehr an der Zeit, diese mathematische Form hier einzuführen.
Setzt man die Gleichung (3), die die Zusammensetzung des Luminanzsignals Ey nach der allgemeinen
Farbfernsehnorm darstellt, in Gleichung (2) ein, so nimmt die Gleichung (2), durch die das zusammengesetzte
Farbfernsehsignal E7n dargestellt wird, folgende
Form an:
Em = 0,30 Er + 0,59 Eg + 0,11 EB
+ 0,877 (0,70 Er — 0,59 Eg — 0,11 Eb) cos ω t
+ 0,493 (— 0,30 Er — 0,59 E0 + 0,89 Eb) sin ω ί.
(4)
Wie bereits oben erwähnt, stellt die Gleichung (4) das der allgemeinen Norm entsprechende zusammenge-
setzte Fernsehsignal in einem Zustand dar, wo es für die Transformation in den symmetrisch tastbaren Zustand
bereit ist. In der Vorrichtung nach Fig. ι wird dieses Signal Em mittels eines Tiefpaßfilters 3 und
eines Hochpaßfilters 4 in der Weise aufgespaltet, daß das Luminanzsignal Ey dem Modulator 15 und dem
Verstärker 20, das Chrominanzsignal Ec dagegen dem
Demodulator 16 und dem Verstärker 21 zugeführt wird. Obwohl nomenklarisch ein Unterschied zwischen
dem Modulator und dem Demodulator gemacht wird, sind diese beiden Vorrichtungen insofern gleichwertig,
als in beiden Fällen im wesentlichen eine Multiplikation mit Schwingungen der Unterträgerfrequenz stattfindet.
Der einzige Grund für diesen nomenklarischen Unterschied in Fig. 1 besteht darin, daß die durch den
Modulator in ihrer Frequenz heraufgesetzten Komponenten beibehalten werden, während das Tiefpaßfilter
22 aus dem Ausgangssignal des Demodulators, die in ihrer Frequenz heraufgesetzten Komponenten eliminiert.
Die Schwingung, mit der das Signal Ey im Modulator
15 multipliziert wird, läßt sich als die Summe eines Sinusausdruckes und eines Kosinusausdruckes
darstellen, während die mittels des Verstärkers 20 erzielte Verstärkung von Ey sich als das Produkt
aus Ey und einer einfachen Konstante A1 darstellen
läßt. Mithin läßt sich das Signal E'y durch das Produkt
(0,30 Er + 0,59 Ea + 0,11 Eb) (A1 + B1COS ω t
+ C1 sin ω t) ausdrucken. In analoger Weise läßt sich
das aus E0 hergeleitete und aus den Ausgangssignalen
des Filters 22 und des Verstärkers 21 gebildete Signal durch das Produkt aus dem Ausdruck
[0,877 (°'7° Er—0,59 E0 — 0,11 Eb) cos ω t + 0,493
(— 0,30 ER —0,59 Eg + 0,89 Eb) sin ω t] und dem Ausdruck
(A2 + B2 cos ω t + C2 sin ω t) ausdrücken.
Ist dieses Produkt gebildet und sind die Doppelfrequenzausdrücke eliminiert, welcher Vorgang im
Tiefpaßfilter 22 stattfindet, so wird durch den resultierenden Ausdruck der der Additionsstufe 24 zugeführte
Anteil E"c dargestellt. Kombiniert man diesen Ausdruck für E"c mit dem obigen Ausdruck
für E"y, so stellt der resultierende Ausdruck das Ausgangssignal
der Additionsstufe 24 dar, von dem sodann das Tiefpaßfilter 25 sämtliche etwa auftretenden
unerwünschten Doppelfrequenzausdrücke eliminiert. Der Ausdruck für das Ausgangssignal des Filters 25
läßt sich sodann in der Weise umstellen, daß alle Ausdrücke, die Er enthalten, sowie alle Ausdrücke, die
Eq enthalten, und schließlich alle Ausdrücke, die Eb
enthalten, zusammengruppiert werden.
Nachdem nunmehr ein Ausdruck für E"m erhalten
worden ist, der die Summe der Ausgangssignale des Modulators, des Demodulators sowie der beiden Verstärker
darstellt, wobei die höheren Frequenzausdrücke eliminiert und jeweils die Ausdrücke für die
Komponenten gleicher Farbe zusammengruppiert sind, bleibt noch die Größe der sechs angenommenen Konstanten
in dem Ausdruck zu bestimmen. Das heißt, die Beträge von A1, B1, C1, A2, B2 und C2 müssen derartig
festgelegt werden, daß ein Ausgangssignal E"m resultiert, das für die symmetrische Tastung geeignet
ist und das zu erhalten Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist. Um ein derartiges Ausgangssignal zu
erhalten, müssen die folgenden Erfordernisse berücksichtigt werden: 6g
Es muß einen Zeitpunkt t geben, wo der Phasenwinkel zwischen E"m und einer beliebigen Bezugsphase, dem (Er — Ey)-Unterträger, ΦΆ beträgt, und
zu diesem Zeitpunkt muß E"m proportional ER, der
roten Spannungskomponente, sein. Ferner muß es einen anderen Zeitpunkt geben, wo der Phasenwinkel
zwischen E"m und der gleichen Bezugsphase
(0R + 120°) beträgt, und zu diesem Zeitpunkt muß
E"m proportional Eg, der grünen Spannungskomponente,
sein. Und schließlich muß es einen dritten Zeitpunkt geben, wo der Phasenwinkel zwischen E"m
und der nämlichen Bezugsphase (ΦΆ + 2400) beträgt,
und zu diesem Zeitpunkt muß E"m proportional Eb,
der blauen Spannungskomponente, sein. Gewünschtenfalls können diese sechs Konstanten aber auch so
festgelegt sein, daß die Farbfolge umgekehrt ist und daß E"m bei einem Phasenwinkel von 1200 Eb und bei
einem Phasenwinkel von 2400 Eq proportional ist,
wobei die 120 bzw. 2400 jeweils zu dem Phasenwinkel
hinzuzuzählen sind, bei dem E'm Er proportional ist.
Damit, E'^ lediglich zu dem Zeitpunkt t, wo der
Phasenwinkel 0r beträgt, ER proportional ist, müssen
zu diesem Zeitpunkt t diejenigen Ausdrücke in der Gleichung für E"m, die Eq enthalten, und ebenso die
Ausdrücke, die Eb enthalten, sich zu Null addieren, go
Auf diese Weise erhält man zwei simultane Gleichungen, die von der Tatsache ausgehen, daß zu dem Zeitpunkt
t, wo der Phasenwinkel 0r beträgt, sämtliche
Koeffizienten von EG und Eb in verschiedener Weise
gleich Null sein müssen. Ferner erhält man zwei weitere simultane Gleichungen auf Grund der Tatsache,
daß zu dem Zeitpunkt, wo die Phasenverschiebung bezüglich des Zeitpunktes t 1200 beträgt, die
Koeffizienten von Er und Eb ebenfalls auf verschiedene
Weise zu Null werden müssen. Und schließlich erhält man ein drittes Paar von simultanen Gleichungen dadurch,
daß zu einem Zeitpunkt, wo die Phasenverschiebung bezüglich der beiden vorerwähnten Zeitpunkte
120° beträgt, die Koeffizienten von Er und Eg
ebenfalls auf verschiedene Weise zu Null werden müssen. Somit erhält man insgesamt sechs simultane
Gleichungen, die homogen in A1, B1, C1, A2, B2, und C2
sind und die zusätzlich die Unbekannte Φχ enthalten.
Um die triviale Lösung A1 == B1 == C1 == ... ==0
zu vermeiden, muß man dafür sorgen, daß die Determinante dieses Gleichungssystems verschwindet, was
bei jedem System von homogenen Gleichungen der Fall ist. Setzt man die Determinante gleich Null, so
erhält man für Φ# einen Wert von 18,7°. Alsdann
kann man die Werte für die Verhältnisse
und
B1 C1 A2 B2
dadurch bestimmen, daß man den Wert Φε = i8,7° iao
in das Glelchungssystem einsetzt' und dieses auflöst.
Wählt man schließlich für A1 oder eine andere der
Konstanten B1, C1, A2, B2 oder C2 einen beliebigen
Wert, so kann man die restlichen dieser Konstanten leicht dadurch ermitteln, daß man die obenerwähnten
Verhältnisse auflöst. Durch das Vorhandensein der
sechs voneinander unabhängigen simultanen Gleichungen wird erneut die Tatsache bestätigt, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung genau sechs Freiheitsgrade aufweisen muß, um zu erreichen, daß das Signal
in einen für die symmetrische Tastung geeigneten Zustand transformiert werden kann.
Nimmt man für A1 willkürlich einen Wert von 0,922
an, so ergeben sich für die übrigen fünf Konstanten folgende Werte: Bx = 0,097, Pl — °»225» A2 = 1,070,
B2 = 0,383, C2 = 0,587.
Die diesen sechs Konstantenwerten entsprechenden Verhältnisse stellen sich im einzelnen wie folgt dar:
Das Signal des Phasenschiebers 17 eilt an dem Punkt, wo es den Modulator 15 betritt, dem (Er ■— Ey)-Unterträger
um 67° voraus; das Signal des Phasenschiebers
18 ist an dem Punkt, wo es den Demodulator 16 betritt, gegenüber dem (Er — U^-Unterträger
um 58° verzögert; der Verstärkungsgrad des Modulators 15 beträgt 0,245, der des Demodulators 16
0,350, der des Verstärkers 20 0,922 und der des Verstärkers
21 1,070.
Die Ausdrücke Verstärker, Modulator und Demodulator sind hier in einem allgemeinen Sinne gebraucht,
ohne Rücksicht darauf, ob der in diesen Stufen erzielte Verstärkungsgrad größer oder kleiner als Eins ist.
Beim Demodulator 16 bezeichnet der Ausdruck »Verstärkungsgrad«
das Verhältnis des Gleichstromausgangswertes zum Null-zu-Spitze-Wert des Eingangswechselstromes.
Um eine Bezugsphase zu erhalten, ist es zuvor erforderlich, daß die Phase der dem Modulator und dem
Demodulator zugeführten Sinusschwingungen mit der Phase einer der Unterträgerschwingungen im Modulator
bzw. Demodulator verglichen wird. Im Modulator hat man es dabei notwendigerweise mit einander
in etwa ähnlichen Werten zu tun, und zwar auf Grund der stillschweigenden Annahme, daß die durch das
Tiefpaßfilter 3 zum Modulator 15 gelangenden Reste der Unterträgerschwingung eine zeitliche Verzögerung
erleiden, die wenig verschieden ist von der zeitlichen Verzögerung, die die Luminanzkomponente beim Erreichen
des Modulators 15 durch das Tiefpaßfilter 3 erleidet. Es ist zu beachten, daß geringe Unterschiede
in der zeitlichen Verzögerung des durch den Modulatorzweig und des durch den Demodulatorzweig passierenden
Signales vor Erreichen der Additionsstufe 24 durch herkömmliche Mittel ausgeglichen werden
können.
In Fig. 4 ist eine zweckmäßige Schaltungsanordnung für die Kombination des Modulators 15 mit dem
Phasenschieber 17 gezeigt, während Fig. 5 eine praktische Schaltungsanordnung für die Kombination des
Demodulators 16 mit dem Phasenschieber 18 zeigt. In Fig. 4 stellen die unterhalb der Erdleitung angeord-
neten Schaltungsorgane den Phasenschieber 17 und
die oberhalb der Erdleitung angeordneten Schaltungsorgane den symmetrischen Modulator 15 dar. Als
Eingangstriode des Modulators dient eine 6 C 4, deren Anodenkreis- und Kathodenkreiswiderstände ungefähr
gleich sind und die somit die Charakteristik eines sogenannten »Phasenspalters« besitzt. Der Ausgang
der Triodenanode wird auf eine zu Erläuterungszwecken als eine 6 AS 6 dargestellte Pentode des Modu
lators gekoppelt. Die Kathode der Triode ist in Kathodenverstärkerschaltung mit der ebenfalls als
eine 6 AS 6 dargestellten zweiten Pentode des Modulators verbunden. Der Phasenschieberausgang wird in
Gegentaktschaltung auf die Steuergitter der beiden Pentoden gekoppelt. Das zwischen den Schirmgittern
der beiden Pentoden angeordnete Ausgleichspotentiometer wird so eingestellt, daß, wenn der Modulator 15
keine Eingangsspannung vom Filter 3 erhält, er auch keine Ausgangsspannung an die Additionsstufe 24
abgibt.
In Fig. 5 stellen die unterhalb der Erdleitung angeordneten Schaltungsorgane den Phasenschieber 18
und die oberhalb der Erdleitung angeordneten Schaltungsorgane den Synchrondemodulator 16 dar. Der
Demodulator 16 unterscheidet sich vom Modulator 15 lediglich insofern, als die beiden Dioden zur Wiedereinführung
der Gleichstromkomponente weggefallen sind. In ähnlicher Weise wie bei der Anordnung nach
Fig. 4 wird das zwischen den Schirmgittern der beiden Pentoden angeordnete Ausgleichspotentiometer so
eingestellt, daß, wenn der Demodulator 16 keine Eingangsspannung vom Filter 4 erhält, er auch keine
Ausgangsspannung an das Filter 22 abgibt. Es ist zu beachten, daß die in Fig. 4 und 5 gezeigten Schaltungseinzelheiten
nur als Beispiel gewählt sind und durch jede beliebige gleichwertige Schaltungsanordnung ersetzt
werden können. Ferner ist zu beachten, daß die Anordnungen nach Fig. 4 und 5 entweder in dem Gesamtempfänger
nach Fig. 1 oder in den Empfängern nach Fig. 2 oder 3 oder in irgendwelchen gleichwertigen
Empfängeranordnungen verwendet werden können.
In Fig. 2 ist beispielsweise eine gewisse Vereinfachung der Schaltung dadurch erreicht, daß man die
Funktionen der beiden Verstärker 20 und 21 nach Fig. ι in einem Schaltungszweig vereinigt. Das heißt,
während in der Anordnung nach Fig. 1 der Modulator und der. Demodulator jeweils einen eigenen Überbrückungsverstärker
besitzen (einen zur Verstärkung des Luminanzsignales Ey und den anderen zur Verstärkung
des Chrominanzsignales Ec), ist in Fig. 2
nur ein einziger Verstärker 31 vorgesehen, der das vollständige Signal E7n verarbeitet. Der Forderung,
daß Ee und Ey verschieden verstärkt werden müssen,
wird dadurch Rechnung getragen, daß man Em dem Verstärker 31 über ein Stufenfilter 32 oder eine gleichwertige
Anordnung zuführt, die dafür sorgt, daß verschiedene Frequenzen verschieden stark angehoben
oder gedämpft werden, wobei die Charakteristik der Anordnung in etwa stufenförmig verläuft, und zwar
so, daß ein merklicher Verstärkungssprung an dem Punkt des Frequenzspektrums auftritt, wo das Chrominanz-
und das Luminanzspektrum sich überschneiden. Eine solche Charakteristik kann z. B. so beschaffen
sein, wie in dem unterhalb des Filters 32 in Fig. 2 gezeigten Diagramm dargestellt. Wie ersichtlich, weist
diese Charakteristik in dem Bereich unterhalb 2,5 Megahertz einen Verstärkungsgrad von im wesentlichen 0,922
und in dem Bereich oberhalb 3 Megahertz einen Versjärkungsgrad von im wesentlichen 1,070 sowie eine
Übergangszone zwischen 2,5 und 3 Megahertz auf. Wie man sieht, entsprechen diese Werte den bei der
Erörterung der Schaltung nach Fig. ι spezifizierten
Werten von A1 und A2. Ferner sind die Charakteristiken
des Modulators und des Demodulators in der Schaltung nach Fig. 2 dieselben wie in der Schaltung
nach Fig. i. Ebenso sind die Phasenwinkel Φχ und Φ2
in be"den Schaltungen die gleichen. Das heißt, der einzige wesentliche Unterschied zwischen Fig. r und
Fig. 2 besteht darin, daß an Stelle der Verstärker 21 und 22 der Verstärker 31 und das Stufenfilter 32
ϊο treten; die zusammengesetzten Charakteristiken sind
in beiden Schaltungen die gleichen. Das Stufenfilter 32 kann in bekannter Weise ausgebildet sein oder aber
aus einer Parallelanordnung von zwei Bandpaßfiltern, deren jedes mit einem geeigneten Verstärker in Reihe
geschaltet ist und deren kombiniertes Ausgangssignal der Additionsstufe zugeführt wird, bestehen.
Die Schaltung nach Fig. 3 dagegen ist wesentlich mehr von der Schaltung nach Fig. 1 verschieden als
die Schaltung nach Fig. 2. Nach Fig. 3 sind der so Modulator 41 und der Demodulator 42 nicht wie der
Modulator 15 und der Demodulator 16 nach Fig. 1
parallel, sondern in Reihe geschaltet. Trotzdem ist die Phasenverschiebung Φ2, die der im Modulator 41
angewandten Schwingung mittels des Phasenschiesg bers 51 erteilt wird, die gleiche wie die der im Modulator
15 nach Fig. 1 angewandten Schwingung, so daß die dem Modulator 41 zugefügte Unterträgerfrequenz
dem (Er— Ευ)-Unterträger im Modulator um einen
Wink^i von 67° voraneilt. Entsprechend sollte der durch
den Phasenschieber 52 eingeführte Phasenverschiebungsbetrag Φ4 so bemessen sein, daß die dem Demodulator
42- zugeführte Unterträgerfrequenz dem (Er — £„)-Unterträger im Demodulator um einen
Winkel von 580 nacheilt.
Ferner sollte, während der Vers+ärkungsgrad des
Modulators 41 wie der des Modulators 15 nach Fig. 1
0,245 betragen kann, der Verstärkungsgrad des Demodulators 42 — zum Unterschied von dem Wert 0,350
des Demodulators 16 nach Fig. 1 — in diesem Falle
0,328 betragen.
In Fig. 3 ist ferner ein Stufenverstärker 43 zur Behandlung
und anschließenden Weiterleitung des Signales Em an die Additionsstufe 44 gezeigt. Dieser
Stufenverstärker sollte einen der Gesamtcharakteristik des Verstärkers 31 und Stufenfilters 32 nach
Fig. 2 ähnlichen stufenförmigen Frequenzgang aufweisen. Das heißt, der Verstärkungsgrad unterhalb
etwa 2,5 Megahertz sollte annähernd 0,922 und der Verstärkungsgrad oberhalb etwa 3 Megahertz sollte
annähernd 1,070 betragen, und zwischen den beiden genannten -Frequenzwerten sollte eine Übergangszone
vorhanden sein. Dabei ist zu beachten, daß die Reihenkombination aus dem Verstärker 31 und dem
Stufenfilter 32 nach Fig. 2 sich durch einen Stufenverstärker 43 mit der in Fig. 3 gezeigten Charakteristik
ersetzen läßt. Das heißt, man kann an Stelle eines Stufenverstärkers eine Reihenschaltung aus
einem Verstärker und einem Stufenfilter verwenden und umgekehrt. Ferner ist zu beachten, daß bei
sämtlichen erfindungsgemäßen Anordnungen die parallelen Schaltungszweige mit Verzögerungsausgleichsvorrichtungen
zur Kompensation des phasenschiebenden Verzögerungseffektes der Filter versehen sein
sollten. Weiter kann man bei parallelen Schaltungszweigen gleiche zusätzliche Verstärkungen einführen,
vorausgesetzt, daß dadurch die relativen Verstärkungsgrade der Parallelzweige untereinander nicht
verändert werden.
Zweck des in Fig. 3 gezeigten Tiefpaßfilters 45 ist es, die Luminanzkomponente Ey durchzulassen und dagegen
den größeren Teil der Chrominanzkomponente Ec
zu sperren. Folglich sollte das Filter 45, das in üblicher Weise ausgebildet sein kann, so bemessen sein,
daß seine obere Grenzfrequenz etwa bei 3 Megahertz liegt. Das Filter 46 soll niederfrequente Signale sperren
und nur die modifizierten hochfrequenten Signale oberhalb etwa 2,5 Megahertz durchlassen. Das Filter
46 kann daher in üblicher Weise so ausgebildet sein, daß es eine entsprechende untere Grenzfrequenz aufweist.
Hauptzweck des Tiefpaßfilters 47 ist es, die im Synchron-Demodulator 42 erzeugten Doppelfrequenzsignale
zu sperren; das Filter kann daher in üblicher Weise so ausgebildet sein, daß es sämtliche Frequenzkomponenten
oberhalb etwa 3 Megahertz sperrt.
Der in Fig. 3 gezeigte Verstärker 48 kann in üblicher Weise ausgeführt sein und sollte einen Verstärkungsgrad von etwa ι aufweisen. Die Ausgangssignale des
Tiefpaßfilters 47 und des Verstärkers 48 werden sodann in einer Additionsstufe 24 vereinigt. Das Ausgangssignal
dieser Additionsstufe wird einem Tiefpaßfilter 25 und sodann der Steuerelektrode 26 der
Kathodenstrahlröhre 10 zugeführt. Wie bereits erwähnt, wird, wenn die Additionsstufe 24 eine verschleifende
oder verdämpfende Charakteristik besitzt, so daß etwaige unerwünschte Komponenten
der zweiten Harmonischen eliminiert werden, das Tiefpaßfilter 25 entbehrlich. Die Schaltungsanordnung
nach Fig. 3 läßt sich in verschiedener Weise modifizieren, ohne daß sie dadurch ihrer sechs erforderlichen
Freiheitsgrade beraubt wird. Eine derartige Modifikation bestünde z. B. darin, daß man die Reihenfolge
der beiden parallelen Unterstufen in der Weise umkehrt, daß der Synchrondemodulator an erster Stelle
und der Modulator an zweiter Stelle erscheint. In diesem Falle müßten natürlich auch die den angelegten
Schwingungen erteilten Phasenverschiebungen Φ2 und
Φ4 miteinander vertauscht werden. Ferner sind eine ganze Reihe weiterer Modifikationen möglich, die,
soweit sie dem Sinn der vorliegenden Erfindung entsprechen, durch die Ansprüche ebenfalls miterfaßt
werden.
Claims (4)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Schaltungsanordnung zur Umwandlung eines Farbfernsehsignals in ein streng sequentielles Signal, wobei das Farbfernsehsignal definiert ist als die Summe einer Luminanzkomponente, einer einem ersten Unterträger aufgeprägten roten Chrominanzkomponente und einer einem zweiten Unterträger von gleicher Frequenz, jedoch neunziggradiger Phasennacheilung hinter dem ersten Unterträger aufgeprägten blauen Chrominanzkomponente, gekennzeichnet durch mindestens zwei Schaltungszweige, von denen der eine einen Modulator zur Beeinflussung der Luminänzkomponente und der zweite einen Demodulator zur Be-einflussung der Chrominanzkomponenten des Farbfernsehsignal aufweist, wobei der Modulator so ausgebildet ist, daß in ihm die Luminanzkomponente mit einer Schwingung multipliziert wird, die Unterträgerfrequenz besitzt, jedoch in ihrer Phase den Resten des ersten Unterträgers an diesem Punkt um etwa 670 voraneilt, und der Demodulator so ausgebildet ist, daß in ihm die Chrominanzkomponenten mit einer Schwingung multipliziert werden, die Unterträgerfrequenz besitzt, jedoch in ihrer Phase dem ersten Unterträger an diesem Punkt um etwa 58° nacheilt und wobei der Modulator einen Gesamtverstärkungsgrad von etwa 0,245 und der Demodulator einen Gesamtverstärkungsgrad von etwa 0,350 aufweist und der Modulator durch einen Verstärker mit einem Verstärkungsgrad von etwa 0,922 und der Demodulator durch einen Verstärker mit einem Verstärkungsgrad von etwa 1,070 überbrückt ist und die ge-ao nannten Schaltungszweige sich zu einem gemeinsamen Ausgangszweig vereinigen.
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Schaltungszweige durch amplitudenändernde Vorrichtungen überbrückt ist, die so ausgebildet sind, daß sie in Verbindung mit jedem der beiden Schaltungszweige je einen Freiheitsgrad zusätzlich zu den beiden in diesen beiden Schaltungszweigen bereits vorhandenen Paaren von Freiheitsgraden liefern, so daß in den beiden Schaltungszweigen insgesamt sechs voneinander unabhängige Freiheitsgrade der Signalbeeinfiussung vorhanden sind.
- 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die amplitudenändernden Vorrichtungen frequenzabhängig sind und unterhalb 2,5 Megahertz einen Verstärkungsgrad von etwa 0,922 und oberhalb 3 Megahertz einen Verstärkungsgrad von etwa 1,070 aufweisen.
- 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltungszweige in Reihe geschaltet sind, daß der Modulator einen Gesamtverstärkungsgrad von 0,245, der Demodulator einen Gesamtverstärkungsgrad von etwa 0,328 und die frequenzabhängigen amplitudenändernden Vorrichtungen unterhalb 2,5 Megahertz einen Verstärkungsgrad von etwa 0,984 und oberhalb 3 Megahertz einen Verstärkungsgrad von etwa 1,070 aufweisen und daß der Demodulator durch einen Verstärker, dessen Verstärkungsgrad etwa ι beträgt, überbrückt ist.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen© 609 5T6/151 7.56 (609 756 1.57)
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