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Wiedergabeschaltung für ein Gerät zur Aufzeichnung eines Fernsehsignals,
Zusatz zu Patentanmeldung P 2 156 305.3 Die Hauptanmeldung betrifft ein Gerät zur
Aufzeichnung und/oder Wiedergabe eines Fernsehsignals, insbesondere für eine Bildplatte,
bei dem auf einer Spur des Aufzeichnungsträgers ein mit dem Bildsignal frequenzmodulierter
FM-Träger und additiv ein mit einem Zusatzsignal modulierter Hilfsträger aufgezeichnet
werden und die Amplitude des Hilfsträgers wesentlich geringer ist als die des FM-Trägers.
Das Zusatzsignal ist vorzugsweise das zum Bild gehörende Tonsignal.
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Durch diese Amplitudenabsenkung von z.B. 30 db wird eine Störung des
Bildsignals durch das Tonsignal bei der Wiedergabe vermieden.
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Andererseits wird durch die Amplitudensenkung das Sçignal/Rauschverhältnis
des Tonsignals verschlechtert. Insbesondere können bei bestimmten Bildinhalten Störungen
im Tonsignal durch das Bildsignal auftreten.
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Diese Störungen werden durch die Erfindung nach der Hauptanmeldung
dadurch verringert, daß in Zeiten, in denen das Bildsignal bei der Wiedergabe nicht
sichtbar wird, die Amplitude des Hilfsträgers erhöht ist. Dadurch werden die Energie
des Hilfsträgers und das Signal/Rauschverhältnis des Tonsignals erhöht, ohne daß
dadurch eine Störung im wiedergegebenen Bild auftreten kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein derart
aufgezeichnetes Tonsignal eine Wiedergabeschaltung zu schaffen,
die
optimal an die Eigenart des Signals angepaßt ist und eine optimale Tonwiedergabe
ermöglicht.
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Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß der Hilfsträger vor der
FM-Demodulation über einen Amplitudenbegrenzer geführt ist, dessen Begrenzungspegel
während des Ablaufs einer Zeile auf unterschiedliche Werte gesteuert ist.
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Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
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Der Begrenzungspegel verläuft zeitlich vorzugsweise stetig ohne sprunghafte
Ubergänge und hat zum Beispiel während der Austastzeit ein Maximum und in der Mitte
der Hinlaufzeit ein Minimum. Für diesen Zweck kann der zeitliche Verlauf die Form
einer Parabel haben, die in der Mitte der Hinlaufzeit den Begrenzungspegel Null
werden läßt.
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Vorzugsweise ist der zeitliche Verlauf des Begrenzungspegels veränderbar,
z.B. automatisch oder von Hand. Dadurch kann eine optimale Anpassung der Wiedergabeschaltung
an das jeweilige Signal in Abhängigkeit vom Bildinhalt erreicht werden. Die Einstellbarkeit
kann so sein, daß das Signal in einem Grenzfall während der Hinlaufzeit vollkommen
unterdrückt wird. Das kann zweckmäßig sein bei Bildinhalten, die eine besonders
starke Störung im Ton verursachen. Je nach Bildinhalt kann es dann zweckmäßig sein1
den Hilfsträger während der Hinlaufzeit mehr oder weniger stark auszuwerten. Diese
dynamische Amplitudenbegrenzung kann auch durch einen FM-Demodulator erreicht werden,
dessen Ausgangsspannung nicht nur von der Frequenz, sondern auch von der Amplitude
des zugeführten FM-Hilfsträgers abhängig ist.
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Die Änderung des Begrenzungspegels erfolgt vorzugsweise mit einer
Schalt spannung, die den Begrenzungspegel eines Begrenzers oder des FM-Demodulators
selbst zeitlich ändert. Die Form dieser Schaltspannung kann von Hand einstellbar
sein.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die den Begrenzungspegel
steuernde Steuerspannung in einem Analysator aus dem Videosignal abgeleitet. Der
Analysator ermittelt, ob in dem Videosignal das Tonsignal
störende
Frequenzanteile vorhanden sind. Ist dies der Fall, so wird eine Steuerspannung erzeugt,
die den Begrenzungspegel verringert. Dadurch werden durch dynamische Steuerung der
Amplitude des mit dem Tonsignal modulierten Trägers in Abhängigkeit vom Videosignal
Störungen im Tonsignal durch bestimmte Formen des Videosignals verringert. Die Steuerspannung
kann auch zur Steuerung der Amplitude des durch Demodulation des Hilfsträgers gewonnenen
Tonsignals dienen.
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Mit der erfindungsgemäßen Schaltung läßt sich auch bei unterschiedlichen
Bildinhalten jeweils eine optimale Tonwiedergabe erzielen. Durch einen abgerundeten
Verlauf der Schaltspannung ohne sprunghafte Übergänge können Einschwingvorgänge
und Störgeräusche bei der Erhöhung des Begrenzungspegels vermieden werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin
zeigen Figur 1 ein Frequenzspektrum der aufgezeichneten Signale, Figur 2 -ein Blockschaltbild
der Erfindung, Figur 3 Kurvenzüge zur Erläuterung der Wirkungsweise und Figur 4,
5 zwei Ausführungsbeispiele der genannten Weiterbildung der Erfindung In Figur 1
ist auf einem Bildplattengerät ein mit dem Video signal in FM modulierter Träger
1 aufgezeichnet, der einen Frequenzbereich 4 ein nimmt. Unterhalb dieses Frequenzbereiches
ist ein mit dem Tonsignal in FN modulierter Tonträger 3 aufgezeichnet. Die Amplitude
dieses Tonträgers ist während der Zeilenhinlaufzeit H (Figur 3) stark abgesenkt,
z.B. 30 db gegenüber der Amplitude des Trägers 1. Während der Zeilenaustastzeit
A (Figur 3) ist die Amplitude des Hilfsträgers 3 erhöht.
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In Figur 2 wird das von dem Bildplattengerät 5 kommende Signal mit
einem Hochpaß 6 und einem Tiefpaß 7 in die Träger 1 und 3 aufgespalten.
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Der Träger 1 wird in einem FM-Demodulator 8 demoduliert, der an einer
Klemme 9 das Videosignal 10 liefert. Der Tonträger 3 wird über eine Leitung 11 einem
Amplitudenbegrenzer 12"und von dort einem FM-Demodulator
13 zugeführt.
Dieser liefert über einen Tiefpaß 18 und einen Entzerrer 19 an einer Klemme 20 das
Tonsignal 21.
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Erfindungsgemäß ist der Begrenzungspegel des Amplitudenbegrenzers
12 durch eine Schaltspannung 16 während der Austastzeit A auf einen höheren Wert
und während der Hinlaufzeit H auf einen niedrigeren Wert gesteuert. Diese beiden
Werte sind den Amplituden des Tonträgers 3 während dieser Zeiten angepaßt. Die Schaltspannung
16 wird in einem Generator 17 erzeugt. Der Generator 17 ist mit einem manuellen
Einstellmittel versehen, durch das die Form der Schaltspannung 16 und damit der
zeitliche Verlauf des Begrenzungspegels des Begrenzers 12 einstellbar sind.
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In Figur 3 sind verschiedene Formen der Schaltspannung 16 dargestellt.
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Figur 3a zeigt den dem Begrenzer 12 zugeführten Tonträger 3, dessen
Amplitude während der Austastzeit A erhöht ist. In Figur 3b ist die Schalt spannung
16 impulsförmig und hat während der Austastzeit A den Wert U1 und während der Hinlaufzeit
H den Wert U2. Dadurch wird der Begrenzungspegel des Begrenzers 12 elektronisch
zwischen zwei Werten umgeschaltet. In Figur 3c hat die Schalt spannung 16 einen
stetigen Verlauf ohne sprunghafte Übergänge in Form einer Parabel während der Hinlaufzeit
H und einer Glockenkurve während der Austastzeit A. Amplitudenwerte und Form dieser
Schaltspannung 16 sind von Hand einstellbar. Es ist dabei angenommen, daß die Schalt
spannung 16 und der Verlauf des Begrenzungspegels stets dieselbe Form haben, so
daß die Kurven in Figur 3 sowohl die Schaltspannung 16 als auch den im Begrenzer
12 wirksamen Begrenzungspegel darstellen. In Figur 3d ist die Schaltspannung 16
so eingestellt, daß sie während eines Teiles der Hinlaufzeit H den Wert null hat,daß
also während dieser Zeit der Begrenzer 12 ' haupt kein Signal durchläßt. Dies kann
zweckmäßig sein, wenn im Bereich der Mitte der Hinlaufzeit H im Video signal 10
Signalanteile enthalten sind, die eine besondere Störung im Tonsignal 21 bewirken
oder vermuten lassen. Figur 3e zeigt einen Grenzfall. Dort sind Schaltspannung 16
und Verlauf des Begrenzungspegels so eingestellt, daß der Tonträger 3 während der
Hinlaufzeit H vollständig unterdrückt ist. Dies kann zweckmäßig sein, wenn das gesamte
Bild den Ton stören könnte.
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Es kann zweckmäßig sein, die Erhöhung des Begrenzungspegels zu Beginn
der Austastzeit A kurz vor der Amplitudenerhöhung des Tonträgers einsetzen zu lassen.
Der Anstieg der Schaltspannung 16 liegt dann in Figur 3 noch vor Beginn des Anstiegs
der Amplitude des Tonträgers 3 zu Beginn der Zeit A. Die dynamische Anpassung des
Begrenzungspegels an die Amplitude des Tonträgers kann durch einen FM-Demodulator
erfolgen, bei dem die Amplitude des Ausgangssignals außer von der Frequenz des zugeführten
Trägers auch von dessen Amplitude abhängig ist.
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In Figur 4 wird die Steuerspannung 16 in einem Generator 22 erzeugt,
der von einer Klemme 23 durch Zeilensynchronimpuls 24 gesteuert wird. Außerdem wird
das Videosignal 10 in einem Analysator 25 ausgewertet. Der Analysator stellt fest,
ob im Videosignal das Tonsignal störende Frequenzanteile vorhanden sind. In Abhängigkeit
hiervon liefert er eine Stellgröße an den Generator 22 derart, daß die Steuerspannung
16 beim Auftreten solcher störenden Frequenzanteile den Begrenzer 12 im Sinne einer
Verringerung des Begrenzungspegels beeinflußt. Eine solche Steuerspannung ist in
Figur 3f dargestellt.
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Es ist angenommen, daß während der Zeilenhinlaufzeit H zu Zeiten 26,
27 im Video signal das Tonsignal störende Frequenzanteile ermittelt werden. Durch
eine angepaßte dynamische Verringerung des Begrenzungspegels zu den Zeiten 26, 27
gemäß Figur 3f wird der störende Einfluß dieser Frequenzanteile auf das Tonsignal
verringert. Die Frequenzen im Videosignal 10, die im Tonsignal eine Störung hervorrufen,
lassen sich empirisch oder rechnerisch ermitteln. Ein Laufzeitglied 28 im Weg des
Tonträgers 3 bewirkt, daß die Steuerung des Begrenzungspegels durch die Steuerspannung
16 rechtzeitig einsetzt. Durch die Verzögerung mit dem taufzeitglied 28 läßt sich
erreichen, daß die Steuerspannung 16 einen störenden Anteil im Videosignal durch
Verringerung des Begrenzungspegels schon berücksichtigt, kurz bevor dadurch eine
Störung im Tonsignal 21 auftreten kann.
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In Figur 5 erzeugt der Generator 22 lediglich eine zeilenfrequente,
von Hand einstellbare Steuerspannung 16 aus den Zeilensynchronimpulsen 24. Die im
Analysator 25 aus dem Videosignal 10 gewonnene Stellgröße wird in einem Generator
29 in eine Steuerspannune umgeformt,
die über einen Hochpaß 30 einem
im Weg des Tonsignals liegenden Verstärker 31 zur Verstärkungssteuerung zugeführt
wird.
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Bei Auftreten von das Tonsignal störenden Frequenzen im Videosignal
10 wird die Verstärkung des Verstärkers 31 verringert. Der Hochpaß 30 dient dazu,
im Hörbereich liegende Frequenzanteile der vom Generator 29 kommenden Steuerspannung
zu unterdrücken.
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Würde z.B. eine Amplitudenverringerung zur Zeit c6 in Figur 3f sich
in jedem Halbbild wiederholen, so entstünde dadurch eine Komponente von 50 Hz in
der dem Verstärker 31 zugeführten Steuerspannung. Diese Komponente würde eine 50
Hz-Störung im Tonsignal verursachen. Sie wird daher mit dem Hochpaß 30 verhindert
der im Hörbereich liegende Frequenzen sperrt.