Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10708
.pdf
до +17 вольт. В приведенном выше конкретном примере смещение должно быть таким, чтобы размах мог
простираться от -10 вольт до +17 вольт без искажений.
Если учесть все обстоятельства, окажется, что требуемое колебание может быть в два раза больше, чем
потребовалось бы при наличии постоянной составляющей. То же самое относится и к случаю, когда
отсутствующая составляющая представляет собой переменный ток любой частоты ниже частоты среза
усилителя.
Требование состоит в том, что в ответ на это не представляется возможным в полной мере воспользоваться
тем фактом, что максимальная амплитуда графического сигнала, в отличие, например, от амплитуды
акустического сигнала, является известной величиной, и использовать усилитель для эффективной обработки
графических сигналов.
Аналогично, при таком способе модуляции в передатчике несущей волны, амплитуда несущей в отсутствие
видеосигнала может быть вдвое больше, чем потребовалось бы, если бы модуляция осуществлялась с
использованием присутствующих компонентов постоянного тока.
Целью настоящего изобретения является преодоление или, по крайней мере, значительное уменьшение
вышеупомянутых трудностей при сохранении возможности использования импульсных источников, которые
сами по себе не способны работать в относительно широком диапазоне низких частот, включая нулевую
частоту.
Настоящее изобретение предлагает способ передачи сигналов указанного типа, при котором амплитуда
сигнала периодически, хотя и не обязательно регулярно, достигает заданного максимального значения в
одном направлении, и при этом низкочастотные компоненты сигнала удаляются из сигнала и повторно
вставляются в желаемую точку, причем повторное вставление осуществляется под влиянием периодических
максимумов. Верхний предел частоты удаленных и повторно вставленных компонентов ниже частоты
периодических максимумов или минимальной частоты этих максимумов, где они нерегулярны. Повторное
вставление осуществляется путем организации таким образом, чтобы максимумы либо сами по себе
составляли нулевое значение колебаний сигнала, либо были смещены на фиксированную величину
относительно этого нуля.
В электрической передаче сигналов с использованием несущей волны настоящее изобретение предлагает
способ передачи сигналов указанного типа, в котором амплитуда сигнала принимает форму, в которой она
периодически, но не обязательно регулярно, достигает максимального фиксированного значения в одном
направлении, при этом сигнал используется в этой форме для модуляции несущей волны.
В соответствии с еще одной особенностью данного изобретения предлагается способ передачи сигналов
указанного типа, согласно которому частоты от нуля до заданного промежуточного значения удаляются из
сигнала и повторно вставляются в сигнал перед его передачей.
Настоящее изобретение также предусматривает 12 методов передачи сигналов указанного типа, в
соответствии с которыми частоты от нуля до заданного промежуточного значения удаляются из сигнала и
повторно вводятся в сигнал в желаемой точке на передатчике или на приемнике с помощью средств,
реагирующих на пиковое значение текущей максимальной амплитуды сигнала в одном направлении.
Средства повторного ввода способны обеспечивать 13 422 906 в ответ на указанное пиковое значение все
частоты от нуля до предельного значения, которое лежит между частотой повторения пикового значения (или
минимальной частотой повторения, если она нерегулярна) и указанным промежуточным значением. Удаление
более низких частот обычно осуществляется за счет присущих передаче свойств канал, включая усилители,
через который проходят сигналы. Средства повторной вставки должны обеспечивать передачу всех частот
ниже самой низкой, на которой канал передачи способен передавать сигналы без существенных искажений.
Для реализации изобретения мы можем действовать следующим образом:
Телевизионный передатчик включает в себя средства любого известного или подходящего типа для
генерации сигналов изображения и для генерации, между группами изображений, представляющих соседние
строки объекта, синхронизирующего импульса в направлении черного цвета. Амплитуда импульса для
удобства будет принята равной +V вольт, относительно полного черного цвета как ноль, а максимальная
амплитуда сигнала изображения будет принята равной V вольт, что соответствует полному белому цвету. Эти
сигналы генерируются в двух фотоэлектрических элементах, один из которых генерирует сигналы
изображения, а другой — синхронизирующие импульсы.
Выходные сигналы двух ячеек смешиваются и подаются на вход усилителя с резистивно-емкостной связью.
Постоянные времени связей этого усилителя могут составлять, например, около одной сотой секунды.
Частота повторения синхронизирующих импульсов может составлять 3000 в секунду. На выходе усилителя
колебания на выходном импедансе будут происходить вокруг электрического нуля, при этом потенциал
анодного конца этого импеданса изменяется от положительного к отрицательному относительно
электрического нуля, который может быть гарантированно установлен на фиксированном потенциале
относительно земли таким образом, что средняя площадь кривой зависимости потенциала анода от времени
равна нулю. Если в какой-то момент времени условия таковы, что амплитуда синхронизирующего импульса
составляет +n В вольт относительно электрического нуля, где N — общее увеличение усилителя, то будет
очевидно, что в этот момент электрический ноль соответствует полной черноте, и видеосигнал действительно
отражает яркость объекта. Если теперь средняя яркость объекта увеличивается, амплитуда
синхронизирующего импульса увеличивается, скажем, до +n (В+В) вольт. Чтобы теперь точно представить эту
новую яркость, амплитуда видеосигнала Необходимо увеличить (в отрицательном направлении) на N 7 В
вольт, или, другими словами, истинная нулевая линия должна находиться на уровне +n В вольт относительно
электрического нуля. Это можно сделать, установив истинный нуль на N В вольт менее положительным, чем
пик синхронизирующего импульса. Таким образом, недостающий компонент 1)C, определяющий абсолютную
яркость объекта, может быть фактически восстановлен.
Как уже было объяснено, для обеспечения эффективной модуляции несущей волны используется DC.
Низкочастотные составляющие сигнала должны быть включены в сигнал, используемый для модуляции
несущей. Из сигнала 80 усилитель лишил составляющие постоянного тока и низкочастотные компоненты, и
поэтому эти компоненты могут быть повторно введены следующим образом.
Заземлённый вывод выхода усилителя 85 соединён с катодом модуляторной лампы, а другой вывод выхода
соединён через конденсатор с сеткой лампы, причём сетка соединена с катодом через резистор утечки 90. В
анодной цепи модулятора находится импеданс, связанный с генератором колебаний таким образом, что
амплитуда генерируемых несущих колебаний контролируется напряжением 95, возникающим на импедансе.
Постоянная времени резистора и конденсатора сделана короче, чем постоянная времени связей усилителя, и
фактически короче, чем постоянная времени любой цепи, через которую прошли сигналы с момента
появления низкочастотных компонентов. Постоянная времени резистора и конденсатора также должна быть
значительно больше интервала между последовательными синхронными импульсами и может, например,
составлять около одной пятисотой секунды.
Принцип работы схемы следующий: сначала предположим, что сигнал на рисунке 110 отсутствует, так что
сигнал, появляющийся на выходе усилителя, состоит из импульсов с частотой 3000 в секунду, каждый из
которых стремится сделать сетку модуляторной лампы более положительной, чем катод. Предполагая, что
сначала потенциал сетки равен потенциалу катода, первый импульс делает сетку положительной и вызывает
протекание тока по сетке.
Таким образом, конденсатор заряжается таким образом, что к концу импульса сетка становится более
отрицательно заряженной, чем катод. Конденсатор начинает разряжаться через утечку сетки, но из-за
относительно большой постоянной времени лишь небольшая часть заряда утекает до прихода следующего
импульса. Это снова делает сетку положительно заряженной, но в меньшей степени, чем раньше, и снова
начинает течь некоторый ток сетки, тем самым еще больше увеличивая заряд на конденсаторе. Этот процесс
продолжается до тех пор, пока потенциал сетки в отсутствие импульса не станет таким, что пик импульса
вызовет протекание тока сетки.
Если теперь на уже рассмотренный сигнал наложить видеосигнал, это сделает напряжение на сетке менее
отрицательным и, следовательно, не вызовет протекания тока по сетке и не окажет существенного влияния на
средний заряд конденсатора. Однако следует отметить, что напряжение на сетке, вызванное сигналом,
изменяется между значением, при котором только начинает протекать ток по сетке, и фиксированным
значением, которое в рассмотренном выше примере на 2 Н В вольта более отрицательное, чем это значение.
Таким образом, какое бы значение ни принимал электрический ноль относительно полного черного цвета,
сигналы на сетке модулятора всегда вызывают колебания напряжения, простирающиеся от точки, при которой
только начинает протекать ток по сетке, причем эта точка соответствует пику синхронизирующего сигнала и,
следовательно, переопределенной разности от полного черного цвета.
В описанной схеме синхронизирующие импульсы представляют собой регулярно повторяющиеся максимумы
заданного значения, а именно, заданную разность напряжений относительно разности напряжений,
представляющей собой полную темноту. Поскольку постоянная времени конденсатора и сопротивления,
действующего как средство повторного включения, мала по сравнению с постоянной времени всех цепей,
через которые прошел сигнал 3,5 с момента появления низкочастотной составляющей S, этот конденсатор и
сопротивление будут определять положение сигнала (латентность) при отсутствии помех от предшествующих
цепей.
Также, поскольку постоянная времени повторной вставки импульсов (по сравнению с периодом 1 ' /lhroni: N
импульсов), значение W 4 Yc в начале последовательности сигналов, представляющих одну линию объекта,
не будет сильно изменяться в течение времени, прошедшего до прихода следующего импульса. Очевидно,
что схема будет работать и в том случае, если повторяющиеся максимумы не расположены равномерно во
времени. В этом случае постоянная времени повторной вставки импульсов должна быть больше по
сравнению с максимальным интервалом между повторяющимися максимумами. В противном случае схема
будет служить для вставки не только D C.
компонент, а также чередующиеся компоненты частоты (Uney), не превышающие некоторого значения,
которое меньше минимальной частоты повторения максимумов и которое (поскольку постоянная времени
повторного включения короче, чем у предыдущих цепей) больше частоты среза канала передачи, через
который прошли сигналы.
Передающая (несущая) составит, для достижения максимальной амплитуды видеосигнала, и будет
ограничена заданными пределами амплитуды.
Один предел соответствует напряжению на сетке модулятора, при котором протекает ток сетки, а другой
предел смещен относительно первого предела на сумму амплитуды синхронизирующего импульса и
максимальной амплитуды изображения, с учетом, конечно, усиления, происходящего в усилителе и
модуляторе. На приемнике детектируется несущая, и полученные таким образом сигналы изображения
усиливаются в усилителе с резистивно-емкостной связью. Эти сигналы, как и прежде, будут лишены
низкочастотных составляющих. Для повторного добавления этих составляющих в сигналы, подаваемые на
воспроизводящее устройство, которое в данном случае будет считаться электронно-лучевой трубкой, может
быть использована процедура, аналогичная той, которая применяется в модуляторе. Сигналы подаются на
сетку лампы, которая в данном случае является последней лампой усилителя, а не модулятором. В
остальном схема в сетке такая же, как и раньше. Анод Лампа напрямую соединена с управляющей сеткой
электронно-лучевой трубки и через резистор и источник высокого напряжения подается на катод лампы.
Положительный вывод источника подключен к регулируемой точке на потенциометре, установленном
параллельно источнику напряжения, причем точка на этом потенциометре подключена к катоду
электронно-лучевой трубки.
Точка регулировки потенциометра настроена таким образом, чтобы при отсутствии видеосигнала, когда
синхросинхронизирующие импульсы имеют пониженный потенциал сетки 10.
Если усилительная лампа настроена на практически незаметное значение, при котором протекает ток сетки,
то потенциал на управляющей сетке электронно-лучевой трубки относительно ее катода имеет значение,
соответствующее «черному». Таким образом, сетка электронно-лучевой трубки удерживается импульсами на
начальном потенциале, соответствующем «черному», и любые поступающие сигналы изображения сделают
эту сетку более положительной на величину, в 11,5 раз более точно отражающую первоначальную яркость
объекта.
Будет замечено, что как в случае модулятора, так и в случае электронно-лучевой трубки, правильные
настройки равны 1 _ O (de 1 pl(endent upon a klnomwle (lde, of the amplification wlicli tile signal; have been
undergonle As this may sometimes he incony Venillenilt tile synchroni in' pulse Illmay Ibe ivein a p Iel; value
corresprpoppiiling to black 125 iioff a peak value d(displaeed from hlack ill a direct ionll opposite to vwhite as in tlie
arl'rlall,(eets (dlecril)el In tihis wavw all setwtints will be in dependence of amplification 1830 R Aln ORIGINAL 422,906
It has already Было упомянуто, что импульсы в направлении черного, передаваемые между строками
сканирования объекта, могут использоваться на приемнике для синхронизации. Например, импульсы могут
использоваться для управления генерацией токов пилообразной формы, которые служат для отклонения
катодного луча по экрану. Разделение этих импульсов от сигнала изображения представляет собой трудность
в известных системах из-за блуждания нуля. Из-за этого генерация пилообразных токов может быть
подвержена помехам со стороны сигналов изображения, и если блуждание нуля происходит в
противоположном направлении, амплитуда импульсов может быть недостаточной для управления
генератором. Схема, подобная уже описанным, может быть использована для преодоления этой трудности
следующим образом:
Сигналы подаются на ламповый усилитель, имеющий конденсатор и резистор, расположенные в цепи сетки,
как уже было описано. Фаза сигналов такова, что синхронизирующие импульсы на мгновение стремятся
сделать сетку более положительной.
Анодная цепь вентиля соединена резисторно-емкостной связью со вторым вентилем, служащим для
инвертирования фазы сигналов.
Выход второго клапана снабжен селективным средством, предназначенным для отделения импульсов
частоты линейного сканирования (обычно относительно короткой длительности) от так называемых кадровых
импульсов, то есть импульсов, обычно большей длительности, чем линейные импульсы, которые передаются
между каждым полным сканированием объекта. Первый клапан имеет высокий коэффициент увеличения и
обладает такой характеристикой, что его анодный ток практически падает до нуля при довольно низком
отрицательном напряжении на его сетке.
Рабочие условия клапана настроены таким образом, что рабочий диапазон напряжения сети (то есть
диапазон между точкой, в которой едва течет ток сети, и значением, при котором анодный ток прекращается)
немного меньше амплитуды синхронизирующих импульсов, подаваемых на сеть, по сравнению с черным. Как
и прежде, синхронизирующие сигналы вызывают ток сети до тех пор, пока конденсатор не зарядится до такого
отрицательного напряжения, что ток сети будет едва течь по пикам этих сигналов. Очевидно, что поскольку
все сигналы стремятся сделать напряжение на сетке более отрицательным, они не будут влиять на ток в
анодной цепи, в то время как амплитуда синхронизирующих импульсов, генерируемых в анодной цепи, будет
постоянной и зависеть от рабочего диапазона напряжения сети. Последний можно регулировать путем
изменения напряжения в анодной цепи клапана, так что амплитуда импульсов, генерируемых в анодной цепи,
будет достаточной для уверенного управления генератором пилообразных колебаний.
Во всех приведенных выше примерах было установлено, что повторяющиеся максимумы имели форму
положительных напряжений. В альтернативной схеме согласно данному изобретению, в которой используется
диодный выпрямитель, повторяющиеся максимумы имеют форму отрицательных напряжений. Схема будет
описана как примененная к схеме электронно-лучевой трубки на приемнике.
Катод последней лампы приемника-усилителя соединен с катодом электронно-лучевой трубки, а ее анод
через разделительный конденсатор подключен к управляющей сетке трубки. К этой управляющей сетке
подключен катод диодного выпрямителя, анод которого соединен с точкой отвода на потенциометре и через
конденсатор к катоду электронно-лучевой трубки. Потенциометр подключен параллельно источнику
напряжения, и положительный вывод источника подключен к катоду трубки. К выводам диода подключен
резистор утечки сетки. Разделитель и сопротивление резистора утечки сетки имеют постоянную времени, как
и прежде, которая велика по сравнению с частотой максимумов сигнала и мала по сравнению с частотой
предыдущих цепей. Потенциометр настроен таким образом, чтобы нормальное смещение на сетке
электронно-лучевой трубки в отсутствие какого-либо сигнала было более отрицательным, чем
соответствующий черному 100 на величину, равную амплитуде максимумов относительно черного. Сигналы
подаются на _t в такой фазе, что максимумы, создаваемые синхронизирующими импульсами, например,
стремятся 105 на мгновение сделать управляющую сетку более отрицательной.
В процессе работы, если предположить, что поступают только синхронизирующие импульсы и что изначально
конденсатор конденсатора не заряжен, первый импульс стремится сделать сетку более отрицательной, и ток
протекает через диод. Когда импульс прекратится, сетка станет более положительной, чем прежде, и
конденсатор начнет разряжаться через сопротивление утечки.
Последующие импульсы действуют аналогично до тех пор, пока ток не начнет протекать через диод только на
пиках импульсов. В этих условиях сетка будет иметь потенциал, соответствующий черному цвету, и сигналы
изображения будут точно воспроизводиться. Если средняя яркость объекта увеличивается, через
выпрямитель будет протекать больший ток, и средний потенциал сетки станет более положительным, что
увеличит среднюю яркость воспроизводимого изображения.
Следует отметить, что как в описанной выше схеме, так и в схемах, включающих протекание тока в сетке, 130
BAD ORIGINAL 4 _ 22,906 fliere используется в качестве средства для повторной установки отсутствующих
низкочастотных Y-компонентов, в частности, комбинации конденсатора и однонаправленно проводящего
устройства.
Другие возможные варианты схемы - основаны на общем принципе повторного включения низких частот I)v
относительно предельной пиковой амплитуды.
Например, вместо описанных выше схем, в которых выход усилителя с низким импедансом питает
последовательный эмиссионный каскад с параллельным выпрямителем и параллельным выпрямителем,
можно использовать выход усилителя с высоким импедансом, работающий в параллельном выпрямителе. На
выходе выпрямителя (-%, при прохождении тока) сопротивление выпрямителя (-%) при прохождении тока
через последовательное сопротивление (-%) при индуктивности (-%) при постоянном времени t, лежащем
между периодом самой низкой частоты, передаваемой предыдущим выпрямителем, и периодом
повторяющихся максимумов. Предположим, что направление выходного тока усилителя (-%), проходящего
через выпрямитель, называется положительным, тогда повторяющиеся максимумы должны возникать в
отрицательном направлении. Устройство будет работать, создавая ток на последовательном сопротивлении
выпрямителя, который равен нулю для повторяющихся максимумов. Отрицательные импульсы, поступающие
из Aiiiplifler_Avill не пройдет через выпрямитель, но "зарядит" индуктивность, то есть инициирует ток flmv в
индуктивности. Это, "разряд" индуктивности через выпрямитель и сопротивление, обеспечит lleeessal- N токи,
представляющие низкую частоту N ('( 211 компонентов. Alovv является qiveii inerelv by way of e %ample t( j how
holy a widely 40 different eirettit nia ku track(l to accoinplish tile saill", re-; 1 11 Возможны и другие странные схемы.
В качестве однонаправленного проводящего устройства в формах re-111-t,11111111 означает выше 40
описанных, другие формы (,t nwriter flian flierinionic rectifier, iiioy be itod Например ill -oiiie (,;, es it eojll,& IY Pe
rectifier stwli as:t -cw 1 per-copper oxl(le rectilier lilay be 1;:Z O _Iie plwe as oft(ni as d"'in"I in a ti-Z 11-ijjisioil SI-stelli.
it i, preforzibly Elderly illim"liolely 1)efore allypoilit 11-ilere OP(Itill.
Ill all c:1 <(;do eriiled Z'I i 111I)oljlt -3 Wilere re"ll,( 1-tioll 11,1, lq-ll (-Ifevled, tile St cad or my (hichidiu ", I'lle J'(wtll',"-
111 axilim) has a Valm ITl 111 ( 11 vlltill,_, titat nol-ilialtv Jue to tit( revurreiit initial;, This is not a I'll 11 (lee SS'lill,
Mildilion of opfraatioll but;is in 1111,111 V ll(,,Ii(,(-t-, ad,;antag,foiis.
Понятие «ядро» было описано как применяемое к lt-leviioll sv 5;t"Ills, оно не применимо только к телевидению и
( 3-5 picture traii,iilittil s%-;tenis, но может быть применено к am, системе, где оно используется для trall,Illit si
inds, охватывающей его ra 11 (re частот, простирающихся ниже ii-эквивалентности, которую передача 7 (i
charillel call ha;idle Ivilbolit (N 40 rtioll.
Dot,-d air-; l,')ill dav o+ April, 1933.
1
ИЛЕДДИ И ГРОУЗ, A-ellis for of(, oppliellits.
6, «Билибиллы» Бреллиля, Лондон, EC 4.
Мы, компания E Lr -CTIZIC & -MUSICAL IN-DUSTRIES LI-MITED, британская компания, расположенная по
адресу: Blyth Road, Haves Middlesex and Pl:TER IVILLIA)l LA-NS, британский субъект, 18 Park Hill Road,
Ifampstead, London, N.W 3, настоящим излагаем суть данного изобретения, которое должно быть выполнено в
частном порядке. Все подробно описано в следующем документе: Настоящее изобретение относится к
звуковым сигналам, таким как, например, теле- или видеомагнитофоны, в которых сигнал передается с
помощью (если сигналы конечного сигнала включают колебания любой частоты между заданным
максимальным значением). значение и 7 ero или в IC -r Iilllitii), Значение A go, которое представляет (сложный,
в утилитах lon и re(eptioiiВ телевизионных системах, например, все объекты должны быть;S lislially senior ill
(Соседние; полосы alid eleotrical variati(ll-; Ire derived frolli tile chaining-es in 9-) bri-litness of the elentenial -reas of
file objfwt Когда tit, ohjeci lif,; был полностью отсканирован, операция пересчитывается.
11 tis complete:cawihgw juav take place 224 tilm-, pet scroml for exarflph si'lee The 109 oltite level of has 11 we to Ill(
e N-e it is necessary to repl-odlive itl I'le Hill picture ull f-b"rig"es ill bri-o-Iltl)(-; of flie object, these eliall-es ltilde ovelli, if
lift 1; 11; 11 n-lift i lo -) to be Ml 1111 distolted renrc(-walioll ot tile obje( 4 It -,fill I)( evidew fliat ill or(ler to eolmv alwzlv;
fifth corref-t illim-es,:ion of absolute l)airlines,, it i lieves 'ai'v to tra li- I ii it aii(I nveive fr-meiteie; down 'to I I O oild
ilich,dilll" Zero frvqii,Ywy Tlit, use of alkiplifiers copable of balifilill (llimit ('11 IT(Ilits as well as altel-liatilil eill-relits
coverill", a wide frequelley l,;laid is lisliolly illcolivellielit and corn- 15 CO' MPLETE SPECIFICATION
Усовершенствования в системах сигнализации, например, телевизионные системы (BAD ORIGINAL 422,906).
Обычно усилители имеют низкую частоту среза, например, они могут усиливать сигнал от 10 циклов в секунду
до 40 000 или более циклов в секунду, а ниже 10 циклов в секунду усиление быстро падает. Такие усилители
почти всегда имеют резистивно-емкостную связь и включают в себя в качестве связи между каскадами
конденсатор, расположенный последовательно между анодом одной лампы и сеткой следующей лампы, и
резистор между сеткой второй лампы и общим катодным выводом. Низкая частота среза усилителя
определяется постоянной времени конденсатора и резистора. Если анодная цепь первой упомянутой лампы
содержит колебания с компонентами частоты ниже частоты среза связи, то только высокочастотные
компоненты, проходящие через связь, будут влиять на цепь сетки второй лампы. После достижения
установившегося состояния потенциал сетки Напряжение второго клапана будет изменяться в соответствии с
формой волны более светлых компонентов относительно электрического нуля таким образом, что площадь
кривой зависимости потенциала сетки от времени выше линии электрического нуля будет равна площади
ниже этой линии. Электрический нуль — это потенциал, отличающийся от потенциала катода на величину
смещения сетки и полностью независимый от постоянного тока и низкочастотных компонентов сигнала,
которые не могут пройти через связь.
В некоторых известных телевизионных системах сканирование изображения прерывается на короткое время
между сканированием последовательных строк, и в течение этого короткого промежутка времени сигнал
изображения принимает значение, соответствующее «чернее черного», то есть значение, отличающееся от
значения, соответствующего черному цвету в противоположном смысле белому. Этот импульс часто
используется для синхронизации и будет называться синхронизирующим импульсом.
При сканировании обычно создается относительное движение между изображением передаваемого объекта и
сканирующей апертурой, расположенной перед фотоэлементом. Например, если объектом является
прозрачная пленка, такая как кинопленка, то сигнал, генерируемый в элементе, будет иметь максимально
возможную амплитуду в направлении «белого» цвета (далее именуемом «полностью белый»), когда часть
изображения пленки, противоположная сканирующей апертуре, соответствует наиболее прозрачной части
пленки.
Аналогичным образом, для любого искусственно освещенного объекта можно определить значение
максимально возможной амплитуды сигнала.
В качестве примера предположим, что, если рассматривать сигнал как черный, полностью белый, то
напряжение сигнала составляет -10 вольт, а синхронизирующий импульс имеет амплитуду +10 вольт и длится
время, равное одной десятой времени, затраченного на сканирование одной строки. Объяснение станет
яснее, если обратиться к иллюстративным диаграммам на рис. 1-5 прилагаемых рисунков. Если сначала
предположить, что сигнал изображения имеет форму, представляющую собой черную точку длиной, равной
одной десятой строки, на белом фоне, занимающую оставшуюся часть строки, как это было бы получено при
сканировании полосы, показанной на рис. 2, то напряжение сигнала изображения V, представляющее эту
полосу, обозначенное черным как нулевое напряжение и построенное в зависимости от времени t по оси
абсцисс, может иметь форму, представленную на рис. 3, в виде двух квадратных волн a и b амплитудой -10
вольт, каждая из которых простирается на девять двадцатых строки, а между ними происходит возврат к
нулю. Кроме того, имеется синхронизирующий импульс c напряжением +10 вольт длительностью 90 Гц,
составляющий одну десятую часть времени сканирования строки.
Этот сигнал многократно проходит через устройство с низкочастотной фильтрацией, например, такое, как
показано на рис. 1, включающее последовательный конденсатор 1 и параллельное сопротивление 2, при этом
сигнал подается на входные клеммы 3 и снимается с выходных клемм 4. Когда достигается установившееся
состояние, колебания на выходе устройства 100 будут происходить, как объяснено выше, относительно
электрического нуля (представленного пунктирной линией d на рис. 3), так что площади потенциальной волны
выше и ниже этого нуля равны друг другу. В упомянутом частном случае амплитуды относительно этого
электрического нуля будут составлять около +17 вольт для синхронизирующего импульса и -3 вольт для
белого фона. Электрический нуль тогда будет отрицательным относительно полностью черного цвета.
Если сигнал изображения должен представлять собой белую точку на черном фоне, как показано на рис. 4, то,
как показано на рис. 5 (115), электрический ноль совпадает с потенциалом, обозначенным буквой «о»,
соответствующим полностью черному цвету, а амплитуды относительно электрического нуля составляют +10
вольт (120). Таким образом, видно, что, поскольку постоянная составляющая удалена, лампы усилителя
должны быть смещены таким образом, чтобы они могли обрабатывать не только кажущуюся максимальную
амплитуду (125), в упомянутом случае 10 вольт положительного и отрицательного, но и размах от 3 вольт до
+17 вольт. В приведенном конкретном примере, следовательно, смещение должно быть таким, чтобы размах
мог простираться (180 422,906) от -10 вольт до +17 вольт без искажений.
Если учесть все обстоятельства, окажется, что требуемое колебание может быть в два раза больше, чем
потребовалось бы при наличии постоянного тока. То же самое относится и к случаю, когда отсутствующий
компонент представляет собой переменный ток любой частоты ниже частоты среза усилителя.
В результате на практике обычно не удавалось в полной мере воспользоваться тем фактом, что
максимальная амплитуда видеосигнала, в отличие, например, от амплитуды акустического сигнала, является
известной величиной, и эффективно использовать усилители, обрабатывающие видеосигналы.
Аналогично, в случае модуляции в передатчике более ранних волн, амплитуду несущей в отсутствие
видеосигнала, возможно, придется удвоить по сравнению с тем, какой она потребовалась бы, если бы
модуляция осуществлялась с помощью компонентов постоянного тока, передаваемых до 2,5 В.
Было предложено генерировать напряжения, зависящие от средних значений импульсов, таких как
синхронизирующие сигналы, возникающие в интервалах между последовательностями видеосигналов, и
использовать эти напряжения для некоторой компенсации потери компонентов постоянного тока в
видеосигнале. Однако природа импульсов и сигналов не такова, что среднее значение импульсов
пропорционально их пиковому значению, и компенсация недостающих компонентов является лишь
приблизительной.
Предложена электрооптическая система формирования изображения, в которой постоянная составляющая
тока изображения подавляется до или во время передачи, и в которой имеются средства, обеспечивающие
подачу компенсирующего постоянного тока под контролем флуктуаций, возникающих в токе изображения.
В этой системе сигналы изображения периодически достигают фиксированного минимального значения,
равного значению, соответствующему черному цвету или другому фиксированному значению яркости
изображения, а пики амплитуд этих минимальных сигналов используются для повторной вставки компонентов
сигнала DC 5.5, которые определенные части аппарата не способны передавать. Повторная вставка
осуществляется с помощью устройства повторной вставки, включающего выпрямитель, связанный с
конденсатором и резистором O 60, имеющим постоянную времени, которая значительно больше, чем
интервал между последовательными минимальными значениями сигнала.
Целью настоящего изобретения является разработка усовершенствованных методов и средств, позволяющих
повторно вставлять компоненты постоянного тока и низкочастотные сигнальные составляющие в
видеосигналы, которые были лишены этих компонентов.
Согласно настоящему изобретению, в одном из аспектов, в телевизионной или видеосистеме передачи,
амплитуда видеосигнала периодически, но не обязательно регулярно, достигает фиксированного
максимального или минимального значения, которое (в отличие от ранее предложенной системы, упомянутой
выше) находится за пределами диапазона значений амплитуды передаваемого видеосигнала, а прямые и
низкочастотные компоненты сигнала, находящиеся ниже минимальной частоты передачи, которая меньше
минимальной частоты повторения указанного фиксированного максимального или минимального значения, не
передаются через систему передачи, а воссоздаются в желаемой точке посредством работы регулятора
амплитуды сигнала или устройства, которое подает прямые и низкочастотные компоненты относительно
пиковой амплитуды указанного повторяющегося максимального или минимального значения сигнала.
Указанное фиксированное значение может быть в направлении «черное в черном» и может также
использоваться для синхронизации процессов сканирования на приемнике с процессами на передатчике.
Настоящее изобретение также предусматривает телевизионную систему, имеющую средства для генерации
видеосигналов, которые периодически, но не обязательно регулярно, достигают заданного фиксированного
максимального значения:
минимальное значение, средства для генерации серии импульсов с теми же интервалами, что и
максимальные или минимальные значения сигнала изображения, средства для:
наложение этих импульсов на...
максимумы или минимумы видеосигнала таким образом, чтобы генерировать импульсы, имеющие максимумы
или минимумы за пределами диапазона значений амплитуды передаваемого видеосигнала, а также средства
для использования пиков указанных импульсов для повторного включения прямых и низкочастотных
компонентов сигнала, которые были потеряны в более ранней части системы.
В ранее предложенной системе уже:
В описании, где компоненты сигнала постоянного тока повторно вставляются под контролем флуктуаций,
возникающих в токе изображения, постоянная времени устройства повторной вставки устанавливается таким
образом, чтобы практически весь заряд на конденсаторе улетучивался менее чем за период сканирования,
когда указанные флуктуации повторяются в каждой строке изображения, и за одну или две секунды, когда они
повторяются реже. В этом описании не предлагалось сделать постоянную времени устройства повторной
вставки короткой по сравнению с постоянными времени предыдущих частей устройства.
422,906 В соответствии с настоящим изобретением, как будет показано далее, рассматриваемая постоянная
времени связана с постоянными времени предшествующих частей аппарата таким образом, что частоты ниже
точки отсечки аппарата могут быть повторно введены.
В соответствии с настоящим изобретением, в еще одном аспекте предлагается устройство, предназначенное
для передачи сигнала, включающего последовательности изменений сигнала с повторяющимися
максимумами или минимумами амплитуды, причем указанное устройство включает канал, не способный
передавать постоянный ток и ток низкой частоты, благодаря чему сигнал лишается своей постоянной
составляющей и постоянного тока.
Устройство для повторной вставки, включающее однонаправленно проводящее устройство, связанное со
схемой, имеющей постоянную времени, которая, хотя и велика по сравнению с интервалами между
указанными максимумами или минимумами, короче постоянной времени, определяющей низкочастотную
частоту среза указанного канала, так что повторно вставляются не только прямая составляющая, но и весь
диапазон низкочастотных токов, подавляемых указанным каналом. Самая низкая постоянная времени связей
в усилителе определяет частоту среза усилителя и в телевизионном усилителе обычного типа может
составлять, например, около одной десятой секунды. Для того чтобы повторно вставить все частоты,
подавляемые усилителем, устройство для повторной вставки должно иметь постоянную времени менее одной
десятой секунды, например, одну сотую секунды, где максимумы или минимумы повторяются с частотой 3000
в секунду.
Другие особенности изобретения станут ясны из приведенного ниже описания и прилагаемых пунктов
формулы изобретения.
Изобретение будет описано на примере со ссылкой на фиг. 6–13 прилагаемых чертежей, демонстрирующих
различные схемы в соответствии с данным изобретением.
Телевизионный передатчик включает в себя средства любого известного или подходящего типа для
генерации сигналов изображения и для генерации, между группами сигналов изображения, представляющих
соседние строки объекта, синхронизирующего импульса в направлении черного цвета. Амплитуда импульса
для удобства будет принята равной +V вольт, относительно полного черного цвета как ноль, а максимальная
амплитуда сигнала изображения будет принята равной V вольт, что соответствует полному белому цвету. Эти
сигналы генерируются в двух фотоэлектрических элементах, один из которых генерирует сигналы
изображения, а другой — синхронизирующие импульсы.
Выходные сигналы двух ячеек смешиваются и подаются на вход усилителя с резистивно-емкостной связью.
Временные постоянные связей резистивно-емкостного усилителя могут составлять, например, около одной
сотой секунды. Частота повторения синхронизирующих импульсов может составлять 3000 в секунду. На
выходе усилителя колебания на выходном импедансе будут происходить вокруг электрического нуля, при
этом потенциал анодного конца этого импеданса изменяется от положительного к отрицательному
относительно электрического нуля, который можно считать находящимся на фиксированном потенциале
относительно земли, таким образом, что средняя площадь кривой зависимости потенциала анода от времени
равна нулю. Если в какой-то момент времени условия таковы, что амплитуда синхронизирующего импульса
составляет +N В вольт относительно электрического нуля, где A — общее увеличение усилителя, то будет
очевидно, что в этот момент электрический ноль соответствует полной темноте, и сигнал изображения
действительно отражает яркость объекта. Если теперь средняя яркость объекта увеличивается, амплитуда
синхронизирующего импульса увеличивается, скажем, до +N (В + v) вольт. Теперь, чтобы точно отобразить
эту новую яркость, амплитуду сигнала изображения необходимо увеличить (в отрицательном направлении) на
N вольт, или, другими словами, истинная нулевая линия должна находиться на +n вольт относительно
электрического нуля. Этого можно добиться, сделав истинный ноль на N вольт менее положительным, чем
пик синхронизирующего импульса. Таким образом, недостающий DC.
Компонент, определяющий абсолютную яркость объекта, может быть фактически вставлен повторно (см. стр.
105).
Как уже было объяснено, для обеспечения эффективной модуляции несущей волны необходим DC-разряд.
Низкочастотные компоненты сигнала 110 должны быть включены в сигнал, используемый для модуляции
несущей. Усилитель лишил сигнал постоянного тока и низкочастотных компонентов, и поэтому эти
компоненты могут быть повторно включены, например, способом, показанным на рис. 6.
Заземлённый вывод выхода усилителя соединён с катодом 5 модуляторной лампы 6, а другой вывод 120
выхода соединён через конденсатор 7 с сеткой лампы 6, причём сетка соединена с катодом через резистор
утечки S. В анодной цепи модулятора находится импеданс 9 125, связанный с генератором колебаний (не
показан) известным образом, так что амплитуда генерируемых несущих колебаний контролируется
напряжением, возникающим на импедансе 9. Постоянная времени резистора S и конденсатора 7 сделана
короче, чем у связей усилителя, и фактически короче, чем у любой цепи, через которую прошли сигналы с
момента появления низкочастотных компонентов. Кроме того, постоянная времени резистора S и
конденсатора 7 должна быть значительно больше интервала между последовательными синхронизирующими
импульсами и может, например, составлять около одной пятисотой секунды. Работа цепи осуществляется
следующим образом: Далее: Сначала предположим, что видеосигнал отсутствует, так что сигнал,
появляющийся на выходе усилителя, состоит из импульсов с частотой 3000 в секунду, каждый из которых
стремится сделать сетку модуляторной лампы 6 более положительной, чем катод 5. Предполагая, что
первоначально потенциал сетки равен потенциалу катода, первый импульс делает сетку положительной и
вызывает протекание тока по сетке.
Таким образом, конденсатор 7 заряжается таким образом, что после окончания импульса сетка становится
более отрицательно заряженной, чем катод. Конденсатор 7 начинает разряжаться через утечку сетки 8, но
из-за относительно большой постоянной времени лишь небольшая часть заряда утекает до прихода
следующего импульса. Это снова делает сетку положительно заряженной, но меньше, чем раньше, и снова
начинает течь некоторый ток по сетке, тем самым еще больше увеличивая заряд на конденсаторе. Этот
процесс продолжается до тех пор, пока потенциал сетки в отсутствие импульса не станет таким, что пик
импульса вызовет протекание тока по сетке.
Если теперь на уже рассмотренный сигнал наложить видеосигнал, это сделает напряжение на сетке более
отрицательным и, следовательно, не вызовет протекания тока по сетке и не окажет существенного влияния на
средний заряд конденсатора 7. Однако следует отметить, что напряжение на сетке, вызванное сигналом,
изменяется между значением, при котором только что протекает ток по сетке, и фиксированным значением,
которое в рассмотренном выше примере на 2 Н В вольта более отрицательное, чем это значение. Таким
образом, какое бы значение ни принимал электрический ноль относительно полного черного цвета, сигналы
на сетке модулятора 6 всегда вызывают колебания напряжения, распространяющиеся от точки, при которой
только что протекает ток по сетке.
Эта точка соответствует пику синхронизирующего сигнала и, следовательно, заранее определенному
отличию от полной черноты.
В описанной схеме синхронизирующие импульсы представляют собой регулярно повторяющиеся максимумы
заданного значения, а именно, заданную разницу напряжений от значения, представляющего полный черный
цвет, и это значение не может встречаться в самих сигналах изображения. Поскольку постоянная времени
конденсатора 7 и резистора 8, действующих в качестве средства повторной вставки, мала по сравнению с
постоянной времени всех цепей, через которые проходил сигнал с момента его содержания низкочастотных
компонентов, этот конденсатор и резистор будут определять положение исходных данных сигнала
практически без помех от предшествующих цепей 75. Также, поскольку постоянная времени средства
повторной вставки мала по сравнению с периодом синхронизирующих импульсов, исходные данные,
Соседние файлы в папке патенты