DE4301740A1 - TV signal converter for video and two audio carrier signals - has video signal perception demodulators, generating base band video signal and two audio signals - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fernsehsignalunwandlungs­ vorrichtung, die für eine CATV (community antenna television; Fernsehsystem mit Gemeinschaftsantenne) Anschlußvorrichtung geeignet ist, die auf der Empfangsseite eines CATV-Systems eingebaut ist und insbesondere für den Empfang einer Audio- Muliplex-Übertragung oder einer Stereoübertragung eines 2- Trägersystems geeignet ist.

Fig. 4 zeigt schematisch einen Schaltungsaufbau einer Fernseh­ signalumwandlungsvorrichtung die in einer herkömmlichen CATV- Anschlußvorrichtung verwendet wird. Es sind ein koreanisches und ein (west-) deutsches 2-Trägersystem bekannt. Fig. 5 und 6 zeigen als Beispiel eine Frequenzanordnung der Audio-Multiplex (oder Stereo-) Übertragung gemäß dem koreanischen System.

Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, betrifft die Audio-Multiplex- Übertragung oder Stereoübertragung des 2-Trägersystems ein System, das zusätzlich zu einem herkömmlichen Audioträgersignal F_A1 (erster Audioträger) ein weiteres Audioträgesignal F_A2 (zweiter Audioträger) bei einer Frequenz größer als der des ersten Audioträgersignals F_A1 aufweist, wobei diese beiden Signale übertragen werden. In diesem Fall wird ein Hauptaudiosi­ gnal (L+R Signal bei einer Stereoübertragung) dem ersten Audioträgersignal F_A1 und ein Nebenaudiosignal (L-R Signal bei der Stereoübertragung) dem zweiten Audioträgersignal F_A2 jeweils zugeordnet. Das erste Audioträgersignal F_A1 wird auf 4,5 MHz gesetzt und das zweite Audioträgersignal F_A2 wird auf 4,7242 MHz gesetzt. Das erste und zweite Audioträgersignal sind durch ihre Audiosignale jeweils frequenzmoduliert. Die Pegel des ersten und zweiten Audioträgersignals F_A1 und F_A2 werden jeweils auf -13 dB und -20 dB bezüglich eines Pegels eines Videoträgersignals gesetzt.

Bei der herkömmlichen Fernsehsignalumwandlungsvorrichtung in Fig. 4 werden Multi-Kanalfernsehsignaie von einem Übertragungscenter (nicht dargestellt) an einen Wandler 11 mittels eines herkömm­ lichen Übertragungskabels geliefert. Der Wandler 11 wählt das Fernsehsignal eines gewünschten Kanals von den Fernseheingangs­ signalen und wandelt die Frequenz, wobei er ein Zwischenfrequenz­ signal ZF erzeugt. Das Zwischenfrequenzsignal ZF umfaßt: ein Videozwischenfrequenzsignal ZF_V (45,75 MHz), das durch ein Videosignals V des Basisbandes amplitudenmoduliert wird; und erste und zweite Zwischenfrequenzsignale ZF_A1 und ZF_A2, die durch erste und zweite Audiosignale A₁ und A₂ frequenzmoduliert werden und die jeweils geringere Frequenzen haben als die Frequenz des Videozwischenfrequenzsignals ZF_V bei 4,5 MHz und 4,7242 MHz. Das Zwischenfrequenzsignal ZF wird an einen Entmischer bzw. Decodie­ rer (Descrambler) 12 geführt und decodiert bzw. entmischt. Danach wird das entmischte Signal an einen Demodulator 1 geschickt. Die Hauptfunktion des Modulators 1 ist in den letzten Jahren als ein IC auf einem einzigen Chip ausgebildet worden. Solch ein IC ist für die Verwendung zur Video- und Audiowahrnehmung in Fernsehgeräten weit verbreitet. Die Funktionen für die Zwischen­ frequenzverstärkung, Videowahrnehmung, AGC, AFT, Audiowahrnehmung und dergleichen, die für solche Videowahrnehmungen und Audiowahr­ nehmungen notwendig sind, sind in dem IC integriert. Der Demodulator 1 demoduliert das Videosignal V des Basisbands und das erste Audiosignal A₁. Da der IC zur Demodulation ein Audioträgersystem betrifft, wie ein NTSC-System oder dergleichen, wird jedoch kein Originalsignal direkt bezüglich des zweiten Audiosignals A₂ erhalten. In bezug auf das zweite Audiosignal wird demgemäß das Audiozwischenfrequenzsignal (hier einschl. F_A1 und F_A2), das für den IC vorgesehen und vom Abzweiganschluß 13 (SPL OUT) erhalten wird, verwendet. Das Audiozwischenfrequenzsi­ gnal wird mit dem Band des zweiten Audioträgersignals F_A2 über einen Bandpaßfilter 15 (BPF) übertragen, wobei das zweite Audioträgersignal F_A2 extrahiert und dem Videosignal V hin­ zugefügt wird, das hier später näher erläutert wird.

Das erste Audiosignal A₁ wird auf einen Träger bzw. einem Trägersignal einer lokalen Schwingungsfrequenz f_a1 (bspw. 4,5 MHZ) durch einen Frequenzmodulator 40 frequenzmoduliert. Danach wird das FM-Signal dem Videosignal V durch einen Addierer 33 hinzugefügt. Ferner wird das zweite Audioträgersignal F_A2 an das sich ergebende addierte Videosignal V durch einen Addierer 34 hinzugefügt. Ein Additionsausgangssignal des Addierers 34 wird einem Amplitudenmodulator 41 zugeführt. Der Amplitudenmodulator 41 amplitudenmoduliert den Träger einer lokalen Schwingungs­ frequenz F₀ mit dem addierten Videosignal V. Der amplitudenmodu­ lierte Träger wird von einem Ausgangsanschluß 4 _out an einen Fernsehempfänger TV (nicht dargestellt) abgegeben.

Da die herkömmliche Fernsehsignalumwandlungsvorrichtung gemäß obiger Ausführung ausgebildet ist, wird das Hauptaudiosignal A₁ (L+R Signal) in das erste Audioträgersignal F_A1 durch Frequenzmo­ dulieren des ersten Audioträgers f_a1 umgewandelt und wird danach dem Videosignal V durch den Addierer 33 hinzugefügt. Andererseits wird das Nebenaudiosignal A₂ (L-R Signal) nicht frequenzmodu­ liert, sondern wird dem Videosignal V durch den Addierer 34 unter Verwendung des originalen zweiten Audioträgersignals F_A2 hinzugefügt, das schon frequenzmoduliert wurde. Es gibt folglich bin Problem, das die Verzögerungszeit zwischen dem ersten und dem zweiten Audiosignal durch den Frequenzmodulationsbetrieb mit und ohne Ausführen eines Filterungsvorganges abweicht, so daß bei einer Stereoübertragung keine gute Trennung möglich ist.

Während das erste Audioträgersignal ein Videosignal/Audiosignal- Leistungsverhältnis von -13 dB wie oben beschrieben hat, hat das zweite Audioträgersignal ein Videosignal/Audiosignal-Leistungs­ verhältnis von -20 dB. Gemäß dem oben genannten Aufbau ist es jedoch schwierig, solch einen Pegelunterschied beizubehalten oder einzustellen. Es gibt folglich das Problem, daß die Ausführung der Trennung oder dergleichen der Stereoübertragung oder dergleichen, die auf dem Pegelunterschied der oben genannten Leistungsverhältnisse basiert, gestört ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernsehsignal­ umwandlungsvorrichtung vorzusehen, die eine Trennung in der Stereoübertragung, Audio-Multiplex-Übertragung oder dergleichen genau erhalten kann.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der Beschreibung angegeben.

Ausführungsbeispiel der Erfindung werden anhand von Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Fernsehsignalumwandlungs­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Gesamt-CATV-Systems, das bei der vorliegenden Erfindung vorausgesetzt wird.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Schaltung eines Ausführungs­ beispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine Blockschaltung einer herkömmlichen Fernsehsi­ gnalumwandlungsvorrichtung.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Frequenzanordnung einer Audio-Multiplex-Übertragung eines 2-Trägersystems darstellt.

Fig. 6 ist ein vergrößertes Diagramm, das die Audioträger­ frequenz aus Fig. 2 im Detail zeigt.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Fernsehsignalumwandlungs­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fernsehsignalumwand­ lungsvorrichtung zum Empfangen eines Fernsehsignals einschl. eines Videosignals und ersten und zweiten Audioträgersignalen in einem Kanal vorgesehen, wobei die Fernsehsignalumwandlungsvor­ richtung umfaßt:
Demoduliereinrichtungen 1 zum Wahrnehmen des Videosignals und Erzeugen eines Videosignals auf einem Basisband und zum Erzeugen erster und zweiter Audioträgersignale;
Trenn- und Einstelleinrichtungen 2 zum Trennen der erzeugten ersten und zweiten Audioträgersignale, um den Pegel von wenig­ stens einem der ersten und zweiten Audioträgersignale ein­ zustellen und zu erzeugen;
Addiereinrichtungen 3 zum jeweiligen Addieren des getrennten und eingestellten ersten und zweiten Audioträgersignals auf das wahrgenommene Videosignal des Basisbandes; und
Modulationseinrichtungen 4 zum Modulieren eines Trägers einer Frequenz, die einen durch das Videosignal vorbestimmten Kanal entspricht, an das jedes der ersten und zweiten Audioträgersigna­ le addiert bzw. hinzugefügt worden ist, und zum Erzeugen des modulierten Trägers.

Gemäß der Erfindung wird jedes der ersten und zweiten Audioträ­ gersignale, die frequenzmoduliert wurden, und das Videosignal das in das Basisband demoduliert wurde von der Demodulationsein­ richtung 1 erzeugt, wobei jedes der ersten und zweiten Audioträ­ gersignale durch die Trenn- und Einstelleinrichtung 2 getrennt wird, der Signalpegel von wenigstens einem der getrennten ersten und zweiten Audioträgersignale eingestellt wird, wobei jedes der ersten und zweiten Audioträgersignale nach Beendigung der Einstellung dem Videosignal des Basisbandes durch die Addier­ einrichtung 3 hinzugefügt wird und das sich ergebende Additions­ signal durch die Modulationseinrichtung 4 moduliert und erzeugt wird. Folglich ist ein Verzögerungsfehler und ein Fehler im Verhältnis der elektrischen Leistung zwischen den ersten und zweiten Audioträgersignalen beseitigt und eine vollständige Trennung der Stereoübertragung kann erhalten werden. Das erste Audioträgersignal wird erzeugt ohne von dem Demodulator 1 demodu­ liert zu werden. Es gibt keine Notwendigkeit die Demodulation nochmals auszuführen, wie es im Stand der Technik der Fall ist, so daß kein lokaler Oszillator bzw. Schwingkreis für die Frequenzmodulation notwendig ist. Deshalb werden die Modulations­ eigenschaften und ihre Genauigkeit nicht durch die Einstellung und eine Verschiebung bzw. Drift eines solchen lokalen Oszilla­ tors bzw. Schwingkreises gestört.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug zu den Zeichnungen 2 und 3 beschrie­ ben.

(i) Grundzüge eines CATV-Systems

Für ein leichteres Verstehen der Erfindung werden zuerst Grundzüge eines CATV-Systems dargelegt, bei dem eine Fernsehsi­ gnalumwandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung angewandt wird.

Fig. 2 zeigt einen allgemeinen Aufbau des CATV-Systems. Ein Übertragungscenter 300 empfängt kommerziell erhältliche Über­ tragungsprogramme durch eine BS-Antenne 301, einen BS-Wandler 302 oder durch ein Fernsehantenne 303 und vermittelt sie. Oder das Übertragungscenter 300 kann auch unabhängig produzierte Über­ tragungsprogramme an jeden Kunden durch ein Übertragungskabel 306 verteilen und beliefern, die durch eine Fernsehkamera 304 oder einen VTR 305 eingespeist werden. Im allgemeinen wird der Verteilungsdienst auf Grundlage eines Vertrags mit jedem Kunden ausgeführt und dementsprechend in Rechnung gestellt. Bei dem Kunden wird ein Fernsehsignal des CATV, das übertragen werden soll, durch ein CATV-Terminal 100 ₁ bis 100 _n empfangen und das Fernsehsignal, das gemischt bzw. codiert worden ist, um zu verhindern, daß die Programmübertragung von jemandem der keinen Vertrag hat erfaßt werden kann, wird dem Entwürfel- bzw. Entmischvorgang oder dergleichen unterworfen. Danach wird das entmischte bzw. entwürfelte Fernsehsignal an die Fernsehempfänger 200 ₁ bis 200 _n gesandt. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der Fernsehsignalumwandlungsvorrichtungen, die in dem CATV-Terminal 100 ₁ bis 100 _n oder dergleichen verwendet werden.

(ii) CATV-Terminal

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Fernsehsignalumwand­ lungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 6 wird ein Multi-Kanalfernsehsignal (im Bereich von bspw. 50-500 MHz) von dem Übertragungscenter 300 (siehe Fig. 5) an einen Eingangsanschluß 11 _in geliefert und wird dem Wandler 11 zu­ geführt. Der Wandler 11 wählt einen gewünschten Kanal aus dem Eingangsfernsehsignal und frequenzwandelt das Fernsehsignal des gewählten Kanals und erzeugt das Zwischenfrequenzsignal ZF. Das ZF-Signal wird an den Entmischer 12 weitergeleitet.

In dem Entmischer 12 werden Mischdaten, die in ein Audioträgersi­ gnal als IN-Banddaten mittels eines Multiplex-Verfahren eingetra­ gen wurden, so entmischt, daß bspw. ein ZF_A1 in dem Zwischen­ frequenzsignal ZF durch die Amplitudenmodulationswahrnehmung extrahiert und das gemischte Videozwischenfrequenzsignal ZF_V auf Grundlage der extrahierten Mischdaten entmischt wird. Das entmischte Zwischenfrequenzsignal ZF wird an den Demodulator 1 zugeführt.

Der Demodulator 1 nimmt synchron das Videozwischenfrequenzsignal ZF_V wahr, das ihm zugeführt wurde, und erzeugt das Videosignal V des Basisbandes und liefert es an einen Addierabschnitt 3. Der Demodulator i (Zwischenträger) nimmt auch das erste und zweite Audioträgersignal ZF_A1 und ZF_A2 wahr und erzeugt das erste und zweite Audioträgersignal F_A1 und F_A2, um es aus dem Abzweig­ anschluß (SPL OUT) 13 an einen Trenn- und Einstellabschnitt 2 in einem gemischten Zustand abzugeben. Der Grund warum das Videozwi­ schenfrequenzsignal ZF_V einmal als Videosignal V des Basisbandes erzeugt wird, ist, daß eine Stummschaltung bzw. einen Stumm­ betrieb (nicht dargestellt) möglich ist, der ausgeführt wird, um eine Störung einer Bildfläche auf der Anzeige zu verhindern, die beim Umschalten der Kanäle oder dergleichen auftritt.

Der Trenn- und Einstellabschnitt 2 trennt die zugeführten ersten und zweiten Audioträgersignale F_A1 und F_A2 und stellt die Lei­ stungspegel der getrennten ersten und zweiten Audioträgersignale F_A1 und F_A2 ein. D. h., daß die Audioträgersignale, die geliefert werden, auf vorbestimmte Leistungspegel durch Widerstände 21 und 21 des Trenn- und Einstellabschnittes 2 eingestellt werden und durch Trennverstärker 22 ₁ und 22 ₂ verstärkt werden und danach in das erste und zweite Audioträgersignal F_A1 und F_A2 durch Filter 23 ₁ und 23 ₂ getrennt werden. Die Amplitudenpegel der getrennten ersten und zweiten Audioträgersignale F_A1 und F_A2 werden durch die Begrenzer 25 ₁ und 25 ₂ so eingestellt, daß sie konstant sind. Ausgangssignale solcher Begrenzer werden wiederum durch Filter 26 ₁ und 26 ₂ ausgewählt, wobei hochfrequente harmonische Wellen beseitigt werden. Die ersten und zweiten Audioträgersignale F_A1 und F_A2, die von den Filtern 26 ₁ und 26 ₂ zugeführt werden, werden mit geringen Ausgangsimpedanzen durch Trennverstärker 27 ₁ und 27 ₂ aufbereitet. Ferner werden Spannungspegel durch Potentiometer 28 ₁ und 28 ₂ eingestellt. Ausgangssignale der Potentiometer werden nachfolgend dem Addierabschnitt 3 an der hinteren bzw. Endstufe zugeführt.

In dem Addierabschnitt 3 werden die ersten und zweiten Audioträ­ gersignale F_A1 und F_A2, die voneinander getrennt und eingestellt wurden, durch den Addierer 31 addiert und ein Additionssignal des Addierers 31 wird dem Videosignal V des Basisbandes durch einen Addierer 32 aufaddiert bzw. hinzugefügt. Da die ersten und zweiten Audioträgersignale F_A1 und F_A2, die getrennt, eingestellt und frequenzmoduliert wurden, zugeführt und addiert werden, gibt es keine Notwendigkeit, einen Oszillator für eine Frequenzmodu­ lation des ersten Eingabe-Audiosignals A₁ vorzusehen, wie er im Stand der Technik vorhanden ist. Die Modulationseigenschaften werden nicht durch die Einstellung oder die Verschiebung eines solchen Oszillators gestört. Das Videosignal V, das in dem Addierabschnitt 3 addiert wurde, wird einem Amplitudenmodula­ tionsabschnitt 4 in der Endstufe zugeführt.

In dem Amplitudenmodulationsabschnitt 4 wird eine Trägerfrequenz entsprechend eines freien Kanals eines Fernsehempfängers (entsprechend 200 ₁ bis 200 _n aus Fig. 5), bspw. Kanal Nr. "2" oder dergleichen als lokale Schwingfrequenz F₀ verwendet und wird amplitudenmoduliert und das sich ergebende Signal wird als Radiofrequenzsignal an den Fernsehempfänger von dem Ausgangs­ anschluß 4 _out abgegeben.

In dem oben genannten Ausführungsbeispiel können, obwohl als Modulationsverfahren des Audiosignals und als Modulationsver­ fahren des Videosignals jeweils ein FM-Verfahren und ein AM- Verfahren verwendet wurden, auch andere Verfahren verwendet werden.

Die Fernsehsignalumwandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die CATV-Terminalvorrichtungen be­ schränkt, wie sie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, sondern kann auch bei allen anderen Arten von Vorrichtungen verwendet werden, wie z. B. bei einem VTR und dergleichen, die das empfangene Fernsehsignal oder reproduzierte Fernsehsignal in ein Fernsehsignal für eine vorbestimmten Kanal umwandeln und erzeugen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, werden die frequenzmodulierten ersten und zweiten Audioträgersi­ gnale und das Videosignal des Basisbandes von der Demodulations- Einrichtung erzeugt, die ersten und zweiten Audioträgersignale durch die Trenn- und Einstelleinrichtung getrennt, der Signalpe­ gel wenigstens eines der getrennten Audioträgersignale einge­ stellt, die ersten und zweiten Audioträgersignale nach Beendigung der Einstellung auf das Videosignal durch die Addiereinrichtung addiert und das Addiersignal durch die Modulationseinrichtung moduliert und erzeugt. Daher wird der Verzögerungsfehler und der Fehler im Leistungsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Audioträgersignal beseitigt so daß die vollständige Trennung bei einer Stereoübertragung erreicht werden kann.

Da das erste Audioträgersignal, das durch den Demodulator, ohne dabei demoduliert zu werden, erzeugt wird, direkt verwendet wird, gibt es keine Notwendigkeit, das Signal erneut frequenzmodulie­ ren, wie es im Stand der Technik ausgeführt wird und es gibt keine Notwendigkeit, einen lokalen Oszillator für eine Frequenz­ modulation zu verwenden, so daß es möglich ist, die Modulations­ eigenschaften und Genauigkeit nicht durch die Einstellung und Verschiebung eines solchen lokalen Oszillators gestört werden.

Zusammenfassend wird ausgeführt, daß eine Fernsehsignalumwand­ lungsvorrichtung vorgesehen wird, bei der erste und zweite Audioträgersignale, die frequenzmoduliert sind, und ein Videosi­ gnal eines Basisbandes von den Modulationseinrichtungen erzeugt werden, wobei das erste und zweite Audioträgersignal durch Trenn- und Einstelleinrichtungen getrennt wird, der Signalpegel von wenigstens einem der getrennten Audioträgersignale eingestellt wird und die ersten und zweiten Audioträgersignale nach Beendi­ gung der Einstellung auf das Videosignal durch Addiereinrichtun­ gen addiert werden und das Additionssignal durch Modulationsein­ richtungen moduliert wird und das Modulationssignal erzeugt wird. Ein Verzögerungsfehler und ein Fehler im Verhältnis der elek­ trischen Leistung zwischen dem ersten und zweiten Audioträgersi­ gnal wird beseitigt und die vollständige Trennung der Stereoüber­ tragung kann erreicht werden. Das erste Audioträgersignal, das ohne eine Demodulation des ersten Audioträgersignals von einem Demodulator erzeugt wird, wird verwendet, wie es ist, so daß es keine Notwendigkeit gibt, erneut eine Frequenzmodulation auszuführen, wie es der Stand der Technik vorsieht. Ein lokaler Oszillator für eine Frequenzmodulation ist somit nicht notwendig. Folglich ist es möglich zu verhindern, daß die Modulationseigen­ schaft und Genauigkeit durch die Einstellung oder Verschiebung des lokalen Oszillators gestört werden.

Claims (1)

1. Fernsehsignalumwandlungsvorrichtung zum Empfangen eines Fernseh­ signals umfassend ein Videosignal und erste und zweite Audioträ­ gersignale über einen Kanal und zum Umwandeln des Fernsehsignals in ein Videosignal eines vorbestimmten Kanals umfassend:
   Demodulationseinrichtungen (1) zum Wahrnehmen des Videosignals, um ein Videosignal eines Basisbandes zu erzeugen und zum Erzeugen der ersten und zweiten Audioträgersignale,
   Trenn- und Einstelleinrichtungen (2) zum Trennen der erzeugten ersten und zweiten Audioträgersignale und zum Einstellen des Pegels von wenigstens einem der Audioträgersignale und zum Erzeugen desselben,
   Addiereinrichtungen (3) zum Addieren der getrennten und einge­ stellten ersten und zweiten Audioträgersignale auf das wahrgenom­ mene Videosignal des Basisbandes, und
   Modulationseinrichtungen (4) zum Modulieren eines Trägers einer Frequenz die dem vorbestimmten Kanal des Videosignals ent­ spricht, auf das das erste und zweite Audioträgersignal addiert worden ist und zum Erzeugen desselben.