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Synchronisierungsvorrichtung für Fernsehempfänger.
Zur Synchronisierung von Fernsehempfangsgeräten sind im wesentlichen zwei Verfahren bekannt geworden, die bisher mehr oder weniger zufriedenstellende Ergebnisse geliefert haben. Das eine Verfahren besteht darin, dass zur Erzielung des Gleichlaufes im Sender und im Empfänger je ein lokaler Taktgeber angeordnet ist, die beide die gleiche Schwingungsfrequenz besitzen und die Wechselspannungen für den Antrieb der Synchronmotore liefern.
Nach einer Ausführungsform dieses Verfahrens werden die lokalen Taktgeber ohne eine der Synchronisierung dienende Verbindung zwischen Sender und Empfänger synchron eingestellt, wobei von Zeit zu Zeit eine Korrektur erforderlich ist, da die bekannten Taktgeber ihre Frequenz nicht absolut genau einhalten. Man hat ferner versucht, die Taktgeber mittels Frequenzen zu betreiben, die durch Frequenzvervielfachung von Frequenzen langsam schwingender Pendel erhalten wurden.
Nach dem zweiten Verfahren werden senderseitig eigene Frequenzen hergestellt, über Leitungen oder drahtlos übermittelt und dienen im Empfänger entweder unmittelbar zum Betriebe des Synchronmotors oder mittelbar zum Antrieb einer Hilfseinrichtung, beispielsweise eines Taktgebers, der seinerseits die Wechselströme zum Antrieb des Synchronmotor abgibt.
Diese Verfahren können einwandfrei durchgeführt werden, solange die wirtschaftlichen Gesichtspunkte, wie beispielsweise bei Laboratoriumsversuehen, ausser acht gelassen werden können. Der lokale
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kommt für die betriebsmässige Verwendung nur ein Taktgeber von verhältnismässig billiger und einfacher Art in Frage, bei dem wegen der geringeren Präzision ein nur einige Minuten währende Gleichlauf schon als gutes Ergebnis gewertet werden muss.
Man hat auch bereits den Vorschlag gemacht, die in den Bildströmen ausgeprägte Zeilenwechselfrequenz zur Synchronisierung zu verwenden.
Die Synchronisierung mit den Wechselströmen der Zeilenwechselfrequenz ist aber nur so lange brauchbar, wie das übertragene Bild sich in Ruhe befindet. Bei Bewegung des Bildes im Sender, also beispielsweise bei der Fernsehübertragung bewegter Objekte oder bei der Übertragung kinematographischer Filme, verschieben sich jedoch die Maxima der Zeilenwechselfrequenzen. Dies verursacht eine Unregelmässigkeit im Laufe des Antriebssynchronmotors im Empfänger, so dass ein Schaukeln des empfangenen Bildes die Folge ist. Durch gewisse Massnahmen, beispielsweise durch die Verwendung eines ausgeprägten hellen oder dunklen Bildrandes, kann man zwar dieses Schaukeln in gewissem Grade verhindern, jedoch nicht völlig beseitigen.
Durch die vorliegende Erfindung werden die genannten Mängel beider Verfahren dadurch beseitigt, dass zum Antrieb des Empfangssynchronmotors ein an sich bekannter lokaler Taktgeber, also beispielsweise ein Stimmgabelunterbrecher oder ein Röhrengenerator verwendet und durch die Zeilenwechsel- frequenz der empfangenen Bildströme gesteuert wird, dessen Eigenschwingungszahl ganz oder annähernd der genannten Zeilenweehselfrequenz entspricht.
Hiedurch ist der Vorteil gegeben, dass die Synchronisierung völlig unabhängig von der Art des zu übertragenden Bildes und den Bildänderungen bleibt und unabhängig von dem Vorhandensein eines Bildes ständig aufrechterhalten wird. Infolge der zwangsläufigen Steuerung des Gleichlaufes vom Sender aus kann dieser Gleichlauf auf beliebig lange Zeitdauer gesichert werden.
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lokalen Taktgeber genau mit der Zeilenwechselfrequenz bei Steuerung durch dieselbe schwingen zu lassen, wenn die Eigenschwingungszahl dieses lokalen Taktgebers mit der genannten Zeilenwechselfrequenz nicht genau übereinstimmt. Es ist also die Möglichkeit gegeben, schon mit einfachen und billigen lokalen Taktgebern eine ausreichend genaue Einstellung vorzunehmen, um nach Einschaltung des Bildstromes genau den gewünschten Takt zu erhalten.
Die Versuche haben auch ergeben, dass sogar bei verhältnismässig grober Einstellung des lokalen Taktgebers keine Interferenzschwingungen entstehen, der lokale Taktgeber vielmehr dem Takt der Zeilenwechselfrequenz auch dann folgt, wenn die Amplitude des überlagerten Bildstromes verhältnismässig gering ist im Vergleich zu der Schwingungsamplitude des lokalen Taktgebers.
Die genannte Bedingung, die Resonanzkurve nicht zu scharf und nicht zu flach zu wählen, wird beispielsweise bei Verwendung eines Röhrengenerators als lokaler Taktgeber durch einen Schwingungkreis erfüllt, dessen Spule ohne Eisenkern oder nur mit geringem Eisenkern versehen ist.
Eine zu starke Abflachung der Resonanzkurve des lokalen Taktgebers würde naturgemäss dazu führen, dass eine Beeinflussung im Bildcharakter zu einer Störung der genau gleichbleibenden, von dem lokalen Taktgeber an den Empfangssynchronmotor abgegebenen Weehselfrequenz Anlass geben könnte.
Anstatt die Eigenschwingungszahl des lokalen Taktgebers gleich der Zeilenwechselfrequenz zu wählen, kann auch die eine der genannten Frequenzen eine harmonische der anderen sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigt : Fig. 1 eine Fernsehempfangsanordnung nach der Erfindung, bei der als lokaler Taktgeber ein Röhrengenerator verwendet wird, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform, bei der als lokaler Taktgeber ein Stimmgabelunterbrecher dient, Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen nach Fig. 2.
In der Zeichnung ist 1 die Röhre eines Röhrengenerators, der die bekannte Schwingschaltung besitzt. Der Schwingungskreis 2 liegt im Anodenkreise dieser Röhre und ist genau oder annähernd auf die Zeilenweehselfrequenz der empfangenen Bildströme abgestimmt. Bei der Normalisierung der deutschen Reichspost, nach der als Bildzusammensetzvorrichtung eine Nipkowscheibe mit 30 Löchern und 12,5 Umdrehungen pro Sekunde verwendet wird, würde diese Zeilenweehselfrequenz 375 betragen. Die Röhre 1 wird durch die von dem Empfänger 3 gelieferten Bildströme über einen Transformator 4 gesteuert.
Die Sekundärseite des Transformators ist durch einen regelbaren Widerstand 5 überbrückt, der eine Abdrosselung der die Röhre 1 steuernden Bildströme ermöglicht. Diese Abdrosselung muss soweit erfolgen, dass die die Röhre steuerndenWechselströme eben noch die Frequenz des Röhrensenders bestimmen.
Wären sie so stark, dass sie auch die Amplitude der Röhre 1 beeinflussen, die Röhre also modulieren, so würde man wieder in den Fehler der bekannten Bildstromsynchronisierungsverfahren verfallen und das Schaukeln des Bildes im Empfänger bei Veränderung des Bildcharakters im Sender erhalten.
Die durch den Röhrengenerator erzeugten Wechselfrequenzen werden durch den Verstärker 6 verstärkt und dienen zum Antrieb des Empfangssynchronmotors, im dargestellten Falle des phonisehen Rades 7, das seinerseits wieder die Bildzusammensetzvorrichtung, im dargestellten Falle die NipkowScheibe 8, treibt. Hinter der Nipkow-Scheibe befindet sich das durch eine Gleichstromquelle gespeiste Empfangslichtrelais 9, das in bekannter Weise durch die Bildströme gesteuert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden die Bildströme, die auf die Klemmen 10 geschaltet werden, durch die Erregerspule 11 eines Stimmgabelunterbrechers geleitet, das Empfangslichtrelais liegt an den Klemmen 12. Die Stimmgabel 13 besitzt eine Eigenfrequenz, die ungefähr der Zeilenwecllse1- frequenz entspricht, bei dem oben genannten Ausführungsbeispiele also ungefähr 375 Hertz betragen würde.
Infolge der Steuerung des Stimmgabelunterbrecl1ers durch die Wechselströme der Zeilenwechselfrequenz schwingt die Stimmgabel 13 genau mit dieser Frequenz entsprechend dem gewählten Beispiele, also genau mit 375 Hertz, und unterbricht dementsprechend mittels des Kontaktes 14 den Stromkreis des Synehronmotors 15, der durch eine Batterie 16 gespeist wird.
Bei dem Ausführungsbeispiele, dem eine Zeilenwechselfrequenz von 375 Hertz zugrunde gelegt ist, müsste der Synchronmotor, um mit der richtigen Drehzahl zu laufen, 30 Pole besitzen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird nur der eine Schenkel der Stimmgabel 2. 3 durch den
Steuermagneten 11 beeinflusst, der zweite Schenkel steht unter dem Einfluss des im Sekundärkreis des
Stimmgabelunterbrechers liegenden Elektromagneten 17.
Bei dem Ausführungsbeispiele nach Fig. 4 werden durch den einen Arm der schwingenden Stimm- gabel Ströme in der Spule 18 induziert, die nach entsprechender Verstärkung in dem Verstärker 19 zum Antrieb des Synchronmotor 15 dienen.
An Stelle der näher beschriebenen und dargestellten lokalen Taktgeber können naturgemäss auch alle anderen lokalen Taktgeber und Relais mit ausgeprägter Eigenschwingungszahl Verwendung finden.
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Synchronization device for television receivers.
Essentially two methods have become known for the synchronization of television receivers, which have so far provided more or less satisfactory results. One method consists in that a local clock generator is arranged in the transmitter and in the receiver to achieve synchronization, both of which have the same oscillation frequency and supply the alternating voltages for driving the synchronous motors.
According to one embodiment of this method, the local clock generators are set synchronously without a connection between the transmitter and receiver serving for synchronization, a correction being necessary from time to time, since the known clock generators do not adhere to their frequency with absolute precision. Attempts have also been made to operate the clock generator using frequencies obtained by multiplying frequencies of slowly oscillating pendulums.
According to the second method, own frequencies are produced on the transmitter side, transmitted via lines or wirelessly and are used in the receiver either directly to operate the synchronous motor or indirectly to drive an auxiliary device, for example a clock generator, which in turn emits the alternating currents to drive the synchronous motor.
These processes can be carried out properly as long as the economic aspects, such as, for example, laboratory tests, can be disregarded. The local
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For operational use, only a relatively cheap and simple type of clock can be used, in which, because of the lower precision, synchronization lasting only a few minutes must be assessed as a good result.
The proposal has also already been made to use the line change frequency which is pronounced in the image streams for synchronization.
The synchronization with the alternating currents of the line change frequency can only be used as long as the transmitted image is at rest. However, when the image moves in the transmitter, for example when transmitting moving objects on television or when transmitting cinematographic films, the maxima of the line change frequencies shift. This causes an irregularity in the course of the synchronous drive motor in the receiver, so that the received image wobbles. Certain measures, for example the use of a pronounced light or dark picture border, can prevent this rocking to a certain extent, but not completely eliminate it.
The present invention eliminates the mentioned shortcomings of both methods in that a known local clock, for example a tuning fork breaker or a tube generator, is used to drive the receiving synchronous motor and controlled by the line change frequency of the received image streams, whose natural frequency is fully or approximately corresponds to said line alternation frequency.
This has the advantage that the synchronization remains completely independent of the type of image to be transmitted and the image changes and is constantly maintained regardless of the presence of an image. As a result of the inevitable control of the synchronization from the transmitter, this synchronization can be ensured for any length of time.
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to let the local clock oscillate exactly with the line change frequency when controlled by the same if the natural frequency of this local clock does not exactly match the line change frequency mentioned. It is therefore possible to make a sufficiently precise setting with simple and inexpensive local clock generators in order to obtain exactly the desired clock after switching on the image stream.
The tests have also shown that even with a relatively coarse setting of the local clock generator no interference oscillations occur, the local clock generator rather follows the cycle of the line alternation frequency even if the amplitude of the superimposed image current is relatively low compared to the oscillation amplitude of the local clock generator.
The mentioned condition of choosing the resonance curve not too sharp and not too flat is fulfilled, for example, when using a tube generator as a local clock generator by an oscillating circuit whose coil has no iron core or only a small iron core.
Too much flattening of the resonance curve of the local clock generator would naturally lead to the fact that an influence in the character of the image could lead to a disturbance of the exactly constant alternating frequency sent by the local clock generator to the receiving synchronous motor.
Instead of choosing the natural frequency of the local clock generator to be the same as the line change frequency, one of the frequencies mentioned can also be a harmonic of the other.
In the drawing, the invention is illustrated, for example, u. Between: Fig. 1 shows a television reception arrangement according to the invention, in which a tube generator is used as the local clock generator, Fig. 2 shows a further embodiment in which a tuning fork breaker serves as the local clock generator, Figs. 3 and 4 further embodiments according to Fig. 2 .
In the drawing, 1 is the tube of a tube generator which has the known oscillating circuit. The oscillating circuit 2 is located in the anode circuit of this tube and is matched precisely or approximately to the line alternation frequency of the image currents received. With the normalization of the German Reichspost, according to which a Nipkow disk with 30 holes and 12.5 revolutions per second is used as the picture composition device, this line alternation frequency would amount to 375. The tube 1 is controlled by the image currents supplied by the receiver 3 via a transformer 4.
The secondary side of the transformer is bridged by an adjustable resistor 5, which enables the image currents controlling the tube 1 to be throttled. This throttling must be done so that the alternating currents controlling the tube still determine the frequency of the tube transmitter.
If they were so strong that they also influence the amplitude of the tube 1, i.e. modulate the tube, one would fall back into the error of the known image current synchronization method and the image would swing in the receiver when the image character changes in the transmitter.
The alternating frequencies generated by the tube generator are amplified by the amplifier 6 and serve to drive the receiving synchronous motor, in the illustrated case the phonic wheel 7, which in turn drives the image composition device, in the illustrated case the Nipkow disk 8. Behind the Nipkow disk is the received light relay 9, which is fed by a direct current source and which is controlled in a known manner by the image currents.
In the embodiment according to FIG. 2, the image currents that are switched to the terminals 10 are passed through the excitation coil 11 of a tuning fork interrupter, the receiving light relay is at the terminals 12. The tuning fork 13 has a natural frequency which corresponds approximately to the line frequency, in the above-mentioned exemplary embodiment would thus be approximately 375 Hertz.
As a result of the control of the tuning fork interruption by the alternating currents of the line change frequency, the tuning fork 13 vibrates exactly at this frequency according to the selected example, i.e. precisely at 375 Hertz, and accordingly interrupts the circuit of the Synehron motor 15 by means of the contact 14, which is fed by a battery 16.
In the exemplary embodiment, which is based on a line change frequency of 375 Hertz, the synchronous motor would have to have 30 poles in order to run at the correct speed.
In the embodiment of FIG. 3, only one leg of the tuning fork 2. 3 is through the
Control magnet 11 influences, the second leg is under the influence of the in the secondary circuit of the
Tuning fork breaker lying electromagnet 17.
In the exemplary embodiment according to FIG. 4, currents are induced in the coil 18 by one arm of the vibrating tuning fork, which currents are used to drive the synchronous motor 15 after appropriate amplification in the amplifier 19.
Instead of the local clock generators described and illustrated in more detail, all other local clock generators and relays with a pronounced natural frequency can naturally also be used.
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