ЦИФРОВОЙ ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК

Полезная модель относится к области телевидения и может быть применена в устройстве цветных телевизионных приемников.
Усовершенствования цветного ТВ в течение ряда лет были направлены на улучшение качества изображения, повышение надежности, создание наибольшей комфортности (удобства эксплуатации) для потребителей.
Зти усовершенствования в последнее время нашли свое отражение в создании и внедрении в производство цветных аналого-цифровых и цифровых телевизоров.
Известен и наиболее близок по технической сущности к заявляемой полезной модели - цифровому телевизионному приемнику, цветной телевизор AIWA TU 2101, 2002, 1402, схемы которого приведены в книге А.В.Родина и Н.А.Тюнина Ремонт импортных телевизоров серия Ремонт, изд. СОЛОН , М, 1995 г. (прототип).
Блок-схема этого телевизора содержит: всеволновой тюнер с последовательно соединенным блоком радиоканала, блок цифровой обработки видео-синхросигнала с согласующими буферами сигналов цветности RGB, плату кинескопа, блок кадровой развертки, блок строчной развертки, кинескоп цветного изображения, блок управления с памятью, блок усилителя мощности сигнала звука, акустическую моносистему, блок питания, пульт дистанционного управления и фотоприемник (см.фиг.7).
При этом всеволновый тюнер состоит из входного усилителя, генератора, смесителя и усилителя промежуточной частоты (ПЧ), соединенных между собой по стандартной схеме,
В обычных телевизорах применяются селекторы, в которых осуществляется плавная настройка в пределах одного канала или диапазона, объединяющего несколько каналов, что не согласуется с частотной дискретностью каналов. Кроме того, современные селекторы и устройства выбора программ, работающие в комплекте с ними, сложны по схеме и конструкции, имеют недостаточно высокие надежность и стабильность в работе.
Аналогичные недостатки имеет и прототип.
Блок радиоканала состоит из фильтра ПЧ и последовательно соединенного демодулятора,к выходу которого подключены параллельно два фильтра: один для выделения сигнала видеоспектра (FBAS) и другой для выделения сигна звуковой поднесущей (SIF). Таким образом, выделение звукового сигнала происходит в радиоканале после прохождения смешанного сигнала через SIF-фильтр, демодулятор звука и регулируемый усилитель. При такой схеме разделения видео - и звукового каналов достаточно велики взаимные интерференционные помехи между этими каналами, что негативно влияет на качество принимаемого изображения и звука.
Блок цифровой обработки видео-синхросигнала состоит из видеокодера, включающего в себя входную часть с АЦП и выходную часть с ЦАП, а также процессор цветности SECAM с декодером цветности и процессор цветности PAL/NTSC, включающий в себя синхронизатор сигналов (СИ- Запуск, , Геометрия) и декодер цветности.
При такой схеме построения блока обработки видео-синхросигнала обработка сигнала яркости Y в стандарте SECAM производится некорректно, т.к. в этом случае сигнал яркости формируется путем вырезания из полного видеосигнала сигнала цветности. При этом видеосигнал является частотно-модулированным, а фильтр декодера цветности - не регулируемым, поэтому в некоторые моменты времени цвет проходит через этот фильтр, что приводит к интерференционным помехам, проявляющимся в виде муара на экране телевизора.
Кроме того, внутри блока присутствуют цифровые высокочастотные быстрые магистрали, что также приводит к появлению помех.
Во входной части блока цифровой обработки видеосигнал преобразуется в цифровую форму, после чего полученные сигналы яркости (Y) и цветности (С) обрабатываются соответствующим образом, а на выходе блока цифровой обработки все сигналы преобразуются опять в аналоговую форму,
С выхода блока цифровой обработки сигналы цветности через согласующие буферы R,G,B поступают на плату кинескопа,где усиливаются и подаются на катоды кинескопа цветного изображения.
Видеосигнал в блоке цифровой обработки, после его преобразования в АЦП, поступает на синхронизатор (внутренний контроллер), в котором формируются сигналы управления: Запуск и Геометрия для блока строчной развертки , Пила - для блока кадровой развертки; причем от блока строчной развертки на этот контроллер поступает сигнал обратного хода строчной развертки СИОХ для синхронизации обратной связи по строкам.
На отклоняющую систему кинескопа поступают управляющий сигнал с блока строчной развертки, и сигнал, обеспечивающий развертку по кадрам - с блока кадровой развертки.
-2- // TZВыделенный в блоке радиоканала НЧ - сигнал звука через блок управления поступает в блок усилителя мощности НЧ и затем - на акустическую систему телевизора,
В рассматриваемой схеме цветного телевизора AIWA сигнал звукового сопровождения является моносигналом, его обработка осуществляется в аналоговом виде, что влияет на качество звука, а функции по звуку представлены бедно, т.к. регулируется только громкость.
Блок управления выполнен в виде одной микросхемы - микроконтроллера с кварцевым тактовым генератором и имеет в своем составе процессор управления, ОЗУ, ПЗУ, внутренний контроллер дисплея, цифровые порты и IM-BUS интерфейс,
С помощью блока управления производится выбор телевизионного канала (программы) и его подстройка, регулировка параметров изображения (яркость, контрастность и т.д.), регулировка силы звука. При этом управление тюнером (напряжение настройки) и звуком (громкость) осуществляется в аналоговом виде, а остальными характеристиками - в цифре.
Программа управления зашита в ПЗУ заводским способом.
Нахождение контроллера дисплея внутри блока управления ограничивает количество отображаемой информации данными, заложенными в прошивку ПЗУ и не позволяет создавать варианты их сочетаний.
Блок управления связан с энергонезависимой памятью,в которой хранятся запоминаемые параметры станций, необходимые для настройки всеволнового тюнера, параметры, регулируемые пользователем (яркость, контрастность, громкость), а также таблицы констант, необходимые для начальной загрузки блока цифровой обработки видеосинхросигнала.
Блок питания обеспечивает телевизор всеми необходимыми напряжениями.
Дистанционное управление телевизором осуществляется с помощью пульта дистанционного управления, который вырабатывает инфракрасные сигналы, и фотоприемника, улавливающего эти сигналы и связанного непосредственно с блоком управления.
Таким образом в известном телевизоре
- при приеме изображения в стандарте SEKAM осуществляется некорректная обработка сигнала яркости, что снижает качество изображения на экране телевизора;
-настройка на выбранную программу осуществляется в аналоговой форме достаточно грубо, т.к.при этом не учитывается температурный дрейф кварцевого генератора и нет схемы автоподстройки на частоту передающей станции;
-в высокочастотных входных блоках (тюнера и радиоканала) недостаточно решены вопросы электромагнитной совместимости (высокий уровень взаимных помех по видео и звуковому каналам);
-недостаточно широко представлены сервисные возможности телевизора (отсутствует, например, возможность приема телетекста),
а также отсутствует возможность его программной модернизации в период запуска телевизора в производство;
-обработка сигнала звукового сопровождения осуществляется в аналоговом виде, что сказывается на качестве звука, и регулируется только одна его характеристика - громкость.
Заявляемая полезная модель Цифровой телевизионный приемник направлена на решение задачи улучшения эксплуатационных характеристик телевизора, таких как повышение качества принимаемого изображения и звукового сопровождения, а также расширения функциональных возможностей телевизора.
Задача решается тем, что в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника, содержащем всеволновый тюнер, блок радиоканала, блок цифровой обработки видео-синхросигнала, блок управления, блок энергонезависимой памяти, блок строчной развертки, блок кадровой развертки, согласующее устройство RGB, плату кинескопа, кинескоп цветного изображения, блок усилителя мощности сигнала звука и акустическую систему, а также блок питания, пульт дистанционного управления и фотоприемник, введены
синтезатор радиочастот, процессор телетекста с внешним оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), процессор цифровой обработки сигнала звука, причем,
блок радиоканала выполнен с разделением видео - и звукового спектров принимаемого сигнала на уровне промежуточной частоты (ПЧ),
блок управления выполнен на основе микроконтроллера с внешним постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), а
блок цифровой обработки видео-синхросигнала содержит последовательно соединенные входное устройство АЦП, декодер цветности, дисплейный процессор и выходное устройство с ЦАП, имеющее на выходе сигналы цветности RGB, а также синхронизатор, соединенный по входу с выходом АЦП и имеющий на своем выходе сформированные сигналы управления строчной и кадровой разверток.
- 4 -&S/4S41При этом блоки приемника соединены между собой следующим образом:
-вход всеволнового тюнера соединен с приемной антенной телевизора, а его выход - со входом блока радиоканала;
-синтезатор радиочастот соединен со всеволновым тюнером по управляющему сигналу кода поддиапазонов и двухсторонней связью по напряжению стабилизации генератора;
-блок радиоканала соединен по видео-сигналу со входами блока цифровой обработки видео-синхросигнала и процессора телетекста;
-блок цифровой обработки видео-синхросигнала по выходам сигналов цветности соединен через согласующее устройство RGB и плату кинескопа с катодами кинескопа цветного изображения; по выходу сигналов управления кадровой разверткой (КИ - Пила) соединен через блок кадровой развертки с отклоняющей системой кинескопа; а по выходу сигналов управления строчной развертки (СИ- Запуск, Геометрия) и входу сигнала обратного хода строчной развертки (СИОХ) соединен через блок строчной развертки - с отклоняющей системой кинескопа;
-процессор телетекста соединен с помощью двухсторонних связей с ОЗН, а также с дисплейным процессором блока цифровой обработки видео-синхросигнала;
-выход блока радиоканала по сигналу звука соединен со входом последовательно соединенных между собой процессора цифровой обработки сигнала звука, блока усилителя мощности звука и акустической системы;
-пульт дистанционного управления вырабатывает инфракрасные сигналы, которые улавливаются фотоприемником;
-блок управления соединен по управляющему входному сигналу с выходом фотоприемника, с помощью специальной управляющей шины - с синтезатором радиочастот, процессором телетекста, блоком цифровой обработки видео-синхросигнала, процессором цифровой обработки сигнала звука, по управляющему сигналу питания - со входом блока питания, а также с помощью двухсторонней связи - с блоком энергонезависимой памяти;
-блок питания связан со всеми блоками телевизионного приемника для обеспечения их необходимыми напряжениями.
5 WMffp
Высокочастотная часть заявляемого устройства цифрового телевизионного приемника содержит, кроме всеволнового тюнера и блока радиоканала, синтезатор радиочастот, причем блок радиоканала выполнен с разделением видео- и звукового спектров принимаемого сигнала на уровне ПЧ.
Синтезатор радиочастот формирует необходимую частоту из заданного набора в диапазоне частот (сетку радиочастот) с помощью генератора всеволнового тюнера и своего делителя частоты с изменяемым коэффициентом деления.
При этом синтезатор радиочастот содержит, обычно, кварцевый тактовый генератор, делитель частоты, фазовый дискриминатор и фильтр нижних частот (ФНЧ), соединенных по схеме ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты), обеспечивающих стабильность работы генератора тюнера.
Замена традиционного способа управления подстройкой частоты поддиапазонов с помощью синтезатора напряжения на синтезатор радиочастот, позволяет довольно просто осуществлять перестройку во всеволновом тюнере, дает возможность контроля физической величины устанавливаемой частоты, что повышают надежность и стабильность работы телевизора в целом.
Таким образом, дополнительное введение синтезатора радиочастот позволяет производить настройку поддиапазонов с точностью до частоты кварцевого резонатора, то есть с точностью до 62,5 КГц.
Указанное выше выполнение блока радиоканала может быть осуществлено по схеме одного квазипараллельного фильтра и двух демодуляторов, стоящих после него. При этом в квазипараллельном фильтре происходит разделение видео- и звукового спектров сигнала на уровне ПЧ, а затем сигнал ПЧ-видео с его выхода поступает на демодулятор видео-сигнала, на выходе которого выделяется сигнал видеоспектра (FBAS), а сигнал ПЧ-звук со второго выхода квазипараллельного фильтра поступает на демодулятор сигнала звука, на выходе которого выделяется сигнал звуковой поднесущей (SIF).
Выполнение блока радиоканала с разделением видео- и звукового спектров сигнала на уровне промежуточной частоты, в отличие от разделения сигнала на видео-и звуковой каналы после общего демодулятора, максимально снижает взаимную интерференцию между ними, то есть позволяет получить более чистые каналы изображения и звука от взаимных помех.
- e -#6//J43 t
Введение процессора телетекста с ОЗУ обеспечивает возможность приема телевизионным приемником дополнительной информации справочного характера, передаваемой по сети телевизионного вещания, например, прогноза погоды, расписания движения транспорта, репертуара культурно-просветительных учреждений, рекламы и пр.
При этом такая информация в виде страниц телетекста может либо замещать основное изображение на экране телевизора, либо, по выбору пользователя, мультиплексироваться с ним, что значительно расширяет функциональные возможности телевизора и повышает уровень сервиса для пользователей.
Кроме того, наличие в схеме телевизора процессора телетекста позволяет ему также выполнять роль контроллера дисплея, причем с заметно расширенными возможностями.
Введение процессора цифровой обработки сигнала звука позволяет обрабатывать сигнал звукового спектра в цифровом виде.
Процессор цифровой обработки сигнала звука обычно состоит из входного устройства АЦП, каждый из двух выходов которого соединен со входами первого и второго демодуляторов, выходы которых через DSP-процессор соединены с соответствующими входами выходного устройства ЦАП, а также - кварцевого генератора и интерфейса. Это значит, что в процессоре цифровой обработки сигнала звука происходит селекция сигнала звукового сопровождения на две поднесущие, т.е. формирование двух каналов звука с дальнейшей их параллельной обработкой.
При этом обработка сигнала звука в цифровой форме позволяет осуществлять коррекцию характеристик звучания: громкости, высоких, низких частот, их соотношения (тембра), улучшая таким образом качество звука, а также позволяет поддерживать постоянный уровень звучания.
Цифровая обработка дает чистый бриллиантовый звук.
Кроме того, уже в настоящее время некоторые телевизионные передачи транслируются на двух языках одновременно. В этом случае наличие двух каналов звука позволяет при приеме таких передач прослушивать их на одном из передаваемых языках по выбору пользователя.
В заявляемом телевизионном приемнике блок управления выполнен по схеме микроконтроллера с вынесенной внешней памятью ПЗУ, в которую занесена главная управляющая программа. Это позволяет наращивать мощность программного обеспечения путем замены ПЗи на более современную версию управляющей программы в период выпуска телевизора, что существенно улучшает его эксплуатационные характеристики.
-  -&/tfЈo
При этом микроконтроллер состоит обычно из кварцевого резонатора и микросхемы, содержащей процессор, ОЗУ и соответствующие буфер адреса, буфер данных и буфер портов.
В заявляемом телевизоре управление всеволновым тюнером (через синтезатор радиочастот), цифровым блоком обработки видео-синхросигнала, процессором телетекста и процессором цифровой обработки сигнала звука осуществляется сигналами в цифровом виде. Это позволяет регулировать большее количество параметров телевизора, поддерживать высокую их стабильность, а также сокращает число связей в схеме до числа связей в магистрали управления (до двух).
Кроме того, введение в схему телевизора процессора телетекста позволяет отказаться от наличия контроллера дисплея в блоке управления, так как его роль в этом случае выполняет процессор телетекста, обладающий более широкими функциональными возможностями.
В заявляемом цифровом телевизионном приемнике блок цифровой обработки видео-синхросигнала выполнен по схеме с единым декодером цветности для сигналов в стандартах PAL/NTSC и SECAM и единым процессором для их обработки, что позволяет выполнить этот блок на одном кристалле.
При этом блок цифровой обработки видео-синхросигнала содержит последовательно соединенные между собой входное устройство АЦП, на которое поступают с блока радиоканала видеосигналы стандартов изображения PAL/NTSC и SECAM, единый для всех стандартов декодер цветности, дисплейный процессор для управления параметрами изображения, выходное устройство с ЦАП, а также тактовый генератор и синхронизатор (внутренний контроллер), на вход которого поступают сигналы с АЦП, а на выходе формируются сигналы управления строчной и кадровой разверток. В остальном узлы этого блока работают аналогично соответствующим узлам телевизора  AIWA.
Предлагаемое схемное решение блока цифровой обработки видеосинхросигнала позволяет корректно обрабатывать сигнал яркости в стандарте SECAM, а выполнение в одной микросхеме - позволяет избежать наличия высокоскоростных цифровых магистралей между отдельными устройствами внутри блока, что уменьшает (практически сводит к нулю) интерференционные помехи, повышает качество изображения, уменьшает энергопотребление блока и телевизора в целом, а также снижает его себестоимость и габариты.
Таким образом, заявляемый телевизор обладает новыми по сравнению с телевизором AIWA возможностями по управлению следующих характеристик демодулированных и декодированных сигналов, улучшающих качество цветного изображения:
- 8 -Јf//JJ
-коррекции цветовых переходов;
-экспандера уровня черного, т.е. расширения динамического диапазона на уровне черного;
-динамического ограничения сигналов, предохраняющего разрядную сетку от переполнения сигнала яркости, и позволяющую таким образом увеличить разрешающую способность при большой яркости;
Остальные блоки заявляемого цифрового телевизионного приемника выполняют ту же роль, что и в прототипе, и работают аналогично соответствующим его блокам.
Все вышеперечисленные изменения в схеме телевизора в совокупности направлены на улучшение качества изображения, звукового сопровождения и расширение функциональных возможностей телевизора.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника блок радиоканала может иметь обратную связь по напряжению АПЧГ (автоматической подстройки частоты гетеродина) со всеволновым тюнером через блок управления и синтезатор радиочастот.
При этом введенная обратная связь по напряжению (АПЧГ) позволяет при работе телевизора автоматически, с помощью главной управляющей программы, подстраиваться под нужную станцию в выбранном поддиапазоне в случае поиска станции или нестабильной работы по частоте вещательного оборудования и поддерживать настройку с точностью до частоты кварцевого резонатора, т.е. до 62,5 КГц.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового цветного телевизора блок управления, блок энергонезависимой памяти, блок цифровой обработки видео-синхросигнала, согласующее устройство RGB, процессор цифровой обработки сигнала звука, процессор телетекста с ОЗУ могут быть объединены в цифровой модуль обработки сигналов, выполненный на одной печатной плате.
Это позволяет уменьшить взаимное влияние всех элементов схемы друг на друга, что повышает помехоустойчивость телевизора, а также позволяет уменьшить габариты конструкции, повысить ее надежность.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника всеволновый тюнер, синтезатор радиочастот и блок радиоканала могут быть также конструктивно объединены во всеволновый комбитюнер.
Объединение трех высокочастотных блоков в одном позволяет улучшить электромагнитную совместимость с другими блоками телевизора, что в итоге положительно сказывается на качеств изображения.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника в качестве блока усилителя мощности может быть использован стерео-усилитель, а в качестве акустической системы использована стерео-акустическая система.
Наличие в устройстве телевизора блока цифровой обработки сигнала звука, в котором выделяются и самостоятельно обрабатываются звуковые сигналы по двум каналам, позволяет при установке стерео-усилителя и стерео-акустической системы получить на выходе телевизионного приемника стерео- или псевдостерео-звук.
Возможность приема и воспроизведения звукового сопровождения изображения в стерео-варианте является одной из важнейших эксплуатационных характеристик телевизора.
Кроме того, при приеме телевизионных передач, транслирующихся одновременно на двух языках, предлагаемая схема позволяет прослушивать такие передачи сразу на двух языках (например,с помощью наушников),или на одном из них по выбору слушателя (пользователя), что является расширением функциональных возможностей телевизора.
В частном случае заявляемый цифровой телевизионный приемник может быть выполнен с автоматическим балансом цветов, для чего в основную схему устройства должны быть введены нижеперечисленные изменения.
В плату кинескопа должны быть дополнительно введены последовательно с усилителями сигналов цветности R,G,В,-сенсоры тока,суммарный сигнал от которых, пропорциональный току лучей - Баланс, поступает обратно на блок цифровой обработки видео-синхросигналов.
При зтом выходное устройство блока цифровой обработки видео-синхросигналов, должно дополнительно иметь в своем составе схему управления и баланса цветов, на которую поступает сигнал Баланс от сенсоров тока платы кинескопа.
Наличие в телевизоре автоматического баланса цветов также повышает качество цветного изображения.
В частном случае заявляемый цифровой телевизионный приемник может быть выполнен с цифровой коррекцией геометрических размеров растра, для чего в блок строчной развертки заявляемого телевизора должен быть дополнительно введен модулятор размера растра.
Сигнал управления размером растра строчной развертки Геометрия с выхода блока цифровой обработки видео-синхросигнала поступает на этот модулятор, осуществляющий временную модуляцию видеосигнала с целью получения строк одинаковой длины во время всего кадра. При этом сигнал такого модулятора растра используется для программируемой коррекции геометрических искажений растра на экране кинескопа,в том числе подушкообразных искажений по горизонтали.
На чертежах представлены следующие функциональные схемы:
на фиг.1 - основная схема заявляемого цифрового телевизионного приемника (телевизора) -без пунктира, и схема в частном случае с обратной связью АПЧГ -с пунктиром;
на фиг.2 - схема телевизора в случае объединения процессоров и ряда других блоков в модуль цифровой обработки сигналов;
на фиг.З - схема телевизора в случае объединения его высокочастотных блоков в единый всеволновый комбитюнер;
на фиг.4 - схема телевизора в случае использования стереосистемы для звукового сопровождения;
на фиг.5 - схема измененных блоков телевизора в случае его выполнения с автоматическим балансом цветов;
на фиг.6 - схема измененных блоков телевизора в случае его выполнения с цифровой коррекцией геометрических размеров растра;
на фиг.7 - схема телевизора AIWA (прототип);
на фиг.8 - пример выполнения схемы высокочастотной части телевизора в общем случае - без пунктира, и в случае обратной связи АПЧГ - с использованием АЦП микросхемы синтезатора радиочастот - с пунктиром;
на фиг.9 - типовая схема процессора цифровой обработки сигнала звука.
Устройство заявляемого цифрового телевизионного приемника в общем случае (фиг.1 - без пунктира) содержит; всеволновый тюнер 1, блок радиоканала 2, синтезатор радиочастот 3, блок цифровой обработки видео-синхросигнала 4, процессор телетекста 5 с ОЗУ б, процессор цифровой обработки сигнала звука 7, согласующее устройство RGB 8, блок управления 9, блок строчной развертки 10, блок кадровой развертки 11, плату кинескопа 12, кинескоп цветного изображения 13, блок усилителя мощности сигнала звука 14, акустическую систему 15, блок энергонезависимой памяти 16, блок питания 17, пульт дистанционного управления 18 и фотоприемник 19.
При этом блок цифровой обработки видео-синхросигнала 4 содержит последовательно соединенные входное устройство АЦП 20, декодер цветности 21,дисплейный процессор 22,выходное устройство 23 с ЦАП, имеющее на своих выходах сигналы цветности, а также синхронизатор 24, вход которого соединен с выходом АЦП 20, и имеющий на своих выходах сформированные сигналы управления строчной и кадровой разверток. При этом блок управления выполнен на основе микроконтроллера 25 с внешним ПЗУ 26.
При этом вход всеволнового тюнера i соединен с приемной телевизионной антенной, а его выход - со входом блока радиоканала 2; синтезатор радиочастот 3 соединен со всеволновым тюнером 1 по управляющему сигналу кода поддиапазонов и двухсторонней связью - по напряжению стабилизации генератора.
При этом выход блока радиоканала 2 по видео-сигналу соединен FBAS со входами блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4 и процессора телетекста 5, а другой его выход по сигналу звука SIF соединен со входом процессора цифровой обработки сигнала звука 7, выход которого в свою очередь соединен со входом последовательно соединенных между собой блока усилителя мощности сигнала звука 14 и акустической системы телевизора 15,
При этом процессор телетекста 5 соединен с помощью двухсторонних связей с ОЗН б и с дисплейным процессором 22 блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4.
Причем блок цифровой обработки видео-синхросигнала 4 по сигналам цветности соединен через согласующее устройство RGB 8 и плату кинескопа 12 с катодами кинескопа 13, а по сигналам управления строчной ССИ- Запуск, Геометрия, СИОХ) и кадровой (КИ-Пила) разверток он соединен через блоки строчной и кадровой разверток 10 и 11 соответственно с отклоняющей системой кинескопа 13.
Фотоприемник 19, улавливающий с помощью входных датчиков инфракрасные сигналы пульта дистанционного управления 18, соединен со входом блока управления 9.
При этом блок управления 9 через буфер портов с помощью специальной управляющей шины соединен с синтезатором радиочастот 3, блоком цифровой обработки видео-синхросигнала 4, процессором телетекста 5 и процессором цифровой обработки сигнала звука 7, а с помощью двухсторонней связи - с блоком энергонезависимой памяти 16; по сигналу управления питания телевизора Упр.пит., он соединен с блоком питания 17.
Блок питания 17 соединен также со всеми блоками телевизионного приемника для обеспечения их необходимыми напряжениями питания Сна схеме не показано).
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника (фиг.1 - с пунктиром) блок радиоканала 2 соединен по напряжению обратной связи АПЧГ со всеволновым тюнером 1 через блок управления 9 и синтезатор радиочастот 3 .
При этом остальные связи между блоками такие же, как в основной схеме заявленного телевизора.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника (фиг.2) блок управления 9, блок энергонезависимой памяти 16, блок цифровой обработки видео-синхросигнала 4, согласующее устройство 8, процессор телетекста 5 с ОЗУ 6 и процессор цифровой обработки сигнала звука , объединены в модуль цифровой обработки сигналов 27, выполненный на одной печатной плате.
При этом остальные блоки и связи между ними такие же, как в основной схеме заявленного телевизора.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника (фиг.З) всеволновый тюнер 1, блок радиоканала 2 и синтезатор радиочастот 3 объединены конструктивно в один блок всеволновый комбитюнер 28.
При этом остальные блоки и связи между ними такие же, как в основной схеме заявленного телевизора.
В частном случае в заявляемом устройстве цифрового телевизионного приемника (фиг,4) в качестве блока усилителя мощности звука использован стерео-усилитель 29, а в качестве акустической системы использована акустическая стерео-система 30.
При этом остальные блоки и связи между ними такие же, как в основной схеме заявленного телевизора.
В частном случае выполнения заявляемого устройства цифрового телевизионного приемника с системой автоматического баланса цветов (фиг.5),плата кинескопа 12 дополнительно содержит сенсоры тока 31, 32 и 33, а выходное устройство 23 блока цифровой обработки видеосинхросигнала 4 дополнительно имеет в своем составе схему управления и баланса цветов 34. Причем, сенсоры тока 31, 32, 33 соединены последовательно с соответствующими усилителями сигналов цветности R,G,B платы кинескопа 12, а их выходы по сигналу тока лучей Баланс соединены со схемой управления и баланса цветов 34 блока 4.
При этом остальные блоки и связи между ними такие же, как в основной схеме заявленного телевизора.
В частном случае выполнения заявляемого устройства цифрового
телевизионного приемника с системой цифровой коррекции геометрических искажений растра (фиг.6), в блок строчной развертки 10 дополнительно введен модулятор размера растра 35, вход которого соединен по управляющему сигналу Геометрия с синхронизатором 24 блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4.
При этом остальные блоки и связи между ними такие же, как в основной схеме заявленного телевизора.
Заявленный цифровой телевизионный приемник в общем случае работает следующим образом (фиг.1 - без пунктира).
Принятый антенной высокочастотный телевизионный сигнал поступает на всеволновый тюнер 1, где он выделяется и преобразуется в сигнал промежуточной частоты (ПЧ),
Сигнал ПЧ со всеволнового тюнера 1 поступает в блок радиоканала 2, где осуществляется разделение принимаемого сигнала на видео-и звуковой спектры на уровне ПЧ и последующая их раздельная демодуляция, в результате чего на выходе образуется полный видеосигнал (FBAS) и вторая промежуточная частота звукового сопровождения (SIF), При этом настройка нужного поддиапазона осуществляется с помощью управляющего сигнала с блока управления 9, поступающего на генератор всеволнового тюнера 1 через синтезатор радиочастот 3. Причем, синтезатор радиочастот 3 формирует нужную частоту с помощью генератора всеволнового тюнера 1 и своего делителя, а также обеспечивает стабильность работы генератора в целом.
С выхода блока радиоканала 2 демодулированный полный видеосигнал FBAS поступает на блок цифровой обработки видео-синхросигнала 4 и на процессор телетекста 5, а вторая промежуточная частота звукового сопровождения SIF - поступает на вход процессора цифровой обработки сигнала звука 7.
В блоке 4 видео-сигнал во входном устройстве 20 преобразуется из аналоговой формы в цифровую (АЦП) с разрядностью 8 бит и частотой квантования 20,250 МГц и далее обрабатывается декодером цветности 21. Полученные на выходе декодера цветности 21 цифровые сигналы яркости У и цветности С интерполируются и проходят дополнительную обработку в дисплейном процессоре 22,где осуществляется динамическая коррекция высоких частот яркостного сигнала, мягкое их ограничение, обострение переходов сигналов цветности, матрицирование сигналов яркости и цветности в цифровые сигналы красноro-R, зеленого-G и синего-В. Эти сигналы в выходном устройстве 23 преобразуются из цифровой в аналоговую форму (ЦАП) сигналов цветности и поступают на выход блока 4.
- 14 -J /f/j4
- 15 Одновременно в бдайг 4 сигнал nocjre его преобразования в цифровую форму,с выхода Щ1 20, поступает также на вход синхронизатора 24 (внутренний контроллер), где формируются необходимые для работы телевизора сигналы управления строчной и кадровой разверток:
-синхронизации и запуска строчной развертки СИ-Запуск ;
-управления размером растра строчной развертки Геометрия,
-обеспечения развертки по кадрам КИ-Пила.
С выхода блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4 сигналы цветности через согласующее устройство RGB 8, где происходит их согласование по току, поступают на плату 12 кинескопа, где они усиливаются и подаются на катоды кинескопа 13 цветного изображения.
Сигнал синхронизации и запуска строчной развертки СИ-Запуск, с выхода блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4 поступает на вход блока строчной развертки 10, где усиливается, преобразуется в импульс управления отклоняющей системой и поступает на отклоняющую систему кинескопа 13.
Сигнал обратного хода строчной развертки (СИОХ), выделенный в блоке строчной развертки 10, поступает обратно на синхронизатор 24 блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4 для синхронизации обратной связи по строкам.
Сигнал Геометрия с выхода блока цифровой обработки видеосинхросигнала 4 поступает на соответствующий вход блока строчной развертки 10, где он управляет размером растра строчной развертки изображения.
Сигнал КИ-Пила с выхода блока цифровой обработки видеосинхросигнала 4 поступает на блок кадровой развертки 11, где усиливается и подается затем на отклоняющую систему кинескопа 13 для обеспечения развертки по кадрам,
В процессоре телетекста 5 из видео-сигнала (FBAS), поступившего на его вход с выхода радиоканала 2 и преобразованного в цифровую форму с разрядностью 8 бит и частотой квантования 20,25 МГц, выделяются цифровые данные телетекста и сохраняются в ОЗУ б. Внутренняя микро-ЭВМ (на схеме не показана) осуществляет декодирование данных телетекста, принятых в ОЗУ 6, и распределяет их по номерам страниц телетекста в той же памяти б. Далее осуществляется считывание декодированных данных телетекста из памяти ОЗУ 6 синхронно с разверткой телевизора; считанные данные преобразуются в дисплейной части процессора телетекста 5 в цифровые сигналы яркостиТЧб бит) и цветности С (5 бит).
//tv/f&v
С выхода процессора телетекста 5 цифровые сигналы яркости и цветности поступают на соответствующие цифровые входы дисплейного процессора 22 блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4, где они мультиплексируются или завещают основное изображение по выбору пользователя.
В процессоре цифровой обработки сигнала звука 7, сигнал второй промежуточной частоты звукового сопровождения (SIF), поступивший с выхода блока радиоканала 2, сначала преобразуется в цифровую форму, затем, обычно, происходит его селекция на две поднесущие (формирование двух каналов звука ) с дальнейшей их параллельной демодуляцией цифровым способом, после чего осуществляется их декодирование и коррекция характеристик звучания (громкости, соотношения высоких и низких частот, тембра), а также автоматическая регулировка громкости при переключении на прием различных станций и поддержание постоянного уровня звучания; на выходе скорректированные сигналы звука опять преобразуются из цифровой в аналоговую Форму.
С выхода процессора цифровой обработки сигнала звука 7 низкочастотный сигнал звукового сопровождения - НЧ поступает на блок усилителя мощности сигнала звука 14 и затем - на акустическую систему телевизора 15.
Формирование двух каналов звука в процессоре 7 позволяет при приеме передачи одновременно на двух языках, прослушивать ее на одном из них по выбору пользователя.
Пульт дистанционного управления 18, в зависимости от команды пользователя, вырабатывает определенные инфракрасные сигналы дистанционного управления телевизором, которые улавливаются и усиливаются фотоприемником 19, и с его выхода управляющие сигналы поступают на вход блока управления 9.
Блок управления 9 управляет работой телевизионного приемника: всеволновым тюнером 1 через синтезатор радиочастот 3, блоком цифровой обработки видео-синхросигнала 4, процессором телетекста 5, процессором цифровой обработки сигнала звука 7 и блоком питания 17, - сигналами CLOCK и DATA в цифровом виде с помощью микроконтроллера 25, интерфейса I2C и специальной двухпроводной шины.
Блоком управления 9 руководит программа управления, заложенная в ПЗН 26. При этом осуществляется управление двух видов:
1. Нправление, вызванное поступлением внешних команд с дистанционного пульта управления, как то: включение-выключение телевизора, переключение программ, включение-выключение тех или иных меню пользователя, изменение некоторых параметров;
- ie -Ј6//bWt
2. Автоматическое управление работой телевизора, как то: автоматическое слежение за частотой принимаемой станции, автоматическое распознавание стадартов вещания видео и звукового сопровождения, автоматический баланс белого, автоматическое распознавание наличия видео-сигнала и включение-выключение голубого экрана, часы реального времени, функционирование таймеров включения и выключения телевизора, автоматическое отключение телевизора через 5 минут после окончания вещания передач, автоматическое поддержание заданного уровня громкости звука.
Отображение меню и регулировок на экране телевизора осуществляется путем записи соответствующих данных в память ОЗУ б процессора телетекста 5, который осуществляет в данном режиме функцию дисплейного процессора.
Блок энергонезависимой памяти 16 хранит запоминаемые параметры станций, необходимые для загрузки во всеволновый тюнер 1 и синтезатор радиочастот 3, а также таблицы констант, необходимые для начальной загрузки блоков 4, 5 и .
Сигналом Управление питанием (Упр. пит.), поступающим с блока управления 9, осуществляется включение или выключение рабочего режима блока питания 1 (+5В, +12В).
Блок питания 1 обеспечивает телевизионный приемник всеми необходимыми напряжениями: +5В,+12В,+5В деж,,+125В,+ЗЗВ,+ / 25В,
В частном случае наличия обратной связи по напряжению АПЧГ между блоком радиоканала 2 и всеволновым тюнером 1 через блок управления 9 и синтезатор радиочастот 3 (фиг.1 - с пунктиром), с помощью главной программы управления телевизором, осуществляется подстройка частоты гетеродина при поиске нужной станции и нестабильности частоты вещания. В остальном устройство работает аналогично описанному выше.
В частном случае объединения в заявляемом цифровом телевизионном приемнике блоков 4, 5, б, 7, 8, 9 и 16 в модуль цифровой обработки сигналов 27 (фиг.2), устройство в целом работает аналогично описанному выше, с учетом преимуществ такого объединения,
В частном случае объединения в заявляемом цифровом телевизионном приемнике всеволнового тюнера 1, блока радиоканала 2 и синтезатора радиочастот 3 во всеволновый комбитюнер 28 (фиг.З), выполненный в едином корпусе, устройство в целом работает аналогично описанному выше с учетом преимуществ такого выполнения.
В частном случае использования в заявляемом цифровом телевизионном приемнике в качестве блока усилителя мощности сигнала звука - стерео-усилителя 29, а в качестве акустической системы акустической стерео-системы 30 (фиг.4), устройство в целом работает аналогично описанному выше, за исключением того, что с выходов процессора цифровой обработки сигнала звука 7 на стерео -усилитель 29 поступают звуковые сигналы по двум сформированным каналам,которые затем поступают на акустическую стерео-систему 30. Это позволяет получить на выходе телевизора стерео-звук или псевдостереозвук, а при приеме передачи одновременно на двух языках - прослушивать такие передачи, например с помощью наушников, тоже сразу на двух языках.
В частном случае осуществления в заявляемом цифровом телевизионном приемнике автоматического баланса цветов (фиг,5), устройство в целом работает аналогично описанному выше, за исключением того, что сигналы цветности R,G,B, в плате 12 кинескопа, после их усиления, поступают на соответствующие сенсоры тока 31, 32 и 33, вырабатывающие суммарный сигнал Баланс, пропорциональный току лучей, который поступает обратно на схему управления и баланса цветов 34 выходного устройства 23 блока цифровой обработки видеосинхросигнала 4 для выполнения с помощью управляющей программы операций автобаланса цветов.
В частном случае осуществления в заявляемом цифровом телевизионном приемнике цифровой коррекции геометрических размеров растра (фиг.6), устройство в целом работает аналогично описанному выше, за исключением того, что сигнал управления размером растра строчной развертки Геометрия с выхода блока цифровой обработки видео-синхросигнала 4 поступает на модулятор размера растра 35 блока строчной развертки 10, При зтом модулятор 35 осуществляет временную модуляцию видео-сигнала с целью получения строк одинаковой длины во время всего кадра, а сигнал с его выхода используется для программируемой коррекции геометрических искажений растра, в том числе подушкообразных, на экране кинескопа.
Все блоки и узлы заявляемого цифрового телевизионного приемника могут быть осуществлены по известным схемам, применяемым в производстве отечественных и зарубежных телевизоров.
Так, в качестве всеволнового тюнера i может быть использован, любой тюнер, состоящий из входного усилителя, генератора, смесителя частот и НПЧ, соединенных между собой по стандартной схеме, представленной на фиг.8.
Синтезатор радиочастот 3 в общем случае может быть построен, например, по схеме, представленной на фиг.8 - без пунктира, которая состоит из кварцевого резонатора, RC-фильтра и цифровой микросхемы, содержащей тактовый генератор, фиксировонный и регулируемый делители и фазовый дискриминатор (детектор).
Причем выход синтезатора радиочастот через RC-фильтр соединен со входом генератора всеволнового тюнера 1, а выход генератора соединен не только со смесителем частот в блоке 1, но и со входом синтезатора радиочастот блока 3, Кроме того, синтезатор радиочастот 3 через свои порты посредством управляющей шины соединен со входным устройством всеволнового тюнера 1, ас помощью интерфейса и специальной внешней шины - с блоком управления 9.
Приведенные на фиг.8 всеволновый тюнер 1 и синтезатор радиочастот 3 могут быть осуществлены, например, на всеволновом тюнере Banga KS62H Каунасского завода, сведения о котором помещены в рекламном проспекте за 1995г.
Блок радиоканала 2 может быть построен, например, по схеме, также представленной на фиг.8, которая содержит квазипараллельный фильтр, осуществляющий разделение видео- и звукового спектров принимаемого сигнала на уровне ПЧ, и два демодулятора: для видеосигнала и сигнла звука.
При этом выход квазипараллельного фильтра по сигналу ПЧ-звук соединен с демодулятором сигнала звука, имеющим на своем выходе вторую промежуточную частоту звукового сопровождения SIF. Другой выход квазипараллельного фильтра по сигналу ПЧ-видео соединен с демодулятором видео-сигнала, имеющим на своем выходе сигнал FBAS.
Приведенный на фиг.8 блок радиоканала 2 может быть осуществлен, например, на микросхеме IDA 9813T, данные о которой приведены в каталоге фирмы PHILIPS за 1995 г.
Блок цифровой обработки видео-синхросигнала 4, приведенный на фиг,1, может быть выполнен, например, на микросхеме UDP 3108A, данные о которой приведены в немецком каталоге фирмы ITT за 1995г.
Процессор телетекста 5 может быть выполнен, например, на микросхеме TPU 3041, данные о которой приведены в немецком CD-CATALOG фирмы ITT за 1996 г.
Оперативное запоминающее устройство ОЗУ 6 может быть выполнено, например, на микросхеме ТС 511000, данные о которой приведены в каталоге фирмы TOCHIBA за 1995 г.
Процессор цифровой обработки сигнала звука 7 построен, обычно, по схеме, представленной на фиг.9, которая содержит: тактовый генератор, входное устройство АЦП, демодуляторы первого и второго каналов звука, а также последовательно соединенные DSP-процессор и выходное устройство с ЦАП.
Приведенный на фиг.9 процессор цифровой обработки сигнала звука 7 может быть осуществлен, например, на микросхеме MSP3400C, данные о которой приведены в немецком каталоге фирмы ITT за 1995г.
Блок управления 9, построенный на основе микроконтроллера с внешним ПЗУ (фиг.1), может быть выполнен, например, на двух микросхемах: CCU3000 и 27С512, данные о которых приведены в немецком каталоге фирмы ITT за 1995 г.
В качестве главной управляющей программы телевизора может быть использована Программа Управления Телевизионным Приемником (Программа TU 3000 - U1),зарегистрированная РОСАПО на имя ТОО ВТВ ПЕТРОИНТРЕЙД (автор Русак А.Б.), Свидетельство N 960208 от 31.05.1996г.
Блок энергонезависимой памяти 16, может быть осуществлен, например, на микросхеме NUM3060, данные о которой приведены в немецком каталоге фирмы ITT за 1995 г.
В качестве блока строчной развертки 10 может быть использован, например, узел строчной развертки отечественного телевизора ГОРИЗОНТ 51CTU-510.
В качестве блока кадровой развертки 11 может быть использован, например, соответствующий узел телевизора AIWA (прототип).
Согласующее устройство RGB 8 может быть выполнено, например, из трех параллельных схем, каждая из которых состоит из соединенных последовательно транзисторных каскадов с общей базой и общим эмиттером n-p-п и p-n-р типов соответственно (см.учебник для ВУЗов Радиотехнические цепи и сигналы, Гоноровский И.С., издательство Советское радио, Моска, 1977 г., рис. 5.9 и 5.10 на стр. 180).
В качестве платы 12 кинескопа может быть использована, например, плата видеоусилителей кинескопа отечественного телевизора РАДУГА 51ТЦ-505.
- 20 -.
В качестве кинескопа 13 может быть использован любой кинескоп
цветного изображения импортного производства, например, кинескоп, применяемый в телевизоре AIWA (прототип).
В качестве блока усилителя мощности сигнала звука 14 и акустической системы 15, могут быть использованы, например, аналогичные блоки телевизора ГОРИЗОНТ,
В качестве блока питания 1 может быть использован, например, источник питания телевизора РАДУГА 51ТЦ-505,
В качестве пульта 18 дистанционного управления телевизором может быть использован любой пульт управления с расширенным набором функциональных клавиш, например, как в телевизоре AIWA,
В качестве фотоприемника 19 может быть использован, например, фотоприемник телевизора РАДУГА 51ТЦ-505.
В частном случае выполнения телевизора с обратной связью АПЧГ блока 2 с блоком 1 через блоки 9 и 3 (фиг.8 - с пунктиром),эта связь может быть осуществлена с помощью АЦП микросхемы синтезатора радиочастот 3,для преобразования напряжения АПЧГ в цифровую форму.
В частном случае объединения блоков 4,5,6,7,8,9 и 16 в модуль цифровой обработки сигналов 21 (фиг.2), он может быть выполнен, например, в виде единой печатной платы, на которой установлены микросхемы и другие необходимые элементы этих блоков.
В качестве всеволнового комбитюнера 28 (фиг.8 ) может быть использован, например, Гипер-Бэнд комбитюнер типа LOEWE ZF-94, данные о котором приведены в каталоге фирмы LOEWE за 1995 г.
В качестве стерео-усилителя 29 (фиг,4) могут быть использованы, например,два блока усилителя мощности сигнала звука телевизора ГОРИЗОНТ, а в качестве акустической стерео-системы 30 могут быть использованы,например,две акустические системы того же телевизора.
В частном случае осуществления в заявляемом телевизоре автоматического баланса цветов (фиг,5), блок цифровой обработки видеосинхросигнала 4 может быть выполнен, например, на микросхеме UDP 3108A, а в качестве платы 12 кинескопа может быть использована, например, плата видеоусилителей кинескопа ГОРИЗОНТ 51CTU-510.
В частном случае выполнения заявляемого телевизора с цифровой коррекцией геометрических размеров растра (фиг.6),в качестве блока строчной развертки 10 может быть также использован, например, узел строчной развертки телевизора ГОРИЗОНТ 51CTU-510,
- 21