DE3718906A1 - Verfahren zur uebertragung eines tonsignales und vorrichtung zu dessen durchfuehrung - Google Patents
Verfahren zur uebertragung eines tonsignales und vorrichtung zu dessen durchfuehrungInfo
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- H04N7/00—Television systems
- H04N7/06—Systems for the simultaneous transmission of one television signal, i.e. both picture and sound, by more than one carrier
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertra
gung eines Tonsignales in einem Fernsehsignal, das in
einem vorgegebenen Frequenzband ein einer Bildträger
schwingung aufmoduliertes Bildsignal sowie am hochfrequen
ten Rand des Frequenzbandes wenigstens ein je einer
(ersten) Tronträgerschwingung aufmoduliertes analoges Ton
signal (Analogton) enthält, vorzugsweise nach der PAL-
oder der SECAM-Norm.
Bei der Übertragung von Fernsehsignalen nach den bisher
bekannten Normen nimmt ein Fernsehsignal ein bestimmtes
Frequenzband ein, das im wesentlichen von einem Bildsignal
beansprucht wird, das auf eine Bildträgerschwingung aufmo
duliert ist, die mit ihrer Frequenz im Bereich des nieder
frequenten Randes des Frequenzbandes angeordnet ist. Am
hochfrequenten Rand des Frequenzbandes ist eine Tonträger
schwingung vorhanden, die mit einem analogen Tonsignal
moduliert ist. Für die Übertragung von stereophonen
Signalen oder sogenannten Zweitonsignalen ist im Frequenz
band oberhalb der genannten Tonträgerschwingung eine
weitere Tonträgerschwingung eingefügt, die mit einem
analogen Stereo- bzw. Zweitonsignal moduliert ist.
Zur Verbesserung der Qualität der im Fernsehsignal über
tragenen Tonsignale, insbesondere zur Verbesserung des
Störabstandes bezüglich des Rauschens und unerwünschter
Mischprodukte mit Bildsignalanteilen wurde bereits vorge
schlagen, anstelle des analogen Tonsignals im Fernseh
signal ein digital verschlüsseltes Tonsignal zu über
tragen. Ein derartiges Tonsignal könnte jedoch von den
bisher üblichen Fernsehempfängern nicht empfangen und
wiedergegeben werden. Andererseits würde es für den Fern
sehzuschauer einen unvertretbaren technischen und finan
ziellen Aufwand bedeuten, wenn der mit der Einführung
eines digital verschlüsselten Tonsignales zum Erwerb eines
neuen, entsprechend ausgerüsteten Fernsehempfängers
gezwungen würde.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Verfahren zur
Übertragung eines Tonsignals in einem Fernsehsignal
verfügbar zu machen, das eine allmähliche Einführung eines
digital verschlüsselten Tonsignales im Fernsehsignal
gestattet.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen
Art dadurch gelöst, daß gleichzeitig in einem Bereich des
Frequenzbandes, der in seiner Frequenz unterhalb des
Analogtones liegt und in dem eine vorwiegend geringe Bild
signalamplitude herrscht, wenigstens eine mit je einem
digital verschlüsselten Tonsignal modulierte weitere Ton
trägerschwingung (Digitalton) übertragen wird, deren
Amplitude um ein vorgegebenes Maß geringer ist als die der
Bildträgerschwingung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einem
Fernsehsignal der derzeit verbreitetenNormen im hoch
frequenten Teil des Frequenzbandes zwischen der dort ein
gefügten Farbträgerschwingung und dem Analogton ein
Frequenzbereich vorliegt, in dem im wesentlichen Signale
geringer Amplitude auftreten. Bei diesen Signalen handelt
es sich um hochfrequente Leuchtdichtesignale des Bild
signales entsprechend feinen scharfkantigen vertikalen
Bildstrukturen, sowie um entsprechende Farbänderungen mit
feiner Struktur. Es zeigt sich, daß die Qualität des
darzustellenden Fernsehbildes nicht merkbar beeinträchtigt
wird, wenn in diesem Frequenzbereich des Fernsehsignales
eine Lücke aufgenommen wird, in der der Digitalton ange
ordnet werden kann. Zur Verringerung möglicher Störungen
des Bildsignales durch den Digitalton wird dessen
(weitere) Tonträgerschwingung mit möglichst geringer
Amplitude gewählt, die gerade noch ein einwandfreies
Heraussieben aus dem Fernsehsignal ermöglicht. Dabei kann
die Eigenschaft digital verschlüsselter Signale, das ihr
Informationsgehalt selbst bei Übertragung mit schlechter
Signalqualität unverändert bleibt, vorteilhaft ausgenutzt
werden. Die Amplitude des Digitaltones kann so gering
sein, daß dieser bereits Beeinflussungen durch das Bild
signal erfährt, solange diese Beeinflussungen aus dem
digital verschlüsselten Tonsignal noch mit einem vertret
baren Filteraufwand zu entfernen sind. Bei einer derarti
gen Wahl der Amplitude des Digitaltones ist aber umgekehrt
gewährleistet, daß dieser das analoge Bildsignal nicht
beeinträchtigt.
Beim erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren kann der
bisherige Analogton gleichzeitig mit dem Digitalton im
Fernsehsignal weiter übertragen werden. Nach Einführung
des Digitaltones bleiben somit die nur für den Empfang des
Analogtones eingerichteten Fernsehempfänger ohne Ein
schränkungen empfangsbereit. Daneben können aber in zuneh
mendem Maße Fernsehempfänger installiert werden, die
entweder nur den Digitalton oder zusätzlich auch den
Analogton empfangen und die beispielsweise zwischen beiden
Tonsignalen wahlweise umschaltbar sind. Nach Ablauf einer
bestimmten Zeitspanne nach Einführung des Digitaltones,
wenn erfahrungsgemäß der Anteil der nur zum Empfang des
Analogtones eingerichteten Fernsehempfänger aufgrund
natürlichen Verschleißes und dadurch bedingten Ersetzens
durch auch für den Digitalton geeignete Geräte auf ein
Minimum gesunken ist, kann dann in der Sendeanstalt daran
gedacht werden, den Analogton nicht mehr zu übertragen, so
daß das Fernsehsignal von diesem Zeitpunkt an nur noch den
Digitalton enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat ferner den Vorteil, daß
zum einen keine Änderungen der bisherigen Einteilung der
Sendefrequenzen und -kanäle erforderlich sind und zum
anderen die Übertragung des zusätzlichen bzw. wahlweisen
Digitaltones auf einer im für das Fernsehsignal üblichen
Frequenzband angeordneten Tonträgerschwingung erfolgt,
wodurch auch der Aufbau der Fernsehempfänger einfach
gehalten werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist wahlweise wenigstens eine mit je einem
digital verschlüsselten Tonsignal modulierte dritte
Tonträgerschwingung (Ausweich-Digitalton) vorgesehen, die
im wesentlichen in dem Bereich des Frequenzbandes des
Analogtones übertragbar ist. Durch diesen Ausweich-Digi
talton wird der Frequenzbereich im Frequenzband des Fern
sehsignales für ein digital verschlüsseltes Tonsignal
verfügbar gemacht, der nach den derzeit verwendeten
Normen, insbesondere der PAL- und der SECAM-Norm, noch für
den Analogton benötigt wird. Wenn dieser Analogton nicht
mehr ausgesendet wird, kann ein Teil des Digitaltones oder
auch der gesamte Digitalton auf der dritten Tonträger
schwingung moduliert übertragen werden. Der nach Abschal
ten des Analogtones freiwerdende Frequenzbereich kann so
erneut genutzt werden. Die in diesem Bereich übertragenen
Signale beeinträchtigen zum einen das Bildsignal in
geringerem Maße als ein Signal mit der Frequenzlage der
weiteren Tonträgerschwingung. Zum anderen ermöglicht der
Ausweich-Digitalton eine spätere Vereinheitlichung der
Übertragung des Digitaltones mit Übertragungsverfahren,
bei denen von vornherein ein Digitalton mit der Frequenz
lage des Ausweich-Digitaltones gewählt wird und die in dem
Zeitraum, in dem Digitalton und Analogton gleichzeitig
übertragen werden sollen, noch im Gegensatz zu den Über
tragungsverfahren stehen, die eine Weiterverwendung von
Fernsehempfängern für die bisher üblichen Normen gewähr
leisten sollen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie
eine Fernsehsignal-Empfangsvorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unter
ansprüchen dargestellt.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Frequenzspektrums
eines Fernsehsignales für das erfindungsgemäße
Verfahren,
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer Fernsehsignal-Empfangs
vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und
Fig. 3 Beispiele für Filterkurven einer Digitalton-Demodu
lationsstufe.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Amplituden-Frequenz-
Charakteristik des Frequenzbandes eines Fernsehsignales.
Dieses umfaßt am unteren Rand des Frequenzbandes eine
Bildträgerschwingung BT, die im Vergleich zu allen anderen
Signalen im Frequenzband die höchste und damit als Bezugs
pegel dienende Amplitude aufweist. Die Bildüberträgerschwingung
ist ein Bildsignal aufmoduliert, dessen senderseitige
Amplituden-Frequenz-Charakteristik durch die Kurve BSS
dargestellt ist. Im Fernsehempfänger wird daraus ein
Signal gemäß der durch die Kurve BSE dargestellten Ampli
tuden-Frequenz-Charakteristik herausgefiltert. Die Amplitu
den-Frequenz-Charakteristik BSE weist im Frequenzbereich
oberhalb einer Farbträgerschwingung FT eine stark vermin
derte Amplitude auf.
Zur Übertragung eines analogen Tonsignales ist im
Frequenzband in der Nähe von dessen fochfrequentem Rand
eine (erste) Tonträgerschwingung 1.TT Mono vorgesehen, die
mit einem Monophonie-Basistonsignal moduliert ist. Sie
bildet den Analogton, der im Fall einer monophonen Ton
übertragung die gesamte Toninformation und im Fall einer
stereophonen Tonübertragung das Summensignal aus den
Signalen der beiden Stereokanäle enthält. Für die Über
tragung eines stereophonen Tonsignales ist weiterhin eine
(erste) Tonträgerschwingung 1.TT Stereo, im Frequenzband
oberhalb der Tonträgerschwingung 1.TT Mono gelegen, vorge
sehen, die mit einem Stereophonie-Zusatzsignal moduliert
ist. Wahlweise kann sie für die Übertragung eines Zweiton
signales mit einem Zweiton-Zusatzsignal moduliert sein.
Das Frequenzband nach Fig. 1 enthält darüber hinaus eine
mit einem digital verschlüsseltem Tonsignal modulierte,
vorzugsweise phasenmodulierte, weitere Tonträgerschwin
gung, den Digitalton DT. Dieser ist im Bereich niedriger
Bildsignalamplituden zwischen der Farbträgerschwingung FT
und der Tonträgerschwingung 1.TT Mono angeordnet. Seine
Amplitude ist kleiner gewählt als die der Tonträgerschwin
gungen 1.TT Mono und 1.TT Stereo und gerade eben so groß,
daß er aus dem Bildsignal BSE abgetrennt werden kann, ohne
diese jedoch merkbar zu stören. Dann können alle Tonträ
gerschwingungen 1.TT Mono, 1.TT Stereo und DT gemeinsam im
Frequenzband übertragen werden. Ein entsprechend eingerich
teter Fernsehempfänger kann die jeweils von ihm empfang
bare Schwingung abtrennen und verarbeiten.
Für den Fall, daß wenigstens die Tonträgerschwingung 1.TT-
Stereo des Fernsehsignales entfällt, ist eine mit einem
digital verschlüsselten Tonsignal modulierte, ebenfalls
vorzugsweise phasenmodulierte, dritte Tonträgerschwingung
(Ausweichdigitalton) ADT vorgesehen, die entweder mit
einem Teil des Tonsignales oder mit dem gesamten Tonsignal
moduliert ist. Bei Sendern, die weder ein Stereophonie-
noch ein Zweiton-Zusatzsignal übertragen und bei denen
somit die Tonträgerschwingung 1.TT Stereo fehlt, kann der
Ausweich-Digitalton ADT sofort vorgesehen werden; bei
diesen Sendern kann auch von vornherein auf die Übertra
gung des Digitaltons DT verzichtet werden. Bei den übrigen
Sendern kann der Ausweich-Digitalton ADT nach Wegfall
wenigstens der Tonträgerschwingung 1.TT Stereo oder auch
des gesamten Analogtons einschließlich der Tonträger
schwingung 1.TT Mono eingeführt werden. Bevorzugt wird
somit im endgültigen Übertragungsformat eine alleinige
Übertragung des Tonsignales im Ausweich-Digitalton ADT, da
durch diesen eine optimale Trennung zwischen Tonsignal und
Bildsignal gewährleistet ist.
In einem auf die derzeitige PAL- bzw. die SECAM-Norm zuge
schnittenen Zahlenbeispiel liegt die Frequenz der Farbträ
gerschwingung FT um etwa 4,43 MHz oberhalb der Bildträger
schwingung BT, die Tonträgerschwingung 1.TT Mono liegt bei
5,5 MHz, die Tonträgerschwingung 1.TT Stereo bei 5,74 MHz,
der Digitalton DT bei 5,0 MHz und der Ausweich-Digital
ton ADT bei 5,8 MHz. Gegenüber der Amplitude der Bildträ
gerschwingung ist die Amplitude der Tonträgerschwingung
des Digitaltones DT um etwa 23 bis 30 dB und des Ausweich-
Digitaltones ADT um etwa 20 dB abgesenkt.
Fig. 2 zeigt schematisch eine sowohl zur Verarbeitung des
Analogtones als auch des Digitaltones ausgelegte Fernseh
signal-Empfangsvorrichtung. Von einer nicht dargestellten
Empfangsstufe wird ein sowohl den Analogton 1.TT Mono und
1.TT Stereo als auch den Digitalton DT sowie gegebenen
falls den Ausweich-Digitalton ADT umfassendes Signal auf
einer Leitung 1 sowohl einer Schaltungsanordnung 2 zum
demodulieren des Analogtones als auch einer Digitalton-
Demodulationsstufe 3 zugeführt. Die Schaltungsanordnung 2
und die Digitalton-Demodulationsstufe 3 weisen je zwei
Ausgänge 4, 5 bzw. 6, 7 für das Signal des linken bzw. des
rechten Stereokanals oder - bei Verarbeitung eines Zwei
ton-Zusatzsignales - für den ersten und den zweiten Ton
auf. Die Ausgänge 4 und 6 bzw. 5 und 7 sind über eine
Umschaltvorrichtung 8 mit zwei Umschaltkontakten mit Aus
gangsleitungen 9, 10, auf denen die Tonsignale einer eben
falls nicht dargestellten Tonwiedergabevorrichtung zuge
leitet werden, verbunden.
Fig. 2 zeigt lediglich ein Grundprinzip einer derartigen
Fernsehsignal-Empfangsvorrichtung, das in mehrfacher
Hinsicht abgewandelt oder auch in einfacherer Form
verwirklicht werden kann. Wenn beispielsweise von Sender
sowohl ein Analogton als auch ein Digitalton angeboten
wird, kann entweder die Schaltungsanordnung 2 oder die
Digitalton-Demodulationsstufe 3 und damit auch die
Umschaltvorrichtung 8 entfallen, wohingegen der vollstän
dig skizzierte Aufbau nur vor der Inbetriebnahme Sendern
für einen Digitalton, aber im Hinblick auf dessen baldige
Einführung, sinnvoll ist. Er ist ferner sinnvoll, wenn
nicht alle Sender gleichzeitig einen Digitalton einführen.
Eine vereinfachte Bauform, die jedoch ebenfalls zum
Empfang sowohl des Analogtones als auch des Digitaltones
einrichtbar ist, besteht darin, daß anstelle der gesamten
zwischen der Leitung 1 und den Ausgangsleitungen 9, 10
befindliche Anordnung, die in Fig. 2 mit einer strich
punktierten Linie 11 umfahren ist, wahlweise ein
insbesondere steckbar angeordneten Bauteil angefügt wird,
das entweder zur Demodulation des Analogtones oder des
Digitaltones geeignet ist, also entweder die Schaltungs
anordnung 2 oder die Digitalton-Demodulationsstufe 3
enthält. Ein derartig ausgerüsteter Fernsehempfänger kann
dann bei Bedarf einfach umgerüstet werden.
Eine weitere Umrüstmöglichkeit kann in der Digitalton-
Demodulationsstufe 3 vorgesehen sein. Diese kann ein -
ebenfalls steckbar ausgeführtes - Eingangsfilter für den
Digitalton DT enthalten, das bei einem späteren Übergang
auf den Ausweich-Digitalton ADT gegen ein entsprechendes
Steckfilter ausgetauscht werden kann, das auf die Tonträ
gerschwingung des Ausweich-Digitaltones ADT anstelle auf
diejenige des Digitaltones DT abgestimmt ist. Ebensogut
kann statt eines Steckfilters auch ein von der einen auf
die andere Tonträgerschwingung umschaltbares Filter vorge
sehen sein. Beispiele für derartige Filterkurven, die sich
auf das Zahlenbeispiel nach Fig. 1 beziehen, sind in Fig.
3 dargestellt. In einer anderen Abwandlung kann das Ein
gangsfilter der Digitalton-Demodulationsstufe 3 auch eine
Filterkurve mit zwei Durchlaßmaxima derart enthalten, daß
sowohl der Digitalton DT als auch der Ausweich-Digitalton
ADT empfangen werden können. Diese Lösung, die ohne
weitere Umrüstschritte auskommt, ist bevorzugt anwendbar,
wenn der Ausweich-Digitalton ADT zwar nicht mehr durch
einen Analogton gestört wird, die Sender andererseits
jedoch noch den Digitalton DT übertragen. Eine andere
Anwendungsmöglichkeit für eine derartige Eingangsfilter
charakteristik ergibt sich bei der gleichzeitigen Übertra
gung von Tonsignalen sowohl im Digitalton DT als auch im
Ausweich-Digitalton ADT.
Claims (6)
1. Verfahren zur Übertragung eines Tonsignales in einem
Fernsehsignal, das in einem vorgegebenen Frequenzband ein
einer Bildträgerschwingung aufmoduliertes Bildsignal sowie
am hochfrequenten Rand des Frequenzbandes wenigstens ein
je einer (ersten) Tonträgerschwingung aufmoduliertes
analoges Tonsignal (Analogton) enthält, vorzugsweise nach
der PAL- oder der SECAM-Norm,
dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig in einem Bereich
des Frequenzbandes, der in seiner Frequenz unterhalb des
Analogtones liegt und in dem eine vorwiegend geringe Bild
signalamplitude herrscht, wenigstens eine mit je einem
digital verschlüsselten Tonsignal modulierte weitere Ton
trägerschwingung (Digitalton (DT)) übertragen wird, deren
Amplitude um ein vorgegebenes Maß geringer ist als die der
Bildträgerschwingung (BT).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise wenigstens eine mit
je einem digital verschlüsselten Tonsignal modulierte
dritte Tonträgerschwingung (Ausweich-Digitalton (ADT))
vorgesehen ist. die im wesentlichen in dem Bereich des
Frequenzbandes des Analogtones übertragbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2 mit einem ersten, vorzugs
weise ein Monophonie-Basistonsignal beinhaltenden und
einem zweiten, vorzugsweise ein Stereophonie-Zusatzsignal
bzw. ein Zweiton-Zusatzsignal beinhaltenden Analogton,
dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise anstelle des zweiten
Analogtones und im wesentlichen in dessen Frequenzbereich
der Ausweich-Digitalton (ADT) übertragbar ist.
4. Fernsehsignal-Empfangsvorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit einer in
einem Signalweg zwischen einer Empfangsstufe für das Fern
sehsignal und einer Tonwiedergabevorrichtung angeordneten
Schaltungsanordnung (2) zum Demodulieren des Analogtones,
dadurch gekennzeichnet, daß an deren Stelle wahlweise eine
Digitalton-Demodulationsstufe (3) in den Signalweg
einsetzbar ist.
5. Fernsehsignal-Empfangsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalton-Demodulations
stufe (3) zum wahlweisen Empfang des Digitaltones (DT) in
wenigstens einem Frequenzbereich ausgebildet ist.
6. Fernsehsignal-Empfangsvorrichtung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch ein umschaltbares oder austauschbares
Eingangs-Frequenzfilter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718906 DE3718906A1 (de) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Verfahren zur uebertragung eines tonsignales und vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718906 DE3718906A1 (de) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Verfahren zur uebertragung eines tonsignales und vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3718906A1 true DE3718906A1 (de) | 1988-12-15 |
Family
ID=6329157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873718906 Withdrawn DE3718906A1 (de) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Verfahren zur uebertragung eines tonsignales und vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3718906A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991010325A1 (de) * | 1989-12-22 | 1991-07-11 | Telefunken Fernseh Und Rundfunk Gmbh | Verfahren zum übertragen von digitalen informationen, insbesondere toninformation, in einem fernsehkanal |
WO2010018235A2 (en) | 2009-11-17 | 2010-02-18 | Phonak Ag | Hearing assistance system and method |
WO2011060813A1 (en) | 2009-11-17 | 2011-05-26 | Phonak Ag | Hearing assistance system and method |
-
1987
- 1987-06-05 DE DE19873718906 patent/DE3718906A1/de not_active Withdrawn
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WO2011060813A1 (en) | 2009-11-17 | 2011-05-26 | Phonak Ag | Hearing assistance system and method |
US8693715B2 (en) | 2009-11-17 | 2014-04-08 | Phonak Ag | Hearing assistance system and method |
US8737651B2 (en) | 2009-11-17 | 2014-05-27 | Phonak Ag | Hearing assistance system and method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |