Журнал Радио 3 номер 1947 год. О путях развития массового те

Журнал Радио 3 номер 1947 год. О путях развития массового телевидения О ПУТЯХ РАЗВИТИЯ МАССОВОГО TЕЛЕВИДЕНИЯ (в порядке обсуждения) Н. А. Байкузов,
генерал-майор инж.-авиационной службы 

На наших глазах совершается процесс необычайного и всеобъемлющего развития радиотехники, проникновения радио во многие отрасли науки и жизни. Лишь несколько десятков лет отделяют создание современной радиолокационной установки от появления первых детекторных приемников. В истории человечества найдется, пожалуй, не так уж много технических открытий и изобретений, которые, подобно радио, в столь короткий срок совершили бы такое триумфальное шествие по пути прогресса, стали бы достоянием таких широчайших масс.

Совершенно естественно, что с первых же дней изобретения радио, честь которого принадлежит нашему соотечественнику А. С. Попову, научная мысль начала интенсивно работать над решением второй части проблемы — передачи на расстояние не только звука, но и изображения.

И эта работа увенчалась полным успехом: радиотехника нашла удовлетворительное решение проблемы телевидения. Правда, еще нельзя сказать, что телевидение достигло такой же степени технического совершенства, как радиовещание, но прогресс в технике приема и передачи телевидения идет непрерывно и быстро и наша советская страна должна и в этой области техники не только не отставать от уровня, достигнутого за рубежом, но и двинуться дальше.

Рис. 1. Общий вид выставки
телевизионной аппаратуры на
конференции по телевидению

Планом послевоенной сталинской пятилетки установлено, что в период 1946 — 1950 годов должны вступить в строй новые телевизионные центры в Москве, Ленинграде, Киеве и Свердловске. Это будут телевизионные центры, в которых найдут себе применение новейшие достижения техники. Достаточно сказать, что принятый для наших передатчиков стандарт четкости — 625 строк — значительно выше довоенного стандарта (343 строки). Таким образом передача й воспроизведение изображения в нашем телевизионном вещании будет такого же высокого качества, какое достигается при демонстрации 16-лш кинофильма.

Однако современный уровень телевизионной техники еще не дает возможности разрешить проблему дальности действия телевидения. Как известно, условия распространения ультракоротких волн, при помощи которых ведутся телевизионные передачи, ограничивают дальность действия каждого из центров несколькими десятками километров. Возможность телевизионного вещания без ретрансляции на расстояние сотен и тысяч километров представляется пока проблематичной, в то же время ретрансляция на большие расстояния цепью релейных станций УКВ, ДЦВ или сантиметрового диапазона, получается многозвенной, а поэтому дорогой и ненадежной. Учитывая огромную территорию Советского Союза, такое решение вопроса вряд ли окажется целесообразным.

Есть возможность значительно расширить радиус действия телевизионных передач, применяя ретрансляционные станции, установленные на самолетах или дирижаблях. В этом случае, при мощности ретрансляционного передатчика в 1 kW и при высоте полета 10 — 12 тысяч метров, можно рассчитывать на получение уверенного приема телевизионных программ в радиусе 350 — 400 км. Современный самолет типа дальнего бомбардировщика вполне позволяет поднять такой передатчик и, работая на экономичном режиме, продержаться в воздухе более 10 часов. Следовательно один самолет сможет обслужить телевизионным вещанием площадь в 450 — 600 тысяч кв. км вместо 7 — 8 тысяч кв. км при наземной антенне. (Между прочим, с экономической точки зрения это будет даже выгоднее использования цепей ретрансляционных и наземных станций).

Хотя приближенные подсчеты и показывают, что такие дальние ретрансляции возможны, все же предстоит решить много технических задач, главным образом, конструктивного порядка, прежде чем можно будет поставить вопрос о практическом осуществлении подобной системы.

Появившиеся в заграничной печати сведения об использовании Луны как отражателя ддя передачи телевизионных сигналов на большие расстояния представляются нам весьма сомнтельными по той причине, что неровности лунного ландшафта не позволят получить необходимую четкость изображения, а кроме того, такая передача невозможна в безлунные вечера.

Отсюда следует вывод, что в ближайшие годы телевизионное вещание сможет охватить лишь крупнейшие города СССР, между тем как желание быть не только радиослушателями, но и радиозрителями весьма велико не только у жителей столичных городов.

Перед нашей радиопромышленностью в настоящее время стоит ряд крупных и неотложных задач, и трудно, конечно, рассчитывать, чтобы она в ближайшие годы сумела удовлетворить потребность в телевизионной аппаратуре большинства городов с численностью населения в 100, 50 и менее тысяч человек. Но надо ли ориентироваться только на возможности промышленности? Нам кажется, что телевизионная сеть может быть расширена и в довольно крупных масштабах, если параллельно с постройкой первоклассных мощных телевйзионных центров развернуть строительство серии малых телевизионных центров с радиусом действия в 5 — 10 км. Строительство их — дело вполне реальное, доступное и возможное, если привлечь к нему местные ресурсы, инициативу имеющихся на местах технических сил, если использовать для этой цели опыт и силы радиолюбительского актива.

Вспомним период 1924 — 1925 годов. Несмотря на несовершенство приемной и передающей аппаратуры того времени, интерес к радио был настолько велик, что появилась целая армия радиолюбителей, возникло множество радиокружков, развернулась творческая конструкторская и изобретательская работа. Строились всевозможные приемники — детекторные и ламповые. Любители вносили много ценных улучшений в схемы и конструкции радиоаппаратуры. В этой начальной стадии развития радиовещания самодельных конструкций было даже больше, чем фабричных.

Сейчас мы стоим на пороге нового этапа — бурного развития телевизионного радиолюбительства. Мы считаем, что настало время, когда наряду со строительством местных маломощных телевизионных центров можно поставить вопрос и о любительских телевизионных передатчиках, построенных исключительно силами радиолюбительского актива.

МАЛЫЙ ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ЦЕНТР

Что должен представлять собой такой телевизионный центр, сооружение которого окажется посильным для местных технических сил и радиолюбительского творческого актива? Достаточно ли обоснована такая возможность? Нет ли здесь беспочвенного оптимизма?

Рис. 2. Современные передающие
трубки

Попытаемся внести необходимую ясность в эти вопросы, поставив ряд технических задач и намечая их принципиальное решение.

Основными параметрами телевизионного центра являются мощность передатчика, высота антенны, число строк разложения, число кадров в секунду, способ развертки, несущая частота передатчика сигналов изображений, звуковое сопровождение.

Остальные параметры при определении сложности и стоимости устройства имеют второстепенное значение.

МОЩНОСТЬ

Какова должна быть мощность передатчика, чтобы она удовлетворяла поставленным требованиям и не являлась слишком сложной технической проблемой?

Известно, что напряженность поля передатчика в месте приема при прочих равных условиях можно считать пропорциональной корню квадратному из излучаемой мощности.

С другой стороны, напряженность поля с увеличением расстояния убывает примерно по квадратичному закону.

Следовательно, для заметного увеличения радиуса действия передатчика (в пределах оптической видимости) потребуется весьма значительное увеличение мощности передатчика.

Какая же мощность наиболее приемлема? Очевидно, мощность порядка нескольких киловатт не подходит, так как собственно передатчик такой мощности получится дорогим, а следовательно, недоступным для изготовления местными силами; кроме того, как будет показано ниже, для обслуживания небольших городов большой мощности и не требуется. Если остановиться на лампах воздушного охлаждения, то можно собрать передатчик мощностью до 1 kW сравнительно легко из распространенных деталей. В некоторых случаях можно обойтись мощностью всего в 200 — 500 W, что еще более упростит конструкцию силового устройства передатчика и уменьшит общую стоимость станции.

Если исходить из американских стандартов для телевидения, то для хорошего приема изображения требуется напряженность поля в месте приема от 0,5 mV/m до 5 mV/m. Первая цифра относится к слабо заселенным районам, где нет значительных электрических помех, вторая цифра — для «деловых кварталов» города, т. е. для районов, где уровень всевозможных электрических помех достаточно велик. Мы будем исходить из напряженности поля в 1 mV/m.

Дальность действия существенно зависит от высоты передающей и приемной антенн. С этой точки зрения выгодно передающую антенну делать возможно выше, но далеко итти в этом направлении не имеет смысла, так как стоимость этого сооружения быстро возрастает с увеличением высоты антенны и может превысить стоимость всей телевизионной станции. Кроме того — и это, пожалуй, самое важное, — потребуется изготовление специальных стальных конструкций, что также усложнит задачу. Мы считаем, что можно ограничиться для УКВ антенн деревянными опорами высотой 50 — 60 метров над поверхностью земли. В некоторых случаях, используя возвышенности или высокие здания, высоту мачт можно снизить.

Исходя из упомянутых выше стандартов, задавшись высотой антенны передатчика в 60 метров, высотой приемной антенны — 10 метров, длиной волны — 6,5 метра, можно для наиряженности поля 1 mV/m найти радиус действия передатчика:

для излучаемой мощности

80 ватт — 8 км
200 — 10 км
500 — 12,5 км
800 — 13,5 км
2000 —16,5 км

Как видно из этой таблицы, даже такая небольшая мощность, как 80 ватт, излучаемая антенной передатчика может «перекрыть» город имеющий протяженность 12 — 15 км.

Такую протяженность имеет большинство городов СССР с населением в 100 — 200 тысяч человек.

КАКИМ ДОЛЖНО БЫТЬ ЧИСЛО СТРОК?

Чем больше строк в кадре, тем более четким и детальным получается изображение на экране приемкой трубки. Четкость кинофильма на экране в переводе на число строк в телевидении, принимая размер зерна эмульсии равным 0,015 — 0,02 мм, равняется примерно 1000 строкам при условии, что оптическая система проектирования на экран не снижает качества изображения.

Четкость порядка 500 строк может дать хороший узкопленочный кинофильм. Московский телецентр рассчитан на 343 строки, но фактически дает, если судить по тест-объекту до передачи в эфир, около 260 — 280 строк, а по высокой частоте, с учетом искажения в передатчике телецентра и в приемнике, до зрителя «доходит» 200 — 240 строк (по тест-объекту).

Ленинградский телецентр в свое время работал на 240 строк.

Рис. 3. Телевизионный приемник
завода ╧ 528 МПСС

Как москвичи, так и ленинградцы получали достаточно удовлетворительное качество изображения в смысле четкости.

Нельзя, конечно, утверждать, что четкость в 240 или 343 строки есть предел мечтаний зрителя и нет надобности в увеличении числа строк. Безусловно, качество изображений на экране телевизора уступает кино. Особенно это заметно, когда на кинескопе дается изображение с большим числом одновременно действующих лиц (массовые сцены), в то время как сцены, поданные крупным планом, воспринимаются более удовлетворительно.

Надо заметить, что увеличение вдвое числа строк не воспринимается глазом зрителя соответственным увеличением четкости изображения. Здесь действует закон восприятия, близкий логарифмическому.

С другой стороны, увеличение числа строк ведет к необходимости расширения полосы пропускания частот передатчика и приемника.

Расширение полосы пропускания приемника заставляет применять более высокую промежуточную частоту и, кроме того, пользоваться контурами с плохой добротностью Q, а, следовательно, усиление на каскад получается небольшим. Известные трудности имеются и при усилении сигналов изображения после детектора. Чтобы уменьшить «завал» высоких частот, приходится применять в анодных цепях сравнительно малые омические нагрузки, что, как известно, снижает усиление каскада. Но даже и эта мера не обеспечивает требуемой равномерности усиления по всей полосе частот, поэтому вводятся

корректирующие резонансные цепи и дроссели.

Это, в свою очередь, усложняет регулировку приемника. Если в заводских условиях поставить несколько «лишних» ламп не представляет особых затруднений, равно как и выравнивание усиления приемника внутри широкой полосы, то для радиолюбителей количество ламп в приемнике и простота регулировки имеют исключительное значение.

Телевизор любителя не должен иметь более 12 — 15 ламп, иначе он не будет доступен широкому кругу из-за сложности постройки и высокой стоимости.

На какой же четкости следует остановиться? Мы полагаем, что для малых телевизионных центров можно принять число строк в пределах

240 — 350. Эта четкость дает вполне удовлетворительные результаты восприятия передач из студий и удовлетворительные при демонстрации кинофильмов. В дальнейшем можно усовершенствовать передатчик и несколько увеличить число строк.

ЧИСЛО КАДРОВ

Число кадров в секунду также имеет существенное значение. С увеличением числа кадров в секунду пропорционально возрастает ширина спектра излучения передатчика. С другой стороны, уменьшение числа кадров ниже 25 в секунду приведет к мерцанию изображения, стробоскопическому эффекту, особо заметному при перемещениях действующих лиц по экрану.

Чтобы устранить появление движущихся по вертикали темных и светлых широких полос (что происходит при недостаточном сглаживании выпрямленного тока в приемнике или влиянии переменных полей питающего переменного тока), необходима частоту кадров сделать кратной и синхронной с частотой тока питающей сети. У нас принят стандарт промышленной частоты 50 герц, следовательно, частота кадров может быть выбрана в 12,5 25, 50, 100, 150 и т. д. герц. Мы считаем, что надо остановиться на частоте 25 кадров в секунду из соображений сужения полосы частот.

СПОСОБ РАЗВЕРТКИ

Существуют два практически применяющихся способа развертки, а именно: прогрессивный и черезстрочный. Сущность первого состоит в том, что разложение всего изображения происходит последовательно, начиная с первой строки и до последней и в течение одного кадра развертки заканчивается. При черезстрочной развертке в первый кадр проходят строки 1, 3, 5, 7 и т. д., т. е. нечетные строки, а во второй — 2, 4, 6, 8 к т. д., т. д. все четные строки. Полная развертка проходит за два кадра (полукадра).

Рис. 4. Телевизионный приемник
завода ╧ 616 МПСС

Черезстрочная развертка имеет некоторые преимущества, она дает возможность устранить явление мерцания при сравнительно малом числе полных кадров, например, 15, 25. Но в то же время введение черезстрочной развертки усложняет устройство передающей части аппаратуры (вводится блок интерлессинга). Мы считаем возможным на первом этапе остановиться на «менее совершенной, но более простой системе развертки — последовательной, или иначе — прогрессивной. В дальнейшем, как второй этап, можно ввести интерлессинг.

ЧАСТОТА ИЗЛУЧЕНИЯ

Несущая частота передатчика должна быть определена в порядке примирения нескольких противоречивых требований, а именно:

1. Чем выше частота излучения,, тем легче обеспечить хорошую частотную характеристику передатчика и приемника.
2. Чем выше частота, тем меньше получается размер антенн.
3. С повышением частоты уровень атмосферных и электрических помех уменьшается.
4. С повышением частоты напряженность поля в месте приема при одной и той же излучаемой мощности увеличивается.
5. С повышением частоты КПД ламп передатчика падает.
6. С повышением частоты усиление каскада высокой частоты приемника уменьшается.
7. С повышением частоты влияние отражения от местных предметов (зданий, крыш, проводов) становится более заметным. Изображение на экране двоится, расплывается.

Нам представляется наиболее важным возможная простота передатчика и приемников. Исходя из этого, несущая частота должна лежать где-то у нижнего предела частот, отведенных для телевидения, в пределах 45 — 55 MHz (примрено 6,6 — 5,4 м).

ЗВУКОВОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ

Телевизионная передача не мыслится без звукового сопровождения. В больших телевизионных центрах звуковое сойровождение идет через отдельный передатчик на частоте, отличающейся от частоты передатчика изображений на величину несколько большую ширины полосы пропускания передатчика. Например, московский телевизионный центр ведет передачи изображения на частоте 49,8 MHz, а звука — на 52,2 MHz, т. е. разнос несущих частот изображения и звука составляет округленно 2,5 MHz. Такой разнос несущих частот сделан из расчета полосы частот передатчика изображений ±1,5 MHz и плюс 1 MHz (расстройка около 2%) во избежание взаимных помех обеих передач в приемнике.

Но, кроме того, возможны и другие варианты. Можно вести звуковую передачу через:

1) местную трансляционную сеть,
2) местную радиостанцию, работающую на средних волнах (если таковая имеется),
3) специальную средневолновую радиостанцию малой мощности,
4) УКВ радиостанцию малой мощности. Первые два варианта пояснений не требуют.

Что же касается последних, то на них следует остановиться.

Вести звуковое сопровождение через специальный средневолновый передатчик мы считаем целесообразным по следующим причинам: будущие радиозрители, как правило, будут иметь радиоприемники и, следовательно, для владельца телевизора нет надобности приобретать специальный приемник для звукового сопровождения. Звуковой передатчик лучше всего рассчитать на диапазон 190 — 200 метров, где помехи от дальних станций днем и вечером мало заметны. Для передатчика достаточна мощность всего 100 — 200 ватт, она вполне «перекроет» площадь небольшого города. Антенной может служить наклонный провод, подведенный к опоре передатчика изображений.

Четвертый вариант имеет перед третьим то преимущество, что обеспечивает более высокое качество звучания, так как атмосферных и промышленных помех на УКВ диапазоне всегда меньше, чем на средних или коротких волнах. Однако это преимущество покупается ценой усложнения приемников, ибо для приема звука потребуется ввести в телевизионный приемник

дополнительно по крайней мере две лампы. Если остановиться на этом варианте, то разнос несущих частот передатчика изображений и звукового следует сделать несколько больше принятого, например, 8 MHz, чтобы облегчить налаживание приемников прямого усиления.

Итак, подводя итоги, можно теперь представить, что же должен представлять собой малый телевизионный центр, предназначенный для обслуживания небольших городов?

В центре города или на возвышенной его части подымается 50-метровая мачта, в непосредственной близости к которой находится здание телевизионного центра. Здание может быть небольшим, единственная большая комната в нем это студия для исполнения опер, спектаклей, концертов. В двух комнатах помещается аппаратная, одна комната занята передатчиком мощностью до 200 ватт, одна комната контрольно-измерительная и еще две-три комнаты для артистов и обслуживающего персонала. При недостатке помещения не исключена возможность обойтись меньшей площадью.

Передатчик работает на волне 6 метров с числом строк 300 — 340 при 25 кадрах в секунду, и прогрессивной развертке изображения. Звуковое сопровождение дается через местную трансляционную сеть или через свой передатчик на средних волнах или УКВ.

Для приема передач малого телевизионного центра нужны и более простые приемники. Это приемники прямого усиления или суперы с полосой частот 1,5 MHz.

Для живущих вблизи от телевизионного центра вполне пригоден приемник прямого усиления, для более удаленных — супер. Схема и конструкция должны быть максимально просты и доступны для изготовления силами радиолюбителей и небольшими заводами промкооперации.

С ЧЕГО НАЧИНАТЬ

На пути встретится немало трудностей, но все они преодолимы. Каких-либо проблемных вопросов решать не придется.

Передающая часть состоит из ряда блоков с общим числом ламп порядка 80 — 100. Это не слишком много, если учесть, что в телевизионном приемнике. TK-1 выпускавшемся еще до войны нашей промышленностью, было 33 лампы. Все лампы, необходимые для передатчика, нашей промышленностью разработаны и выпускаются. Затруднение будет лишь с трубками типа «Ортикон», допускающими сравнительно малую освещенность передаваемых сцен. Обычный иконоскоп Зворыкина требует для освещения источников света мощность 20 — 30 kW. Встретятся трудности, может быть, в силовой части передатчика (трансформаторы, фильтры выпрямителей), но для этой цели можно «приспособить» силовую часть стандартных трансляционных узлов.

Много потребуется всякой монтажной «мелочи» и деталей, обычных для приемной аппаратуры; на собирание деталей и монтажных материалов уйдет, пожалуй, больше всего времени. Министерство промышленности средств связи могло бы оказать в этом отношении существенную помощь. На многих заводах МПСС имеется немало деталей неиспользуемых и могущих найти себе применение для малых телецентров.

Надо наладить выпуск некоторых деталей, которые трудно изготовить любительскими средствами. Для приемников в первую очередь нужно выпускать в продажу отклоняющие катушки, строчные, кадровые трансформаторы, дроссели кадров. Надо увеличить выпуск специальных ламп.

Для передатчиков надо организовать серийный выпуск некоторых деталей, специфических для телевидения, и блоков питания.

КТО БУДЕТ СТРОИТЬ

Малый телевизионный центр в состоянии построить актив инженеров и любителей любого радиозавода или крупного завода электропромышленности. Имея многочисленный актив работающих, можно так разделить между ними работу, что это не ляжет ощутительным бременем на каждого. Большую помощь могут оказать радиолюбители. В их энтузиазме сомневаться не приходится. Организации Осоавиахима и радиокомитеты, надо полагать, также не останутся в стороне от этой работы.

Уже теперь пора подумать о разработке и выпуске серии малых телевизионных центров Министерством промышленности средств связи. Это — задача если не ближайших лет, то, во всяком случае» следующей пятилетки. Но и в этой пятилетке можно построить несколько малых телевизионных центров без затраты государственные средств. Общественные, кооперативные и профсоюзные организации всегда найдут средства на такое важное дело.

ПЕРВЫЕ ШАГИ

Центральный радиоклуб в Москве уже приступил к реализации высказанной выше идеи. Подбираются материалы: схемы, описания, детали, ведется обсуждение отдельных технических вопросов строительства. Намечено построить один комплект передающего устройства малого телевизионного центра и несколько образцов приемников. Ряд инженеров-специалистов обещали консультировать работу любителей.

В этой статье мы пытались обосновать вопрос о возможности ускорения темпов развития телевидения в нашей стране.

Необходимо учесть, что телевидение поможет серьезному техническому росту кадров наших специалистов и радиолюбителей для промышленности и обороны страны. Телевидение — это отрасль техники, родственная радиолокации, значение которой неизменно возрастает не только в военном деле, но и в народном хозяйстве.

Телевизионное вещание должно стать новым мощным средством политического воспитания и подъема культурного уровня трудящихся в арсенале средств пропаганды и агитации нашей большевистской партии.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 3 номер 1947 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.