Помоги проекту - поделись книгой:
«Телевидение?.. Это очень просто!»
Издание второе, переработанное
Предисловие редактора к первому русскому изданию
В русский перевод книги Е. Айсберга «Телевидение?.. Это очень просто!» введен ряд изменений в текст и графический материал, необходимость которых диктовалась существенными различиями между французским и советским телевизионными стандартами. К основным различиям относятся число строк разложения, полярность модуляции передатчика изображений, форма сигналов синхронизации, разность несущих частот изображения и звукового сопровождения и их взаимное расположение по шкале частот, тип модуляции передатчика звукового сопровождения. Во Франции действуют два стандарта: более ранний на 441 строку разложения и современный стандарт на 819 строк. Все количественные примеры в книге соответствовали стандарту на 819 строк и были пересчитаны на советский стандарт 625 строк.
Наибольшие изменения в тексте и графике связаны с различием в полярности модуляции передатчика и изображений и типом модуляции передатчика звукового сопровождения.
Во французском стандарте принята позитивная модуляция передатчика изображений, при которой наибольшая яркость (белое) передается максимальным значением тока в антенне, а синхронизирующие сигналы, расположенные «чернее черного», занимают область коэффициентов модуляции от 0 до 25 %. В советских же передачах принята негативная модуляция, при которой максимальное значение тока в антенне соответствует синхроимпульсам.
Основное преимущество передачи с негативной модуляцией заключается в ее значительно большей помехозащищенности.
При позитивной модуляции видеосигнал после детектирования полупериодов положительной полярности также является позитивным сигналом. Учитывая эту частотную особенность французского телевизионного стандарта, в книге не проводится различие между термином «сигнал положительной полярности», характеризующим абсолютное распределение сигнала по шкале напряжений, и термином «позитивный сигнал», характеризующим относительное его распределение. При негативной модуляции, например, видеосигнал после детектирования полупериодов положительной полярности является негативным сигналом.
Поэтому позитивный и негативный видеосигналы были неправильно определены в книге как сигналы положительной и отрицательной полярности, что отразилось и на графическом материале. Все необходимые изменения были введены в процессе перевода книги.
Не было также должной четкости в пользовании терминами «полярность напряжения» и «сдвиг по фазе». Несмотря на принципиальную разницу в этих понятиях, первое из которых относится исключительно к распределению сигнала по шкале напряжений, а второе характеризует временные соотношения, неправильное их использование до сих пор встречается в технической литературе. Объясняется это тем, что до зарождения в сравнительно недавнем прошлом техники асимметричных импульсов, где нечеткость в использовании этих терминов может привести к серьезным недоразумениям, техника синусоидальных (симметричных) токов не испытывала особой потребности в разделении этих понятий. Соответствующие изменения также внесены в перевод.
Во французских телевизионных передачах звуковое сопровождение осуществляется по методу амплитудной модуляции, в то время как в Советском Союзе принята значительно более помехозащищенная частотная модуляция.
При амплитудной модуляции осуществление звуковой части телевизионного приемника затрудняется. В частности, не представляется возможным применение столь прогрессивного метода, как прием с использованием в качестве промежуточной частоты в канале звукового сопровождения биений между несущими изображения и звука. Повышаются также требования к стабильности частоты гетеродина. Поэтому при переводе были сделаны соответствующие добавления. Кроме того, были включены некоторые современные схемы, отсутствовавшие в оригинале.
Книга «Телевидение?.. Это очень просто!» написана в несколько необычной, занятной манере, которая несомненно поможет усвоению и запоминанию достаточно обширных полезных сведений из области телевизионной техники и, в частности, приемкой аппаратуры для телевизионного вещания.
Предисловие автора
Из всех чудес современности телевидение, бесспорно, наиболее увлекательно. В странах, где телевидение получило широкое распространение, оно внесло глубокие изменения в личную и общественную жизнь.
Сам факт передачи на расстояние изображений высокой четкости граничит с чудом. Тот, кто знаком со всеми преградами, которые нужно было преодолеть, всеми проблемами, которые нужно было решить, едва верит своим глазам, наблюдая за современными достижениями.
В настоящее время телевидение прочно вошло в быт, изменило жизнь многих миллионов семей и явилось могучим средством развлечения и самообразования, хотя иногда, увы, и оглупления. Это изумительное средство, которое, как и эзопов язык, может найти как наилучшее, так и наихудшее применение.
Быстрое развитие телевизионной техники требует привлечения во всех странах большого количества техников. Кроме того, каждый культурный человек стремится познакомиться с этим новым средством связи. Вероятно, именно поэтому многие из моих друзей обращались ко мне с пожеланием, чтобы я выпустил книгу «Телевидение?.. Это очень просто!» по образцу книги «Радио?.. Это очень просто!».
Эта последняя книга, написанная в 1935 г., имела исключительный успех. Она была переведена на несколько языков. Много тысяч людей на земном шаре познакомились с радиотехникой благодаря диалогу наших юных друзей Любознайкина и Незнайкина. Первый из них знает решительно все, в то время как второй, хотя со многим и не знаком, тем не менее безусловно не глуп.
Напрасно я объяснял своим друзьям, что телевизионная техника не только не проста, но согласно выражению Незнайкина дьявольски сложна, что она затрагивает различные области физики, что положение еще усложняется из-за отсутствия международного стандарта. Ничего не помогло. Я должен был покориться и написать «Телевидение?.. Это очень просто!».
Нужно надеяться, что эта книга появилась как раз вовремя, так как два выпуска первого издания полностью разошлись в течение нескольких месяцев и срочно потребовалось выпустить настоящее второе издание.
Что представляет собой эта книга? Книгу для первого ознакомления с предметом? Возможно, поскольку ее может понять человек, никогда ранее не изучавший телевидение. В то же время, чтобы ее усвоить, необходимо хотя бы элементарное знакомство с радиотехникой. Тот, кто хочет извлечь наибольшую пользу из чтения этой книги, должен знать, как работают многоэлектродные лампы, знать основные схемы усилителей, детекторов и смесителей хотя бы в пределах книги «Радио?.. Это очень просто!». В то же время не требуется знания математики. Я старался в первую очередь возможно яснее осветить физические основы описываемых процессов.
Если внимательно проследить за траекториями электронов, за изменениями формы сигналов, за соотношением различных напряжений, различные элементы становятся достаточно понятными и разбор схем не представит особого труда.
Стремясь постоянно выявлять наиболее существенное в этом разделе техники, который не стабилизовался ни в пространстве, ни во времени (так пак он находится в разгаре развития), я постарался показать все основные элементы телевизионных приемников в различных вариантах.
Я воздерживался от количественного определения параметров элементов схем, поскольку они изменяются в зависимости от стандарта четкости и типа аппаратуры. Эта книга не предназначена для конструкторов телевизионной аппаратуры. Ее целью является ознакомление с принципами работы. Нельзя ведь начать изготовление такой аппаратуры со сколько-нибудь серьезными видами на успех, не зная ее «анатомии и физиологии».
Я старался, чтобы усвоение материала этой книги было возможно более легким, не поступаясь, однако, нигде истиной, не избегая трудностей и не опуская ничего, что было бы полезно будущему телевизионному специалисту.
Любая новая техника неизбежно достаточно сложна. Поэтому читать эту книгу нужно с неослабным вниманием и не следует приступать к новому разделу, не усвоив содержания предыдущих разделов.
Я не пытался расположить материал в порядке возрастающей трудности, поэтому для многих читателей первая беседа окажется, вероятно, наименее легкой.
На основании длительного педагогического опыта я могу судить, что обучению способствует улыбка. Вот почему Любознайкин и Незнайкин в своих беседах будут часто отклоняться от строгого стиля «Диалогов» Платона.
Остроумные рисунки на полях, помогая усвоению текста, внесут веселую нотку в беседы наших молодых друзей.
Внимательно следуя за ними, читатель поймет все тайны телевидения и обогатит свои познания. В этом и заключаются наши пожелания.
Предисловие ко второму русскому изданию
Книга
Во втором русском издании переработана глава о цветном телевидении и исправлен ряд неточностей в тексте, допущенных в первом издании.
Редакция считает своим долгом выразить глубокую признательность автору книги Е. Айсбергу за внимательный просмотр первого русского издания и ряд ценных указаний, которые были учтены в настоящем издании.
Беседа первая
ВИДЕОЧАСТОТА И ВЫСОКАЯ ЧАСТОТА
В книге «Радио?.. Это очень просто!» Любознайкин посвятил своего друга Незнайкина в тайны радиотехники. Теперь он попытается изложить ему принципы телевидения. Начиная с первой же беседы, он введет его сразу в существо дела, изложив, не щадя своего друга, некоторое количество следующих основ этой техники: метровые волны и их распространение; дальность действия телевизионного передатчика; стратосферное телевидение; боковые модуляционные полосы; принцип последовательной передачи элементов изображения; видеосигнал; искажение прямоугольного сигнала и преобразование его в синусоиду; максимальная видеочастота; теснота в эфире; использование метровых волн; соотношение между несущей и модулирующей частотами.
Незнайкин. — Сегодня, дорогой Любознайкин, я хочу с тобой посоветоваться относительно моего дядюшки.
Любознайкин. — Что же с ним случилось?
Н. — Представь себе, что он буквально помешался на телевидении. Вот уже несколько месяцев из-за своего ревматизма он должен сидеть дома. И этот страстный любитель кино лишен своей еженедельной порции фильмов. Вот он и поручил мне соорудить ему телевизор, чтобы доставить «фильмы» на дом.
Л. — Вот превосходная мысль! Для тех, кто прикован болезнью к постели или по крайней мере к креслу, телевидение является еще большим благодеянием, чем радио… С удовольствием помогу тебе, Незнайкин. Начнем с посещения твоего дядюшки, чтобы определить, где установить антенну.
Н. — Боюсь, что для посещения это далековато, ведь дядюшка живет в Иль д'Ие[1].
Л. — О, что же ты не сказал об этом сразу! В таком случае пошли ему достаточное количество салицилки. Что же касается телевизора, он будет напрасно загромождать его помещение.
Н. — Почему же? Разве он не сможет принимать передачи Эйфелевой башни?
Л. — Никоим образом. Надежная дальность ее передач почти не превышает 80 км. При благоприятных условиях передачи можно принимать на еще большем расстоянии. Но в Иль д'Ие нет никакой надежды на удовлетворительный прием изображений из Парижа.
Н. — Почему же но увеличивают мощность телевизионного передатчика?
Л. — Потому что это ненамного увеличило бы дальность действия. Телевидение передается на волнах метрового диапазона, т. е. имеющих длину от 1 до 10 м, и дециметрового длиною от 30 см до 1 м. Столь короткие волны обладают свойствами, сближающими их со световыми, длина которых, однако, гораздо меньше. Так же как и световые, метровые волны распространяются по прямой линии, тогда как короткие и в особенности длинные волны довольно легко искривляют свой путь, хотя бы для того, чтобы обходить некоторые препятствия или огибать земной шар.
Н. — Значит ли это, что для приема метровых волн с места расположения приемной антенны нужно видеть передающую антенну?
Л. — Это условие «оптической видимости» желательно, но не обязательно. Метровые волны все же не обладают строгой прямолинейностью световых лучей и могут огибать небольшие препятствия. Кроме того, не забудь, что диэлектрики не препятствуют распространению электромагнитных волн. Но земной шар должен рассматриваться как проводник и на этом основании…
Н. — Подожди. Мне кажется, я понимаю. Очевидно, Земля является препятствием для волн. А так как Земля круглая, то за пределами некоторого расстояния от передатчика (рис. 1) ее кривизна скрывает от нас передающую антенну. Волны проходят над головой, все более удаляясь от Земли, и теряются в верхних слоях атмосферы.
Рис. 1.
Л. — Действительно, ты прекрасно схватил то, что можно назвать трагедией телевидения.
Н. — Почему «трагедией»?
Л. — Потому что из-за незначительной дальности действия передатчиков необходимо устанавливать их в большом количестве для покрытия всей территории страны, а это стоит очень дорого. Правда, в настоящее время открывается возможность практически неограниченно увеличить дальность телевизионных передач с помощью искусственных спутников Земли.
Н. — Должно же все-таки существовать какое-то средство, помогающее в этом трудном положении! Может быть, можно ловить волны, бесполезно проходящие над головами людей на слишком большом удалении от передатчика, с помощью очень высоких антенн, поднятых на воздушных змеях или аэростатах.
Л. — Дело до этого не доходит. Но стараются использовать антенны, расположенные как можно выше. Поэтому всегда выгодно располагать передающую антенну в самом высоком пункте какого-либо района. Вот почему парижская передающая антенна помещена на верхушке Эйфелевой башни.
Н. — Действительно, таким образом можно получить большую дальность действия. Но почему же не пойти дальше по такому верному пути?
Л. — Что ты хочешь этим сказать?
Н. — Можно было бы производить передачи с большой высоты: достаточно было бы поместить передатчик на самолет. Передвигаясь в стратосфере, он мог бы облучать всю Францию метровыми волнами… к величайшей радости дядюшки Жюля…
Л. — Поздравляю с прекрасной идеей! Но техники предусмотрели эту возможность гораздо раньше тебя. Одно время было много шума вокруг стратосферных телевизионных передач. Однако их практическое использование оказалось очень трудным.
Н. — Но в конце концов почему мы вынуждены осуществлять телевидение на метровых волнах? Не потому ли, что, появившись последним, оно было помещено на задворках длин волн? Разве нельзя было, отделавшись от трех или четырех радиовещательных передатчиков, отвести телевидению подходящее место в диапазоне коротких или длинных волн? Я прекрасно знаю, с какой остротой оспаривают распределение свободных частот. Но пойми, что на одной волне между 200 и 600 м достаточно мощный передатчик обслуживал бы большую часть страны…
Л. — Ты частенько допускаешь ошибки, мой дорогой. Но никогда не изрекал ты такой несусветной чепухи! Допустить, что телевидение уместилось бы в диапазоне волн длиннее 200 м, это все равно, что заставить слона войти в раковину улитки.
Н. — То, что ты говоришь, вероятно, весьма остроумно. Но я смиренно сознаюсь, что не вижу связи между телевидением и слоном.
Л. — Не сердись… Ты лучше поймешь правильность моего сравнения, если рассмотришь свойства сигнала, используемого для передачи изображения. Ты увидишь тогда, насколько он отличается от низкочастотных сигналов, которые позволяют передавать с помощью электрического тока звук, попадающий на микрофон радиовещательного передатчика. Ты помнишь границы его частот?
Н. — Прекрасно помню. Самый низкий тон имеет 16 гц. Наиболее высокий, еще различаемый ухом, имеет 20 000 гц. Не практически диапазон частот, передаваемых обычными радиовещательными передатчиками, ограничивается частотой 4 500 гц.
Л. — Чудесно! А чем же вызвано это ограничение?
Н. — Желанием уменьшить то, что ты когда-то называл «теснотой в эфире». Каждая радиопередача занимает на шкале частот, кроме несущей частоты, две боковые симметричные полосы, содержащие все модуляционные частоты (рис. 2). Когда они ограничены частотой 4 500 гц, общая ширина, занятая двумя боковыми полосами, будет, следовательно, 9 000 гц. Выше ли она в телевидении?
Поделиться книгой: