PALとNTSCの異なる周波数の設計決定は、AC電源の電源周波数に関連していますか?


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ディスカッションで友人が言及しました:

PALとNTSCの元の実装では、テレビに周波数を提供する手段としてAC電流を使用していました。主電源が異なれば周波数も異なるため、テレビの規格も異なる周波数になるように設計しました。

よくわからなかったので調べてみました。

私の質問は次のとおりです。PALとNTSCの異なる周波数の設計決定は、AC電源の電源周波数に関連していますか?

回答:


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はい、関連しています。

初期のTV実装では、CRTを駆動するDC電源回路からすべてのACラインリップルを取り除くことは容易ではなく、その結果、上から下に強度がわずかに変化しました。TV信号の垂直周波数が電力線周波数と同じである場合、これらの強度変動はすべての垂直掃引で同じ場所に表示され、画面上で効果的に「静止」することがわかりました。それらを上下にドリフトさせるよりもはるかに不快ではありません。

電源周波数に関連するRFノイズの発生源もあり、そのようなノイズによって引き起こされる視覚的なアーティファクトも画面上に静止しています。


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また、ライン同期により、テレビの近くの電源導体からの磁場によって引き起こされる画像の歪みが固定されます。
tomnexus

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PALとNTSCはカラーエンコーディングシステムであり、必ずしも水平および垂直走査周波数に関連しているわけではありません。

垂直走査周波数をローカル電源周波数と同じにするための選択は、不十分な電源フィルタリングによる画像の乱れ、および電源電流の磁場をあまり目立たなくすることでした。電力線周波数と垂直走査周波数が同じ場合、そのような外乱は画面上で静止しているため、周波数が異なる場合に発生するように、外乱が画面を横切っている場合よりも目立ちません。


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NTSCカラー放送標準が採用されて以来、フレームレートは30フレーム(ライン周波数の1/2)ではなく、30 / 1.001(約29.97)フレーム/秒で、B&W TV間の干渉を低減しています。カラー信号とオーディオ用のFMキャリア。
tcrosley 2015

@tcrosley私は常に周波数が実際にローカル回線にロックされていると想定していました(たとえば、防犯カメラがこれを行います)。ライン周波数は異なりますが、録音中にロックされ、オンエア再生中に再びロックされることには利点があります。もしそれがクオーツ時計だとしたら、ビートは非常に遅く、数十秒なので、とにかく見えないかもしれません。Lineを使用しているか、内部で生成されているか知っていますか?
tomnexus

いいえ、フレームあたり1 / 29.97秒と1/30秒の違いがあるため、ライン周波数は使用しません。詳細については、SMPTEドロップフレームのタイムコードに関するこの記事を参照してください。記録と再生のクロックはまったく同じ周波数であると想定されています。TVスタジオでは、タイムコードは、原子時計標準に関連付けられたマスター同期ジェネレーターによって生成されます。ポータブルカメラは、温度制御された水晶を使用したタイムコードジェネレーターを使用できます。GPS信号の精度は±10 nsなので、新しい開発ではGPSレシーバーを利用します。
tcrosley

「私は常に周波数が実際にローカル回線にロックされていると想定していました(たとえば、防犯カメラがこれを行います)。」 B&Wとカラーブロードキャスト間の互換性を確保するためのものだったので、セキュリティカメラはドロップフレームの問題全体を単に無視すると思います。セキュリティシステムは白黒またはカラーであり、いずれの場合も30 fpsで実行できると思います。
tcrosley

私が働いた最初のテレビ局には、AC電源ラインにロックするためのプロビジョニングを備えたマスター同期ジェネレーターがありましたが、これはモノクロ用でした。NTSCのカラー同期ジェネレーターは、14.31818 MHzクリスタル(カラーサブキャリア周波数の4倍)によって駆動されていました。現在の同期ジェネレーターがGPSロック周波数標準によって制御されているとしても、私は驚かないでしょう。カラーセキュリティ/閉回路カメラには14.31818 MHzの水晶発振器があると思います(ただし、これは単なる推測です)。
Peter Bennett

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Dave Tweedの答えはほぼ正しいです。しかし、変動を引き起こしたのは、DC電源回路のACリップルだけではありませんでした。初期のテレビの信号回路はチューブ(別名バルブ)を使用していました。カソードには通常、低電圧AC(通常は約6 V)によって駆動されるヒーターフィラメントがありました。これにより、カソードの温度、つまりチューブのゲインが、電源周波数の2倍で変動しました(ヒーターパワーはAC電圧の2乗で変化するため、周波数が2倍になります)。


しかし、それが100または120Hzのリップルを意味する場合、それは、たとえば、50 / 60Hzの各フィールドの中央にある暗いバンドと、1/4レベルと3/4レベルの近くにある2つの明るいバンド(またはその逆)を意味しません。 。etc)?バンドが1分あたり1回または2回よりも速く回転/ちらつくよりは、いっそう不快ではありませんが、それでも非常に明白で不快です。レシーバー(およびカメラ)ハードウェア自体の開発およびエンジニアリングの初期段階で修正する必要があるもののようです。たとえば、チューブ出力を変調するためにヒータードライブ電流の反転および減衰されたコピーを使用します...
tahrey

私が疑問に思ったように、フィードバック駆動の電圧調整のアイデアは、エレクトロニクスの初期の頃でさえエンジニアにとって異質であったでしょう。最新のLM半導体レギュレータは、必要な回路を小型化してセットアップを容易にする場合がありますが、その背後にあるアイデアはかなり古くなっています。そして、それに加えて、彼らはすでにコンデンサーを備えていました... tech of the time))
tahrey

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ヒーターフィラメントへのリップルの影響は、ヒーターコイルの熱慣性によってローパスフィルターを効果的に通過したので、それほど悪くはありませんでした。
Stephen C. Steel
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