DIGITEX & DIGITEX PLUS
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Datenblatt DIGITEX & SOUND PROCESSOR (2 Seiten)
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Digitally Extended Low Threshold Demodulator
2.2 ; 1.4 oder 0.5dB Threshold ...
Empfängt man Satelliten-TV-Signale im Kernbereich der Ausleuchtzone eines Satelliten, bereitet die Bild- und Tonqualität keinerlei Probleme. Völlig anders ist die Situation im Randbereich der Ausleuchtzone oder bei sog. "Nebenkeulenempfang"!
Der Signal-/ Rauschabstand (C/N)
Massgeblich für die zu erwartende Bild- und Tonqualität ist der Signal-/ Rauschabstand oder kurz C/N- (Carrier-to-Noise) Wert des Satellitensignals am Eingang des Satellitenempfängers. Beispielsweise liefert eine 60cm-Offset-Antenne mit einem NF=1.2dB NB im Fall von ASTRA-Zentralspotempfang einen C/N-Wert von 13dB; während dieses Signal auf den Kanaren bereits soweit abgefallen ist, daß gerade einmal 4dB (tageszeitlich noch um etwa 2dB schwankend) mit einer 6.00m-Antenne bestückt mit einem rauscharmen LNB NF0.6dB erreicht werden. Wollte man diesen C/N-Wert nur um 3dB verbessern müsste man die Antennenfläche verdoppeln bzw. den 1.4-fachen Durchmesser wählen; was in unserem Fall 8.40m Durchmesser wären ...
Handelsübliche Satellitenempfänger liefern bei schwachen Signalen keine befriedigende Bildqualität mehr, da sie für einen Minimal-C/N-Wert (Threshold) um 6dB konstruiert sind.
Wie lässt sich auf einfache Weise der momentane C/N-Wert überschlägig bestimmen?
C/N-Wert und Bildqualität
Dazu benötigt man einen Standard-Satellitenempfänger mit 27MHz-Standard-Bandbreite (Keinen Low-Threshold-Receiver!) und beurteilt das Bild:
C/N<8dB: Volle Bildqualität für Consumeranwendung
C/N 7-8dB: Gutes Bild, aber Drop-Outs erscheinen in gesättigten Farbflächen
C/N 6dB: Noch gutes Bild, aber bereits wenige Drop-Outs ständig sichtbar
C/N 4-5dB: Bild ziemlich mit Drop-Outs übersäht, aber noch gut erkennbar
C/N 3-4dB: Bild total verrauscht, aber noch in Farbe
C/N 1-2dB: Bild kaum noch erkennbar, Farbe fällt aus
C/N 1dB: Bild nur noch erahnbar (S/W), reisst zeilenweise aus, läuft vertikal durch
C/N 0dB: Bild verschwindet gerade im Rauschen, nur noch durchlaufender Synchronbalken erkennbar
Gibt es einen Ausweg ?
Als Lösung bei schwachen Signalen werden sog. "Low-Threshold-Receiver" angeboten, die mit einer ZF-Bandbreiten-Reduzierung arbeiten; beispielsweise bringt die Reduzierung der üblichen Standard-ZF-Bandbreite von 27MHz auf 12MHz rund 3dB C/N-Wertverbesserung.
Ganz toll; warum arbeiten dann nicht alle Satelliteneempfänger mit verringerter Bandbreite ?
Die Kehrseite ...
Die verschiedenen Satellitensysteme arbeiten mit ihnen eigenen Standard-Systembandbreiten, beispielsweise ASTRA bei Analogausstrahlungen mit 27MHz Bandbreite.
Unterschreitet die ZF-Bandbreite des Satellitenempfängers diese Systembandbreite, wird nicht mehr die volle Videoqualität erreicht und gewisse unerwünschte Nebeneffekte wie starke Kantenausreisser und total verrauschte Farbflächen erscheinen.
Wie funktionieren eigentlich Low-Threshold-Demodulatoren ?
Inzwischen gibt es eine ganze Reihe von Satellitenempfängern mit Low-Treshold-Demodulatoren auf dem Markt. Bei deren Technik wird aus Kosten- und Vereinfachungsgründen auf analoge Prinzipien zurückgegriffen. Besonders gut eignen sich dazu PLL(Phase-Locked-Loop)-Demodulatoren, wobei deren Regelbandbbreite soweit eingeengt wird, daß die PLL-Schleife zur Rückkopplung träger wird. Das hat den Vorteil, daß der Demodulator auf kurzzeitige Signalausfälle, die sich als Drop-Outs ( "Sparklies" oder dt. "Fischchen") äussern würden, aufgrund seiner Trägheit nicht reagiert und so viele Drop-Outs unterdrückt werden.
Der Nachteil dieser Trägheit ist, daß rapide Schwarz/Weiss-Sprünge nur verzerrt übertragen werden, was sich durch ausreissende Kanten in diesen Bildstellen äussert. Je nach Einstellung des Thresholds können diese Ausreisser fast die ganze Bildschirmbreite einnehmen. Gleichzeitig sind Bildflächen mit gesättigten Farben überproportional mit Drop-Outs überhäuft.
In der Praxis gilt es daher bei diesen Demodulatoren eine Kompromiss-Einstellung des Theshold zwischen Drop-Out-Reduzierung und Kantenausreisern/Farbstörungen zu finden. Das funktioniert ganz gut bis zu C/N-Werten um 4dB bezogen auf 27MHz-ZF-Bandbreite.
Aus vielen Gesprächen mit Kunden wissen wir jedoch, daß sich deren C/N-Wert oft im Bereich von 0-4dB bewegt und somit ein solches System an seine Grenzen stösst. Gibt es nichts Besseres ?
Das DIGITEX-Prinzip ...
Wir möchten den oben abgehandelten Demodulatortyp einmal als Typ der ersten Generation bezeichnen. Im folgenden möchten wir ein anderes Prinzip der zweiten (digitalen) Generation vorstellen. Der wesentliche Unterschied dabei ist, daß die Information für die PLL-Schleife sich statt aus einer Komponente nun aus zwei Komponenten zusammensetzt:
Analoge Echtzeitinformation
Verzögerte digital gespeicherte Bildinformation
Hauptmerkmal dabei ist, daß die PLL-Schleife nun nicht mehr so träge reagieren muss, daß es zu den eingangs geschilderten Problemen kommt. Stattdessen werden die fehlenden Bildinformationen im Fall eines Signalausfalls aus der fortwährend gespeicherten vorherigen Bildinformation abgeleitet.
Dieses Prinzip ist gar nicht so neu, bereits im Jahre 1987 wurde der erste Demodulator, der auf diese Prinzipien zurückgriff, vorgestellt. Leider ist diese Gerät heute nicht mehr auf dem Markt, zudem war es für die damals gängige ZF von 70MHz konstruiert und liess sich aufgrund des hohen technischen Aufwandes (19"-Technik) und des damit verbundenen Preises nur im professionellen Bereich einsetzen.
Mit DIGITEX wurde daher eine kostengünstigere Lösung angestrebt, die sich erst durch die Verfügbarkeit von komplexen Digital-IC`s für die Bildverarbeitung ergab.
Das Gerät benötigt als Eingangssignal die 480MHz-ZF des Satellitenempfängers. Diese kann am OFW-Filter des Tuners abgegriffen und nach aussen geführt werden,was sich mit etwas technischem Verständnis und Geschick leicht bewerkstelligen lässt. Ansonsten können wir auch die Nachrüstung übernehmen.
Wenn kleine Kantenausreisser in Kauf genommen werden, lässt sich sogar ein Signal mit einem Eingangs-C/N-Wert im Bereich von 0-1dB (bezogen auf 27MHz Bandbreite) gerade noch ohne Drop-Outs beim DIGITEX PLUS in Farbe darstellen:
Eine künstliche Synchronisation lässt sich zusätzlich zur Bildstabilisierung aktivieren.
Wie wird DIGITEX angeschlossen ?
Wie schon erwähnt, benötigt DIGITEX ein konstantes geregeltes 480MHz-ZF-Signal. Da dieses Signal erst bei einigen neueren Geräten serienmässig zur Verfügung steht, muss der Satellitenempfänger in den meisten Fällen entsprechend mit einem zusätzlichen 480Mhz-Ausgang (F-Buchse) nachgerüstet werden. Für viele gebräuchliche (Low-Threshold-) Satellitenempfänger, deren Aufzählung diesen Rahmen sprengen würde, liegen inzwischen Nachrüstanleitungen vor.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß der Tuner des betreffenden Receiversauch noch sehr schwache Signale (30-50dBuV) konstant ausregeln kann und somit die Grundlage für ein optimales Arbeiten von DIGITEX liefert. Die meisten High-End-Receiver verwenden entsprechende Tuner, während die meisten Standard-Receiver leider aus Kostengründen über Tuner verfügen, die nur bis zu einem Minimalpegel von 50dBuV ausregeln können, was für deren bestimmungsgemässe Standardanwendung natürlich auch ausreicht.
Ein nachgerüsteter Satellitenempfänger wird in seiner bisherigen Funktionsweise übrigens nicht beeinträchtigt, gleichgültig ob ein DIGITEX angeschlossen ist oder nicht.
Ausgangsseitig liefert DIGITEX ein automatisch helligkeitsgeregeltes Video- sowie ein Basebandsignal (ungefiltert & ungeklemmt). Das Basebandsignal ist zur Versorgung des optionalen SOUND PROCESSORS vorgesehen.
Das Video-Ausgangssignal kann direkt A/V-mässig in das TV-Gerät eingespeist werden, während "normale" Siganle über den UHF-Modulatorausgang in das TV-Gerät eingespeist werden können. Eine elegantere Lösung bieten Satellitenempfänger mit zusätzlichem externen Videoeingang; hier kann das Signal wieder zurückgeschleift werden.
Technische Daten
ZF-Eingang: 480MHz(479.5MHz)/75 W
Optional auf Anfrage(ZF): 130/140MHz
Eingangpegelbereich (regelbar): -50 - -30dBm
TV-Normen: PAL/SECAM mit 625 Zeilen
Optional (Sondermodell): NTSC mit 525 Zeilen
ZF-Bandbreite (regelbar): 8 - 36MHz
FM-Schwelle (bezogen auf 27MHz):
DIGITEX <2.2dB
DIGITEX mit SUPER-FEEDBACK <1.4dB
DIGITEX PLUS <0.5dB
Videoausgang (geregelt): 50Hz - 5Mhz / 1Vss
Basebandausgang (geregelt): 50Hz - 8MHz / 1Vss
Stromversorgung: 12 - 15V DC / max. 400mA
Grösse: 31 x 113 x 165 mm
Gewicht: ca. 350g
Testberichte
Christian Mass: 1.4dB FM-Schwelle kein Traum mehr! - TELE-satellit 12/94
Christian Mass: DX-Corner / Darf`s ein paar dB weniger sein? - TELE-satellit 7-8/96
Paul van Rossum: Verbeter zwaake satellitsignalen RAM No.178 7-8/96
Bob Cooper: Threshold Extension - Does it really work? SatFACTS monthly 2/95
Eric Wiltsher: TESUG Newsletter 2/95