Радио и телевидение?.. Это очень просто!
Шрифт:
Н. — Должен признаться, я не понял, для чего служит эта «память».
Л. — Она служит для того, чтобы показать на экране телевизора одни и те же изменения одного из основных цветов (красного или синего) во время передачи двух следующих друг за другом строк. Так, когда передатчик передает только сигнал R — Y, служащий для воздействия на красные люминофоры одной строки, «память», встроенная в телевизор, приводит в действие синие люминофоры, передавая на них те же цветовые изменения, что были в предыдущей строке, когда принимался сигнал В — Y.
Н. — Я начинаю понимать. Но хочу спросить тебя, насколько хорошо иметь одни и те же изменения цветов на двух последовательно
Л. — Это не ухудшает качества изображения, потому что четкость восприятия цветов человеческим глазом не столь высокая, как четкость восприятия яркости.
Н. — Значит, если я тебя правильно понял, события происходят следующим образом. Когда передается сигнал R — Y, он управляет модулятором соответствующей пушки. А в это время «память» служит для управления лучом, который на этой же строке высвечивает синие люминофоры. Во время передачи следующей строки принимается сигнал В — Y, управляющий модулятором пушки В. А «память» сохранила для нас сигнал R — Y, благодаря чему красные люминофоры светятся точно так, как на предшествующей строке.
Какова же длительность запоминания и, что еще в большей степени меня интересует, как устроена эта «память»?
Линии задержки
Л. — Длительность запоминания равна времени передачи одной строки. Следовательно, в телевидении с разложением на 625 строк длительность запоминания составляет 64 мкс.
Роль «памяти» выполняет линия задержки. Я объясню тебе, как сделано это устройство, из которого поданные на его вход сигналы выходят с запозданием ровно на 64 мкс. Запомни, что во время обратного хода луча после каждой строки производится двойная коммутация, чтобы направить приходящий сигнал на соответствующую электронную пушку, а сигнал, выходящий из линии задержки, направить на электронную пушку, которая непосредственно получала прямой сигнал во время передачи предыдущей строки.
Я нарисовал для тебя механические коммутирующие устройства. В телевизоре переключения, естественно, выполняются электронными методами и управляются сигналами, подающимися в конце строки (рис. 214).
Рис. 214. В системе SECAM сигнал последовательно переключается на R (красный) или на В (синий).
Н. — Я предполагаю, что линия задержки сделана из очень длинного проводника электричества: он должен быть настолько длинным, чтобы сигналы затрачивали на прохождение по нему 64 мкс.
Л. — В этом случае потребовался бы изолированный провод длиной около 20 км. Однако используемая в телевизорах линия задержки имеет длину всего лишь 20 см. Из сказанного ты должен сделать вывод, что по иен проходят не электрические сигналы, а нечто другое.
Н. — Могу ли я предположить, что здесь мы имеем дело со звуковыми волнами?
Л. — Точнее, здесь используется ультразвук. Сигналы с частотой, изменяющейся от нуля до 1,5 МГц, порождают на входе линии задержки соответствующие механические колебания, которые на прохождение затрачивают 64 мкс. Затем
Н. — Позволь задать тебе два вопроса: из чего состоит эта линия задержки, по которой проходят колебания, и как осуществляется преобразование электрических колебаний в механические и наоборот.
Л. — Линия задержки представляет собой стальной или стеклянный стержень (рис. 215).
Рис. 215. Схематическое изображение линии задержки: на входе электрические сигналы преобразуются пьезоэлектрическим кристаллом в механические колебания, а на выходе с помощью другого кристалла вновь восстанавливаются электрические сигналы.
Что же касается электромеханического преобразования, то оно основано на явлении пьезоэлектричества. В некоторых кристаллах, как, например, кварц или титант свинца, возникают колебания, если к ним приложить изменяющиеся электрические напряжения. И наоборот, если их заставить колебаться, то на их поверхностях появляются соответствующие электрические напряжения.
Н. — Я понимаю, что в линии задержки к каждому концу стального стержня прикреплен пьезоэлектрический кристалл. Установленный на входе кристалл преобразует электрические сигналы в механические колебания. Эти колебания распространяются вдоль стержня и через 64 мкс достигают второго пьезоэлектрического кристалла, где порождают электрические сигналы такой же формы, какие были приложены на вход.
Л. — Поздравляю тебя, Незнайкин, с тем, что ты без задержки догадался, как работает эта линия. Теперь ты знаешь основные принципы цветного телевидения. На практике устройство передатчиков и телевизоров намного сложнее. Но я не хочу вдаваться в детали конструкции и подробности работы этой аппаратуры. Если это тебя интересует, ты узнаешь все необходимое, прочитав специальные книги.
Комментарий профессора Радиоля
ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЗВУКА И ИЗОБРАЖЕНИЯ
С помощью электроники можно преобразовать звуковые или световые волны в электрические колебания. Это позволяет записать их. Благодаря обратным преобразованиям можно воспроизвести заложенные таким образом на хранение звуки и изображение. Ниже описываются различные способы записи и воспроизведения.
До сих пор мы изучали лишь способы передачи звуков и изображения в трехмерном пространстве. Благодаря радио и телевидению мы можем слышать и видеть происходящее далеко от нас, в том числе и других городах и странах, на других континентах и даже на небесных телах. Но звуки и изображения могут также передаваться и в четвертом измерении — во времени. Любопытно отметить, что еще задолго до появления электроники человечество решило проблему передачи изображений во времени, когда удалось сделать первые фотографии.
Три вида преобразования
В наши дни существует несколько способов записи и воспроизведения звуков. Каждый из них основан на преобразовании электрических колебаний в колебания иного рода, которые могут легко сохраняться и вновь преобразовываться в электрические.
Какие основные виды преобразований используют? Механическое, оптическое и магнитное. Ты прекрасно осведомлен, Незнайкин, как легко электрические колебания преобразуют в механические. На этом принципе основаны громкоговорители.