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家电使用指南:大屏幕彩色电视机

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作为家庭影院的视频终端显示设备之一,用来再现清晰的彩色画面,以满足视觉欣赏。

一、彩色电视机的结构原理

彩色电视机由高∕中频电路、音频电路、视频电路、扫描电路、电源电路、系统控制电路、接口电路和显象管、扬声器等组成,如图所示。

1、高∕中频电路

高∕中频电路包括高频调谐器、频段切换、中频放大、视频检波等电路。

天线接收到的射频信号,经频段切换和制式转换电路选出所需频道的电视信号后,送入高频调谐器进行放大和变频处理,转换成为频率固定的中频电视信号,送至中频放大电路,进行图象中频和伴音信号处理。图象中频信号经检波后输出视频全电视信号(包括亮度信号,色度信号和同步信号),并送往视频电路和扫描电路进行处理。第二伴音中频信号也在检波级取出,被送往音频电路进行加工、处理。

2、音频电路

音频电路包括伴音中放、鉴频器、低频放大等电路。

第二伴音中频信号经音频电路进行中频放大、频率检波及低频放大后,通过扬声器还原出电视伴音。

大屏幕彩色电视机中还增加了”丽音”NICAM、音乐环回模式、DSP处理、环绕立体声处理电路及HVDS现场感音响系统、DOME多梦音响系统、超劲3D全景电影院环绕声系统、BOSE超重低音系统等,可对伴音信号进行各种调解、分离及数字化处理,增强了高保真及环绕立体声效果。

3.视频电路

视频电路包括亮度电路、色度电路、解码矩阵电路和未级视放电路。

视频全电视信号中的亮度信号(Y)经亮度电路放大处理后,被送往解码矩阵电路。视频全电视信号中的色度信号(C)经色度电路放大、分解及同步检波后,取得R-Y红色差信号和R-Y兰色差信号,再经解码矩阵电路恢复出绿色差信号G-Y。三个色差信号与亮度Y在末级视放电路中重新叠加组合,恢复出R、G、B三基色信号,并加到显象管的阴极,重现彩色图象。

4. 扫描电路

扫描电路包括同步分离和行、场扫描电路。同步分离电路将视频全电视信号中的行、场同步信号分离出来,再分别去控制行、场扫描电路的扫描频率,使其频率和相位与电视台发射的信号同步。

行扫描电路中行振荡电路产生的行频振荡信号(156Hz,经行推动电路放大后,驱动行输出电路,使其工作在开关状态。行输出电路工作时,行偏转线圈流过锯齿波扫描电流,使显像管内队极发射的电子束作水平扫描,同时还利用回扫期间产生的脉冲高电压,通过行输出变压器升压、整流和滤波后,得到显像管工作所需的各电压及整机有关电路所需的工作电压。

场扫描电路中场振荡电路产生的场频振荡信号(50Hz),经场推动电路放大后,去驱动场输出电路工作,在场偏转线圈中产生锯齿波扫描电流,使显像管电子束作垂直扫描运动。

5.电源电路

电源电路多采用开关稳压电路,用来产生行扫描电路、场输出、音频功率放大电路、保护电路、系统控制微处理器及主基板中各电路的工作电压。

6. 系统控制电路

系统控制电路包括微处理器、存储器、遥控电器、键矩阵电路及控制指令转换电路等。微处理器是系统控制电路的核心,它和其外围电路来控制整机的各个工作状态,按需选择电视节目及各种制式彩色信号。微处理器内部的只读存储器ROM和外部连接的随机存储器RAM用来记忆存储预选节目信号,对其他转换信息和系统调整控制信息进行记忆存储,根据只读存储器ROM内部固化的程序去自动控制整机的图像色彩及伴音。

二、大屏幕彩色电视机的新技术

大屏幕彩色电视机(指25英寸以上的彩色电视机)除屏幕大外,还采用了多种提高画

质、音质的新技术,增加了一系列的新功能。

1.彩色显像管的新技术

显像管是电视机的主要部件,其质量的高低决定了整机性能的好坏。大屏幕彩色电视机的显像管中采用了各种新技术,如普遍采用了低热胀系数的阴罩材料和优质的荧光粉,对电子枪的结构也作了适当的改进。采用了大束流阴极,提高了电子透镜的放大率,减小了空间电荷的作用力,实现动态聚焦和动态特性的补偿,有效地改善了色纯度和聚焦特性,解决了因屏幕增大而导致的亮度、清晰度及大电流聚焦质量下降等问题。

(1)超薄技术

屏幕尺寸的增加,使显像管的重量增加,导致整机的体积增大,同时还会产生亮度、清晰度下降及枕形失真。唯一解决办法是加大显像管的偏转角度、减小显像管的厚度。为此,各公司相继开发出各型的超薄显像管,还采用了新型的玻壳材料。

(2)超平技术

球面显像管会因屏幕尺寸增大而产生图像失真,解决的办法是增加荧光屏的曲率半径(用R表示,其数值越大,屏幕就越平),设计比SF直角平面管更接近于平面的显像管,还要采用新型荫罩材料,解决了因显像管平面化而产生的荫罩板发热、色纯度和会聚不良等问题。新上市的机型中,有的显像管的曲率半径己高达3.8R使图像的保真度大大提高。

(3)增黑技术

为防止环境光照射而降低对比度,显像管的屏幕采用高滤光性深色玻璃,透光率从80%降为50%左右。在显像管屏幕上的荧光粉点间增加一层既不发光也不反光的石墨层来隔离网条(即黑底技术),避免相邻亮暗光点之间的互相影响。还有的采用了四原色技术,即在红、绿、蓝三基色增加黑色,使图像色彩更加艳丽、对比度更高。

(4)多路聚焦技术

多路动态聚焦显像管采用大口径电子枪和新型荧光材料,使电子束能聚焦于屏幕中央及四角,克服了普通显像管的电子枪在屏幕中央聚焦好而四周显像效果差等缺点,实现了全屏幕图像清晰。

(5)屏面空间分辨率提高技术

显象管的极限清晰度主要决定于荫罩孔和荧光粉点的节距。新型大屏幕显像管通过减小荫罩孔和荧光粉点的节距(荧光粉点的节距由0.82mm减少为0.79mm-0.45mm),使显像管的荧光屏空间分辨率从600线提高到800线以上,同时图像的清晰度也有所提高,最高可达550线左右。

(6)超净与红外线技术

超净显像管是增加了防反光、防磁、抗静电、防尘埃的涂层,有效消除了荧光屏表面易附杂物、灰尘等现象,能提高图像质量和观看效果。

红外线显像管能产生有利于生物健康的远红外线(据说远红外线被有机生物吸收后,能转化为能量),人们称使用红外线显像管的电视为”保健电视”。

2.电路新技术

大屏幕彩色电视机在整机电路上也应用了许多新技术,如采用了各种超大规模集成电路和先进的数字式高画质技术来提高图像的清晰度和信噪化,改善图像信号的线性,扩大色彩重现范围,改善亮、色信号的分离,减少串色现象和副载波干扰,增加亮度、灰度等级和对比度,增强了图像色彩和细节的表现;音频电路也增加了诸如现场感音响、丽音、环绕立体声等效果处理,从而有效地提高了画质和音质。

(l)动态数字流状滤波器电路

该电路对视频输入信号进行A∕D(模∕数)转换、相关逻辑运算、Y∕C分离及D∕A转换等处理,能有效消除画面串色和点状干扰、提高信噪比及图像清晰度。

(2)动态彩色锐度增强电路

该电路可改进彩色图像的质量,对不同频道、不同源之间的色调变化加以补偿,还可减少彩色干扰、增强彩色细节、消除肤色的灰暗部分、自动控制色和度电平,使图像色彩更加丰富、真实。

(3)动态亮度瞬态增强器电路

该电路为水平清晰度增强电路,可对图像的边缘和细节部分分别进行校正;得到低噪声且清晰度较高的动态图像。

(4)动态景色控制器电路

该电路将视频信号中亮度信号的灰电平检测出来,并使其往黑电平方向延伸,扩展了图像的浅黑部分,突出图像的细节和文字线条的边缘,提高了图像的水平清晰度,增加了动态景色的层次感。

(5)动态扫描速度调制器

该电路又称VM速度调制电路,能使显像管水平偏转的扫描速度随着亮度信号的变化而加速或减速(在图像轮廓明亮处,电子束扫描速度降低,增加了明亮程度;在图像黑暗处,电子束扫描速度加快,增加了黑暗程度),从而使图像水平边缘锐化,轮廊更加鲜明,水平清晰度也有所提高。

三、16:9宽屏幕彩色电视机

16:9是指彩色电视机屏幕的宽与高之比,市场上流行的24英寸、26英寸、28英寸、32英寸和34英寸彩电都属于16:9宽屏幕彩电,它是相对目前普遍使用的宽与高之比为4:3的彩电屏幕而言的。

1.人眼的自然视野比例

有关研究表明,人眼的自然视野比便为16:9,也就是说人眼捕捉影像的”黄金分割线”最佳比例为16:9。在观察一个景物的水平视角范围接近28°-30°时,眼睛就不需要在景物影像上强制调节视觉聚焦点,图像便会自然充满整个视野。在观看16:9宽屏幕电视时,视觉范围是27°左右,接近自然对焦视角范围。而同样距离观看4:3电视时,由于水平视角只有18°,眼睛被强制感到疲劳。16:9电视在某种程度上缩小了电影与电视间的视觉差异,其宽阔的画面有更为强烈的临场感。

2.未来高清晰度电视的过渡产品

未来电视机的发展方向是全数字化高清晰度电视,其屏幕即为16:9模式。但市场上的16:9宽屏幕彩色电视机所采用的高画质和高音质等技术与普通大屏幕彩色电视机的技术并无根本的区别,它所使用的显像管除宽高比不同外,其它如荧光粉条节距、电子束孔径等均与现行4:3幅型比彩色电视机差不多,所以说目前的16:9宽屏幕彩色不是高清晰度电视,只能说是一种从现行4:3彩色电视机到未来高清晰度电视升级的过渡产品。我国今后也要发展16:9高清晰度宽屏幕电视,现在的16:9彩色电视机需增加专用附加专用器才能接收高清晰度的16:9电视信号。

3.七种显示方式

为了能观看4:3普通电视节目时屏幕电视节目时屏幕左右不出现黑边,16:9宽屏彩电采用了七种显示方式。

(1)普通方式:在4:3图像中截去了上下边次要部分,左右留一些黑边,达到16:9比例,图像并不失真。

(2)折衷方式:将画面上下切割,左右拉长一些,图像内容变胖。

(3)变形宽银幕:将画面上下各截去一部分,下部不完全截去,而是逐步压缩,保留字幕。左右采取不同比例拉长,中央部分基本不变。既能满屏,主要内容又不失真。

(4)变焦距方式:在原4:3图像中,取十16:9部分,放大至满屏,但图像上下边缘的内容丢失了。

(5)中央比例不变,左右边缘部分拉长,越往边拉得越长。

(6)字幕捡出重置方式:没法检出字幕,重新置于16:9图像下部,主要适用于字幕在全黑背景上的宽屏节目。

(7)字幕卷动模式:利用垂直扫描位移及稍微缩变形,使字幕显示出来。

4、16:9与4:3的比较

单从图像的效果来说,16:9宽屏幕彩色电视机的画面比4:3彩色电视机在水平方向上约宽三分之一,图像信息量比较大。在观看宽银幕录像电影节目时,其画面为满幅。而4:3彩色电视机画面上下会出现黑边。4:3彩色电视机无16:9观看模式,16:9宽屏幕彩色电视机通常有4:3模式,但16:9宽屏幕彩色电视机在使用4:3模式观看时,图像的有效面积会变小,原28英寸的画面尺寸约等同于25英寸画面,在屏幕两侧还会出现垂直黑带,保留的图像细节并不失真。无4:3模式的16:9宽屏幕彩色电视机接收4:3比例图像信号时,会因图像被扩展而产生几何失真。

5、16:9不能淘汰4:3

我国目前的电视节目仍是4:3的图像节目,用16:9宽屏幕彩色电视机接收的信号也仍是4:3比例信号,只是在原有画面上进行扩展而成。即使改造成16:9电视信号,两种不同幅型比电视信号出要有一个较长的过渡期,不同频道电视台发射不同幅型比信号,两种幅型比电视机可以并存一段时间,也可以在电视机中进行信号处理使两种幅型比信号兼容。总之,只要还存在着大量传统4:3的图像节目,16:9宽屏幕彩色电视机的优越性就不能得到充分发挥,也不能淘汰4:3彩色电视机。

四、平板壁挂式大屏幕彩色电视机

平板壁挂式大屏幕彩色电视机是由中国深圳科技园总公司与电子部55所共同研制推出的新一代彩色电视机,它采用彩色等离子体显示器(PDP)和厚膜工艺,屏幕对角线尺寸为42英寸,机身厚度只有16厘米,重量只有现有大屏幕彩色电视机的1∕10。该机实现了电视由模拟化向数字化转变的质的飞跃,具有轻而薄、视角宽、全色显示、色彩再现性能好、响应速度快、无磁场干扰、无X射线、无闪烁效应、行分辨率高等特点,具有VGA接口、视频接口、射频接口,除接收电视节目外,还可与电脑连接,观看VCD、LD、DVD影碟等。

PDP彩色等离子体显示器,是目前世界上最先进的信息显示技术。采用这种显示器的大屏幕平板壁挂式彩色电视机将成为家庭影院又一高档视频终端显示设备。

五、HDTV高清晰度电视机

高清晰度电视机HDTV(High Definition Televistion)是一种全新的数字电视形式(与现行的电视制式基本无关),可获得现行电视高一倍的水平及垂直清晰度图像,是二十一世纪家庭影院的图像终端显示设备及信息世界的传播媒介。

1、HDTV的特点及参数

HDTV的图像技师可与电视台演播室的技师可以与35MM电影的图像质量相比美)相当,在观看距离为屏幕高度的三倍时,看不出清晰度的下降及传送中引入的失真。

屏幕的宽高比为16:9,与人眼的视觉特性相匹配,彩多声道高质量伴音,可用产体声或环绕声多声道重放(伴音的编解码方式有多种方案,如美国的HDTV采用杜比AC-3数字环绕声编解码标准),配合高清晰度图像,可使家庭影院的真实感和临场感大大增强。

HDTV电视的场频为60Hz,采用隔行扫描,扫描线数为1125行,亮度信号带宽为20MHz,色信号的带宽为5.5MHz-7MHz,总的信号带宽大约在28MHz-33MHz之间。

2、准HDTV高清晰度电视机

世界各国在开发研制新一代数字HDTV电视机的同时,出在对现有电视制式下图像质量的改进行研究,并推出了从普通电视向高清晰度电视机过渡的机型(如IDTV、EDTV等),称为准HDTV。

(1)IDTV

IDTV(Improved Definition Television改善清晰度电视)是以与原有制式兼容有前提所提出的灵敏度良方案。IDTV电视机接收的是普通广播电视信号,它只通过一个改进的图像数字处理系统就能显示一个质量大为改善的图像。也就是说IDTV能在不改变现行制式的情况下通过提高电视机的性能来实现较高的清晰度。

改进的图像处理系统的核心是隔行一逐行扫描转换系统,它是应用数处理技术,采用在场内与场间动态自适应扫描补偿,把原来的隔行扫描变成逐行扫描,从而消除了隔行扫描带来的各种干扰。还采用帧内与帧间动态自适应亮∕色分离,减少亮∕色互相干扰,提高图像垂直分解力。

(2)EDTV

EDTV(Extended Definition Television或Enhancde Digital TV扩展清晰度电视或增强型数字电视)是现行电视制式的一种扩展,对现行电视制式的传输方式加以必要的修正和改进,如在IDTV的基础上使扫描线加倍,以增多像素使画面更细腻;增加消重影电路和利用发送端信号的变更,进一步改善信号质量。其特点是能与现行电视制式兼容,图像清晰度较多。

2、HDTV的现状与发展

日本从1990年开始采用MUSE制多重亚奈奎斯特取样编码制以频带压缩模拟式图像显示和声音传播方式(兼容NTSC制放手电视节目)来播放HDTV节目。美国致力于全数字化(即信号处理和传输环节全部采用数字系统)HDTV的研制和开发,并将数字HDTV作

为美国数字广播电视标准。数字式HDTV与模拟式HDTV相比,具有成本低,易于传输、存储和处理,图像质量高,搞干扰能力强,容易实现功能的多样化,通用性和交互性强,可与多媒体计算机和数字通讯设施相事例等优点,是历史发展的必然潮流。

我国也开始了高清晰度电视的开发和研制工作并取得了很大的进展。长城公司、西安黄河机电股份有限公司和杭州西湖电子集团公司等都成功地研制出了全数字准高清晰度电视。四川有线电视台出成功地进行了数字电视的试播(在有线电视节目中叠加了进行数字电视试验的字幕,结果图像质量可在传输过程中始终保持广播级水平)。数字化HDTV在近年内也会推出并逐步开始播放HDTV广播电视节目(将兼容现行电视),相信号数字HDTV电视取代传统模拟电视机的日子也不会太远了。

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2001-03-05 3:43 PM
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