PAL和NTSC中不同频率的设计决策是否与交流电源频率有关?


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在讨论中,一个朋友提到:

在PAL和NTSC的最初实现中,他们使用AC电流作为提供电视频率的手段。由于不同的电源具有不同的频率,因此他们将电视标准设计为具有不同的频率。

我对此不确定,所以我想检查一下。

我的问题是:PAL和NTSC中不同频率的设计决策是否与交流电源频率有关?

Answers:


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是的,这是相关的。

在早期的电视实施中,要消除驱动CRT的直流电源电路中的所有交流线路纹波并不容易,这会导致强度从上到下略有变化。发现如果电视信号的垂直频率与电源线频率相同,则这些强度变化将在每次垂直扫描中出现在相同位置,从而有效地使它们在屏幕上“静止不动”,这是比让它们上下漂移更令人反感。

还有一些与电源线频率相关的RF噪声源,由这种噪声引起的视觉伪影也仍然停留在屏幕上。


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此外,线路同步还可以冻结由电视附近电源线的磁场引起的图像失真。
tomnexus 2015年

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PAL和NTSC是彩色编码系统,不一定与水平和垂直扫描频率有关。

选择使垂直扫描频率与本地电源线频率相同的方法是,由于电源滤波效果差而导致图像干扰,并且电源电流磁场不太明显。在电源线频率和垂直扫描频率相同的情况下,任何此类干扰都将在屏幕上固定下来,因此,与干扰在屏幕上滚动的情况相比,其引起的注意就不那么明显了(如果频率不同)。


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自从采用NTSC彩色广播标准以来,帧速率不再是每秒30帧(线路频率的1/2),而是每秒30 / 1.001(约29.97)帧,以减少黑白电视之间的干扰。彩色信号和FM音频载体。
tcrosley 2015年

@tcrosley我一直认为频率实际上已锁定到本地线路(例如,安全摄像机执行此操作)。线路频率各不相同,但有益的是在录制过程中被锁定,并在空中播放期间再次被锁定。我想如果是石英钟,拍子会很慢,几十秒,所以无论如何也看不到。您知道它是使用Line还是内部生成的?
tomnexus

不,由于每帧1 / 29.97和1/30秒之间的差异,它们不使用线路频率。有关更多信息,请参见有关SMPTE丢帧时间码的本文。假定用于记录和播放的时钟频率完全相同。在电视演播室中,时间码由与原子时钟标准绑定的主同步生成器生成。便携式相机可能会使用使用温度控制晶体的时间码发生器。由于GPS信号精确到±10 ns,因此将利用GPS接收器进行新的开发。
tcrosley

“我一直认为频率实际上是锁定在本地线路上的(例如,安全摄像机可以这样做)。” 我想安全摄像机只是忽略了整个丢帧问题,因为这是为了确保黑白与彩色广播之间的兼容性。我假定安全系统要么B&W 颜色,并且在任何情况下,能够以30fps运行。
tcrosley

我工作的第一个电视台有一个主同步发生器,该发生器确实可以锁定交流电源线,但是只能用于单色用途。用于NTSC的色彩同步发生器由14.31818 MHz晶体(色彩副载波频率的四倍)驱动。如果当前同步发生器由GPS锁定频率标准控制,我不会感到惊讶。我希望彩色安全/闭路摄像机将具有14.31818 MHz的晶体振荡器(但这只是一个猜测)。
彼得·贝内特

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Dave Tweed的回答在很大程度上是正确的。但是,引起变化的不只是直流电源电路上的交流波纹。早期电视中使用的信号管(也称为阀门)。阴极通常具有加热器灯丝,该加热器灯丝通常由低压交流电(通常约为6 V)驱动。这导致阴极温度,进而导致管的增益在电源线频率的两倍处发生一些变化(加热器功率随AC电压的平方变化,因此频率翻倍)。


但是,如果这意味着产生100或120Hz的波纹,那并不意味着,例如,在每个50 / 60Hz场的中间有一个暗带,而在1/4和3/4电平附近有两个亮带(反之亦然)。等)?仍比乐队每分钟滚动一次或两次更快地滚动/闪烁更令人反感,但仍然非常明显且令人讨厌。似乎需要在接收器(和相机)硬件本身的早期开发和工程改进期间进行修复,例如使用加热器驱动电流的反向衰减衰减副本来调制电子管输出...
塔赫里

就像我怀疑的那样,即使在电子产品的早期,反馈驱动电压调节的想法对于工程师来说还是陌生的。现代的LM半导体稳压器可以使必要的电路小型化,并且易于设置,但其背后的想法非常破旧。而且,除此之外,他们已经有了电容器...((我的意思是……我并不是说不是这样,因为听起来您是从经验中讲出来的……听起来似乎是不必要的,可以避免的)科技))
tahrey,

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加热器线圈的热惯性有效地将脉动对加热器灯丝的影响通过了低通滤波器,因此效果还不错。
斯蒂芬·斯蒂尔
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