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Historisches Wissen (Fernsehen) aus den Jahren 1954 bis 1958

Diese Artikel stammen aus den Anfängen des deutschen Nachkriegsfernsehens etwa ab 1952 bis 1958 (schwarz/weiß), als das neue deutsche ARD Fernsehen die ersten Gehversuche startete und die bereits farbige Kinowelt einen neuen Konkurrenten entdeckte.

Die Fernseh-Produktionsmethoden (1956-58)

Die Eigenart der Arbeitsvorgänge, deren Zusammenwirken das Fernsehprogramm liefert, hängt von vielen Einflüssen ab. Staaten mit einem starken kulturellen Zentrum konzentrieren ihre Studioanlagen vornehmlich dort (England - London, Frankreich - Paris). Als Gegenbeispiel diene die Bundesrepublik Deutschland, bei der das Fernsehprogramm in sieben über das Land verteilten Studiokomplexen produziert wird (Baden-Baden, Berlin, Frankfurt/M., Hamburg, Köln, München, Stuttgart) (Anmerkung: wir schreiben 1956).

In den USA befinden sich sehr umfangreiche Studioanlagen in wenigen großen Städten, zusätzlich viele regionale und oft sehr kleine Studios. Diese Größenunterschiede beeinflussen die Produktionsmethodik ebenso wie z. B. die juristische Konstitution der Sendeanstalt. Kaufmännisch orientierte Unternehmen (z. B. in den USA) arbeiten anders als halb- oder ganzstaatliche Organisationen (z. B. in Europa), je nach dem Gewicht, das die wirtschaftlichen oder künstlerischen Belange besitzen. Dennoch ist mit der Verbreitung des Fernsehens ein Zug zur Uniformierung festzustellen, der vom allgemeinen Streben nach rationellen Arbeitsweisen gefördert wird. Im übrigen können neue Techniken, die mit Sicherheit zu erwarten sind, die jetzigen Produktionsmethoden bedeutend verändern.

Im internationalen Durchschnitt setzen sich die Fernsehprogramme z. Z. aus etwa 50-60 Prozent Studiosendungen, 20-30 Prozent Filmsendungen und 20-30 Prozent Außenübertragungen bzw. fremden Übernahmen (z. B. Eurovision) zusammen. Hieraus ist das derzeitige Übergewicht der Studioproduktion ersichtlich.

Die Dekoration im Studio

Nach dem Entwurf des Bühnenbildners fertigt die Bühnenwerkstatt (Tischlerei, Malerei) die Dekorationen an. Sofern ausreichende Räume vorhanden sind, werden alle Teile, die soweit wie möglich als genormte Einheiten zur Verfügung stehen sollen, vormontiert und können dann innerhalb weniger Stunden aufgebaut sein. Fehlen die Montagesäle, so dauert der Aufbau im Studio meist länger und blockiert es dementsprechend für andere Sendungen.

Hintergründe werden meist gemalt oder bei realistischer Darstellung auch durch studiogerechte Papiervergrößerungen passender Fotoaufnahmen gewonnen. Von der Rückprojektion (Projektion des Hintergrundes von rückwärts auf eine halbdurchlässige Projektionswand) wird gelegentlich Gebrauch gemacht. Die Orte der Handlung, die Beleuchtung, Kamerapositionen, Objektivbrennweiten, Kamerafahrten, Kamerawechsel werden schon vor der Probearbeit weitgehend festgelegt.

Das Drehbuch einer Produktion

Daraus entsteht ein künstlerisch- technisches Drehbuch mit allen Angaben für jede Szene und jede Kameraeinstellung. Hiernach wird in einem Probestudio, das die gleiche Grundfläche wie das Sendestudio haben soll, etwa 100 Stunden für eine 1-2 stündige Sendung "kalt" geprobt, zuerst ohne, später mit Phantomkameras, die dem Kameramann nur den Bildausschnitt liefern. Dann beginnen 10-20 Stunden "heiße" Proben im Sendestudio, nachdem die vorgeplante Beleuchtung installiert ist. (Die genannten Zeiten ergeben sich bei sehr rationeller Arbeitsweise; sie unterliegen starken Schwankungen.) Während der Probenpausen werden die Szenen unter ständiger Kontrolle durch das Schirmbild endgültig ausgeleuchtet.

Im Gegensatz zu Bühne und Film sind die Blickrichtungen der Fernsehkameras ganz beliebig, was die Ausleuchtung bedeutend erschwert. Steht keine Probenbühne zur Verfügung, so erhöht sich die Dauer der Studioproben auf 50 Stunden, gelegentlich noch mehr. In jedem Falle ist ein kleines fahrbares Regiepult mit Monitoren nützlich, das im Studio selbst steht und dem Regisseur die erste Arbeit erleichtert. Später werden die Proben vom Regieraum aus künstlerisch und technisch geleitet. Im Verlauf der heißen Proben sind die Mikrophone installiert, Orte und Wege des Mikrophongalgens oder der Mikrophonangel bestimmt worden.

So erhöht sich die technische Perfektion von Probe zu Probe. Erfordert das Fernsehspiel z. B. von Außenszenen Filmaufnahmen, so werden sie vorher fertiggestellt. Im Laufe der Proben werden die Filmszenen dann in den Ablauf der Handlung eingefügt. Musik- und Geräusch- Einblendungen werden entweder eigens hergestellt oder einem Archiv entnommen. Am Ende aller Arbeiten läuft die Livesendung als überaus komplizierter Vorgang ab.

Das Prduktionsteam und die Kommunikation

Einem Studio oder einer Sendung wird für die technische Arbeit stets eine feste Personengruppe ("Team") zugeordnet, die schließlich wie ein einheitlicher Organismus arbeiten muß. Die große Zahl von Geräten und Personen belastet jede Livesendung mit einem beträchtlichen Risiko möglicher Fehler, gibt ihr aber auf der anderen Seite das spürbare Fluidum der Premiere. Bei kleineren Studiosendungen (Interviews, Rundtischgesprächen u. dgl.) können sich die Vorbereitungen so weit vereinfachen, daß nur noch eine kurze Stellprobe übrigbleibt. Außenübertragungen werden durch lokale Besichtigungen und Absprachen vorgeplant, wonach die Kamerastandplätze oft erst errichtet werden müssen.

Bei Sportübertragungen müssen die Kameraorte z. B. so gewählt werden, daß beim Bildwechsel keine verwirrenden Änderungen des Betrachtungswinkels auftreten. Der Aufbau der technischen Einrichtungen der Übertragungswagen erfordert bis zur Betriebsbereitschaft meistens nur wenige Stunden, obgleich vom Übertragungsteam bei vielen Dingen stets neu improvisiert werden muß. Die Probentechnik und -dauer richtet sich nach dem Thema und ähnelt bei Übertragungen aus Sälen und Theatern den Studiomethoden.

Zur Fortleitung des vom Übertragungswagen abgehenden Videosignals muß vielfach eine Richtfunkstrecke bis zum nächstgelegenen Einspeisepunkt eines festen Bildleitungsnetzes gebaut werden (Anmerkung: wir schreiben 1956). Das gleiche gilt für die Begleitton- und Konferenzleitungen.

Das Fernsehprogramm stammt meistens aus mehreren örtlichen Studios, nicht selten obendrein von fernen Übertragungsorten. Es ist daher eine Schaltzentrale erforderlich, in der Bild und Ton aller Programmquellen auflaufen. Zusammen mit einem oder mehreren Ansagestudios, eigenen Abtastern für Pausendias und -filme und Tonträgergeräten entsteht eine Raumgruppe ("Sendekomplex", heute SAW genannt), deren Personal den pausenlosen Ablauf längerer Programme besorgt. Rechtzeitig vor den Sendungen werden genaue Zeitpläne aufgestellt, Bild-, Begleitton- und Fernsprechleitungen bestellt, und bei Übernahmen wird mit anderen Sendeanstalten verhandelt.

Von großer Wichtigkeit ist unmittelbar vor und während der Sendung der Fernsprechverkehr mit allen in Frage kommenden Stellen. Das sind die nahen und fernen Regieräume, Dienststellen der Postverwaltungen, die Sendekomplexe anderer, z. B. ausländischer Sendegesellschaften usw. Hierdurch werden noch einmal die Zeiten koordiniert, Schaltanweisungen gegeben, Mängel gerügt, Umdispositionen vereinbart und die genauen Sendezeiten für die Berechnung der Leitungskosten ermittelt. Vom Sendekomplex geht das endgültig zusammengesetzte und ein letztes Mal auf seine technische Qualität geprüfte Programm über Bild- und Tonleitungen zu den Fernsehsendern.

Die Speicherung des Bildsignales (1956-58)

Das Wesen des Fernsehens besteht nach verbreiteter Auffassung zunächst und vor allem in der unmittelbaren Übertragung sichtbarer Vorgänge. Es steht danach im Gegensatz zum Kino, das grundsätzlich nur Vergangenes und Vorproduziertes darbieten kann.

Trotzdem zeigt es sich, daß auch das Fernsehen auf den optischen Speicher nicht verzichten kann. Ein Beweis hierfür ist die Verwendung der Filmkamera statt der Fernsehkamera für Reportagen, Interviews, Sportereignisse usw., deren individuelle Bedeutung den Einsatz eines Übertragungswagens und evtl. den Aufbau einer Fernsehleitung nicht rechtfertigt oder die sich außerhalb der Sendezeit des Fernsehprogramms abspielen.

Hier dient der fotografische Film, vorzugsweise der feinkörnige 16-mm-Umkehr-film, als Informationsspeicher. Die Bedeutung dieser Form der Bildspeicherung erhellt aus den Reportagesendungen des Fernsehens aller Länder, der "Tagesschau", des "Wo-chenspiegels" und anderen auf den Methoden der Filmtechnik aufgebauten Programmteilen.


Außer dieser direkten filmtechnischen Speicherung besteht eine weitere Möglichkeit zur Aufzeichnung optischer Vorgänge auf einen geeigneten Informationsträger darin, daß die Aufnahme zunächst mit der Fernsehkamera erfolgt und mit videotechnischen Mitteln gestaltet wird. Erst das so gewonnene elektrische Signal dient als Steuergröße einer Speichereinrichtung. Dabei kann die Speicherung entweder Hauptzweck oder auch Nebenprodukt einer Live-Sendung sein. Diese Form der Speicherung wird als Fernsehbildaufzeichnung bezeichnet.

Als Speichermethoden bieten sich an: das fotografische Verfahren auf 16-mm- oder 35-mm-Film und neuerdings die magnetische Bildaufzeichnung. (Anmerkung: wir schreiben 1956)

Die fotografisehe Bildaufzeichnung

Das von der Fernsehkamera gelieferte videofrequente Signal wird in einem Spezialempfänger (einem scharfzeichnenden Monitor mit kurzer Nachleuchtdauer) in ein kleines und besonders helles Schirmbild verwandelt. Um die Zeilenstruktur des Bildes zu unterdrücken, wird die Methode der sog. "Zeilenwobblung" angewandt. Durch Überlagerung einer geeigneten Frequenz werden die Zeilen diffus verbreitert. Eine vor dem Monitor angeordnete Filmkamera zeichnet das Schirmbild kinematographisch auf. Die Filmkamera muß dazu synchron und phasenrichtig zu der Bildwechselzahl von 25/s der Fernsehtechnik angetrieben werden. Die Hauptschwierigkeit dieses so einfach erscheinenden Prinzips liegt darin, daß die Dunkelperiode zwischen zwei Fernsehbildern je nach der Norm nur 0,8—1,4 ms beträgt, während der Dunkelsektor einer Filmkamera bei 16 ms liegt.

Bei Verwendung einer üblichen Filmkamera würde also der Elektronenstrahl am oberen Rand der Bildröhre schon zahlreiche Zeilen schreiben, ehe der fortgeschaltete Film zur Aufnahme zur Verfügung steht; ebenso würden am unteren Bildrand Zonen unterdrückt wer-den, weil der Lichtweg der Filmkamera für den Filmtransport vorzeitig geschlossen werden muß. Diese Schwierigkeit für die europäische Fernsehnorm kann dadurch umgangen werden, daß man nur jedes zweite Bild aufzeichnet, also z. B. dem Film alle Halbbilder mit ungeraden Zeilen anbietet. Während der Zeitdauer der Halbbilder mit geraden Zeilen findet der Filmtransport statt.

Diese "Halbbildaufzeichnung" auf 16-mm-Film hat sich in größerem Umfang eingeführt, und die Ergebnisse sind angesichts der Tatsache, daß in senkrechter Richtung nur der halbe Informationsinhalt aufgezeichnet wird, überraschend gut. Eine Erklärung mag darin liegen, daß das Auge diesen Verlust weniger stark empfindet und durch die volle Auflösung in Zeilenrichtung entschädigt wird. Für andere Fernsehnormen sind ähnliche Verfahren durchgebildet worden.

Das Problem der Vollbildaufzeichnung

Trotzdem ist man natürlich bestrebt, auch das Problem der Vollbildaufzeichnung zu lösen, und tatsächlich ist es neuerdings gelungen, für das 16mm Schmalfilmformat Fernsehkameras mit Schnellschaltwerk zu bauen, die in der extrem kurzen Dunkelperiode von maximal 1,4 ms den Film beschleunigen, transportieren und wieder zum Stillstand bringen, und zwar ohne eine schädliche Beanspruchung der Perforation. Im einzelnen spielt sich der Vorgang so ab, daß die beiden Halbbilder des ersten Fernsehbildes nacheinander während einer Gesamtdauer von rund 1/25 s auf das erste Filmbild fotografiert werden. Dann erfolgt in sehr kurzer Zeit von rund 2 ms der rasche Filmvorschub und der Vorgang wiederholt sich für die beiden Halbbilder des zweiten und der weiteren Fernsehbilder. Eine neuere Entwicklungsrichtung versucht, die mit dem Schnellschaltwerk verbundenen Schwierigkeiten zu umgehen und den Film kontinuierlich zu transportieren. Die dabei entstehenden geometrischen Verzerrungen des aufgezeichneten Bildes werden beim Abtastvorgang kompensiert.

Die Fernsehbildaufzeichnung auf fotografischem Film hat schon einen beachtlichen Qualitätsstand erreicht und wird voraussichtlich, z. B. beim Übergang zum 35-mm-Filmformat, der Güte des direkt übertragenen Fernsehbildes praktisch gleichwertig werden. Für gewisse Anwendungszwecke haften dem Verfahren die zwei grundsätzlichen Nachteile aller fotografischen Speicherung an, die Unmöglichkeit einer gleichzeitigen Qualitätskontrolle während des Aufzeichnungsvorgangs und der Zeitbedarf für die fotochemische Bearbeitung.

Die magnetische Bildaufzeichnung (1958)

Die Erfolge der Magnettontechnik für die Aufzeichnung tonfrequenter Signale haben bereits 1952 Versuche ausgelöst, das magnetische Prinzip auch zur Speicherung videofrequenter Informationen heranzuziehen. Zunächst mußte es aussichtslos scheinen, das viel breitere und höherfrequente Video- (frequenz-) band magnetisch aufzuzeichnen. Die höchste interessierende Tonfrequenz liegt bei 15 kHz, und bei der üblichen Bandgeschwindigkeit der Magnettontechnik von 38 cm/s beträgt die aufgezeichnete Wellenlänge für diese Frequenz 25 um (1 um = 1/1000mm). Demgegenüber liegt die höchste Videofrequenz bei etwa 4,5 MHz, also 3oo mal höher, und die aufgezeichnete Wellenlänge würde bei gleicher Bandgeschwindigkeit auf den überhaupt nicht mehr zu beherrschenden Wert von 0,08 um absinken.

Eine der Entwicklungslinien richtete sich deshalb darauf, die Bandgeschwindigkeit wesentlich zu erhöhen. Bei 10 m/s beträgt die kürzeste Wellenlänge 2,2 um, liegt also in einer mit verfeinerten Mitteln noch beherrschbaren Größenordnung. Allerdings führt die hohe Bandgeschwindigkeit zu großen Spulen und beträchtlichem mechanischem Aufwand. Von der amerikanischen Industrie wurden Geräte auf diesem Prinzip mit erheblichen Mitteln erstellt; sie seien auch für die Speicherung von Videosignalen des Farbfernsehens geeignet.

Die eindimensionale Beschriftung (Magentisierung) des Bandes in seiner Längsrichtung führt zwangsläufig zu unerwünscht hohen Bandgeschwindigkeiten. Sie können aber auf normale Werte reduziert werden, wenn ein relativ breites Band zweidimensional ausgenutzt wird. Bei einem neueren Verfahren (dem Ampex Quadruplex Verfahren) wird ein 5 cm breites (2 Zoll), besonders dünnes Magnetband mit einer Ablaufgeschwindigkeit von nur 38 cm/s, wie bei Tonbandgeräten, verwendet. Zur Signalaufzeichnung und -wiedergabe dienen vier Köpfe am Umfang einer mit rund 14 000 Umdrehungen/min rotierenden Scheibe (Trommel) von ca. 5 cm Durchmesser. Die Aufzeichnung erfolgt quer zur Banderstreckung mit einer Spurgeschwindigkeit von 38 m/s, so daß die kleinste Wellenlänge in der durchaus beherrschbaren Größe von 8 um liegt.

Die dicht nebeneinanderliegenden Videosignalspuren sind nur 0,25 mm breit; jede Querspur umfaßt den Informationsinhalt von 16 Fernsehbildzeilen. An einem Rande des Bandes befindet sich die zugeordnete Tonspur in üblicher Längsaufzeichnung; am anderen Rande eine für das System charakteristische Steuerspur. Die zwei genannten Prinzipien für magnetische Bildaufzeichnungsgeräte sind in den USA durchgebildet worden und insbesondere die zweite Lösung mit der Querausnutzung eines relativ langsam laufenden breiten Bandes ist auf Grund der letzten Erfahrungen aus den Betrieben der dortigen Fernsehanstalten nicht mehr fortzudenken.

US amerikanischer Leidensdruck

Das ureigenste Interesse des amerikanischen Fernsehens an dem magnetischen Verfahren ist vor allem aus der dringenden (ja zwingenden) Notwendigkeit entstanden, zur Überbrückung der dreistündigen Zeitdifferenz zwischen der Ost- und der West-Küste ein Speichergerät zu besitzen, dessen Aufzeichnungen einer zeitraubenden fotochemischen Behandlung nicht bedürfen.

Die Löschbarkeit des magnetischen Bandes gestaltet das Verfahren zudem sehr wirtschaftlich, da in den USA die Aufzeichnung nach ihrer zeitverschobenen Wiedergabe wertlos ist und das Band für neue Aufnahmen zur Verfügung steht.


Für den europäischen Fernsehbetrieb ist diese besondere Eignung für Wiederholungen zeitverschobenen Charakters nicht so bedeutungsvoll, und insofern ist der hierin liegende Vorteil der magnetischen Bildspeicherung nicht entscheidend. Es wird vielmehr vor allem auf die erreichbare Bildqualität ankommen, insbesondere im Hinblick auf eine möglicherweise einsetzende Entwicklung, ähnlich wie bei dem Hörfunk, ganze Programmteile im Wege einer Vorproduktion bereitzustellen.

Hierfür ist die sofortige Wiedergabebereitschaft der magnetischen Aufzeichnung von ausschlaggebender Bedeutung, während der fotografische Film als ein von der Fernsehnorm unabhängiger Informationsträger für den Austausch aufgezeichneter Programme zwischen Ländern mit unterschiedlicher Norm besonders geeignet ist (Anmerkung: wir schreiben 1958).

Die Übertragung des Fernsehsignals (1956)

Erzeugung und Ausstrahlung der Fernsehsignale finden im allgemeinen nicht am gleichen Orte statt. Die Videofrequenz- und die begleitenden Tonfrequenzsignale müssen daher vom Studio bzw. Übertragungsort zum Sender geleitet werden. Besitzt ein nationales Sendegebiet zahlreiche Studios und Sender, so entstehen umfangreiche Leitungsnetze, die verschiedene Schaltzustände zulassen.

Bei zentralem Programm werden alle Sender jeweils von einem einzigen Studio (oder Übertragungswagen) versorgt, wobei während des Ablaufs auf ein beliebiges anderes Studio umgeschaltet werden kann. Bei regionalen Programmen speisen verschiedene Studios die ihnen zugeordneten Sendergruppen. Transitleitungen sind zusätzlich nötig, wenn Nachbarländer Programme austauschen, ohne daß diese Sendungen vom Durchgangsland ausgestrahlt werden.

Das je nach Fernsehnorm 3-10 MHz breite Frequenzband des Videosignals kann über Kabel oder über drahtlose Richtfunkstrecken fortgeleitet werden. Da die elektrischen Verluste auf Drahtleitungen mit der Frequenz anwachsen und für Videofrequenzen hoch sind, können ohne zwischengeschaltete Verstärker nur kurze Entfernungen überbrückt werden. Fernsprechortsleitungen eignen sich als Zubringer bei Längen bis zu ~ 3 km. Günstiger verhalten sich koaxiale Kabel, bei denen eine Drahtseele und ein sie umgebender Mantel aus Drahtgeflecht oder dergleichen als Leiter dienen. Zwischen Seele und Mantel befindet sich eine Isolation mit möglichst kleinem Verlustfaktor. Da solche Kabel mit steigendem Durchmesser zwar verlustärmer, aber teurer werden, ergibt sich eine wirtschaftlich optimale Länge (von ~ 10 km), nach der ein Verstärker zur Kompensation der Spannungsverluste, Dämpfungs- und Laufzeitverzerrungen eingeschaltet werden muß. Verbindungen dieser Art mit jeweiligen Längen bis zu mehreren 100 km sind in Betrieb.

Moderne Richtfunkstrecken (es war 1958)

Weitaus gebräuchlicher aber sind gerichtete Funkverbindungen, deren Trägerfrequenz im Gebiet 1-7 GHz (Dezimeterwellen) liegt. Die Sender dieser Anlagen werden auf einer Zwischenfrequenz von ~ 100 MHz zur Verringerung der Empfangsstörungen meist frequenzmoduliert; sodann wird das Spektrum durch Frequenzumsetzung in den GHz-Bereich transponiert, verstärkt und mit einigen Watt Sendeleistung von einer scharf bündelnden Antenne (Parabol-, Hornstrahler) ausgestrahlt. Da dm-Wellen nur innerhalb der optischen Sichtweite empfangen werden können, befindet sich die folgende Empfangsstelle je nach Topografie in einer Entfernung von 40 bis 150 km. Zur Vergrößerung der Funkfeldlänge werden als Standorte Bergkuppen gewählt, oder es werden Stahl- bzw. Beton- türme mit geeigneten Plattformen für die Antennen errichtet.


Eine solche Relaisstelle enthält wenigstens einen Empfänger und einen Sender. Der Empfänger nimmt mit Hilfe einer gleichartigen Antenne (Empfangsspiegel) das Hochfrequenzsignal der vorigen Relaisstelle auf, verstärkt es und setzt es auf die Zwischenfrequenz um. Zur Vermeidung von Verzerrungen wird es nicht demoduliert, sondern sogleich von der Zwischenfrequenz wieder in den GHz-Bereich umgesetzt und mit einer von der Empfangsfrequenz etwas abweichenden Sendefrequenz von neuem ausgestrahlt. Diese Abweichung (und damit der Umweg über die Zwischenfrequenz) ist erforderlich, damit die eigene Ausstrahlung den Empfang nicht beeinträchtigt (Entkopplung).

Ist eine Relaisstelle ein Knotenpunkt innerhalb des Richtfunknetzes, so vergrößert sich der Geräteaufwand. Da eine Richtfunkstrecke nur jeweils in einer Richtung betrieben werden kann, so muß der gesamte Gerätepark vervielfacht werden, wenn Mehrgleisigkeit erwünscht ist (Schnellumschaltung, mehrere Programme, Transit). Das in der Bundesrepublik von der Deutschen Bundespost errichtete bzw. geplante Fernsehleitungsnetz zeigt die Abb. (Anmerkung: wir schreiben 1956).

Für Außenübertragungen ist es wichtig, daß das Netz an jeder Relaisstelle eingespeist werden kann. Sind vom Übertragungsort bis zum Einspeisepunkt noch größere Strecken zu überwinden, so werden fahrbare Relaisstellen eingesetzt und sog. fliegende Funkfelder (Link-Strecken) mit tragbaren Geräten aufgebaut. Feste Fernsehleitungsnetze bestehen in den USA mit einer Gesamtlänge von ca. 25.000 km; in Westeuropa sind Netze von größerer Dichte im Aufbau.

Anmerkung des Autors: Zum Jahresende 2007 wuden die letzten Richtfunkstrecken abgeschaltet.

Der übertragene Ton zum Bild

Grundsätzlich ist zwar die gleichzeitige Übertragung von Bild und Begleitton über ein Kabel oder eine Funkstrecke möglich, doch kompliziert dies die Anlagen erheblich und führt bei Ausfällen zu totaler Unterbrechung. Überdies sind meistens mehrere Tonkanäle erforderlich, z. B. für die Betriebsabwicklung, für ausländische Kommentare u. a. Daher wird immer das bereits bestehende, oft für das Fernsehen erweiterte Rundfunkleitungsnetz benutzt, dessen Wege und Anlagen vom Fernsehleitungsnetz völlig getrennt sind.

Die Ausstrahlung des Fernsehsignales

Das über Fernsehleitungen oder durch Direktempfang eines Muttersenders der Senderanlage zugeführte Videosignal wird einer Bild-Trägerfrequenz fB in den Wellenbändern I, III, IV oder V aufmoduliert (Abb.). Für die Bildausstrahlung ist ausschließlich Amplitudenmodulation im Gebrauch. Bei der europäischen Fernsehnorm mit 625 Zeilen wird von den entstehenden Seitenbändern nur das obere mit voller Breite (0-5 MHz) ausgestrahlt, unterhalb der Trägerfrequenz fB jedoch nur ein Restseitenband (o bis 0,75 MHz).

Dieses Verfahren spart auf der einen Seite erheblich an der Kanalbreite und gestattet daher den Betrieb einer größeren Zahl von Sendern in einem Band; andererseits sind unvermeidliche Verzerrungen damit verbunden, die durch geeignete Gegenmaßnahmen so gut wie möglich kompensiert werden müssen. Bei der "Negativ"-modulation entspricht der maximale Synchronwert des Videosignals der größten Momentanleistung des Senders. Dieses Verfahren hat Vorteile beim Empfang des Fernsehsignals.

Der Fernseh-Begleitton wird einer Ton-Trägerfrequenz ff aufmoduliert, die unmittelbar über dem oberen Bildseitenband (im Abstand 5,5 MHz von fB) liegt. Aus Qualitätsgründen ist für den Ton die Frequenzmodulation eingeführt worden. Andere Fernsehnormen haben kleinere Bild-Bandbreiten (z. B. England 3 MHz) oder größere (z. B. Frankreich 10,4 MHz); selten wird Positivmodulation für das Bild oder Amplitudenmodulation für den Ton benutzt.

Die Sendeanlagen 1958

Eine Senderanlage besteht aus dem Bildsender, dem Tonsender, der Bild-Ton-Weiche, der Energieleitung und der Antennenanlage. Ferner kommen Stromversorgungsanlagen und Überwachungseinrichtungen hinzu.

Im Bildsender wird eine sehr genaue Steuerfrequenz (z. B. 12,26 MHz) auf die Bildträgerfrequenz (z. B. 196,25 MHz) vervielfacht. Diese Schwingung wird verstärkt und einer Modulationsstufe zugeführt. Die Stärke des Videosignals wird in einem Videoverstärker soweit heraufgesetzt, bis sie zur vollen Aussteuerung der Modulationsstufe ausreicht. Gleichzeitig wird das Synchronsignal, dessen exakte Form auf dem Leitungswege gelitten haben kann, regeneriert. Die modulierte Schwingung wird schließlich über eine oder mehrere Leistungsstufen auf 1 bis 10 kW verstärkt, wobei die Übertragung des Videospektrums durch hinreichende Bandbreite der Schwingungskreise gewährleistet sein muß.

Die Hochfrequenzleistung des Tonsenders beträgt 1/5 bis 1/4 der Bildsenderleistung. Die Bandbreite ist hier wesentlich schmaler (bei FM etwa 250 kHz, bei AM nur 20 kHz). Die Ausführung der Verstärkerstufen für Bild- und Tonsender zeigt je nach dem Wellenband weitgehende Unterschiede. Während für Band I noch Schwingkreise mit konzentrierten Induktivitäten und Kapazitäten möglich sind, geht man im Band III zu Topfkreisen über. In den Bändern IV und V sind Hohlraumresonatoren unerläßlich. Bei diesen hohen Frequenzen (über 500 MHz) versagen auch die üblichen Röhren und werden durch Spezialröhren ersetzt, bei denen die nicht mehr vernachlässigbar kleine Laufzeit der Elektronen bei der Konstruktion berücksichtigt ist.

Bild- und Tonleistung sind auf die Eingänge einer Bild-Ton-Weiche geschaltet. Dieses elektrische Netzwerk führt die beiden Energieflüsse ohne wechselseitige Beeinflussung der Sender zusammen. Am Ausgang der Weiche steht die endgültig abzustrahlende Leistung für Bild und Ton zur Verfügung. Die bisher beschriebenen Einrichtungen befinden sich in einem Sendergebäude; dagegen ist die Sendeantenne meist auf einer besonderen Mastkonstruktion angebracht. Turmbauten, bei denen die Senderanlagen in den obersten Stockwerken untergebracht sind und der Antennenmast auf der Turmspitze .steht, bieten den Vorteil einer kurzen, verlustarmen Energieleitung. Diese Energieleitung ist ein koaxiales Kabel oder (in Band IV und V) ein Hohlleiter.

Die Sendeantennen

Die Sendeantennen sind entweder Gruppen von Schlitzdipolen (Rohrschlitzantennen, Schmetterlingsantennen) oder von Stabdipolen (Achterfelder, Yagiantennen). Mit diesen Anordnungen lassen sich 10- bis loo fache Antennengewinne erzielen und auch gewünschte Richtcharakteristiken einstellen. Die wirksame Strahlungsleistung des Senders erhöht sich hierdurch auf etwa 10-100 kW, so daß die störungsfreie Versorgungsfläche größer wird.

Die kleinen Sendeanlagen

Schwache Ortssender arbeiten vielfach nach einem anderen Verfahren, und zwar als Frequenzumsetzer. Die über eine Empfangsantenne aufgenommene Schwingung mit der Frequenz f1 eines Muttersenders wird verstärkt und mit der Frequenz (f1-f2) eines Abstandsoszillators gemischt. Als Mischprodukt entsteht eine neue Schwingung mit der Frequenz f2, die auf 50 mW bis 50 W verstärkt wird.

Mit geeigneten Antennen erreicht man Strahlungsleistungen von 0,5—500 W. Die kleinsten Anlagen dieser Art lassen sich einschließlich der beiden Antennen an einem Holzmast montieren. Sie arbeiten vollautomatisch und gestatten die wirtschaftliche Versorgung von Orten mit wenigen tausend Einwohnern.

Bau und Betrieb von Fernsehsendern sind - besonders unter den klimatischen Bedingungen hoher Berggipfel - bedeutende Ingenieurleistungen. Ihr Betrieb erfordert zur Erhaltung der Stabilität und Qualität sorgfältige Überwachung nach mannigfachen Verfahren.

Der Empfang des Fernsehsignals

Der Fernsehempfänger nimmt die vom Sender gemeinsam ausgestrahlten drei Informationen für Synchronisierung, Bildinhalt und Ton auf, baut aus den ersten beiden das Schirmbild auf und strahlt den Ton durch Lautsprecher ab.Als Antennen werden Dipolanordnungen mit guter Richtwirkung benutzt. Das ist beim Fernsehempfang von besonderer Bedeutung, da Sendestrahlen, die über ein Hindernis reflektiert in die Empfangsantenne gelangen, seitlich versetzte Wiederholungen des Bildes ("Geisterbilder") verursachen können. Zur Erzielung eines störungsfreien Bildes muß die Antenne dem Empfänger eine Spannung von mindestens 0,3 mV anliefern.

Das Überlagerungsprinzip

Der Empfänger arbeitet nach dem Überlagerungsprinzip (Abb.). Die Empfangsspannung wird zunächst durch eine Vorstufe selektiv, d. h. mit Bevorzugung des gewählten Kanals verstärkt. Gleichzeitig verhindert die Vorröhre, daß die in der folgenden Oszillatorröhre erzeugte Schwingung rückwärts von der Antenne ausgestrahlt wird und dadurch Nachbarempfänger stört. Die Oszillatorfrequenz wird durch den Kanalwähler so eingestellt, daß als Mischprodukt der Empfangs- und Oszillator- frequenz in der Mischstufe die Bild - Zwischenfrequenz entsteht. Sie hat einen festen Wert von ~ 40 MHz und wird in den 3-4 Stufen eines Zwischenfrequenzverstärkers auf eine Spannung von etwa 1 V verstärkt. Mit Hilfe elektrischer Filter wird ein mehrere MHz breites Band nach einer genau definierten Selektionskurve durchgelassen.

Durch Gleichrichtung wird das Signal demoduliert. Das Bildsignal, das die schwankende Helligkeit der Bildpunkte enthält, wird herausgesiebt, von einer Bildendröhre auf ~ 30 V verstärkt und der Steuerelektrode der Bildröhre zugeführt.

Die Synchronisation

Hinter dem Bild-Demodulator werden gleichzeitig die Synchronimpulse abgetrennt und den Kippgeräten zugeleitet, die aus den Impulsen sägezahnförmige Spannungen erzeugen. Im Zeilenkippgerät entsteht eine Spannung, die während der Dauer einer Zeile (z. B. 1/15.625 s) geradlinig von Null bis zu einem Endwert ansteigt. Sie wird auf die entsprechende Ablenkeinheit der Bildröhre geschaltet und bewirkt, daß sich der Elektronenstrahl und mit ihm der Leuchtfleck von links nach rechts über den Schirm bewegt. Dieser Vorgang wiederholt sich 15.625 mal je Sekunde. Das ähnlich arbeitende Bildkippgerät sorgt dafür, daß der Strahl in 1/50 s von oben nach unten geführt wird.

Im Zusammenwirken beider Kippgeräte entsteht das Fernsehraster, und zwar durch Zuführung der empfangenen Synchronimpulse mit genau gleichem zeitlichen Verlauf wie bei der Aufnahme. Hierdurch wird der richtige Bildaufbau gesichert. Bei der Demodulation entsteht weiterhin eine Mischfrequenz von 5,5 MHz; sie stellt die feste Differenz zwischen Bild- und Tonträgerfrequenz dar und ist mit dem Ton moduliert (Intercarrier-Verfahren). Die Differenzfrequenz wird zuerst von der Bildendröhre, sodann in einem weiteren Ton-Zwischenfrequenzverstärker selektiv verstärkt (Abb. 16) und demoduliert, das niederfrequente Signal wird schließlich in den Tonendstufen weiterverstärkt und dem Lautsprecher zugeführt.

Automatische Regelungen und die Bedienung

Weitere Teile des Empfängers regeln unterschiedliche Empfangsspannungen aus, stellen das richtige Spannungsniveau für Schwarz her, versorgen die Röhren mit den verschiedenen Betriebsspannungen usw. An Drehknöpfen (Anmerkung: wir schreiben 1956) läßt sich im allgemeinen einstellen: Nummer des Kanals, Feinabstimmung, Helligkeit, Kontrast, Lautstärke; weiterhin Schärfe, Synchronisation, Breite und Höhe des Bildes.

Fernsehempfänger werden als Tischempfänger, Standgeräte oder auch in Kombination mit Rundfunk-, Schallplatten-und Tonbandgeräten gebaut. Sie unterscheiden sich hauptsächlich durch ihre Schirmgröße, während die Schaltungstechnik einen ziemlich einheitlichen Standard erreicht hat, und gestatten meistens den Empfang aller Kanäle in den Wellenbändern I und III. Für die zukünftigen Bänder IV und V sind Zusatzgeräte erforderlich, für die der Platz in den vorhandenen Geräten vielfach schon vorgesehen ist (Anmerkung: wir schreiben 1956).

Die Projektionsempfänger - der Ausblick nach 1960

In beschränktem Maße werden Projektionsempfänger gebaut, deren kleines, aber sehr helles Schirmbild mit optischen Mitteln auf eine größere Mattscheibe oder eine Kinowand projiziert wird. Einige europäische Empfängertypen lassen sich auf mehrere Fernsehnormen umschalten.

Die Zahl aller Fernsehempfänger beträgt 1958 weltweit etwa 60 Millionen, von denen sich 40 Millionen in den USA befinden. Während in den Vereinigten Staaten schon fast jede Familie einen Fernsehempfänger besitzt, ist in den meisten anderen Ländern die Zahl der Zuschauer in raschem Wachsen begriffen.

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