صوت التلفزيون متعدد القنوات

الصوت التلفزيوني متعدد القنوات ( MTS ) هو طريقة ترميز ثلاث قنوات صوتية إضافية في حاملات صوتية تناظرية بتردد 4.5 ميجا هرتز على النظام M والنظام N. تم تطويره بواسطة لجنة أنظمة البث التلفزيوني، وهي مجموعة صناعية، وتُعرف أحيانًا باسم BTSC نتيجة لذلك.

عملت MTS عن طريق إضافة إشارات صوتية إضافية في أجزاء فارغة من إشارة التلفزيون. سمحت MTS بما يصل إلى إجمالي أربع قنوات صوتية. عادةً ما يتم بث اثنتين لإنتاج قناتي الاستريو اليسرى واليمنى. يمكن استخدام برنامج صوتي ثانٍ إضافي (SAP) لبث لغات أخرى أو صوت مختلف تمامًا مثل تنبيهات الطقس التي يمكن للمستخدم الوصول إليها، عادةً من خلال زر في جهاز التحكم عن بعد الخاص به . القناة الرابعة، PRO ، كانت تستخدم من قبل المذيعين فقط.

بدأ العمل الأولي على تصميم واختبار نظام صوتي مجسم في عام 1975 عندما اتصلت شركة Telesonics بمحطة التلفزيون العامة WTTW في شيكاغو . كانت WTTW تنتج برنامجًا موسيقيًا بعنوان Soundstage في ذلك الوقت، وكانت تبث مزيج الصوت المجسم على محطات FM المحلية . قدمت شركة Telesonics طريقة لإرسال نفس الصوت المجسم عبر إشارات التلفزيون الموجودة، وبالتالي إزالة الحاجة إلى البث المتزامن لـ FM.

أقامت شركة Telesonics وWTTW علاقة عمل وبدأت في تطوير النظام الذي كان مشابهًا لتعديل FM الاستريو. أضاف اثنا عشر مهندسًا في الاستوديو وجهاز الإرسال في WTTW الخبرة اللازمة في البث إلى العلاقة. تم اختبار نظام Telesonics وتحسينه باستخدام مرافق جهاز الإرسال الخاصة بشركة WTTW في برج سيرز .

في عام 1979، قامت WTTW بتثبيت محول تحكم رئيسي ستريو Grass Valley وأضافت قناة صوتية ثانية إلى STL (رابط جهاز إرسال الاستوديو) للميكروويف . بحلول ذلك الوقت، كان مهندسو WTTW قد طوروا الصوت الاستريو على مسجلات أشرطة الفيديو في مصنعهم، باستخدام رؤوس مسارات صوتية مقسمة تم تصنيعها وفقًا لمواصفاتهم، وإلكترونيات تسجيل خارجية، وتقليل ضوضاء Dolby الذي سمح بتسجيل Soundstage وتحريره إلكترونيًا. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام مسجل صوت Ampex MM1100 المكون من 24 مسارًا لإنتاج الموسيقى والمزج. تم تزويد محطات أعضاء PBS التي ترغب في تقديم Soundstage في الاستريو بشريط صوتي رباعي المسارات (يسار ويمين ومحرك رأسي ورمز زمني ) يمكن مزامنته مع أجهزة الفيديو في تلك المدن.

خلال عملية موافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية، تقدم العديد من المصنعين بطلبات إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية للنظر في طلباتهم. وأبرزهم التحالف الصناعي الإلكتروني (EIA) والتحالف الصناعي الياباني (EIA) اللذان طلبا إدراجهما من أجل تمثيل أعضائهما في مراحل الاختبار والمواصفات لعملية الموافقة. ساعد مهندسو WTTW في وضع معايير استجابة التردد والفصل والاستخدامات الأخرى للطيف. كما قدموا مواد مصدر البرنامج المستخدمة في الاختبار وحافظوا على سلسلة البث. تم استخدام مسجل صوت 3M 24 مسارًا للسماح باختيار 12 برنامجًا استريو مختلفًا للاختبار. تم استخدام مصنع ومختبر Matsushita Quasar TV، غرب شيكاغو مباشرة، كمصدر لجميع اختبارات الأنظمة المتنافسة. بعد الاختبار، أثيرت العديد من الأسئلة حول صحة بعض الاختبارات، وبدأت جولة ثانية من الاختبارات.

قامت WTTW بتثبيت نموذج أولي لمعدل ستيريو إلكترونيات البث في أكتوبر 1983 وبدأت البث بدوام كامل في ذلك الوقت باستخدام نظام Telesonics قبل وضع لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) لقواعدها على نظام BTSC. تم اعتماد MTS رسميًا من قبل FCC في 23 أبريل 1984. بناءً على توصيات EIA و FCC، تم تعديل معدل BE لتلبية مواصفات BTSC، وبحلول أغسطس 1984 كان قيد الاستخدام بدوام كامل على WTTW.

بدأ البث الشبكي المتقطع للصوت الاستريو على NBC في 26 يوليو 1984، مع The Tonight Show Starring Johnny Carson ، على الرغم من أنه في ذلك الوقت كانت محطة الشبكة الرئيسية في مدينة نيويورك، WNBC ، هي الوحيدة التي لديها القدرة على البث الاستريو؛ ^[1] بدأ البث الاستريو المنتظم لبرامج NBC خلال أوائل عام 1985. وتبعتها ABC وCBS في عامي 1986 و1987 على التوالي. كانت FOX هي آخر شبكة تنضم في عام 1987، حيث كانت الشبكات الأربع لديها جداول أوقات الذروة بالكامل في الاستريو بحلول أواخر عام 1994 ( أطلقت WB و UPN الموسم التالي مع تشكيلاتهما الكاملة في الاستريو). كان أحد أول أنظمة استقبال التلفزيون التي تتضمن قدرة BTSC هو RCA Dimensia ، الذي تم إصداره في عام 1984. ^[2]

من عام 1985 إلى عام 2000، كانت الشبكات تعرض إخلاء المسؤولية "بالاستريو (حيثما يتوفر)" في بداية برمجة الاستريو، وفي بعض الأحيان باستخدام علامات تسويقية مثل "StereoSound" من CBS لوصف مؤسستهم لخدمة الاستريو. استخدمت الشبكات في كندا والمكسيك، والتي تستخدم أيضًا معيار الفيديو NTSC، صوت MTS عندما أصبح متاحًا.

كمكون من مكونات معيار NTSC، لم يعد يتم استخدام MTS في البث التلفزيوني الكامل في الولايات المتحدة بعد انتقال DTV في 12 يونيو 2009 في الولايات المتحدة . لا يزال قيد الاستخدام في LPTV وفي التلفزيون الكبلي التناظري . ^{[ بحاجة لمصدر ]} جميع صناديق المحول المؤهلة للكوبونات (CECBs) مطلوبة لإخراج الصوت الاستريو عبر موصلات RCA ، ولكن MTS اختياري فقط لمعدل RF الذي يحتويه كل CECB. ذكرت NTIA أن MTS تم جعله اختياريًا لأسباب تتعلق بالتكلفة؛ ^[3] قد يكون هذا بسبب الاعتقاد بأن MTS لا يزال يتطلب مدفوعات الإتاوات لشركة THAT Corporation، وهو ما لم يعد صحيحًا باستثناء بعض التطبيقات الرقمية. ^[4]

لقد أنشأت THAT صفحات للمستهلكين حول انتقال DTV وكيف يؤثر ذلك على MTS. ^[5] يصف الموقع الموقف من خلال الإشارة إلى أن معظم المستهلكين الذين لديهم CECB سينتهي بهم الأمر بصوت تلفزيوني أحادي الأذن ، نظرًا لأن اتصالات RF فقط شائعة وMTS اختيارية (وندرة) لـ CECBs.

يبدو أن هذه المقالة أو القسم يتناقض مع  تردد قناة PRO . يرجى الاطلاع على صفحة النقاش لمزيد من المعلومات. ( أبريل 2023 )

قدمت معايير التلفزيون الأصلية في أمريكا الشمالية قدرًا كبيرًا من عرض النطاق الترددي لإشارة الصوت، 0.5 ميجا هرتز، على الرغم من أن إشارة الصوت نفسها تم تعريفها لتمتد من 50 هرتز إلى 15000 هرتز. كان هذا يركز على إشارة الناقل الصوتي 4.5 ميجا هرتز فوق إشارة الفيديو، مع إعطاء 25 كيلو هرتز على جانبي الناقل، باستخدام 15 كيلو هرتز فقط منه. ^[6]

وهذا يعني أن الترددين 0.2475 ميجا هرتز السفلي والعلوي لقناة الصوت لم يكونا مستخدمين. ونظرًا لطبيعة إشارات ألوان NTSC المضافة في الخمسينيات من القرن العشرين، فقد تم دفع الأجزاء العلوية من إشارة اللون إلى النطاق الجانبي الصوتي السفلي . ومع تركيز إشارة الصوت داخل قناة 0.5 ميجا هرتز، وانتهاك التردد السفلي 0.25 ميجا هرتز جزئيًا بواسطة إشارة الفيديو المتبقية، تُرك التردد العلوي 0.25 ميجا هرتز فارغًا إلى حد كبير. ^[6]

عملت MTS عن طريق إضافة إشارات جديدة إلى الجزء الحر من هذا التخصيص العلوي 0.25 ميجا هرتز. تم ترك إشارة الصوت الأصلية بمفردها وبثها كما كانت دائمًا. تحت MTS، هذه هي القناة الرئيسية. يتم إنشاء الإشارة الفعلية في هذه القناة عن طريق إضافة قناتي الاستريو معًا لإنتاج إشارة متطابقة إلى حد كبير مع الإشارات أحادية الصوت الأصلية ويمكن استقبالها على أي تلفزيون NTSC حتى بدون دارات استريو. ^[6]

ثم يتم إضافة قناة ثانية، وهي القناة الفرعية الاستريو، التي تتركز عند 31.468 كيلو هرتز وتمتد 15 كيلو هرتز على كل جانب. وقد ترك هذا فجوة صغيرة بين الإشارات الرئيسية والاستريو عند 15.734 كيلو هرتز. تُعرف إشارة الطيار هذه أيضًا باسم "H" أو "1H"، ويتم اختيار ترددها ليكون توافقيًا لإشارة المسح الأفقي للفيديو بحيث يمكن إعادة إنشائها بدقة من إشارة الفيديو باستخدام حلقة مقفلة الطور . إذا كانت هناك أي إشارة موجودة عند تردد 1H، فإن التلفزيون يعرف أن هناك إصدارًا استريوًا من الإشارة موجودًا. ^[6]

تتكون القناة الفرعية الاستريو من نفس إشارتي الصوت، L وR، ولكن يتم خلطهما خارج الطور لإنتاج إشارة "L–R" أو "الفرق". يتم إرسال هذه الإشارة بسعة أعلى ويتم ترميزها باستخدام ضغط dbx لتقليل الضوضاء عالية التردد. لتقليل متوسط ​​القدرة الإجمالية، لا يتم إرسال الناقل (مما يعني أنه لا توجد إشارة تعمل دائمًا عند هذا التردد). عند الاستقبال، يستخدم المستقبل إشارة الفيديو لإنشاء Pilot، ثم يفحص هذا التردد لمعرفة ما إذا كانت هناك أي إشارة موجودة. إذا كان الأمر كذلك، يتم استخراج إشارة الفرق عن طريق تصفية الإشارة بين 1H و3H في قناة منفصلة، ​​ويتم إعادة إنشاء الناقل بإضافة 2H إلى هذا. يتم بعد ذلك فك ضغط هذه الإشارة من تنسيق dbx الخاص بها، ثم تغذيتها، جنبًا إلى جنب مع Main الأصلي، إلى فك تشفير الاستريو. ^[6] يعمل راديو FM الاستريو بنفس الطريقة، ويختلف بشكل أساسي في أن المكافئ لإشارة H هو 19 كيلو هرتز، وليس 15.734.

إن SAP، إذا كان موجودًا، يتركز على 5H، لكنه يشفر إشارة أحادية الصوت بدقة صوتية وسعة أقل. ^[6] وبالمثل، يتم تشفير إشارة PRO عند 7H. تمتد الإشارة التي تستخدم جميع القنوات الأربع إلى حوالي نصف النطاق الترددي المتاح فقط في النطاق الجانبي العلوي للصوت الأصلي.

يعد برنامج الصوت الثاني (SAP) أيضًا جزءًا من المعيار، حيث يوفر لغة أخرى ، أو خدمة وصف فيديو مثل DVS ، أو خدمة منفصلة تمامًا مثل محطة راديو الحرم الجامعي أو راديو الطقس . هذا الناقل الفرعي متزامن أفقيًا بمعدل 5x ومشفر أيضًا بصيغة dBx.

يتم توفير قناة PRO (احترافية) ثالثة للاستخدام الداخلي من قبل المحطة، ويمكنها التعامل مع الصوت أو البيانات. تُستخدم قناة PRO عادةً مع جمع الأخبار الإلكترونية أثناء البث الإخباري للتحدث إلى الموقع البعيد (مثل المراسل في الموقع)، والذي يمكنه بعد ذلك التحدث مرة أخرى من خلال الرابط البعيد إلى محطة التلفزيون . تُباع أجهزة الاستقبال المتخصصة لقناة PRO بشكل عام فقط لمحترفي البث. هذا الناقل الفرعي متزامن أفقيًا بمعدل 6.5x.

يتم إرسال إشارات MTS إلى جهاز استقبال التلفزيون عن طريق إضافة نغمة تجريبية بتردد 15.734 كيلوهرتز إلى الإشارة. يتم قفل نغمة MTS التجريبية أو اشتقاقها من إشارة المزامنة الأفقية المستخدمة لقفل عرض الفيديو. وبالتالي يتم نقل الاختلافات في طور أو تردد المزامنة الأفقية إلى الصوت. كانت أجهزة إرسال UHF المستخدمة في عام 1984 تعاني عمومًا من أخطاء طورية كبيرة تم إدخالها في هذه الإشارة مما جعل نقل الصوت الاستريو على محطات UHF في ذلك الوقت مستحيلًا تقريبًا. قللت التحسينات اللاحقة في أجهزة إرسال UHF من هذه التأثيرات وسمحت بنقل الاستريو لتلك المحطات.

تتمتع معظم أجهزة استقبال البث FM بالقدرة على استقبال الجزء الصوتي من القناة 6 لنظام NTSC بتردد 87.75 ميجاهرتز، ولكن فقط في التردد الأحادي . ولأن تردد نغمة الطيار عند 15.734 كيلوهرتز يختلف عن تردد نطاق FM العادي (19 كيلوهرتز)، فإن مثل هذه الأجهزة اللاسلكية لا تستطيع فك تشفير MTS.

في الظروف المثالية، يكون أداء MTS Stereo أفضل من أداء VHF FM Stereo القياسي. ^{[ بحاجة لمصدر ]} في كل من FM Stereo وMTS، تكون القناة الفرعية LR معدلة بنطاق جانبي مزدوج AM. ومن المعروف أن AM عرضة للتداخل وتقليل الضوضاء مما يساعد القناة الفرعية في تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء على البث FM القياسي. يتم ترميز معلومات القناة الفرعية بصيغة dbx لتحسين الصوت مع نسبة إشارة إلى ضوضاء نموذجية أكبر من 50 ديسيبل. من خلال إضافة تقليل الضوضاء إلى القناة الفرعية فقط، تم الحفاظ على التوافق الكامل مع الصوت الأحادي. يمكن للمشاهدين الذين يمتلكون أجهزة تلفزيون أحادية أن يسمعوا صوتًا عاديًا، يقتصر فقط على عرض نطاق ترددي يبلغ 15 كيلو هرتز.

كانت المواصفات الأصلية تتطلب وجود مرشح بيضاوي الشكل في كل قناة صوتية قبل الترميز. وكان تردد القطع لهذا المرشح 15 كيلوهرتز لمنع أي تداخل مزامنة أفقية (15.734 كيلوهرتز) من الترميز في الصوت. ومع ذلك، استخدم مصنعو المعدّلات مرشحات قطع أقل حسب ما رأوا مناسبًا، مما أدى أيضًا إلى تقليل تكلفة مرشحات الصوت. وعادةً ما اختاروا 14 كيلوهرتز على الرغم من أن البعض استخدم مرشحات منخفضة تصل إلى 12.5 كيلوهرتز. تم اختيار المرشح البيضاوي لامتلاكه أكبر نطاق ترددي مع أقل تشوه طوري عند تردد القطع. وبالمقارنة، تقوم معدّلات FM القياسية بتصفية الصوت عند ترددات أعلى قليلاً ولكنها لا تزال يجب أن تحمي إشارة الطيار 19 كيلوهرتز. كان للمرشح المستخدم أثناء اختبار EIA/FCC خاصية كانت -60 ديسيبل عند 15.5 كيلوهرتز. نظرًا لأن اقتران الصوت بالمحول كان شائعًا في ذلك الوقت، فقد تم ضبط حد التردد الأدنى على 50 هرتز على الرغم من أن المعدلات التي لا تحتوي على مدخلات محول كانت ثابتة على الأقل عند 20 هرتز.

كان الفصل النموذجي أفضل من 35 ديسيبل. ومع ذلك، كان التطابق في المستوى بين القنوات ضروريًا لتحقيق هذه المواصفات. كان من الضروري أن تتطابق مستويات الصوت اليسرى واليمنى في حدود أقل من 0.1 ديسيبل لتحقيق الفصل المذكور.

إن الحفاظ على استقرار طور المزامنة الأفقية أمر ضروري للحصول على صوت جيد في عملية فك التشفير. أثناء الإرسال، يمكن أن يختلف طور المزامنة الأفقية مع مستويات الصورة والكروما. يجب أن يكون ICPM (تعديل طور الناقل العرضي)، وهو مقياس لاستقرار الطور المنقول، أقل من 4.5٪ لأفضل فك تشفير للقناة الفرعية الصوتية. كانت هذه مشكلة أكبر مع أجهزة إرسال UHF في ذلك الوقت. كان لمكبرات RF متعددة التجاويف كليسترون في ذلك الوقت ICPM أعلى من 7٪. هذا جعل نقل UHF لستيريو MTS مستحيلاً. حسنت تصميمات أجهزة إرسال UHF اللاحقة أداء ICPM وسمحت بنقل ستيريو MTS.

بسبب استخدام ضغط dbx ، فإن كل جهاز تلفزيون فك تشفير MTS كان يتطلب في الأصل دفع إتاوات - أولاً لشركة dbx، Inc. ، ثم لشركة THAT Corporation التي انفصلت عن dbx في عام 1989 واستحوذت على براءات اختراع MTS الخاصة بها في عام 1994؛ ومع ذلك، انتهت صلاحية هذه البراءات في جميع أنحاء العالم في عام 2004. ^[7] على الرغم من أن THAT تمتلك الآن بعض براءات الاختراع المتعلقة بالتطبيقات الرقمية لـ MTS، إلا أن خطابًا من THAT إلى الإدارة الوطنية للاتصالات والمعلومات في عام 2007 يؤكد عدم وجود ترخيص مطلوب من THAT لجميع التطبيقات التناظرية وبعض التطبيقات الرقمية لـ MTS. ^[4]

اعتمدت العديد من الدول خارج أمريكا الشمالية التي تستخدم معيار NTSC تنسيق MTS لأنظمتها التناظرية، بما في ذلك تشيلي وكولومبيا وتايوان والفلبين . اعتمدت اليابان معيار EIAJ MTS الخاص بها ، ضمن متغير NTSC المحلي الخاص بها . استخدمت دولتان، البرازيل والأرجنتين ، معيار MTS مع معايير PAL البديلة .

• نيكام
• زويكانالتون
• إي آي أيه جي إم تي إس

• آلان سكييركيفيتش (نوفمبر 1985)، "ستيريو بعد عام واحد"، البث التلفزيوني، ص 76