405ラインテレビシステム

アイルランドで405回線方式が使われ始めたのは1961年（正式には1961年12月31日）で、Telefís Éireannの開局とともに始まったが、国の東部と北部をカバーする2つの主要送信所とその5つの中継局にしか適用されなかった。これは、これらの地域の多くの人々がすでにウェールズや北アイルランドからイギリスの放送を受信するために405回線受信機を持っていたためである。Telefís Éireannの主要規格は625回線で、イギリスが625回線チャンネルを持つようになる2年以上前の1962年の夏にこの方式の使用を開始した。

英国とアイルランドにあった最後の405本の送電線送信機は1985年に停止された。

ドニゴール県にあった最後の405ライン中継局は1982年に停止された。主要送信機はRTÉ 2のために周波数を解放するため1978年に停止され、その後、中継局は地元の625ライン送信機からの標準変換器によって信号を受け取っていた。

RTÉが405ライン同時放送を行っていた最後の5年間は、シンプルなオルシコンコンバーターが使用されていた。これは基本的に、405ラインカメラを625ラインモニターに向けるという方式で、RTÉが以前使用していた高価なシステムコンバーターが使用できなくなったためである。

405ライン方式は、1957年に設立された香港のレディフュージョン・テレビジョン社のケーブルテレビサービスで使用され、香港はテレビ放送が普及した最初のイギリス植民地であり、また最初の中国系住民が多数を占める都市となった。405ライン方式のサービスは1973年に終了し、625ライン方式のPAL方式による無料放送に置き換えられた。

1939年の短い期間、フランスのモントルージュとオランダのアイントホーフェン^{[ 8 ]}、チェコスロバキアとスイス^{[ 9 ]}の局から405ラインの実験的な送信が行われた。

米国が1941年に商業放送用にNTSC 525ラインモノクロ規格を採用した後、互換性のあるカラー放送システムにも対応できるように規格をアップグレードする試みが続けられた。最終的にこれらの試みは成功したが、度重なる試みが一貫して不満足な結果しか生み出さなかったため、1950年に米国連邦通信委員会（FCC）は、コロンビア放送システム（CBS）が過去10年間で開発した代替の405ライン放送システムを商業放送用に正式に承認した。^{[ 10 ]}

このシステムは、毎秒405ライン、144フィールドのモノクロ画像を電子的に送信するフィールドシーケンシャルカラーシステムでした。^{[ 11 ]}カラーは、受信機のスクリーンの前に配置された同期回転する透明な赤緑青ディスクによって機械的に提供されました。

通常の放送チャンネルは405ラインシステムの信号を送信するために使用されましたが、既存の数百万台のNTSC 525ラインテレビ受信機はこれらの送信の音声部分しか正しく処理できなかったため、これらのセットを改造しない限り、画像が乱れて表示されるだけでした。^{[ 10 ]}

CBSは1951年6月25日に「プレミア」というバラエティ番組スペシャルを放送し、405ラインの商用カラー放送を正式に開始したが、わずか4か月後にCBSはカラー放送を終了した。CBSの取り組みは当初から広く受け入れられなかったことで妨げられ、最終的な挫折は年末に米国政府が朝鮮戦争中の資源節約を名目にカラーテレビの製造を一時的に禁止したことだった。^{[ 12 ]}

1953年、FCCはCBSの405ラインカラーシステムの承認を取り消した。代わりに、RCAが開発した改良された、現在では満足のいく第2のNTSC 525ライン規格を承認した。これはカラー放送に対応しつつ、既存の525ラインモノクロテレビとの互換性を維持していた。^{[ 5 ]}

405ラインは、CCIRの放送システム割り当てにおけるシステムAです。音声は、現代のアナログシステムで使用されている周波数変調ではなく、振幅変調を使用しています。さらに、このシステムは1950年4月3日まで5:4のアスペクト比で放送されていましたが、その後、より一般的な4:3フォーマットに変更されました。^{[ 13 ]}

システムAの送信機はすべて、痕跡的な側波帯伝送を使用していたが、ロンドンのアレクサンドラ・パレスだけは例外で、1957年にクリスタル・パレスに取って代わられ閉鎖された。

1930年代半ば以降、フィールド周波数を交流主電源周波数（またはその倍数）に等しくすることが標準的な慣行となっている。ほとんどの国では50 Hz（アメリカ大陸では60 Hz ）である。これは、スタジオ照明では一般的にランプに交流電源が供給され、これらがフィールド周波数と同期していないと、テレビ画像に好ましくないストロボ効果が生じる可能性があるためである。第二に、初期のテレビ受信機の電源回路の平滑化（フィルタリング）はかなり悪く、直流に重畳されたリップルが視覚的な干渉を引き起こす可能性がある。しかし、主な問題は、近くの変圧器やモーターからの迷走磁場によってCRT内の電子ビームが偏向される感受性であった。^{[ 14 ]}画像を主電源周波数にロックすれば、この干渉は少なくとも画面上では静止しており、したがって比較的目立たない。最も初期のテレビセットは主電源変圧器を使用していた。設計段階では、変圧器の迷走磁場がブラウン管内の電子ビームを妨害しないように注意する必要があった。  

インターレース方式では、走査線の正確な位置決めが必要となるため、水平および垂直タイムベースは正確な比率でなければなりません。これは、一方を一連の電子分周回路に通して他方を生成することによって行われます。各分割は奇数で行われます。したがって、ライン周波数とフィールド周波数の間には単純な数学的関係が必要であり、後者は前者を割り切ることによって得られます。1930年代の技術的制約により、この分割処理は、良好な安定性を得るために、できれば7以下の小さな整数を使用してのみ行うことができました。ライン数は、2:1インターレースのため奇数でした。405ライン方式では、垂直周波数が50  Hz（英国の標準交流電源周波数）で、水平周波数が10,125  Hz（50 × 405 ÷ 2、またはフレームレートを使用して25 × 405）であり、405は（3 × 3 × 3 × 3 × 5）から導出されます。

残留側波帯フィルタリングを使用した場合、405ラインのテレビチャンネルの総帯域幅は5MHzとなり 、英国でこれに取って代わった 625ラインのシステムIで必要とされた8MHzよりも大幅に狭くなります。他の国のシステムでは、チャンネルあたり6～14MHzの帯域幅が使用されていました。

VHF周波数帯の使用と狭い帯域幅（AM信号は（VHF低帯域周波数では）帯域幅が狭くなるほどノイズの影響を受けにくくなる）の組み合わせにより、405ライン信号は劣悪な条件下でも良好に受信できた。そのため、比較的少数の送信局でイギリス全土をほぼカバーすることが可能になった。

音声にAM（FMではなく）を使用し、映像変調に正（負ではなく）を使用したことで、405ライン信号は、車両の点火システムなどによって発生する可聴および可視のインパルス干渉を受けやすくなりました。このような干渉は、音声では大きな破裂音として、映像では大きな明るい斑点として現れ、負の映像変調を使用した信号で同様の干渉が発生した場合に見られる暗い斑点よりも、視聴者にとってずっと目立ちました。正の変調では、干渉は同期パルス（送信機出力の0～30%で表される）とほぼ同じ振幅になることが容易にありました。初期のタイムベース回路は信号を識別する能力が低く、映像が乱れてしまいました。対照的に、負の変調同期では、パルスは送信機出力のピーク（出力の70～100%）を表します。その結果、インパルス干渉は、映像の同期に影響を与えるほど大きくなる前に、視覚的な暗い斑点を引き起こしました。干渉が十分に大きければ、映像はおそらく視聴不可能でした。後にフライホイール同期回路が導入されたことで映像は格段に安定したが、それでも正変調に伴ういくつかの問題は解消されなかった。405ライン方式の後継となるテレビシステムのほぼすべてが負変調を採用したのは、まさにこの理由からである。

AGC回路には問題があった。第一世代のAGCは送信信号の平均値を検出するだけであったが、正変調された搬送波のため、ピークパワーはピークホワイトを表し、必ずしも存在するとは限らなかった。そのため、完全に黒い画像の場合、AGC回路は平均搬送波振幅を回復するためにRFゲインを上昇させた。結果として、画面は黒ではなく中間の灰色になった。実際、初期のテレビの総光出力は、画像の内容に関わらずほぼ一定であった。

1950年代半ばまでに、この問題を回避するために、いくつかのメーカーがゲートAGCシステムを導入し始めました。^{[ 15 ]}遅延パルスは、復元されたライン同期信号から生成されました。このパルスはゲートをトリガーし、ライン同期パルスの終了から画像情報の開始までの間に送信される保証された黒レベルである「バックポーチ」中に受信したビデオ信号をサンプリングします。

後のシステムで負変調が導入されたことで問題は簡素化された。なぜなら、搬送波のピーク電力は同期パルス（常に存在することが保証されている）を表すからである。単純なピーク検出器AGC回路は同期パルスの振幅のみを検出し、受信信号の強度を測定する。

405回線システムでは 、多くのセットで10.125kHzの甲高い音が顕著に発生しました。この音は、1秒あたりの回線数に相当します。この高音の甲高い音は、回線出力トランスの磁歪によって発生していました。

これは、陰極線管を使用するテレビによく見られる現象です。CRTベースのテレビシステムはすべてこのようなノイズを発生させますが、後期の規格では1秒あたりの走査線数が多いため、可聴域の上限に近い周波数（PALは15.625kHz  、NTSCは15.734kHz ）が発生し、すべての人が聞き取れるとは限りません。プラズマ、LCD、OLEDなどのディスプレイ技術を使用する最新のテレビは、磁気偏向ビームを1つ使用するのではなく、100万個以上の個別に制御可能な要素で構成されているため、走査信号を生成する必要がなく、この影響は完全に排除されています。 

インターレースを容易にするためのイコライザイジングパルスの欠如は、BBCサービスの開始時に、それが積分器タイプのフィールド同期分離器でのみインターレースの不足を引き起こすだけであり、当時でさえイコライザイジングパルスなしで完全に正確なインターレースを実現する他の多くの回路が存在していたという理由で擁護された。この問題は時折再び提起されたが、1952年に英国無線機器製造者協会と協力して実施された一連のテストにより、イコライザイジングパルスの一般的な必要性はないことが確認された。^{[ 16 ]}

大型テレビ画面では、走査線が細かすぎてCRTの画面全体を100%カバーできなかった。その結果、水平走査線の間に暗い部分ができ、画面の明るさとコントラストが低下した。大型テレビでは、水平方向の鮮明度を損なわずにこの線分離効果を回避するため、高周波で走査スポットを垂直方向にわずかに伸ばすスポットウォブル発振器がよく用いられた。スポットウォブルは、405ライン番組のテレビ録画時にも利用された。