Раздел II.

ВИДЕОМАГНИТОФОНЫ

Глава 1

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ВИДЕОМАГНИТОФОНОВ

1.1. Общие сведения о магнитной видеозаписи

Видеомагнитофон (ВМФ)  устройство, предназначенное для магнит­ной видеозаписи и воспроизведения сигналов видеофонограммы, которая представляет собой сигналограмму, получаемую в результате видеоаудиозаписи.

ВМФ являются наиболее сложным видом БРЭА, отражающим достижения современной технологии во многих отраслях науки и техники.

В основу магнитной видеозаписи положены те же принципы намагничивания носителя и воспроизведение сигнала, что и в магнитной звукозаписи. Однако процесс записи и воспроизведения телевизионных или, как мы их будем называть, видеосигналов более сложен. Это обусловлено более широкой полосой частот видеосигнала, верхняя граничная частота которого равна 6,0 МГц, в отличие от 20 кГц для аудиосигнала.

В основе работы бытовых ВМФ лежит принцип наклонно-строчной записи-воспроизведения информации двумя диаметрально расположенными вращающимися головками (в современных ВМФ число головок достигает от четырех до шести). Запись происходит при значительно более высокой относительной скорости узла «головка-лента», чем при звуковых сигналах. Она получается в результате вращения видеоголовок при одновременном вращении магнитной ленты.

Частота вращения видеоголовок равна частоте смены кадров (полей) видеосигнала, что при сравнительно небольших диаметрах блоков вращающихся головок (БВГ) соответствует линейной скорости вращения видеоголовок порядка 5 м/c.

Применяемые в ВМФ видеоголовки при ширине рабочего зазора 0,4 мкм и скорости движения относительно магнитной ленты 4,84 м/c (скорость записи-воспроизведения) обеспечивают запись видеосигнала с максимальной частотой до 5 МГц. Однако, присущие магнитной записи искажения (паразитная амплитудная модуляция) не позволяют перенести непосредственно на магнитную ленту широкий спектр частот видеосигнала. Поэтому при записи используют частотную модуляцию c переменным индексом модуляции для разных частот. Таким образом, можно записать на магнитную ленту видеосигнал частотой до 2,8 МГц.

Сохранение требуемых временных соотношений достигается применением высокоточных лентопротяжных механизмов (ЛПМ) и систем автоматического регулирования (САР) электродвигателями. Таким образом, бытовой ВМФ представляет собой относительно узкополосное устройство и на нем невозможно записать и воспроизвести видеосигнал без предварительной обработки.

Поэтому, прежде чем говорить о записи и воспроизведении видеосигналов на МЛ, рассмотрим основные факторы, определяющие особенности записи видеосигналов.

1.2. Особенности записи видеосигнала на магнитную ленту

В настоящее время в телевизионном вещании используется в основном один вид записи – магнитный. Быстрыми темпами развивается запись на оптических носителях в форматах Video CD и DVD. Но поскольку магнитная запись является основной для нашего пособия, то об оптической мы поговорим позже.

Запись видео и аудио сигналов на магнитный носитель базируется на одних и тех же принципах. Они основаны на способности ферромагнитных материалов намагничиваться под действием изменяющегося электромагнитного сигнала и сохранять остаточную намагниченность продолжительное время.

Обычно в системах магнитной записи видео сигналов применяют головки, выполненные из ферропласта, сендаста (Fe, Al, Si и пр.). Рабочий зазор делается в виде слоя моноокиси кремния толщиной менее 1 мкм.

Основным отличием магнитной записи видеосигналов от аудиосигналов является необходимость записи широкого частотного диапазона и высокой верхней частоты.

Для звука полоса частот лежит в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Для видеосигналов она в 300 раз больше – от 50 Гц до 6,5 МГц.

Как известно, длина волны записи на магнитном носителе зависит от частоты сигнала и скорости движения носителя относительно записывающего элемента

, (2.1)

где – длина волны записи, м;- скорость движения носителя, м/сек;- частота записываемого сигнала, Гц.

Если для магнитной записи ТВС использовалась бы аппаратура записи звука, то потребовалось бы увеличить скорость движения ленты как минимум до 12 м/сек. Скорость движения в АМФ вам известна – это приблизительно 4 см/сек. Разница очевидна. Скорость в 12 м/сек неприемлема.

Скорость движения ленты можно уменьшить, уменьшив минимальную длину волны записи . Это можно сделать за счет уменьшения рабочего зазора головкиа. Обычно на практике , тогда.

Возможности здесь естественно ограничены, поскольку выполнить рабочий зазор бесконечно малым технологически не представляется возможным. Достигнутые величины зазора составляют 0,2 – 0,4 мкм для современных полупрофессиональных ВМФ.

Важным параметром магнитной записи является АЧХ узла «лента-головка». Как известно, она носит дифференциальный характер. Если скорость движения ленты относительно головки постоянна, а частота записываемого сигнала будет изменяться пропорционально в два раза на октаву, то ЭДС воспроизводимого сигнала тоже возрастает в два раза (на 6 дБ).

В АМФ для преодоления дифференциальных свойств АЧХ и других потерь вводятся дополнительные коррекции и предыскажения. В ВМФ это затруднительно. Необходимый для записи относительный частотный диапазон составляет  10⁵. Современные устройства магнитной записи обеспечивают воспроизведение видеосигналов с мкм. При этом низкочастотные компоненты видеосигнала, т.е.м. Это в 20 раз больше длины рабочей поверхности головки. При фиксированной ЭДС сигнала его низкочастотные компоненты будут иметь амплитуду ниже уровня шумов.