зачем бвг имеют некоторый угол наклона по отношению к магнитной ленте в видеомагнитофонах
Зачем бвг имеют некоторый угол наклона по отношению к магнитной ленте в видеомагнитофонах
БВГ (блок видеоголовок или блок вращающихся головок) можно считать главным узлом любого видеомагнитофона и видеокамеры. Статья рассказывает о его конструкции, классифицирует возможные варианты исполнения, описывает процесс разборки/сборки. Все это, мы надеемся, поможет ремонтникам с большим знанием дела подходить к ремонту такой аппаратуры.
Все последующие успехи в записи телевизионных и других широкополосных сигналов связаны с применением вращающихся с большой скоростью магнитных головок. Впервые такой способ был реализован в 1956 г. в видеомагнитофоне фирмы АМРЕХ (США) с поперечно-строчным способом записи. Скорость протяжки ленты в нем была уменьшена до 39,7 см/с [1].
Не намного отстали и отечественные разработки. В 1959 г. в Ленинграде был показан первый видеомагнитофон, разработанный на заводе “Ленкинап”. Нужно отметить, что в то время аппаратура видеозаписи в США была отнесена к стратегическим товарам и не могла быть продана в страны СЭВ, поэтому первый наш видеомагнитофон был сделан полностью на отечественных элементах и на основе своих разработок.
Дальнейшие достижения в видеозаписи обязаны использованию наклонно-строчного способа записи видеосигналов на ленту, движущуюся с относительно небольшой скоростью. Вначале он был применен в катушечных, а затем и в кассетных аппаратах. Несмотря на многочисленные варианты исполнения, главным узлом (“сердцем”) любого видеомагнитофона был и остается блок вращающихся головок (БВГ). Его используют для записи не только телевизионных, но и звуковых сигналов, а также различной информации в аналоговой и цифровой форме.
В начале 70-х годов для профессиональной записи звука был применен метод импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).
Никакой доработки серийного видеомагнитофона при этом не потребовалось, поскольку двухканальные звуковые стереосигналы преобразовывались приставкой РСМ-1630 в сигналы ИКМ, а затем в псевдотелевизионный сигнал.
С появлением бытовых кассетных видеомагнитофонов такой способ записи звука нашел применение и для бытовых целей.
Приставки ИКМ были широко распространены на внутреннем рынке Японии в начале 80-х годов. Запись звука этим способом используется и в настоящее время в аппаратуре формата HI-8 (в основном в видеокамерах).
Вращающиеся головки для записи только звуковых сигналов применены и в цифровых магнитофонах формата R-DAT (DIGITAL AUDIO TAPE), продажа которых началась в 1987 г. Формат изначально рассматривался как бытовой, однако широкого распространения такие магнитофоны в быту не получили из-за высокой цены.
Тем не менее и в настоящее время магнитофоны R-DAT продолжают выпускать многие фирмы. Рассчитаны они сейчас в основном на применение в профессиональных целях и на любителей высококачественного звуковоспроизведения (фирмы FOSTEX, HHB, SONY, TASCAM и др.).
Естественно, БВГ применены и в бытовых кассетных видеомагнитофонах, и в видеомагнитофонных секциях камкордеров (видеокамер) форматов VHS, VHS-C, VIDEO-8, S-VHS, S-VHS-C, MINI-DV. Следует отметить, что сигналограммы форматов VHS, VHS-C, S-VHS и S-VHS-C одинаковы, т. е. “компактные” варианты не представляют собой в полном смысле отдельные форматы. Однако БВГ в аппаратуре VHS-C/S-VHS-C кардинально отличаются от своих полноразмерных прототипов, поэтому здесь их будем рассматривать как различные форматы.
БВГ служит “сердцем” видеомагнитофонов постольку, поскольку от их характеристик напрямую зависит качество записываемых и воспроизводимых видео, а часто и звуковых сигналов. Отказы и неполадки различных узлов и деталей БВГ — явление нередкое. Поэтому детальное представление особенностей их конструкции и функционирования обязательно для эффективного проведения ремонта и регулировки бытовых видеомагнитофонов и видеокамер.
Конструктивные особенности, геометрические размеры и характеристики БВГ в первую очередь определяются форматом записи.
Если считать от времени появления первых видеомагнитофонов и по наши дни, то можно назвать множество самых различных форматов магнитной записи вращающимися головками.
Некоторые из них получили чрезвычайно широкое распространение, другие, наоборот, остались только на бумаге.
Одно из определений понятия таково: формат записи — это упорядоченное расположение на поверхности ленты строчек и дорожек, намагниченных под действием разнообразных сигналов, обеспечивающее выполнение принципа взаимозаменяемости и однозначно указывающее на способ осуществления записи и воспроизведения информации [2].
Наиболее значимые форматы обычно зарегистрированы в МЭК — международной электротехнической комиссии (IEC).
В 90-е годы появились цифровые форматы. Борьбу за их широкое внедрение ведут известнейшие фирмы SONY (DIGITAL BETACAM, BETACAM-SX, DVCAM), MATSUSHITA (PANASONIC-DS, D5, DV, DVCPRO), JVC (DIGITAL-S). Это речь идет о профессиональных форматах. Что касается бытовых, то здесь ситуация определилась, и большинство фирм-производителей выпускают аппаратуру формата MINI-DV (преимущественно видеокамеры).
К сожалению, у нас бытовые цифровые видеокамеры, и тем более видеомагнитофоны, не получили пока заметного распространения из-за высокой цены (1000 долл. и более). Кроме того, для полноценного использования их возможностей нужен хороший компьютер с платой захвата. Кассеты MINI-DV втрое дороже кассет HI-8, что, естественно, еще более затрудняет распространение такой аппаратуры. Учитывая это, рассмотрим только БВГ, применяемые в широко распространенной бытовой видеоаппаратуре форматов VHS/VHS-C/S-VHS/S-VHS-С, VIDEO-8, HI-8.
Выполнение требований, задаваемых форматом, может быть достигнуто различными способами, поэтому конструкции БВГ отличаются большим разнообразием. Поскольку при проведении ремонта, в частности при замене видеоголовок, требуется четкое представление о конструкции конкретного БВГ, порядке его разборки/сборки и особенностях технического обслуживания, целесообразно провести классификацию конструктивных исполнений различных изготовителей.
Независимо от фирмы, БВГ содержат следующие узлы: верхний цилиндр (ВЦ), на котором установлены магнитные головки; вращающийся трансформатор (ВТ); нижний цилиндр (НЦ), наклонно размещенный на станине ЛПМ; бесконтактный двигатель постоянного тока (БДПТ) электропривода БВГ. В некоторых моделях видеомагнитофонов фирмы TOSHIBA в БВГ входит и предварительный усилитель с питающим его электрогенератором (TOSHIBA V856G и др.). Фирма JVC включила
В большинстве восьмимиллиметровой аппаратуры используют БВГ диаметром 40 мм. В видеокамерах применяют также и БВГ диаметром 26,7 мм (SONY — CCD-TR505E и др.). От диаметра БВГ зависит угол его обхвата лентой: в VHS/S-VHS — 180°, VHS-C — 270°, VIDEO-8/HI-8 — 22 0 ° (при диаметре 26,7 мм — почти 360°).
Из всего многообразия конструкций БВГ можно выделить (по мнению автора) семь условных вариантов (типов) с отличающимися техническими решениями, шесть из которых охарактеризованы в таблице.
К седьмому типу отнесены специальные конструкции БВГ с вращающимися предусилителями, с так называемыми подвижными видеоголовками, переменным углом наклона и т. п.
На рис. 1 показаны БВГ первых трех типов, из которых тип 1 используют в формате VIDEO-8 при диаметре БВГ 40 мм, а тип 2 и 3 — в форматах VHS/S-VHS при диаметре БВГ 41,33 и 62 мм соответственно.
Конкретные наименования БВГ каждая фирма классифицирует по-своему. Маркировку на них обычно не наносят, поскольку это — сборный узел. Даже маркировка ВЦ имеется далеко не всегда, а тем более — НЦ и ВТ. Однако, располагая информацией о применяемости узлов БВГ, во многих случаях можно подобрать аналоги для трудно поддающихся ремонту аппаратов (так называемых отказных). Искать такие сведения в литературе практически не имеет смысла, так как фирмы-изготовители неохотно предоставляют подобную информацию для общего доступа. Поэтому весьма полезно ремонтникам и практикующим радиолюбителям записывать маркировки узлов ремонтируемой аппаратуры в собственный архив.
ВЦ и тем более сами БВГ весьма дороги, а зачастую и дефицитны настолько, что в некоторых случаях при их поломке видеомагнитофоны, и особенно видеокамеры, становятся совершенно неремонтопригодными или стоимость ремонта нереальна для владельцев. Поэтому при проведении работ по разборке/сборке БВГ следует соблюдать особую осторожность.
Во многих моделях видеомагнитофонов PANASONIC с БВГ типа 3 нередко возникают неполадки, связанные с высыханием смазки, загрязнением и износом подшипников скольжения.
При этом появляется механический рокот, изображение как бы качается по горизонтали, выключаются каналы стереозвука и т. п.
Как правило, такие дефекты можно устранить, для чего требуется разборка/сборка БВГ. Перед ее началом необходимо обязательно зафиксировать ВЦ прокладкой, вставив ее в зазор между ВЦ и НЦ.
Для такой цели подойдет, например, лезвие безопасной бритвы в упаковке.
Начинают разборку с вывинчивания трех винтов крепления 1, показанных на рис. 1, причем токосъемник общего провода должен быть предварительно снят. К шлицам этих винтов в общем случае необходима специальная отвертка, однако можно использовать торцевой шестигранный ключ диаметром 1,6 или 1,5 мм. Наборы таких ключей бывают в продаже на радиорынках (например, набор VIDEO SERVICE TOOL VHS/BETA 8034-549-11 и т. п.).
Затем удаляют крышку 2, служащую одновременно верхним опорным подшипником скольжения. Следует иметь в виду, что магнит 1 ротора двигателя, показанного на рис. 3 в разъединенном состоянии, плотно притянут к статору 4, поэтому вращать ВЦ ни в коем случае нельзя (ранее вставленная прокладка предохраняет видеоголовки от порчи).
Следующая операция — снятие разрезной фиксирующей шайбы, находящейся под крышкой 2 (см. рис. 1). Для ее удаления в общем случае нужно специальное приспособление, но можно использовать и миниатюрные плоскогубцы или пинцет. Ширина их наконечников должна быть не более 1,6 мм. Часто практикуемое выковыривание шайб отвертками не рекомендуется, так как это обычно приводит к порче втулки ротора двигателя, сделанной из алюминиевого сплава, после чего нормальной работы аппаратов, особенно стереофонических и монтажных, удается добиться очень редко из-за нарушения соосности ВЦ и НЦ и появления эксцентриситета.
Дальнейший этап — снятие ВЦ с роторами двигателя и ВТ. Делать это нужно очень осторожно, не нарушая соосности, чтобы не повредить хрупкие ферритовые магнитопроводы ВТ и его обмотки. Затем очищают от грязи стальной несущий вал 3 (рис. 3) и внутреннюю поверхность втулки подшипников скольжения 2 спирто-бензиновой смесью (или спиртом, или бензином) и смазывают подшипники небольшим количеством масла для швейных машин (предпочтительно очищенных сортов или, так называемое, часовое).
После этого устанавливают ВЦ в исходное положение, не забыв вставить фиксирующую прокладку. Возвращать на место разрезную шайбу не обязательно, так как магнит ротора с вполне достаточной силой притягивается к основанию. И наконец, закрывают вал крышкой 2 (см. рис. 1), предварительно очистив и смазав ее внутреннюю поверхность специальной незагустевающей смазкой (морлитоном, очищенным вазелином и т. п., смазку для автомобилей использовать нельзя). Крепежные винты 1 завинчивают и затягивают постепенно и поочередно, чтобы не допустить перекоса крышки.
В большинстве случаев проделанных операций оказывается вполне достаточно для восстановления нормальной бесшумной работы БВГ. В редких случаях может потребоваться полировка внутренней поверхности подшипников 2 (рис. 3) жгутом из хлопчатобумажной ткани, натертой полировочной пастой.
Похожую конструкцию имеют и БВГ типа 2. В разобранном виде он показан на рис. 4. Разбирают его после вывинчивания винтов 3 и снятия крышки 4 (см. рис 1). Отличия от БВГ типа 1 заключаются в отсутствии разрезной фиксирующей шайбы и в соединении выводов видеоголовок ВЦ 4 (рис. 4) с обмотками ротора ВТ 1 через пружинные позолоченные контакты (в БВГ типа 1 — паяные соединения). На рис. 4 видны также ротор двигателя 2, несущий вал 3 и втулка подшипника 5.
Особенности конструкции и способы разборки/сборки БВГ типа 5 рассмотрены в [3], а других типов — в альбомах “ЛПМ видеомагнитофонов и видеокамер, ремонт, регулировка”, продающихся на радиорынках.
Наибольшее число отказов БВГ, в том числе из-за естественного износа, приходится на ВЦ. Их конструкций и типов насчитывается многие десятки. Информация по их применению и взаимозаменяемости представляет большой практический интерес как для ремонтников, так и для радиолюбителей. Об этом будет рассказано в других публикациях.
1. Седов С. А. Индивидуальные видеосредства. — Киев: Наукова Думка, 1990, с. 590,591.
3. Петропавловский Ю. Видеотехника формата VHS. Технологические недостатки массовых видеомагнитофонов, их устранение. — Радио, 1998, № 7, с. 6—8.
Зачем бвг имеют некоторый угол наклона по отношению к магнитной ленте в видеомагнитофонах
Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Архив статей и поиск
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте
Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)
Алфавитный указатель статей в книгах и журналах
Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Викторина онлайн
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Голосования
▪ Карта сайта
Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов
Техническое обеспечение:
Михаил Булах
Программирование:
Данил Мончукин
Маркетинг:
Татьяна Анастасьева
При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua
сделано в Украине
БВГ: Характеристики, особенности эксплуатации и ремонта
БВГ (блок видеоголовок или блок вращающихся головок) можно считать главным узлом любого видеомагнитофона и видеокамеры. Автор публикуемой статьи рассказывает о его конструкции, классифицирует возможные варианты исполнения, описывает процесс разборки/сборки. Все это, мы надеемся, поможет ремонтникам с большим знанием дела подходить к ремонту такой аппаратуры.
Все последующие успехи в записи телевизионных и других широкополосных сигналов связаны с применением вращающихся с большой скоростью магнитных головок. Впервые такой способ был реализован в 1956 г. в видеомагнитофоне фирмы АМРЕХ (США) с поперечно-строчным способом записи. Скорость протяжки ленты в нем была уменьшена до 39,7 см/с [1 ].
Не намного отстали и отечественные разработки. В 1959 г. в Ленинграде был показан первый видеомагнитофон, разработанный на заводе «Ленкинап». Нужно отметить, что в то время аппаратура видеозаписи в США была отнесена к стратегическим товарам и не могла быть продана в страны СЭВ, поэтому первый наш видеомагнитофон был сделан полностью на отечественных элементах и на основе своих разработок.
Дальнейшие достижения в видеозаписи обязаны использованию наклонно-строчного способа записи видеосигналов на ленту, движущуюся с относительно небольшой скоростью. Вначале он был применен в катушечных, а затем и в кассетных аппаратах. Несмотря на многочисленные варианты исполнения, главным узлом («сердцем») любого видеомагнитофона был и остается блок вращающихся головок (БВГ). Его используют для записи не только телевизионных, но и звуковых сигналов, а также различной информации в аналоговой и цифровой форме.
В начале 70-х годов для профессиональной записи звука был применен метод импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Практически он был опробован в системе, состоящей из кассетного видеомагнитофона формата U-MATIC и преобразователя РСМ-1630 фирмы SONY Никакой доработки серийного видеомагнитофона при этом не потребовалось, поскольку двухканальные звуковые стереосигналы преобразовывались приставкой РСМ-1630 в сигналы ИКМ, а затем в псевдотелевизионный сигнал. С появлением бытовых кассетных видеомагнитофонов такой способ записи звука нашел применение и для бытовых целей. Приставки ИКМ были широко распространены на внутреннем рынке Японии в начале 80-х годов. Запись звука этим способом используется и в настоящее время в аппаратуре формата HI-8 (в основном в видеокамерах).
Вращающиеся головки для записи только звуковых сигналов применены и в цифровых магнитофонах формата R-DAT (DIGITAL AUDIO ТАРЕ), продажа которых началась в 1987 г. Формат изначально рассматривался как бытовой, однако широкого распространения такие магнитофоны в быту не получили из-за высокой цены. Тем не менее и в настоящее время магнитофоны R-DAT продолжают выпускать многие фирмы. Рассчитаны они сейчас в основном на применение в профессиональных целях и на любителей высококачественного звуковоспроизведения (фирмы FOSTEX, ННВ, SONY, TASCAM и др.).
Естественно, БВГ применены и в бытовых кассетных видеомагнитофонах, и в видеомагнитофонных секциях камкордеров (видеокамер) форматов VHS, VHS-C, VIDEO-8, S-VHS, S-VHS-C, MINI-DV. Следует отметить, что сигналограм-мы форматов VHS, VHS-C, S-VHS и S-VHS-C одинаковы, т. е. «компактные» варианты не представляют собой в полном смысле отдельные форматы. Однако БВГ в аппаратуре VHS-C/S-VHS-C кардинально отличаются от своих полноразмерных прототипов, поэтому здесь их будем рассматривать как различные форматы.
В 90-е годы появились цифровые форматы. Борьбу за их широкое внедрение ведут известнейшие фирмы SONY (DIGITAL ВЕТАСАМ, BETACAM-SX, DVCAM), MATSUSHITA (PANASONIC-D3, D5, DV, DVCPRO), JVC (DIGITAL-S). Это речь идет о профессиональных форматах. Что касается бытовых, то здесь ситуация определилась, и большинство фирм-производителей выпускают аппаратуру формата MINI-DV (преимущественно видеокамеры).
К сожалению, у нас бытовые цифровые видеокамеры, и тем более видеомагнитофоны, не получили пока заметного распространения из-за высокой цены (1000 долл. и более). Кроме того, для полноценного использования их возможностей нужен хороший компьютер с платой захвата. Кассеты MINI-DV втрое дороже кассет HI-8, что, естественно, еще более затрудняет распространение такой аппаратуры. Учитывая зто, рассмотрим только БВГ, применяемые в широко распространенной бытовой видеоаппаратуре форматов VHS/VHS-C/S-VHS/S-VHS-С, VIDEO-8, HI-8.
Выполнение требований, задаваемых форматом, может быть достигнуто различными способами, поэтому конструкции БВГ отличаются большим разнообразием. Поскольку при проведении ремонта, в частности при замене видеоголовок, требуется четкое представление о конструкции конкретного БВГ, порядке его разборки/сборки и особенностях технического обслуживания, целесообразно провести классификацию конструктивных исполнений различных изготовителей.
Из всего многообразия конструкций БВГ можно выделить (по мнению автора) семь условных вариантов (типов) с отличающимися техническими решениями, шесть из которых охарактеризованы в таблице. К седьмому типу отнесены специальные конструкции БВГ с вращающимися предусилителями, с так называемыми подвижными видеоголовками, переменным углом наклона и т. п.
ВЦ и тем более сами БВГ весьма дороги, а зачастую и дефицитны настолько, что в некоторых случаях при их поломке видеомагнитофоны, и особенно видеокамеры, становятся совершенно неремонтопригодными или стоимость ремонта нереальна для владельцев. Поэтому при проведении работ по разборке/сборке БВГ следует соблюдать особую осторожность.
Во многих моделях видеомагнитофонов PANASONIC с БВГ типа 3 нередко возникают неполадки, связанные с высыханием смазки, загрязнением и износом подшипников скольжения. При этом появляется механический рокот, изображение как бы качается по горизонтали, выключаются каналы стереозвука и т. п. Как правило, такие дефекты можно устранить, для чего требуется разборка/сборка БВГ. Перед ее началом необходимо обязательно зафиксировать ВЦ прокладкой, вставив ее в зазор между ВЦ и НЦ. Для такой цели подойдет, например, лезвие безопасной бритвы в упаковке.
Начинают разборку с вывинчивания трех винтов крепления 1, показанных на рис. 1, причем токосъемник общего провода должен быть предварительно снят. К шлицам этих винтов в общем случае необходима специальная отвертка, однако можно использовать торцевой шестигранный ключ диаметром 1,6 или 1,5 мм. Наборы таких ключей бывают в продаже на радиорынках (например, набор VIDEO SERVICE TOOL VHS/BETA 8034-549-11 и т. п.).
Затем удаляют крышку 2, служащую одновременно верхним опорным подшипником скольжения. Следует иметь в виду, что магнит 1 ротора двигателя, показанного на рис. 3 в разъединенном состоянии, плотно притянут к статору 4, поэтому вращать ВЦ ни в коем случае нельзя (ранее вставленная прокладка предохраняет видеоголовки от порчи).
После этого устанавливают ВЦ в исходное положение, не забыв вставить фиксирующую прокладку. Возвращать на место разрезную шайбу не обязательно, так как магнит ротора с вполне достаточной силой притягивается к основанию. И наконец, закрывают вал крышкой 2 (см. рис. 1), предварительно очистив и смазав ее внутреннюю поверхность специальной незагустеваю-щей смазкой (морлитоном, очищенным вазелином и т. п., смазку для автомобилей использовать нельзя). Крепежные винты 1 завинчивают и затягивают постепенно и поочередно, чтобы не допустить перекоса крышки.
В большинстве случаев проделанных операций оказывается вполне достаточно для восстановления нормальной бесшумной работы БВГ. В редких случаях может потребоваться полировка внутренней поверхности подшипников 2 (рис. 3) жгутом из хлопчатобумажной ткани, натертой полировочной пастой.
Наибольшее число отказов БВГ, в том числе из-за естественного износа, приходится на ВЦ. Их конструкций и типов насчитывается многие десятки. Информация по их применению и взаимозаменяемости представляет большой практический интерес как для ремонтников, так и для радиолюбителей. Об этом будет рассказано в других публикациях.
Смотрите другие статьи раздела Телевидение.
Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.
Устройство видеомагнитофона
К аппаратуре для магнитной записи и воспроизведения изображения и звука относятся видеомагнитофоны (ВМ), видеоплейеры (ВП) и видеокамеры (ВК). Видеоаппаратура получила в последние годы широкое распространение, используется она совместно с другими устройствами (телевизором, видеопроектором и др.).
В основу магнитной видеозаписи положены те же принципы намагничивания носителя, воспроизведения сигнала, что и при магнитной звукозаписи. Однако специфика видеосигнала, несущего гораздо больший объем информации, чем звуковой, обусловила появление ряда дополнительных требований к видеомагнитофонам по сравнению с аппаратурой звукозаписи.
Интервал звуковых частот не превышает 20 кГц, а высококачественная запись полного цветового видеосигнала системы SECAM должна осуществляться в полосе частот до 6 МГц. Очевидно, для записи таких широкополосных сигналов должна быть значительно повышена скорость движения ленты по сравнению со скоростью в звуковых магнитофонах.
Техническая реализация столь высокой скорости при использовании неподвижной головки, как при записи звука, затруднительна и технологически нецелесообразна, так как требует большого расхода магнитной ленты. Поэтому в современных ВМ для записи видеосигнала используется способ наклоннострочной записи вращающимися головками, которые, обеспечивая необходимую высокую скорость ленты относительно головок, в то же время позволяют ограничить абсолютную линейную скорость ленты приемлемой величиной. При наклоннострочной записи абсолютная скорость ленты в ВМ часто даже ниже, чем в магнитофонах.
Каждый ВМ состоит из следующих основных функциональных блоков:
♦ блока сопряжения ВМ с телевизионным приемником. Он состоит из распределителя радиочастотных сигналов с входами для подключения телевизионной антенны и ультракоротковолнового передатчика;
♦ блока лентопротяжного механизма (ЛПМ), с помощью которого осуществляется перемещение магнитной ленты относительно всех магнитных головок ВМ;
♦ блока записи-воспроизведения звука. Канал записи-воспроизведения звукового сопровождения подобен каналу, реализуемому в обычном звуковом магнитофоне;
♦ блока записи-воспроизведения изображения. Изображение записывается синхронно со звуком. В видеоканал входят модулятор, усилитель и демодулятор. Входной сигнал поступает на модулятор, где он модулирует по частоте вырабатываемую генератором несущую частоту. Модулированный сигнал после усиления поступает на видеоголовки, с помощью которых запись фиксируется на магнитной ленте. При воспроизведении частотно-модулированный сигнал снимается с магнитной ленты видеоголовкой и поступает на усилитель, а затем на демодулятор, откуда выделенный видеосигнал подается на телевизор для преобразования в оптическое изображение;
♦ блока САР (система автоматического регулирования), обеспечивающего движение видеоголовок относительно магнитной ленты в соответствии с заданным форматом. Для этого применяются две системы автоматического регулирования, которые синхронизируют движение магнитной ленты в
тракте лентопротяжного механизма и вращение ротора блока видеоголовок (БВГ). В процессе записи первая система САР обеспечивает стабилизацию частоты вращения двигателя ведущего вала, т.е. скорость движения магнитной ленты. Эта САР также вырабатывает и записывает сигнал управления, синхронизирующий движение ленты в режиме воспроизведения.
Вторая САР обеспечивает такое вращение двигателя БВГ, при котором происходит совпадение одной из двух видеоголовок с началом дорожки записи на магнитной ленте.
Блок САР обеспечивает выполнение двух необходимых функций: протяжку магнитной ленты с номинальной и постоянной скоростью и вращение БВГ с постоянной частотой и начальной фазой; блок микропроцессорного управления обеспечивает формирование жестких последовательных команд, управляющих ЛПМ видеомагнитофона, защищающих его от
эксплуатации в непредусмотренных ситуациях, которые определяют по состоянию датчиков, находящихся в блоках ЛПМ и САР: например, включение не должно происходить в условиях повышенной влажности окружающей среды, при неправильно вставленной в ЛПМ кассете или обрыве в цепи питания автостопа.
В процессе работы микро-ЭВМ последовательно опрашивает датчики и обеспечивает защиту магнитной ленты от повреждений и надежность ВМ в целом.
Лентопротяжный механизм (ЛПМ) видеомагнитофонов принципиально отличается от ЛПМ звуковых магнитофонов наличием блока вращающихся видеоголовок (БВГ), в который входит барабан с закрепленными на нем видеоголовками.
Для лучшего разделения звукового и видеосигналов рабочие зазоры головок, которые их записывают, развернуты относительно друг друга на некоторый угол (азимутальный угол).
В ВМ, как и в магнитофоне, магнитная лента сматывается с подающей катушки на приемную (см. рис.), а приводится в движение ведущим валом, к которому она прижимарис. Обобщенная функциональная схема видеомагнитофона формата VHS
ется обрезиненным прижимным роликом. Для создания требуемого натяжения ленты служат рычаги натяжения. Головки стирания, записи и воспроизведения звука располагаются по одну сторону от БВГ, при этом в звуковых каналах ВМ обычно используются универсальные головки записи/воспроизведения. Звуковые сигналы записываются обычно на про-
дольной дорожке по верхнему краю ленты, а по ее нижнему краю на продольной дорожке головкой канала управления записываются специальные управляющие сигналы, предназначенные для управления системой автоматического регулирования скорости движения ленты (САР-СЛ).
На рис. показано расположение дорожек магнитной записи на ленте. Как видно, видеосигнал записывается практически по всей ширине ленты на наклонных дорожках, поэтому способ записи и называется наклоннострочным.
Чтобы наряду со звуковыми сигналами записывать и сигналы изображения, необходимо усложнить не только ЛПМ, но и стуктуру магнитной ленты.
Видеокассета с находящейся в ней магнитной лентой является одним из важнейших функциональных элементов ВМ,
в значительной степени влияющим на качественные, эксплуатационные и экономические показатели видеозаписи. Магнитные ленты для видеозаписи имеют в принципе такое же устройство, как и ленты для звукозаписи, исторически появившиеся первыми, а именно состоят из двух основных слоев: гибкой основы и рабочего слоя (см. рис., а). Чтобы наряду со звуковыми сигналами качественно 
записывать сигналы изображения, структура магнитной видеоленты усложнена по сравнению с лентой, предназначенной только для звукозаписи, т.е. кроме основных слоев видеолента имеет слои дополнительные (см. рис., б):
♦ защитный слой на поверхности рабочего слоя, служащий для защиты рабочего слоя от механического износа, для улучшения транспортирования ленты и дополнительно для предотвращения статической электризации носителя;
♦ обратный слой на тыльной (противоположной от рабочего) стороне ленты, служащий для улучшения транспортирования ленты в лентопротяжном тракте и качества намотки ленты в рулон; может быть антистатическим;
»♦ промежуточный подслой между основой и обратным слоем служит для улучшения адгезии (сцепления) рабочего и обратного слоев с основой.
Рабочий магнитный слой может состоять из двух слоев, имеющих различные магнитные свойства.
Видеосигналы очень высокой частоты записываются в рабочем магнитном слое у самой его поверхности, поэтому нет смысла делать весь рабочий слой одинаковым, так как только у поверхности он должен содержать самые мелкие частицы, а в глубине могут быть и более крупные, которые обеспечат лучшую передачу относительно низких частот, например, лента фирмы FUJI с маркировкой Dolby coating, где верхний рабочий слой имеет толщину 0,5 мкм, а нижний — 3,5 мкм.
Конструкция современной высококачественной видеокассеты относительно сложна, что обусловлено высокими требованиями, предъявляемыми к равномерности и точности движения магнитной ленты в видеомагнитофоне, и имеет общие для всех форматов узлы. Внутри пластмассового корпуса размещаются катушки для сматывания и наматывания магнитной ленты, а также элементы механизма транспортирования ленты: направляющие элементы (ролики, стойки), элементы, передающие движение (зубчатые шестеренки и др.) Заряжается в ВМ видеокассета одним нажатием руки, что значительно упрощает его обслуживание. Кроме того, видеокассета защищает магнитную ленту от повреждений и загрязнений, способствуя повышению качества записи, облегчает применение очень тонких магнитных лент, позволяет автоматизировать составление и передачу видеопрограмм.
Видеокассеты оцениваются несколькими показателями:
♦ средним числом выпадений сигнала;
♦ относительным по отношению к типовой магнитной ленте уровнем сигнал/шум в каналах яркости и цветности;
♦ наработкой на отказ (подробно об этих показателях см. ГОСТ 29271-91).
По конкретным значениям параметров видеокассеты подразделяются на четыре категории (по степени убывания качества): Супер (SH), Экстра (Н), Прима (Р), Стандарт (ST).
Основные параметры, по которым главным образом оперативно оцениваются видеокассеты, это выпадения сигнала и относительный уровень сигнал/шум.
Выпадением сигнала (drop outs) называется случайное мгновенное уменьшение сигнала с видеоголовки, которое
проявляется в виде мелькающих светлых и темных продольных черточек. Следует отметить, что выпадение сигналов связано как с качеством изготовления носителей, так и с условиями их эксплуатации и хранения.
Если в некоторый момент времени происходит случайный спад амплитуды более чем на 12—20 дБ от среднего значения уровня воспроизводимого сигнала и этот спад наблюдается в течение 5—20 мкс, то он фиксируется как выпадение сигнала. Нормируют выпадения сигнала по количеству выпадений в минуту, которое для формата VHS на высококачественных лентах должно быть не более 20.
Шумами магнитной ленты называют паразитные сигналы, которые в той или иной мере искажают сигналы полезной информации. Модуляционный шум носителя обусловлен неоднородностью внутренней и поверхностной структуры носителя, а также нестабильностью скорости его движения. Модуляционный шум не накладывается на полезный сигнал, а модулирует его, вызывая паразитную амплитудную модуляцию полезного сигнала, которая проявляется в виде перемещающихся по вертикали разноокрашенных, меняющихся по интенсивности полос.
Маркировка видеокассет обычно содержит:
♦ название формата магнитной видеозаписи, для которого она предназначена;
♦ длительность записи-воспроизведения в мин;
♦ характеристику качества, обозначенную буквенным кодом, например: HG (High Grade) — высокий уровень.
На российском рынке сегодня широко представлены видеокассеты ведущих зарубежных фирм. Приведем краткую характеристику нескольких из них.
MAXELL GX180 — по совокупности параметров соответствует категории качества «Прима». Предназначена для записи сюжетов, не требующих архивного хранения. Формат записи: VHS. Время записи-воспроизведения — 180 мин. Очень малое число выпадений и их не очень значительная средняя
длительность позволяют получить вполне чистую, без «прочерков» картинку.
SONY Excellence Hi-Fi Excellence Video Cassete E180VHFF— по совокупности параметров соответствует категории качества «Экстра». Предназначена для записи сюжетов, где может потребоваться архивное хранение. Формат записи: VHS. Время записи-воспроизведения — 180 мин. Имеет малое число выпадений, длительность которых легко компенсируют соответствующие устройства ВМ.
SONY HG-90 — по совокупности параметров соответствует категории качества «Прима». Предназначена для записи оригинальных сюжетов и может быть использована для длительного хранения. Формат записи: Video 8. Время записи-воспроизведения — 90 мин. Разновидности видеокассет по времени записи-воспроизведенйя — 30, 60, 90 и 120 мин.
Система САР. Особенностью ВМ по сравнению со звуковыми магнитофонами является не только наличие БВГ, но и обязательное использование специальных систем автоматического регулирования (САР) скоростей ленты и вращения БВГ.
Для того чтобы строго выдерживать фазы записываемых и воспроизводимых видеосигналов относительно строк записи и моментов переключения, частота вращения барабана с закрепленными на нем видеоголовками и их положение по отношению к магнитной ленте должны быть строго определенными как при записи, так и при воспроизведении. Для обеспечения этого служат САР.
Именно САР обеспечивает движение видеоголовок точно по дорожкам записи видеосигнала 1 и необходимую начальную установку фазы вращения скоростного двигателя. Для этого в САР в качестве информации о движении ленты поступают импульсы, воспроизводимые с дорожки канала управления, а в качестве информации о действительном положении видеоголовок — соответствующие импульсы с тахо-датчика скоростного двигателя.
Все перечисленные выше операции позволяют записывать сигнал таким образом, что полученную видеограмму можно воспроизводить на любом ВМ такого же формата записи. Несмотря на то что во всех бытовых ВМ используется практически один и тот же принцип магнитной записи, в каждом из отдельных форматов используется свой нормированный способ записи.
Форматы видеозаписи. Расположение строчек записи сигнала изображения на магнитной ленте, а также дорожек записи сигналов звукового сопровождения и вспомогательного сигнала управления вместе с описанием способа записи получило название «формата записи», определяющего конкретные особенности данного типа видеомагнитофона.
Betamax — первый стандартизированный бытовой формат аналоговой кассетной видеозаписи. В нем, как и в других форматах, записывается композитный 1 ТВ-сигнал, а цветовая поднесущая перенесена по шкале частот ниже полосы ЧМ-сигнала яркости; применяется азимутальная запись.
VHS — Video Home System — наиболее распространенный формат бытовой видеозаписи. Появился вскоре после Betamax. В мире более 80% потребителей пользуются аппаратурой с этим форматом.
К достоинствам этого формата относятся возможность воспроизведения на наиболее распространенных видеомагнитофонах и наибольшая продолжительность записи-воспроизведения — до 480 мин при замедленной скорости. К недостаткам следует отнести невысокую четкость изображения (около 240 телевизионных линий (тал) по горизонтали) и монофонический звук.
Запись сигнала изображения в ВМ формата VHS производится с помощью двух (или четырех) вращающихся видеоголовок, расположенных под углом 180° (или 90° при записи 4 головками) на барабане диаметром 62 мм (41,33 мм при 4-х головках). Скорость вращения барабана — 1500 об/мин (2250 об/мин), скорость движения ленты — 23,39 мм/с. Скорость движения головки относительно ленты — 4,86 м/с. Для защиты от взаимного проникновения сигналов с соседних дорожек запись производится видеоголовками, рабочие зазоры которых ориентированы на угол, составляющий приблизительно 6° от перпендикуляра к направлению движения ленты (азимутальный угол).
В формате VHS используется обычная видеокассета с шириной ленты 12,65 мм.
Видеомагнитофоны VHS имеют еще одну особенность. Модели, имеющие дополнительно к двум основным еще одну или две дополнительные видеоголовки, могут обеспечивать режимы работы SP, LP и ЕР.
Режим SP (Standard Play) — основной режим, характеризующийся номинальной скоростью движения ленты и максимально возможным качеством записи (PAL, SECAM — 23,39 мм/с; NTSC — 33,5 мм/с).
В режиме LP (Long Play) продольная скорость ленты уменьшается (PAL, ME SECAM — 11,7 мм/с; NTSC — 16,67 мм/с), соответственно изменяется скорость записи и ухудшаются качественные показатели.
Самая низкая скорость обеспечивается в режиме ЕР (Elong Play) (NTSC — 11,12 мм/с).
Скоростями определяется и время записи-воспроизведения (SP, LP) кассет с лентой одинаковой длины.
На базе формата VHS был разработан формат VHS-C. В нем применена кассета, имеющая объем в четыре раза меньше объема кассеты VHS и более чем в четыре раза легче. Кассеты формата VHS-C получили название компакт-видеокассет, или видеокассет С.
Применение таких кассет позволило значительно уменьшить размеры и массу видеомагнитофонов, а формат видеофонограммы при этом остался прежним. Благодаря этому записи, сделанные на видеомагнитофонах формата VHS-C, могут воспроизводиться на любом видеомагнитофоне формата VHS, при этом необходимо использовать специальный переходной адаптер, габаритные размеры которого в точности совпадают с габаритными размерами кассеты VHS. В этот адаптер вкладывается кассета VHS-C перед воспроизведением ее на видеомагнитофоне формата VHS, и, находясь внутри адаптера, она вставляется в видеомагнитофон формата VHS.
Дальнейшее развитие бытовой видеотехники было направлено на повышение качественных характеристик воспроизводимого изображения. Предложенный в 1988 г. фирмой PANASONIC формат S-VHS (Super VHS) характеризуется повышением разрешающей способности до 400 твл, высоким отношением сигнал/шум и малыми перекрестными помехами. Преимущества формата S-VHS достигнуты за счет расширения полосы частот сигнала яркости. Звук — стереофонический.
Скорость движения ленты в ВМ формата S-VHS такая же, как в ВМ формата VHS. Запись сигналов звукового сопровождения аналогична записи в формате VHS.
ВМ формата S-VHS, как и аппараты VHS, могут работать в стандартных режимах записи/воспроизведения (SP, LP и ЕР).
Запись в формате S-VHS производится на кассеты, укомплектованные металлопорошковой лентой. Для автоматического определения формата кассеты в последней на донышке выполнено специальное идентификационное отверстие (JD).
Видеофонограммы формата S-VHS могут воспроизводиться только на ВМ формата S-VHS. Видеофонограммы формата VHS можно воспроизводить на ВМ как формата VHS, так и формата S-VHS. На видеокассетах формата VHS могут быть записаны видеофонограммы только формата VHS.
Аналогично портативным видеомагнитофонам формата VHS-C разработан формат S-VHS-C.
«Видео-8 (V-8)». Это формат с малым размером видеокассеты с магнитной лентой 8 мм; (95x63x14 мм), первый, в
котором наряду с металлопорошковой лентой (тип MP) началось широкое практическое применение металлонапыленной магнитной ленты (тип ME). Ленты MP и ME в указанной видеокассете имеют длительность записи-воспроизведения до 2-х часов; лента ME обеспечивает лучшее качество изображения.
Hi-8. Логическим продолжением формата V-8 стал формат Hi-8 фирмы SONY. В результате примененных новых схемотехнических решений в формате Hi-8 разрешающая способность повышена до 400 твл, снижены перекрестные помехи между каналами сигналов яркости и цветности, уменьшены шумы по полю изображения.
Это усовершенствованный вариант предыдущего формата, наиболее качественный среди бытовых форматов.
Дальнейшее развитие бытовых видеомагнитофонов направлено на повышение разрешающей способности по горизонтали до 500 твл.