Аналоговые форматы видеозаписи

1.2 Видеомагнитофон «Электроника ВМ-12»

Электроника ВМ-12 — первый советский бытовой кассетный видеомагнитофон формата VHS, рисунок 1.3 [2].

Рисунок 1.3 – Электроника ВМ-12
Видеомагнитофон имел вертикальную (т. н. контейнерную) загрузку видеокассеты, восьмиканальный тюнер с БВТП на потенциометрах, цифровые часы с таймером (4 программы, 14 суток), механический счётчик расхода ленты.
Магнитофон позволял записывать цветные и чёрно-белые телепрограммы в зоне уверенного приёма в I…III частотных диапазонах по ГОСТ 7845-79 непосредственно с телевизионной антенны на магнитную ленту в кассетах типа ВК-30, ВК-60, ВК-90, ВК-120, ВК-180, VHS-C через VHS-адаптер, и их последующего воспроизведения на 6, или 7 каналах метрового диапазона телевизора или через видеовыход. Кроме того, имелась возможность записи видео от внешнего источника сигнала, например видеокамеры («Электроника Н-801 В», «Электроника 822»). Для этого требовалось сначала подключить камеру к её блоку питания, а далее через гнёзда входа видео и входа звука (а также через гнездо дистанционного управления паузой в процессе записи) — к видеомагнитофону [2].
Тракт видеозаписи аппарата позволял записывать программы с другого видеомагнитофона, а также просматривать записи, сделанные на других видеомагнитофонах данного типа.
Система видеозаписи — наклонно-строчная с использованием двух вращающихся видеоголовок. Было также предусмотрено стирание записанных видеопрограмм, перемотка ленты, прослушивание звуковой дорожки через наушники, замедленное или ускоренное воспроизведение видеозаписей, кратковременная остановка ленты во время записи/воспроизведения [2].

Основные характеристики [2]:

• 
  Число строк разложения телевизионного сигнала — 625;
  
• 
  Частота полей — 50 Гц;
  
• 
  Разрешающая способность по яркостному каналу, линий, не менее : 240;
  
• 
  Система передачи цветного изображения — PAL, SECAM-IIIB;
  
• 
  Система видеозаписи — наклонно-строчная с использованием двух вращающихся видеоголовок;
  
• 
  Скорость движения магнитной ленты, см/с: 2,339±0,5 %;
  
• 
  Относительный уровень помех в канале яркости при воспроизведении собственной записи — не менее 38 дБ;
  
• 
  Полоса воспроизводимых частот сигнала звукового сопровождения, Гц: 100—8000;
  
• 
  Относительный уровень помех в канале записи-воспроизведения звука — не менее 38 дБ;
  
• 
  Относительный уровень помех в канале звукового сопровождения — не более 38 дБ;
  
• 
  Скорость перемотки ленты — не более 7 мин.;
  
• 
  Максимальная потребляемая электрическая мощность не более 43 Вт.
  

Функциональная схема системы управления и автоматики изображена на рисунке 1.4.
Система служит для управления видеомагнитофоном и для контроля за его работой во всех режимах, определяемых включением ее органов на передней панели и сигналами датчиков, расположенных в различных узлах аппарата. Она обеспечивает режимы «Стоп», «Запись», «Пауза при записи», «Прямая перемотка» («Перемотка вперед»), «Обратная перемотка» («Перемотка назад»), «Воспроизведение», «Пауза при воспроизведении», «Замедленный поиск», «Ускоренный поиск» [3]. Кроме того, она управляет режимом «Запись» посредством таймера видеомагнитофона и переводит аппарат в состояние «Стоп» из всех других режимов в случаях окончания магнитной ленты (по сигналам фотодатчиков), аварийного прекращения ее движения и при срабатывании датчика «Роса» (с блокировкой их включения), а также из режимов «Запись» и «Воспроизведение» при аварийной остановке двигателя БВГ и режимов «Пауза при воспроизведении» и «Пауза при записи» при их длительности, превышающей 6 мин, Система не разрешает также работать в режиме «Запись» при установке кассеты с удаленным блокировочным упором и во всех режимах при поднятом контейнере или отсутствии в нем кассеты а опущенном положении [3].

Рисунок 1.4 – Функциональная схема системы управления и автоматики
Кнопка SB6 («Быстро / Медленно») непосредственно, минуя микропроцессор, воздействует на ключи в системе автоматического регулирования ведущего вала и узле формирования импульсов замещения в блоке обработки видеосигнала. Такое воздействие (уровнем 0) разрешается при работе видеомагнитофона в режиме «Воспроизведение» (светится светодиод VD7). При этом транзистор VT5 открыт напряжением, снимаемым с коллектора транзистора VT6. Однако при включении режима «Запись» на светодиод VD8 его индикации поступает напряжение, которое открывает транзистор VT8, блокирующий транзистор VT5 [3].
Если режимы «Воспроизведение» и «Запись» включаются нормально, то двигатель заправки выключается и выполняется заданный режим, пока не будет нажата кнопка «Стоп» или не сработает какой-нибудь из датчиков, переводящий аппарат в режим «Стоп». При включении режимов «Пауза при воспроизведении», «Ускоренный поиск» или «Замедленный поиск» в режиме «Воспроизведение» двигатель заправки не работает и не изменяет состояние ЛПМ. При этом изменяется только режим работы двигателя ВВ [3].
В момент включения режима «Пауза при записи» открывается транзистор VT24, подключая делитель R63R64, и напряжение на выходе стабилизатора уменьшается примерно до +5,5 В. Такое напряжение необходимо для того, чтобы замедлить вращение двигателя заправки и затянуть переход программной планки из положения «Заправка» в положение «Пауза», так как в это же время магнитная лента протягивается ведущим валом назад для того, чтобы при последующем продолжении записи аппарат мог выполнить безразрывное соединение новой и уже имеющейся на ленте видеограммы с целью отсутствия помех на экране и срыва синхронизации CAP при воспроизведении в видеомагнитофоне и телевизоре [3].
При включении режима перемотки программная планка и переключатель устанавливаются в соответствующее положение, а направление перемотки зависит от направления вращения двигателя ВВ, которое определяется уровнем на выводе 22 микропроцессора. Уровень 0 на его выводе 23 блокирует вращение ВВ в режиме «Стоп». Ключ на транзисторе VT35 передает этот сигнал на двигатель. Транзисторы VT37 и VT36 блокируют через диод VD34 вращение этого двигателя в режиме «Пауза при воспроизведении» [3].
Каскады на транзисторах VT1—VT5 образуют узел блокировки. Он обеспечивает установку видеомагнитофона в режим «Стоп» при его включении в сеть и при повышенных пульсациях питающего напряжения +5 В, вращение и выключение БВГ в режимах «Воспроизведение» и «Запись» и возврат в режим «Стоп» при отсутствии вращения БВГ к моменту окончания заправки ленты при включении этих режимов. Кроме того, узел устанавливает видеомагнитофон в режим «Стоп» по сигналам фотодатчиков системы автостопа.
Система включения и контроля вращения БВГ работает следующим образом. С вывода 35 микропроцессора уровень 0 приходит на базу транзистора VT4, закрывая его, и напряжение +9 В, снимаемое с его коллектора, воздействует на вывод 11 микросхемы D6 в CAP, разрешая вращение БВГ. Одновременно через резистор R13 это напряжение начинает заряжать конденсатор СЗ. В исходном состоянии он разряжен, а подсоединенный к нему транзистор VT5 закрыт. При включении режима «Воспроизведение» он начинает заряжаться и при напряжении на нем около -1-1,5 В соединенный с ним через диод VD8 и резистор R7 транзистор VT2 открывается, возвращая видеомагнитофон в положение «Стоп» [3].
Так будет, если на базу транзистора VT5 не поступает напряжение около 4,5 В с вывода 8 микросхемы D5 в CAP. Наличие этого напряжения, свидетельствующего о вращении БВГ со скоростью, близкой к номинальной, приводит к открыванию транзистора VT5. Он шунтирует конденсатор СЗ, и сигнал на выключение видеомагнитофона не проходит. Если во время работы это напряжение упадет вследствие уменьшения скорости вращения БВГ, транзистор VT5 закроется, напряжение на конденсаторе СЗ возрастет и видеомагнитофон остановится [3].
Обобщенная кинематическая схема лентопротяжного механизма видеомагнитофона представлена на рисунке 1.5 [4].

Рисунок 1.5 – Кинематическая схема ЛПМ
При заправке кассеты 8 в ЛПМ магнитофона лента оказывается между ведущим валом 7 и прижимным роликом 6. Для подведения прижимного ролика к ведущему валу требуется минимальное перемещение, что обеспечивает высокую стабильность работы ведущего узла. Два заряжающих ролика 2 и 4, двигаясь в специально спрофилированных направляющих, вытягивают ленту из кассеты и охватывают ею барабан видеоголовок 3. Ход роликов относительно невелик (80 мм), что уменьшает время заправки по данной схеме по сравнению с другими. В конце заправки ролики 2 и 3 фиксируются стопорами с V-образ-ными канавками, благодаря чему обеспечивается высокая механическая стабильность тракта ЛПМ. Малый ход механизма заправки обусловливает небольшую величину петли магнитной ленты, что также способствует стабильности заправки и уменьшает деформацию ленты [4].
По ходу движения лента касается стирающей головки /, головки звукового сопровождения и головки сигнала управления 5. Стирающая головка и головки звукового канала и управления расположены по разные стороны от барабана видеоголовок. Барабан видеоголовок разделен на верхнюю и нижнюю половины, причем последняя имеет специальный выступ для фиксации края ленты. Видеоголовки закреплены на верхней половине барабана и вращаются вместе с ним. На барабане имеются кольцевые проточки, которые во время вращения барабана образуют воздушную подушку между ним и магнитной лентой.
В видеомагнитофонах системы VHS (соответственно «Электроника ВМ-12») цветовой сигнал записывается способом, получившим наибольшее распространение в современных бытовых видеомагнитофонах. Способ основан на разделении спектров яркостного сигнала и сигнала цветности. Возникающие искажения при этом не существенны в сформированном аппаратом изображении [4].
Реализация способа состоит в том, что сигнал яркости, полоса которого ограничивается 3 МГц (5,5 МГц для S-VHS), модулирует по частоте несущее колебание, причем вершинам синхроимпульсов соответствует частота 3,8 МГц (5,4 МГц для S-VHS), а уровню белого — частота 4,8 МГц (7 МГц для S-VHS) (полярность видеосигнала отрицательная). Спектр частотно-модулированного колебания имеет нижнюю боковую полосу, соответствующую диапазону 1,2 МГц до несущей, а верхняя боковая полоса подавляется вследствие завала амплитудно-частотной характеристики канала видеоголовка — магнитная лента. Сигнал цветности выделяется из полного цветного видеосигнала, ограничивается по полосе до 0,8 МГц, и путем гетеродинирования переносится в область частот 0,36— 1,1 МГц, не запятую сигналом яркости. Преобразованные сигналы яркости и цветности суммируются и записываются на магнитную ленту. В процессе воспроизведения записанные сигналы считываются с ленты, подвергаются обратным преобразованиям и образуют исходный полный телевизионный сигнал. Так как полоса яркостного сигнала ограничена частотой 3 МГц (5,5 МГц для S-VHS), воспроизводимый видеосигнал имеет пониженную четкость по сравнению с исходным [4].
Звуковые сигналы в бытовых видеомагнитофонах и сигналы управления записываются универсальными неподвижными головками (как в магнитофонах для записи звука).