"Спектралл" - спутниковый интернет и телевидение

В видеомагнитофонах лентопротяжные механизмы (ЛПМ) фактически выполняют те же функции, что и в магнитофо 1ах. Различаются они наличием блока вращающихся головок (БВГ). Кинематическая схема ЛПМ для поперечно-строчной записи приведена на рис. 15. На плате 1 расположены подающие (приемные) узлы 2,

Рис. 15. Кинематическая схема ЛПМ четырехголовочного видеомагнитофона >

пиигодимые во вращение баковыми двигателями Перед катушками эмещеиы чатяж; ые рычаги 3. одновременно являющиеся датчиками си-темы натяжения. Лета4 12, сматываясь с подающей катушки, огі'оа« г стирающую гочоьку 5. иапоавчя" 'ик рочик 4 и попадает РВГ 6. П,. и перемещении со скоростью 3'Л7 см/с она прижимается вакуумной камерой 7 к диску с готовками, вращающимися с часто-то \ 230 оо/с. Огкхительнач -коросъ го товка/.чеита при ширине лсіг-ты 50,« мм состав тяет 40 м/с, что даст возможность записывать и

воспроизводить частот]' ло 15—18 МГг. После выхода из БВГ лента проходит блок стационарных головок 8, в котором помещены стирающая, запи :ывающая и воспроизводящая юловки звукового и режиссерского канаюв.

Перемещение ленты по тракту в рабочем режиме осуществляет Идущий узел 9, так как она прижимается к ведущему чалу прижимным ротиком 10. За ведущим валом размещен датчик счетчика метража 11, по которому производятся поиск требуемого участка ленты и контролг длительности записываемой и воспроизводимой программ. Ведущчй узел приводится во вращение специальным синхронным двигателем, питаемым от усилителей мощиост" и САР—С Л, а в качестве боковых применяют конденсаторные асинхронные двигатели, имеющие мягкую характеристику. В боковых узлах используют ленточные дифференциальные тормоза, управляемые магнитами. Время остановки "енты после рабочего хода око по 1 с, после перемолки 10—15 с. На^чжение ленты в тракте поддерживается постоянным, равным 1,96 Н, с помощью системы натяжения.

Работа ЛПМ осуществпяется совместно с пневматической си :те-мой низкого давления и устройством для обдува двигателя в БВГ. Для получения разряжеииг в видеомагнитофоне установлен вакуум-насос с системой фильтров и аварийной сш иализацией. Давление в

Рнс. 16. Кинематическая схема ЛПМ с вакуумными буферными устройствами.

пр-жиуной камере во время работы поддерживается равным 980U± ±1960 Па, и его пульсация недопустима, так как при юдит к нестабильности временного масштаба воспроизводимого изображения.

В ЛПМ современных ппофсссиомальных видеомагнчтофонов, на-прчмер AVR-1 или TTV 3500, предназначенных дпя работы в авто-матизированных телевизионных аппаратных, для обеспечения быст-Г гс входа в синхронизм применяются вакуумно-компррссисниые воздушные системы.

Участок ленты между головками и катушками помещается в вакуумные буферные устройства "о;а катущ и разгоняются, лента к головкам подается из одного буферного устройства и уходит в дру гее.

Ра юту вакуумных устройств поясняет упрощенная кинематпче--::ая схема ЛПМ, прнветеннат на рис. 16 Уча ток л?нты, прилргаю-шнй к стирающей головке 2, блоку впдгого-повок 3, стаинопаргым головкам 4—6 и ведущему валу 7, натянут за счет разряжения в буферных устройствах /. При включении рабочего режима лента начинает перемещаться ведущим валом 7, причем в первый момент после пуска ее петля в одном буфере уменьшается, а в другом увеличивается. В дальнейшем начинают вращаться катушки с лентой, которая подается и извлекается из вакуумных буферных устройств. С целыо уменьшения трения о направляющие 8 в них нагнетается воздух и лента перемешается по воздушной подушке, С помощью наклонных направляющих 9 обеспечивается ход ленты вокруг барабана 3, который вращается, создавая воздушную подушку между лентой и барабаном.

Большим преимуществом ЛПМ подобного типа является малый износ ленты и ее исключительно плавный ход по тракту, что особенно необходимо для записи цветовых телевизионных сигналов с высокой временной стабильностью и получения хорошей взаимозаменяемости записей.

В последнее время появились профессиональные видеомагнитофоны, в которых используется лента шириной 25,4 мм. В этих видеомагнитофонах запись производится одной или двумя вращающимися головками наклонно-строчным способом. Если на одной магнитной строчке одной головкой записывается один полукадр телевизионного изображения, то для записи сигналов СЕКАМ диск в одноголовочном видеомагнитофоне должен совершать 3000.об/мин. При записи цветовых телевизионных сигналов прямым способом верхняя частота по видеоканалу должна быть равна: Рв=5-г-5,5 МГц. Учитывая, что при периодной модуляции коэффициент увеличения частоты получаем [2]:

/П = РВ Ку = 5-2 = 10 МГц,

где и — верхняя полоса частот, записываемая на ленту.

При применении современных лент и головок можно выбрать минимальную длину волны Ямин равной 1,5н-2,1 мкм, тогда необходимая скорость записи должна быть: £/г=/в^мин=107-21 ■ 10~6= = 21 м/с.

Определим геометрические размеры сигиалограммы, рассчитанной по этим требованиям. Длина дорожки записи, на которой записывается один полукадр, равна: /=1/г7=21 * 1/50«400 мм. Такая большая длина магнитной строки является основным недостатком одноголовочной записи, так как при изменениях температуры и влажности магнитная лента меняет свои геометрические размеры. Для ликвидации этого недостатка иногда полукадр разбивают на т сегментов и запись ведут двумя вращающимися головками. В этом случае длина магнитной строки, например, при т=6 будет равна (с учетом перекрытия сигналов от двух головок): /стр~//т~ «400/6=70 мм.

Для экономии полезной площади ленты будем считать, что до-рож ;а управляющего сигнала записывается в центре с наложением на магнитные строчки с записью изображения. Для того чтобы сигнал управления не проникал в канал изображения, рабочий зазор управляющей головки должен быть развернут на угол 0 = ЗЗч-45° по отношению к оси магнитной строки с изображением. Магнитные строчки с записью звукового сопровождения обычно располагаются по краям ленты. Допустим, ширина строк первого и второго каналов равна, тогда ЛЭ1=Ла2=0,9 мм. Гаким образом, ширина ленты, занимаемая наклонными строчками, должна быть уже, чем общая ширина ленты (6 = 25,4 мм):

Ь'=Ь — (h31 -f h32 + 26') = 25,4 - (0,9 + 0,9 + 2-0,1) = 23,4 мм,

где b—расстояние между продольными и наклонными строчками с записью изображения.

Найдем угол наклона строчки записи ср:

sin ф =bП = 23,4/400 = 0,059; ср = 3°25'.

При сегментной записи угол наклона срс значительно возрастает: sin фс =bт11 =23,4-6/400 = 0,35; фс =20°30'.

В случае большего угла наклона строки неравномерность скорости движения ленты (детонация механизма) и непостоянство ее натяжения будут меньше влиять на стабильность временного масштаба воспроизводимого изображения. Рекомендуется ширину магнитной строки выбирать в пределах от 0,15 до 0,2 мм (чем шире строка, тем легче получить взаимозаменяемость записей и тем выше отношение сигнал/шум, но больше расход ленты на час записи). При ширине строки А=0,2 мм и расстоянии между краями строчек, равном 6"=0,05 мм, расстояние s между осями строчек по перпендикуляру к иим (шаг записи) будет равно: s'=A+6"=0,2+0,05=0,25 мм.

Перемещение ленты вдоль базового края за один шаг записи равно: s = s'/sin(p = 0,25/0,059 = 4,1 мм.

Переход головки с одной строчки на другую при одноголовочной записи должен происходить за время одного полукадра. Следовательно, при выбранном шаге записи скорость движения ленты должна быть раЪна: K„=s/7"=4,l/50 = 24 см/с.

Диаметр барабана, обеспечивающего выбранные параметры сиг-иалограммы, можно найти по приближенной формуле:

Для получения стабильной сигналограмкы и взаимозаменяемости необходимо свести к минимуму вертикальные перемещения ленты по цилиндрической поверхности барабана, исключить биения диска с головкой.

В современных одноголовочных видеомагнитофонах для улучшения взаимозаменяемости и получения монтажных режимов («Стоп-кадр», «Замедление» и пр.) вращающуюся воспроизводящую головку ставят на пьезокрнсталл. Подводя к пьезокристаллу переменное управляющее напряжение, головку перемещают поперек строчки (амплитуда перемещения достигает 0,2—0,4 мм). Управляющее напряжение вырабатывается специальным устройством, которое следит за э- Д. с. головки во время воспроизведения сигнала с ленты и стремится его максимально увеличить. При монтажных режимах управляющее напряжение специально формируется (например, в виде пн-лы) с тем, чтобы головка воспроизводила требуемые строчки. По Лобное устройство («автотрёкинг») дает возможность воспроизвести без искажений вндеофонограмму, даже сильно изменившую свои первоначальные размеры.

Провал в информации тп при записи одной головкой должен располагаться на кадровом гасящем импульсе между строками опознавания сигнала системы СЕКАМ и активной частью полукадра. Если строки опознавания при воспроизведении не регенерируются, то величина провала не должна превышать тп<300 икс. Длина дуги "Уд, соответствующая провалу (с учетом зазора между входной и выходной направляющими и барабаном) в нашем примере составляет:

При регенерации строк опознавания и стабильном положении провала во времени требования к его длительности могут быгь значительно снижены. В этом случае провал может быть замещен сигналом от опорного цветового синхрогенератора и помещен в переднюю часть кадрового импульса между 3-й и 16-й строками. При сегментной записи размеры диска уменьшаются пропорционально выбранному числу сегментов, а число оборотов диска с головками пропорционально увеличивается.

В настоящее время предложен новый формат для профессиональной несегментной записи на ленте шириной 25,4 мм (гак называемый полутораголовочный). При этом формате одна головка записывает всю активную часть изображения и часть кадрового гасящего импульса, а другая — только 11 телевизионных строк, попадающих в провал. В этом случае сохраняются все преимущества одноголовочной записи и, кроме тою, вся информация полностью записывается на ленту. С целью облегчения производства аппаратуры по новому формату с применением регенераторов при воспроизведении вторую головку можно не устанавливать.

Как следует из приведенных расчетов, хотя сегментная запись имеет преимущества в отношении взаимозаменяемости, ей присущ ряд недостатков. Во-первых, при сегментной записи требования к точности установки головок на диске, идентичности параметров головок и каналов записи и воспроизведения такие же, как и при четырехголовочной записи. Во-вторых, при сегментной записи невозможно получить «неподвижное» изображение без применения цифрового корректора с большой памятью, так как на одной строчке записывается лишь часть полукадра. Правда, при двухсегментной записи последний недостаток можно ликвидировать, рассчитав сиг-иалограмму таким образом, чтобы при неподвижной ленте воспроизводи чись за один оборот диска две соседние строчки. Кинематическая схема ЛПМ типа разомкнутой О-петли и с толкающим ведущим валом (т. е. валом, помещенным по ходу ленты перед головками), приведена на рис. 17. Приемный 14 и подающий 1 узлы ЛПМ вращаются с помощью электродвигателей постоянного тока, управляемых системой автоматического иатяжеиия леиты, датчиками которой служат рычаги 2 и 19. Между подающей катушкой 1 и ведущим валом 16 помещены обводной ролик 3 и головка общего стирания 4. Лента прижимается к валу прижимным роликом 17. На оси вала имеется маховик, приводимый во вращение пассиком от электродвигателя. Внутри маховика помещен магнитный тормоз, управляемый от системы регулирования САР—СЛ По пути к блоку головок 10 лента проходит стационарные звуковые головки 5—7 (стирающую, записывающую и воспроизводящую) и через входную направляющую 5 заходит на барабан БВГ.

Верхний барабан БВГ — вращающийся, нижний — неподвижный. При вращении верхней части барабана между его поверхностью и лентой образуется воздушная подушка, значительно уменьшающая трение ленты при ее движении по тракту. На вращающемся барабане помещены три головки под углом 90°( универсальная, стирающая и контрольного воспроизведения). Для облегчения заправки ленты в тракт направляющие 9 и И сделаны раздвижными, а на противоположной стороне барабана установлен неподвижный упор 15, ограничивающий вертикальные перемещения ленты на барабане. По выходе

Рис. 17. Кинематическая схема ЛПМ одноголовочного видеомагнитофона с разомкнутой О-петлей.

из барабана лента проходит направляющую 12, датчик контакта обрыва 13 и обводной ролик 18, с которым совмещен фотодатчик счетчика времени записи.

Все механические операции в ЛПМ (управление тормозами, прижимным роликом н т. д.) выполняют электромагниты с фиксаторами, потребляющие ток только во время исполнения команды. Подвод направляющих к БВГ совмещен с автоматическим разгоном вращающейся части БВГ. Головки в БВГ —• легкосъемные, их замена при износе занимает всего 1 мин, причем точной юстировки головок не требуется.

Выбор кинематической схемы ЛПМ типа разомкнутой £2-петли позволил установить в видеомагнитофоне прецизионную систему натяжения ленты, работающую не только от механических датчиков натяжения, но также от сигнала ошибки фазового положения воспроизводимых строк относительно строчных импульсов опорного сннхрогенератора. Это значительно повысило точность и стабильность работы ЛПМ.

Аналогичная кинематическая схема ЛПМ, но построенная по типу разомкнутой а-петлн с толкающим валом, применена в профессиональном видеомагнитофоне 1\'С 961 (США). Она но требует применения раздвижных напрабляюших у блока головок, но имеет существенный недостаток. В ЛПМ типа а-петли звуковое сопровождение приходится записывать с наложением на строчки изображения, что значительно затрудняет раздельный электроннуй монтаж по видео- и звуковым каналам. Качество записи звукового сопровождения в таких видеомагнитофонах несколько ниже, чем у видеомагнитофонов с £2-петлей.