Характеристика видеомагнитофонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Российский государственный торгово-экономический университет

Курсовая работа

на тему "Характеристика видеомагнитофонов"

Студента Барбашина Анна Анатольевна

Магнитогорск 2004

Содержание

Введение

1. Основные принципы работы видеомагнитофонов и их виды

2. Принцип работы системы управления и контроля видеомагнитофона

3. Особенности магнитной записи видеосигналов

4. Принципы обработки звуковых сигналов в видеомагнитофонах

5. Обслуживание и регулировка видеомагнитофонов

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

видеомагнитофон звуковой сигнал регулировка

Видеомагнитофон, пожалуй, самый распространенный после телевизора "представитель" бытовой видеотехники. История записи изображений на магнитную ленту сравнительно непродолжительна.

Первые серьезные результаты в видеозаписи были достигнуты в пятидесятые годы прошлого века, благодаря изобретению американскими инженерами Гинзбургом и Андерсоном (фирма "Ampex") поперечно-строчного способа магнитной записи. До этого предпринимались попытки записи изображений с помощью продольного способа, широко распространенного и сегодня для магнитной записи звука, при котором лента протягивается относительно неподвижной головки. Но так как диапазон частот видеозаписи гораздо шире, чем при записи звука, этот способ оказался не эффективным. Приходилось увеличивать скорость протягивания ленты, что приводило к значительному ее расходу. Необходимо было повышать плотность записи.

При поперечно-строчной записи одна или несколько головок располагались на вращающемся диске, ось вращения которого совпадала с направлением движения ленты. При одновременном движении ленты и вращении диска головки "прочерчивали" на ленте практически поперечные строчки записи. Причем относительная скорость головка - лента оказывалась гораздо более высокой, чем скорость протягивания самой ленты. Таким образом удалось существенно повысить плотность записи и уменьшить скорость движения ленты, а значит и ее расход.

Еще одним новшеством было применение переноса спектра телевизионного сигнала при записи в более высокочастотную область с помощью частотной модуляции несущего колебания, частота которого была несколько большей верхней частоты видеосигнала. Это позволило регистрировать сигнал изображения в необходимой полосе частот 50 Гц - 5,5 МГц.

Конструкция механизма видеомагнитофона с поперечно-строчной записью была достаточно сложна. Более простым решением оказалось применение наклонно-строчного способа записи, при котором головки крепились на барабане, ось вращения которого была расположена под определенным углом к продольной оси ленты. Дорожки видеозаписи в этом случае представляли собой отдельные строчки расположенные под углом к продольной оси ленты.

Первые видеомагнитофоны были катушечными и предназначались в основном для профессионального использования. Одной из причин сдерживающих распространение видеомагнитофонов в быту, кроме высокой цены, была сложность заправки ленты в лентопротяжный механизм катушечного видеомагнитофона. Эра бытовой видеозаписи по настоящему началась в начале семидесятых годов, с появлением первых кассетных видеомагнитофонов, в которых заправка ленты происходила автоматически. "Первопроходцами" стали фирма "Sony" с видеомагнитофоном формата U-Matic (1971 г.) и фирма "Philips" с видеомагнитофоном формата VCR (1972 г.). С тех пор «начинка» видеомагнитофона практически не менялась, появлялись новые функции, дополнительные кнопки и стандарты, но принципы остались теми же.

В данной работе мы рассмотрим принципы работы видеомагнитофонов, их основные виды, возможные неисправности и способы их устранения.

1. Основные принципы работы видеомагнитофонов и их виды

Видеомагнитофонов в настоящее время очень много. Они заполняют полки любого магазина, торгующего бытовой техникой. Естественно, все это множество необходимо классифицировать. Выделяют следующие виды и классификации видеомагнитофонов.

1) по стране изготовителю:

· лицензированные;

· привезенные без лицензии.

2) по количеству видеоголовок:

· одноголовочные;

· двухголовочные;

· четырехголовочные;

· шестиголовочные.

3) по устройствам обработки сигнала:

· цифровые;

· аналоговые.

4) по системам цветности:

· VHS;

· DTS;

· S-VHS;

· miniDV.

5) по количеству функций:

· плееры;

· магнитофоны;

· профессиональные версии;

· комбайны (VHS-DVD).

Рассмотрим далее структуру, особенности функционирования видеомагнитофона.

Принципы видеозаписи основываются на разделении спектра ПЦТС низкочастотными и полосовыми фильтрами на сигналы яркости и цветности. Сигналом яркости, выделенным в полосе до 3МГц, модулируется по частоте поднесущая 4,3 МГц (для VHS). А сигналы цветности выделенные в полосе 3,9...4,7МГц переносятся на 0,3...1,1МГц (частота гетеродина 5,06МГц). При записи на магнитную ленту высокочастотный яркостный сигнал служит для сигнала цветности напряжением подмагничивания. Поскольку полоса видеосигнала 1МГц соответствует разрешающей способности по горизонтали 78 линий, в формате VHS достигается разрешение только до 240 линий.

Благодаря такому преобразованию удается значительно сократить частотный спектр сигнала, записываемого на ленту, по сравнению с исходным спектром ПЦТС.

На следующем рисунке представлены более подробно спектры сигналов форматов VHS и S-VHS.

В формате S-VHS, благодаря использованию более высококачественной магнитной ленты, удалось добиться разрешения до 430 линий. При этом полоса сигнала яркости около 5МГц, поднесущая 6,2МГц, девиация частоты увеличена с 3,8..4,8МГц до 5,4...7МГц, что позволило повысить отношение сигнал/шум и улучшить контраст изображения. Сигнал цветности, как и в VHS, выделяется полосовым фильтром с центральной частотой 4.43МГц полосой 1МГц и преобразуется в сигнал с низкочастотной поднесущей PAL 626,95кГц.

Для записи и воспроизведения видеосигналов используются вращающиеся видеоголовки. Пара таких головок установлена диаметрально противоположно на барабане, вращающемся с высокой скоростью (1500об/мин для стандартов B/G и D/K). Благодаря этому относительная скорость движения видеоголовок по ленте гораздо выше абсолютной скорости движения ленты. В бытовых ВМ каждый кадр телевизионного изображения записывается за один оборот барабана с видеоголовками, т. е. на двух соседних дорожках видеозаписи.

Для уменьшения заметности помех от соседних строчек записи скорость движения ленты, частота вращения и диаметр барабана выбираются такими, чтобы синхронозирующие импульсы строк на смежных строчках записи располагались друг под другом. По этой причине скорость движения ленты в индивидуальных видеомагнитофонах обычно нецелочисленна и неодинакова для разных стандартов разложения изображения.

Угол обхвата барабана видеоголовок лентой едва превышает 180°. Это создает перекрытие во времени сигналов, воспроизводимых видеоголовками, примерно на три телевизионных строки. Видеоголовки коммутируются сигналом датчика оборотов барабана с частотой 25Гц примерно за 5...8 строк до начала синхроимпульса полей.

Особенностью ВМ по сравнению с обычным магнитофоном является не только наличие БВГ, но и обязательное использование специальных систем автоматического регулирования (САР) скоростей ленты и вращения БВГ. Для того чтобы строго выдержать 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 ленте должны быть строго определенными как при записи, так и при воспроизведениии. Для обеспечения этого и служат САР (система серворегулирования).

ВМ формата VHS имеют также блок неподвижных головок, содержащий стирающую головку канала звукозаписи и униварсальную головку каналов звукозаписи (верхняя дорожка) и управления (нижняя дорожка). Эта головка иначе называется синхрозвуковой головкой. На дорожке у нижнего края ленты записываются импульсы управления с частотой следования 25Гц, "привязанные" к кадровым синхроимпульсам принимаемого телевизионного сигнала. При воспроизведении эти импульсы управляют работой САР ВВ, обеспечивая совпадение траектории видеоголовок с записанными наклонными видеодорожками. На следующем рисунке показана схема заправки ленты в ВМ формата VHS.

Кассета с лентой устанавливается в приемный отсек, а специальный механизм заправки вытягивает ленту из кассеты и заправляет ее в лентопротяжный механизм. Подвижные направляющие стойки вытягивают ленту из кассеты, прижимают ее к барабану видеоголовок и к стационарным головкам. Затем обеспечивается плавное движение ленты в рабочих режимах без рывков и вертикальных перемещений относительно плоскости расположения катушек. Для постоянного натяжения ленты, охватывающей барабан, служит механизм обратного натяжения, который воздействует на тормоз таким образом, чтобы натяжение ленты оставалось неизменным (0,3-0,4Н).

При движении ленты в ЛПМ видеоголовки последовательно, одна за другой, при записи оставляют на ней наклонные намагниченные строки (видеодорожки).

Все перечисленные выше операции позволяют записывать сигнал таким образом, что полученную видеограмму можно воспроизводить на любом ВМ такого же формата записи. Ниже приведена обобщенная функциональная схема ВМ формата VHS.

Хорошо продуманное взаимодействие электроники и механики ВМ позволяет избегать повреждений магнитной ленты, кассеты и лентопротяжного механизма (ЛПМ). Во избежании обрыва ракорда, деформации ленты и повреждения ЛПМ при полной перемотке кассеты каждый ВМ снабжен световыми или магнитными датчиками конца (начала) ленты. Задание последовательности выполнения операций ВМ по командам таймера или с пульта управления осуществляется специальной интегральной микросхемой (ИМС), которая называется процессором системного контроля (ПСК). ПСК контролирует состояние всех датчиков ЛПМ, оказывающих влияние на процесс управления. Это датчик наличия кассеты в ЛПМ, програмный переключатель, формирующий сигналы состояния ЛПМ, датчик блокировки записи, датчики начала и конца ленты и датчики вращения подкатушечников. Неисправность хотя бы одного из датчиков ведет к блокмровке всех функциональных процессов ВМ. Так например, в случае блокировки барабана видеоголовок во избежание перегрева двигателя БВГ и выхода его из строя ВМ выключается и не реагирует ни на одну клавишу панели управления.

В видеомагнитофонах (ВМ) применяются два типа двигателей постоянного тока - коллекторные и прямоприводные (бесконтактные). Двигатели первого типа предназначены для приведения в действие механизмов загрузки кассеты, заправки-расправки магнитной ленты в ЛПМ и осуществления переключений ЛПМ в различные режимы работы. Прямоприводные двигатели применяются в качестве приводов ведущего вала (ВВ) и блока вращающихся головок (БВГ). Ротор бесконтактных двигателей изготавливают из магнитотвердых материалов. Фазные катушки имеют бескаркасную намотку и приклеиваются к печатной плате. Управление этими двигателями осуществляется специальными схемами (в интегральном исполнении) - драйверами по командам с процессора системного контроля (ПСК) и системы серворегулирования ВМ.

Управление ВМ и перевод его в тот или иной режим работы осуществляется электронными схемами по командам с панели управления путем нажатия соответствующей клавиши. В ВМ приняты специальные меры по управлению и защите для случаев случайного нажатия более одной кнопки на панели уп- равления одновременно. Таким образом электронная блокировка исключает ошибки при управлении ВМ. Индикация режимов ВМ осуществляется специальным светодиодным или люминесцентным индикатором (дисплеем).

2. Принцип работы системы управления и контроля видеомагнитофона

Видеомагнитофоны имеют следующие основние режимы работы: "Запись", "Воспроизведение", "Стоп", "Ускоренная перемотка вперед", "Обратная перемотка", "Замедленное воспроизведение" и "Стоп-кадр". Переключение ЛПМ из одного режима в другой осуществляется с помощью системы управления, которая в современных ВМ реализована на микропроцессорной базе. Эта система также управляет коммутацией электрических сигналов, поступающих на входы и выходы усилителей записи и воспроизведения, включением генераторов стирания, подмагничивания и т. д. Перед подачей соответствующих рабочих команд система, управляющая ЛПМ, должна получить и обработать информацию о текущем состоянии механизма и правильности выполнения предшествующих команд управления. Протекание этих режимов во времени постоянно контролируется для предотвращения повреждений ВМ или ленты. При отклонении от нормальных значений происходит автоматическое отключение ВМ. Например, включение режимов не должно происходить в условиях повышенной влажности окружающей среды, при неправильно вставленной в ЛПМ кассете или обрыве в цепи питания светодиода автостопа и т. п.

Рис. 7. Функциональная схема системы управления ЛПМ: 1,2 - выводы индикации и управления режимами, 3 - двигатель катушек, 4 - двигатель заправки ленты. 5 - двигатель режима кассетного отсека, 6 - соленоид прижимного ролика, 7 - главный соленоид, 8 - включение дистанционного управления, 9 - оперативные переключатели режимов, 10 - переключатель питания (таймера), 11 - переключатель режима продолжительности записи

Система управления и контроля имеет следующие главные задачи.

· Обработать команды, подаваемые с функциональных кнопок.

· Не передавать ошибочные команды или организовывать их в правильную последовательность сигналов.

· Постоянно контролировать правильность выполнения режимов с помощью системы контроля.

Среди датчиков, собирающих информацию для ЦПУ, необходимо в первую очередь отметить два концевых выключателя, определяющих наличие/отсутствие кассеты в кассетоприемнике. Эти выключатели определяют также правильность установки кассеты.

Концевой переключатель, определяющий положение кассеты (верх/низ), дает информацию об окончании загрузки или выброса кассеты. Он определяет, опущен или поднят кассетоприемник.

Датчики начала и конца ленты представляют собой фотодатчики, которые срабатывают при прохождениии прозрачного ракорда и определяют начало или конец ленты.

Датчик БВГ получает, обрабатывает и выдает информацию о вращении верхней вращающейся части барабана. Источником этой информации является магнитная головка, закрепленная на нижней неподвижной части барабана. Перед ней вращается диск с закрепленными на нем постоянными магнитами. Магнитная головка вместе с диском, на котором закреплены магниты, представляет собой таходатчик БВГ.

В состав датчика БВГ входят частотный детектор и формирователь сигнала таходатчика. На выходе частотного детектора во время вращения барабана возникает постоянный сигнал. Наличие этого сигнала - необходимое условие для начала движения ленты в режимах записи и воспроизведения. С формирователя сигнала таходатчика стробирующие импульсы поступают в САР БВГ.

Специальные датчики используются для передачи системе управления ЛПМ информации о завершении заправки ленты в лентопротяжный тракт или, наоборот, о возврате ленты в кассету.

Датчик запрета записи предназначен для определения сохранности флажка защиты записи у вставленной в кассетоприемник кассеты. Поступающий с этого датчика сигнал запрещает включение записи, если на вставленной кассете выломан флажок запрета записи.

Состояние поверхности барабана характеризует датчик "росы". Этот датчик реагирует на изменение температурного режима как верхней, так и нижней частей барабана и обнаруживает конденсацию росы на его поветхности. Это необходимо потому, что к влажной поверхности лента прилипает и перестает двигаться. Обычно датчик "росы" реагирует на конденсацию влаги на барабане, если температурный перепад между барабаном и окружающим воздухом превышает 5°C, и передает соответствующую информацию в ЦПУ системы управления ЛПМ.

Режим работы ВМ выбирается с помощью органов управления, расположенных на его лицевой панели или по цепям дистанционного управления. Для этого ЦПУ постоянно опрашивает состояние соответствующих переключателей и кнопок на панели управления и устройства для ввода команд дистанционного управления. Также постоянно с ЦПУ выводится информация о текущем режиме работы ВМ на соответствующие элементы индикации режимов.

Развитие современных систем автоматизированного управления ВМ имеет тенденцию к децентрализации, т. е. к использованию распределенных сис-тем сбора и обработки данных, которые базируются на функционально-ориентированных микро-ЭВМ. В этих системах на конструктивно автономных микропроцессорах выполняется обработка данных, а центральный процессор решает наиболее сложные и срочные задачи, что позволяет осуществлять операции обработки в нескольких местах, существенно уменьшать потоки информации, делать более рациональным обмен информацией между функциональными устройствами и центральным процессором.

3. Особенности магнитной записи видеосигналов

Чтобы оценить трудности, возникающие при магнитной записи видеосигналов, и понять назначение используемых для этой цели технических средств, необходимо знать характеристики системы магнитной записи-воспроизведения (З-В). Расстояние на ленте, на которое записывается один полный период переменного тока, называется длиной волны записи: L=V/f, где V - скорость движения ленты, f - частота записываемого сигнала.

Для осуществления записи необходимо, чтобы ширина G зазора магнитной головки не превышала половину длины волны G<L/2. Следовательно, должно выполняться неравенство: G<V/(2f). Чем выше частота записываемого сигнала, тем меньше должна быть ширина зазора или тем выше должна быть скорость ленты. Телевизионный сигнал занимает полосу частот от 50Гц до 6МГц, поэтому для записи телевизионного сигнала необходимо иметь тракт примерно в 120 раз более широкополосный, чем при звукозаписи (диапазон звуковых частот 20Гц...20кГц). Оптимальные режимы записи для сигналов, отличающихся по частоте в 10 раз и то существенно различны, поэтому непосредственная запись телевизионного сигнала на магнитную ленту без относительного сжатия его частотного спектра невозможна.

Для преодоления указанных трудностей телевизионный сигнал подвергается при записи преобразованиям.



Рис. 8. Структурная схема канала модуляционной записи-воспроизведения видеосигналов: ПР_вх, ПР_вых - входной и выходной преобразователи; УЗ, УВ - усилители записи и воспроизведения; ЗГ, ВГ - записывающая и воспроизводящая магнитные головки соответственно; Г - генератор ВЧ подмагничивания

На вход канала поступает входной сигнал S_вх(t). Если параметры тракта З-В не соответствуют параметрам сигнала, то предварительно с помощью модуляции во входном преобразователе ПР_вх входной сигнал преобразуется в удобную для записи форму. Запись осуществляется записывающей головкой ЗГ. Как и при звукозаписи для улучшения амплитудной характеристики записи вместе с записываемым сигналом в записывающую головку подается ВЧ подмагничивание, которое само на носитель не записывается, а влияет только на режим намагничивания. При воспроизведении в воспроизводящей головке ВГ наводится ЭДС, значение которой пропорционально скорости изменения магнитного потока во времени. После усиления и коррекции в усилителе УВ воспроизводимый сигнал попадает в преобразователь ПР_вых, на выходе которого восстанавливается исходный сигнал. В видеомагнитофонах для преобразования видеосигнала используется ЧМ.

В тракте З-В действуют шумы и помехи, источниками которых являются ленты, головки, усилители, несовершенство транспортирующего механизма.Из-за действия помех и искажений сигнала в преобразователях S_вых(t) отличается от S_вх(t). Степень этого отличия может служить мерой точности записи. Сушествует комплекс показателей характеризующих любую систему передачи. К их числу относятся величины амплитудно-частотных и нелинейных искажений, отношение сигнал/шум, значение и характер искажений временного масштаба сигнала. Эти показатели дают оценку качеству записи любых сигналов. Помехи, действующие при записи и воспроизведении, приводят к заметному ухудшению качества передачи сигнала. Поэтому в аппаратах видеозаписи применяют специальные меры по уменьшению уровня помех и снижению степени их влияния на воспроизводимые видеосигналы. В частности неконтакт магнитной ленты с ЗГ особенно заметно сказывается при записи коротких волн. В системах видеозаписи для его уменьшения рабочие поверхности всех лент и головок тщательно полируются. При воспроизведении сигналов с малой длиной волны иногда наблюдаются кратковременные (3мкс), но значительные (более 20дБ) понижения уровня сигнала. Это явление связано с нарушением контакта между головкой и лентой и называется выпадением. Выпадения при видеозаписи приводят к появлению на изображении черных или белых полос и заметно снижают качество изображения. Продолжительность выпадений различна, но обычно в видеомагнитофонах она не превышает 25мкс. Заметность выпадений уменьшают применением так называемых компенсаторов выпадения. Специфический источник искажений сигналов во всех системах записи на подвижный носитель - колебания скорости перемещения носителя. Это приводит к искажениям временного масштаба сигнала. Изменение временных соотношений в воспроизводимом сигнале вызывает геометрические искажения видеоинформации. Запись телевизионных изображений стала возможной только благодаря значительному усовершенствованию всех элементов тракта З-В и повышению качественных показателей магнитной ленты.

При магнитной видеозаписи на ленту записывается сложный сигнал,содержащий колебания различных частот. Механизм записи такого сигнала сходен с режимом записи с подмагничиванием, поскольку одни составляющие его спектра играют роль подмагничивания для других. Этот режим называется записью с автоподмагничиванием. Так как соотношение между различными составляющими в реальном сигнале непрерывно меняется, амплитудные характеристики тракта также оказываются непостоянными и зависят от конкретного вида записываемого сигнала. При видеозаписи дополнительным преобразованием является узкополосная ЧМ, при которой уровень несущей частоты частотно-модулированного сигнала значительно превышает уровень боковых частот спектра. Поэтому в первом приближении можно считать, что несущая частота играет роль подмагничивания для других составляющих спектра сложного сигнала. Кроме того применение ЧМ приводит к относительному сжатию частотного диапазона записываемого сигнала. Это объясняется тем, что спектр видеосигнала переносится в более высокочастотную область. Этот прием позволяет легче выбрать оптимальный режим намагничивания, а также при этом используется меньшая часть АЧХ тракта З-В. В этом случае АЧХ тракта в пределах полосы пропускания оказывается более равномерной. С другой стороны траспонирование спектра видеосигнала сопровождается ростом максимальной записываемой частоты. Запись высоких частот представляет собой также сложную техническую задачу. Поэтому оказалось целесообразным смещать вверх спектр видеосигнала примерно на 0,5...1,0МГц. При применении ЧМ полезная информация содержится в изменениях частоты, а не амплитуды модулированного сигнала, что дает возможность перед демодуляцией ограничить воспроизводимое колебание по амплитуде и устранить действие модуляционных помех.

Известно, что в первом приближении ширина спектра частотно-модулированного сигнала определяется выражением: ДF_чм = 2F_max·(m+1), где m=Дf/F_max -- индекс модуляции, Дf -- девиация частоты, F_max -- максимальная частота модулирующего сигнала.

В системах видеозаписи принято использовать узкополосную ЧМ (с малым значением индекса модуляции и низким отношением несущей частоты f_н к высшей модулирующей частоте). Исходный видеосигнал модулирует по частоте несущее гармоническое колебание, частота которого f_н всего на 10...20% выше F_max. Столь низкое отношение f_н/F_max объясняется стремлением избежать значительного возрастания максимальной частоты в спектре яркостного модулированного сигнала. При используемых значениях m=0,1...0,2 спектр частотно-модулированного сигнала имеет вид, показанный на рис. 9.

Поскольку нижняя и верхняя боковые полосы несут одинаковую информацию о входном сигнале, достаточно передавать по тракту З-В только одну, например нижнюю боковую полосу. Частотное ограничение частотно- модулированного сигнала приводит к глубокой паразитной АМ, которая устраняется при воспроизведениии глубоким ограничением уровня воспроизводимого сигнала. В индивидуальных аппаратах считается допустимым ограничивать спектр записываемого сигнала сверху до значений f_н+2-f. В профессиональных видеомагнитофонах верхняя и нижняя боковые полосы частотно-модулированного сигнала передаются полностью.

Рис. 9. Спектральные диаграммы сигналов при видеозаписи с ЧМ: а - исходного; б - частотно-модулированного при малом индексе модуляции без ограничения; в - то же с ограничением спектра

Трудности при записи видеосигналов возникают также из-за наличия в его спектре значительных ВЧ составляющих. Переход к частотам примерно в 500 раз более высоким, чем те, которые встречались при звукозаписи, потребовал разработки и использования для сердечников магнитных головок новых материалов, у которых потери на вихревые токи были бы достаточно малыми. Кроме того, запись высоких частот требует существенного повышения плотности записи.

Только благодаря одновременному использованию двух технических приемов - ЧМ и поперечно-строчной магнитной записи (в последствии наклонно-строчной записи) - появился видеомагнитофон. Эти приемы позволяют решить основные проблемы магнитной видеозаписи:

· обеспечение высокой относительной скорости головка-лента;

· достаточная продолжительность проигрывания;

· оптимальный динамический диапазон во всем спектре записываемых сигналов изображения.

4.Принципы обработки звуковых сигналов в видеомагнитофонах

Запись сигналов звукового сопровождения осуществляется двумя способами: традиционным (продольная запись) и запись вращающимися головками.

Канал записи-воспроизведения звукового сопровождения неподвижными магнитными головками мало чем отличается от схем современных кассетных аудиомагнитофонов. Он содержит микрофонный и предварительный усилители записи, охваченные глубокой системой АРУ, шумопонижающее устройство, корректирующий и оконечный усилители записи, универсальную магнитную головку, корректирующий, предварительный и оконечный усилители воспроизведения, а также генератор стирания-подмагничивания со стирающими головками.

Рис. 10. Структурная схема канала звукового сопровождения

Качество звукового сопровождения, записываемого на продольной дорожке, поднять было невозможно из-за низкой скорости транспортировки ленты. Существенным шагом в направлении повышения качества звукового сопровождения магнитовидеофильмов явилась разработка метода глубинной звукозаписи двумя вращающимися головками. Это позволило увеличить линейную скорость записи с 2,339см/с до 4,84м/с и применить способ записи звука с частотной модуляцией (ЧМ запись).

Видеомагнитофоны, в которых используется такой способ записи звуковых сигналов обозначают как VHS Hi-Fi (High-Fidelity). Ниже схематично показано расположение вращающихся головок на барабане ВМ формата VHS Hi-Fi.

Рис. 11. Расположение вращающихся головок на барабане ВМ формата VHS Hi-Fi

Звуковые головки установлены на БВГ диаметрально противоположно так, чтобы при вращении они опережали соответствующие видеоголовки (ВГ) на 138°. Как и у ВГ, у вращающихся головок ЧМ записи-воспроизведения звука рабочие зазоры развернуты в разные стороны относительно перпендикуляра к направлению движения головок на угол равный 30°. ЧМ сигнал звука записывается вращающейся головкой в магнитном слое ленты на достаточно большой глубине, а видеосигнал записывается над звуковым сигналом близко к поверхности магнитного слоя ленты. Таким образом, магнитограммы видео и звуковых сигналов разделены в толще рабочего слоя ленты по глубине.

Рис. 12. Принцип глубинной записи звукового ЧМ сигнала

Несущие частоты ЧМ сигналов звука выбраны вблизи границ полос частот спектров сигнала цветности и ЧМ сигнала яркости. ЧМ-сигналы записываются на несущих 1,3 и 1,7МГц соответственно для левого и правого каналов стереофонического сопровождения. Девиация частоты составляет 150кГц. Такой выбор несущих частот обусловлен требованием минимальности помех видеосигналу со стороны ЧМ звуковых сигналов.

Рис. 13. Спектры сигналов изображения и звука в ВМ формата VHS Hi-Fi

Динамический диапазон сигналов звукового сопровождения обычных бытовых ВМ имеет значение примерно 40дБ в полосе воспроизводимых частот 50Гц...10кГц. Полоса частот ЧМ звукового сигнала составляет 20Гц...20кГц при коэффициенте нелинейных искажений менее 0,3% на частоте 400Гц, подавление перекрестных помех более 60дБ и динамический диапазон более 80дБ.

Ниже приведена функциональная схема канала звукового сопровождения ВМ с Hi-Fi записью звука.

Рис. 14. Функциональная схема канала звукового сопровождения ВМ с Hi-Fi записью звука в режиме «Воспроизведение»

Воспроизводимые вращаюшимися головками сигналы поступают на два предварительных усилителя, каждый из которых соответствует своей головке. Благодаря индивидуальной настройке входных цепей предварительных усилителей в зависимости от параметров конкретной головки удается добиться одинаковых АЧХ каналов. Далее ЧМ-сигналы поступают на усилитель, охваченный цепью АРУ, и коммутатор, который управляется импульсами, синхронными и синфазными с частотой вращения БВГ. В результате на выходе образуется непрерывный ЧМ-сигнал, сформированный из сигналов, поочередно воспроизводимых обеими вращающимися звуковыми головками. Воспроизводимый сигнал распределяется по стереоканалам полосовыми фильтрами с центральной частотой 1,3МГц и 1,7МГц. Затем звуковые ЧМ-сигналы демодулируются и поступают в специальные устройства обработки, предназначенные для устранения помех, возникающих во время коммутации головок. Демодулированные и очищенные от коммутационных помех сигналы через регуляторы уровня воспроизведения подаются на посткорректоры и через ФНЧ с частотой среза 20кГц на шумоподавители. Полностью восстановленные сигналы со вновь расширенным динамическим диапазоном через усилители поступают на выходы канала звукового сопровождения.

5. Обслуживание и регулировка видеомагнитофонов

Плотность видеозаписи во много раз выше, чем аудио. В связи с этим компоненты ЛПМ видеомагнитофона изготовляются с высоким классом точности (допустимое отклонение не превышает 0,001мм), что гарантирует совместимость и взаимозаменяемость видеозаписей.

Причиной большинства неисправностей ВМ является износ и загрязнение его механических узлов. Данные неисправности могут быть устранены путем очистки, смазки и, при необходимости, замены элементов и узлов ЛПМ.

Для очистки ВГ в первую очередь необходимо использовать специальную кассету с чистящей лентой или чистящий аэрозоль. Если загрязнение удалить не удается, можно использовать хлопчатобумажную салфетку смоченную в спирте или фреоне. Приставить чистящий элемент к барабану с ВГ и осторожно вращать барабан в обе стороны. При этом не перемещать чистящий элемент по вертикали, поскольку могут быть повреждены видеоголовки. После очистки перед запуском ВМ с кассетой необходимо дать время для просушки. Следует также помнить, что спирт разрушает резину. Поэтому резиновые части ЛПМ необходимо очищать салфеткой, смоченной в мягком моющем растворе.

При смазывании необходимо экономно расходывать смазку, поскольку избыточность может привести к попаданию ее на части и механизмы ЛПМ, участвующие в транспортировании ленты. Периодичность смазки обычно составляет примерно 5000 часов наработки ВМ.

О наличии неисправностей в ВМ можно судить, анализируя качество записи-воспроизведения изображений и сигналов звукового сопровождения по телевизионному экрану. Лучше всего это делать с помощью тестовой кассеты с записью телевизионной испытательной таблицы. При неудовлетворительном качестве изображения в режиме воспроизведения необходимо подрегулировать трекинг. Если это не приводит ни к каким результатам, нужно продолжить диагноз. При этом необходимо всегда обращать внимание на детонацию звука ("плывет" звук), что свидетельствует о неравномерном натяжении ленты. При детонации звука необходимо обязательно провести коррекцию напряжения питания двигателя ВВ (частоты вращения ВВ) и отрегулировать натяжение ленты и привод ЛПМ.

После диагноза искажений по экрану телевизора необходимо провести контрольные измерения. Рабочие напряжения необходимо измерить и проверить на соответствие их паспортным данным, приводимым в сервисной документации. При этом необходимо обязательно проверить возможные пульсации напряжений питания в результате старения конденсаторов фильтров. Все проверки и настройки необходимо проводить сначала для режима воспроизведения.

Согласно сервисной документации в определенных местах схемы при воспроизведении провести следующие измерения сигналов:

1. Проверить осциллографом ЧМ пакеты, считываемые видеоголовками с ленты, на выходе предварительного усилителя на предмет их равномерности.

2. С помощью частотомера или осциллографа проверить сигнал (импульсы) датчика скорости вращения двигателя ВВ на предмет устойчивости его частоты и длительности.

3. С помощью частотомера или осциллографа проверить на предмет стабильности и соответствия паспортным данным сигнал датчика скорости вращения БВГ.

4. Детонация сигнала звукового сопровождения свидетельствует о неустойчивости скорости вращения ВВ.

Элекрические и механические регулировки необходимо проводить только при наличии технической сервисной документации с инструкциями по регулировке данной конкретной модели ВМ. Механическая регулировка включает в себя регулировку высоты направляющих стоек механизма заправки ленты, которая проводится при их замене и замене БВГ; регулировку положения синхрозвуковой головки, а также регулировку натяжения ленты. Расстояние X от головки канала управления до точки выключения видеоголовки после записи имеет очень большое значение для достижения взаимозаменяемости магнитных записей. Электронная регулировка включает в себя регулировку момента коммутации видеоголовок; регулировку уровня видеосигнала на V-OUT в режиме записи и воспроизведения ранее записанного сигнала; регулировку ограничения пиков в сигнале после введения основных предыскажений в режиме записи; регулировку частоты на выходе частотного модулятора для уровня синхроимпульсов равной 3,8МГц в режиме записи; регулировку девиации в режиме записи сигнала белого поля установкой частоты 4,8МГц на выходе частотного модулятора; регулировку тока записи сигналов яркости и цветности.

Регулировка и ремонт ВМ требуют применения аппаратуры, включающей генератор цветного испытательного сигнала, звуковой генератор, осциллограф (лучше двухлучевой), измеритель нелинейных искажений, генератор высокой частоты, измеритель АЧХ, частотомер, цветной телевизор, универсальный вольтметр, детонометр. Облегчить поиск неисправности и регулировку ВМ можно с помощью анализатора спектра и двухлучевого осциллографа. Анализатор спектра дает представление о прохождении и преобразовании спектров яркостного сигнала и сигнала цветности. Двухлучевой осциллограф позволяет упростить настройку систем авторегулирования. При регулировке ВМ требуются специализированные приспособления для настройки ЛПМ, а также кассета для определения натяжения ленты, граммометр, кассета с тест-записью или специальные измерительные ленты.

Заключение

Видеомагнитофон, пожалуй, самый распространенный после телевизора "представитель" бытовой видеотехники. История записи изображений на магнитную ленту сравнительно непродолжительна. Видеомагнитофонов в настоящее время очень много. Они заполняют полки любого магазина, торгующего бытовой техникой. Естественно, все это множество необходимо классифицировать.

Выделяют следующие виды и классификации видеомагнитофонов: 1) по стране изготовителю: лицензированные; привезенные без лицензии. 2) по количеству видеоголовок: одноголовочные; двухголовочные; четырехголовочные; шестиголовочные. 3) по устройствам обработки сигнала: цифровые; аналоговые. 4) по системам цветности: VHS; DTS; S-VHS; miniDV. 5) по количеству функций: плееры; магнитофоны; профессиональные версии; комбайны (VHS-DVD).

Принципы видеозаписи основываются на разделении спектра ПЦТС низкочастотными и полосовыми фильтрами на сигналы яркости и цветности. Для записи и воспроизведения видеосигналов используются вращающиеся видеоголовки. Пара таких головок установлена диаметрально противоположно на барабане, вращающемся с высокой скоростью.

Видеомагнитофоны имеют следующие основние режимы работы: "Запись", "Воспроизведение", "Стоп", "Ускоренная перемотка вперед", "Обратная перемотка", "Замедленное воспроизведение" и "Стоп-кадр".

Регулировка и ремонт видеомагнитофона требуют применения аппаратуры, включающей генератор цветного испытательного сигнала, звуковой генератор, осциллограф (лучше двухлучевой), измеритель нелинейных искажений, генератор высокой частоты, измеритель АЧХ, частотомер, цветной телевизор, универсальный вольтметр, детонометр.

Список литературы

1. Васин В. А. Видеомагнитофоны и видеокамеры. Справочное пособие. - М.: Горячая линия-Телеком, 2002.

2. Колесниченко О. В., Шишигин И. В. Зарубежные видеомагнитофоны: ремонт и обслуживание. Справочное пособие. - СПб.: "Полигон", 2001.

3. Колесниченко О. В., Шишигин И. В. Обслуживание и ремонт зарубежных бытовых видеомагнитофонов. Справочное пособие. - СПб.: Лань, 1995.

4. Кривилев В. Н. Ремонт видеомагнитофонов. Принципы работы. Типичные неисправности. - М.: Владос, 1998.

5. Пескин А. Е., Коннов А. А. Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплейеры. Устройство, регулировка, ремонт. - М.: "Солон", 1997.

6. Петров В. П. Видеотехника. Ремонт и регулировка. - М.: "Академия", 2002.

7. Седов С. А. Индивидуальные видеосредства. Справочное пособие. - Киев: Наукова думка, 1990.

Приложение

Таблица. Основные неисправности видеомагнитофонов

№	Неисправность	Возможная причина
1	Искривление вертикальных линий или перекос изображения сверху.	Натяжение ленты, высота направляющих стоек, постоянная времени A/V канала.
2	При воспроизведении на экране периодически проходят горизонтальные шумовые полосы (регулятором тренинга полосы смещаются по вертикали).	Загрязнение ЛПМ, синхроголовки, деформированная лента, выпадения синхроимпульса (STL).
3	При воспроизведении на экране периодически перемещающиеся снизу шумовые полосы (регулятором тренинга полосы смещаются по вертикали). Изменяется цветовой тон G-Y.	Загрязнение или регулировка ЛПМ, синхроголовки, направляющих стоек.
4, 5	Скачок фазы ССИ в верхней, нижней части изображения.	Неправильная регулировка САР БВГ. Провести настройку скорости вращения БВГ, момент коммутации ВГ.
6	На изображении перемещающиеся по всему экрану горизонтальные шумовые полосы; неустойчивая синхронизация по кадрам	Юстировка ЛПМ, момент коммутации ВГ, прижимной ролик, механизм натяжения ленты
7	Контуры изображения раздвоены по всему экрану (смещены на 10 см по вертикали)	Время прохождения сигналов яркости и цветности; линия задержки сигнала яркости.
8	Изображение воспроизводиться с малой яркостью и неестественной перенасыщенной окраской.	ЧМ демодулятор, отсутствие видеосигнала и усиления при записи, размах сигнала яркости ниже нормы.
9	Есть черно-белое, нет цветного изображения. Или черно-белое изображение воспроизводиться с сильными цветовыми помехами.	Регулировка канала цветности, запись без цвета, угол наклона строчек записи и видеоголовок, схема опознавания цвета, РЧ- преобразователь.
10	Перенасыщенное цветное изображение.	АРУ цветности, схема выделения цветовой вспышки, сумматор сигналов яркости и цветности.
11	Нет изображения, шумы на экране («снег»)	Тюнер, УПЧИ, РЧ- преобразователь, ток записи сигнала яркости, ЧМ пакеты с выхода предварительного усилителя.
12	Размытое изображение, причем светлые участки имеют большую чрезмерную яркость.	Предкоррекция сигнала яркости, диапазон девиации ЧМ модулятора, УПЧИ.
13	Периодически или самопроизвольно пропадает цветное изображение (мигает цвет), или на половине цветного изображения появляются горизонтальные цветные полосы («жалюзи»).	ФАПЧ генератора поднесущей, растройка частоты генератора поднесущей, кварцевый резонатор.
14	На изображении быстро перемещающиеся сверху вниз к середине экрана горизонтальные шумовые полосы (регулировка трекинга не влияет)	Юстировка синхроголовки, колебания частоты синхронизирующей составляющей ПТЦС, регулировка ЛПМ и двигателя ВВ.
15	На изображение горизонтальные шумовые полосы перемещаются от центра к краям экрана (регулировка трекинга не влияет, звук может детонировать).	Скорость вращения ВВ не достигает номинального значения, скачкообразная регулировка скорости движения ленты, коммутация видеоголовок, настройка ЛПМ.
16	На изображении светлые горизонтальные полосы, белые выпадения сигнала.	Компенсация выпадений, плохое качество ленты, возможны наслоения пыли, грязи на ленте, элементах ЛПМ.
17, 18	На изображении темные горизонтальные полосы (штрихи)	Компенсация выпадений уровня серого (в старых моделях), наведенные статические заряды, предкоррекция.
19	Зоны помех (горизонтальные), иногда появляющиеся на изображении, медленно перемещаются сверху вниз или находятся на одном уровне.	Повреждение ленты, дефекты ЛПМ.
20	Двоение изображения, на заднем плане виден синхросигнал ПЦТС.	Перекрестная модуляция или интерференционный прием, РЧ- распределитель, настройка частоты ВЧ- модулятора совпадает с частотой ТВ передачи.
21	Сильно зашумленное изображение («снег»).	Тюнер, УПЧИ, неверная настройка тюнера, загрязнение или износ видеоголовок.
22	Нарушена общая синхронизация, заворот изображения влево, Hi-Fi звук воспроизводиться с сильными искажениями.	Большие колебания скорости вращения БВГ, частота вращения БВГ ниже номинальной.
23	Нарушена общая синхронизация, заворот изображения влево, Hi-Fi звук воспроизводиться с сильными искажениями.	Частота вращения БВГ превышает номинальное значение, настройка режима БВГ на холостых оборотах.
24	При записи и воспроизведении изображение сильно размыто , низкая разрешающая способность.	Нарушение положения частотного диапазона девиации ЧМ модулятора, регулятор четкости изображения , износ видеоголовок.
25	Отсутствие цвета, по экрану перемещаются узкие светлые вертикальные полосы, отсутствует изображение снизу (ВГ включены последовательно).	Загрязнение или повреждение феррита ВГ, нарушение баланса демодулятора.
26	Сильная (2/3) зашумленность изображения , отсутствует часть изображения внизу.	Повреждение видеоголовок, вращающегося трансформатора, предварительный видеоусилитель.
27	На изображении в средней части экрана помехи с выпадением сигнала	Компенсатор выпадений, засорение или повреждение видеоголовок.
28	Нарушена кадровая синхронизация, наложение изображения по вертикали.	ЛПМ, азимутальный угол ВГ, фаза импульса коммутации ВГ.
29	Изображение медленно перемещается по вертикали, отсутствует синхронизация по вертикали.	Юстировка синхроголовки или зазора вращающегося трансформатора; высота установки видеоголовок.
30	На изображении перемещающиеся сверху вниз широкие полосы шумы и искаженного изображения . Отсутствует цветное изображение.	Совместимость видеомагнитофонов, головка общего стирания, установка ВГ.
31	На цветном изображении заметные периодические вертикальные темные полосы (столбы).	Ток записи сигнала цветности, ФАПЧ (при воспроизведении).
32	На цветном изображении заметная мелкая сетка из перекрещивающихся темных линий (особенно заметна на ярких цветах).	Ток записи сигнала цветности, ФАПЧ канала цветности.
33	Волнистые искажения вертикальных линий по всему экрану.	Постоянная времени строчной развертки телевизора, размах видеосигнала, небольшие колебания скорости вращения БВГ, юстировка ЛПМ.
34	Затемнение верхней части или углов экрана, возможны полосы в верхней части изображения .	Коммутация ВГ, нарушен меандр или частота импульсов коммутации ВГ.
35	На изображении перемещающиеся сверху вниз полосы помех , создающие волнисто-образное искажение по вертикали.	Головка общего стирания , высокий ток записи ЧМ сигнала яркости ( амплитуда ЧМ сигнала).
36	При воспроизведении ТВ испытательной таблицы на шкале групповой четкости в области группы соответствующей частоте 2МГц, паразитный фон (полосы) или мигание яркости.	Уровень ограничения белого, ЧМ модулятор, изношенные ВГ, коррекция АЧХ предварительного видеоусилителя.
37	Нарушение цветности при записи или воспроизведении («грязное» цветное изображение)	Значение комбинационных частот канала цветности не соответствует номинальным значениям, амплитуда воспроизводимого ЧМ сигнала.
38	Нарушение цветовоспроизведения (неестественная окраска цветного изображения ).	ФАПЧ канала цветности, формирователь фазоманипулированного сигнала, генератор 321Fн .
39	Перекошенное цветное изображение или на черно- белом изображении вертикальные темные полосы.	Установка уровней ограничения белого и черного.
40	На черно- белых переходах изображения испытательной таблицы мигания яркости различной интенсивности.	Коррекция АЧХ предварительного видеоусилителя, баланс, большой износ видеоголовок, ток записи сигнала яркости, фаза импульсов коммутации ВГ.
41	Отсутствует запись и воспроизведение сигналов звукового сопровождения.	Обрыв цепи прохождения сигналов звука, УПЧЗ, коммутация режимов.
42	Не стирается старая запись.	Не исправен генератор стирания и подмагничивания, коммутация режимов.
43	Лента заминается в приемной катушке, пропадает звук, на изображении появляются шумовые полосы.	Неправильно отрегулировано натяжение ленты, высота направляющих стоек, прижимной ролик.
44	Повышенная детонация звука.	Нарушена настройка механизма обратного натяжения, проскальзывание ленты, прижимной ролик.
45	ВМ самопроизвольно возвращается в режим «СТОП».	Отсутствует один из сигналов датчиков системы автоматического управления.
46	Не работает дистанционное управление.	Неисправен пульт, приемник дистанционного управления.
47	Не загружается, выгружается кассета.	Неисправен двигатель загрузки кассеты, датчик кассеты.
48	Не заправляется лента в ЛПМ.	Неисправен двигатель заправки ленты, датчик кассеты.
49	ВМ выключается и не реагирует ни на одну из команд.	Неисправна система автоматического управления.
50	Не запоминаются текущие настройки тюнера ВМ.	Неисправно энергонезависимое запоминающее устройство.

Размещено на Allbest.ru

...