磁帶錄像原理

錄像機記錄高達6兆赫視頻信號頻率,比錄音機記錄的信號頻率(最高20千赫)高兩個數(shù)量級以上。根據(jù)磁記錄原理υ≥2gf，即當(dāng)磁頭縫隙寬度g一定時,磁頭與磁帶之間的相對速度υ與最高記錄頻率f成正比，所以錄 像時磁頭與磁帶之間的相對速度應(yīng)比錄音時高數(shù)百倍，達數(shù)十米每秒。簡單地提高帶速會使磁帶消耗過大，故采用磁頭高速旋轉(zhuǎn)，而磁帶慢速走行的辦法來提高相對速度(圖1 )。視頻信號的頻帶寬度包括18個倍頻程。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，重放感應(yīng)電勢與頻率成正比，包括的倍頻程數(shù)過多會使最高頻率與最低頻率的感應(yīng)電勢相差太大，以致低頻端的感應(yīng)電勢太小而被噪聲淹沒，無法重現(xiàn)低頻信號。因此視頻信號在記錄時先須調(diào)頻,以減小倍頻程數(shù)。盡管如此,上邊帶的頻率仍然太高，錄像機只能用部分抑制上邊帶的辦法記錄。調(diào)頻后的信號經(jīng)旋轉(zhuǎn)變壓器送到高速旋轉(zhuǎn)的磁鼓上的磁頭，去磁化被磁頭掃過的那部分磁帶，在磁帶上形成圖像信號的磁跡。同時由固定的音控磁頭將聲音信號和供伺服用的控制信號記錄在磁帶的邊緣上(圖2)。重放時再把調(diào)頻的圖像信號還原為視頻信號。記錄在磁帶上的傾斜的信號磁跡可用旋轉(zhuǎn)消磁頭加以消除;如須同時消去磁帶上的各種磁跡，則應(yīng)使用全消磁頭。 錄像機由 6個部分組成。①盤式或盒式磁帶;②各種磁頭:視頻磁頭、音頻磁頭、控制信號磁頭、時間地址碼磁頭、旋轉(zhuǎn)消磁頭、全消磁頭，它們大多數(shù)是錄放共用;③信號系統(tǒng):視頻信號錄放系統(tǒng)、音頻信號錄放系統(tǒng)和操作信號系統(tǒng);④伺服系統(tǒng):自動控制磁帶速度的主導(dǎo)軸伺服系統(tǒng)、自動控制磁鼓轉(zhuǎn)速和相位的磁鼓伺服系統(tǒng)、自動控制磁帶張力的張力伺服系統(tǒng)或帶盤伺服系統(tǒng)、磁頭自動掃描跟蹤的伺服系統(tǒng);⑤機械部分:自動上帶系統(tǒng)和供帶盤、卷帶盤系統(tǒng);⑥電源和控制部分。

視頻磁頭是錄像機的重要部件，它的工作頻率達數(shù)兆赫，磁頭縫隙很窄，一般在 1微米以下。這需要用電阻率高而導(dǎo)磁性好的高密度鐵氧體或單晶鐵氧體做磁芯，再經(jīng)精細加工制成。磁芯上繞有數(shù)匝線圈，記錄時在磁頭縫隙附近形成集中的磁場;重放時線圈上會感應(yīng)出信號電壓。磁頭與磁帶在高速運動中摩擦?xí)p磁頭。磁頭的縫隙寬度g影響最高重放頻率,從而也影響所錄圖像的清晰度;磁頭縫隙深度D 影響磁頭的壽命;磁頭縫隙的高度H 決定視頻磁跡寬度(圖3)。 錄像磁帶是用矩形系數(shù)好的二氧化鉻或鈷三氧化二鐵作磁性層，用抗斷強度高而變形系數(shù)小的滌綸作帶基。磁性層中摻有防帶電劑和潤滑劑并牢牢地粘在帶基上。磁性層涂布應(yīng)均勻，否則會產(chǎn)生噪聲和信號失落;磁性層經(jīng)過鏡面加工處理以減小對磁頭的磨損。

磁帶的研制方向是提高記錄密度和薄形化。金屬膜磁帶和蒸鍍型磁帶將得到發(fā)展。與磁帶的發(fā)展相適應(yīng)，鐵鋁硅和非晶態(tài)合金材料的視頻磁頭正處于研制階段。

錄像機錄放速度之間存在誤差，磁帶受溫度、濕度、張力變化等影響會產(chǎn)生伸縮，使重放電視信號的周期發(fā)生變化，這都會造成時基誤差。因此在進行錄像節(jié)目的編輯、切換和混合時應(yīng)使用時基校正器，校正重放信號與標準信號之間的絕對時基誤差，從而使各種信號的周期一致。若重放單路錄像節(jié)目而不進行節(jié)目合成，便不必校正亮度信號的時基，只在色度信號重放電路中校正色度信號的相對時基誤差(因為色度信號對時基的穩(wěn)定性要求更高)。亮度信號的時基誤差可以利用電視接收機和鑒頻器的行鎖相電路自行調(diào)整。這種時基校正法稱偽時基校正。時基校正器分為兩類:①用可變延時線補償時基變動的模擬時基校正器;②使用數(shù)字存儲器的數(shù)字時基校正器，它是用有時基變動的寫入時鐘信號存入，再用標準時鐘信號讀出，從而消除時基誤差。它使用大規(guī)模集成電路。

為了把幾種錄像素材匯編在一盒磁帶上以組成完整的節(jié)目，需要用電子編輯控制器連接一部帶有編輯功能的錄像機和幾部放像機進行電子編輯。電子編輯控制器的主要功能是控制放像機和錄像機，準確地把所錄素材從放像機轉(zhuǎn)到錄像機上。但必須保證編輯點前后的視頻信號、聲頻信號和控制信號的準確銜接。為此編輯控制器上裝有記數(shù)顯示裝置，用以表示所需素材在磁帶上的大概位置。有的錄像機裝有時間地址碼發(fā)生器，磁帶上錄有時間地址碼信號，就可以隨時準確地找出所需節(jié)目的編輯點，精度達一幀。帶編輯功能的錄像機有專門電路保證編輯點信號的連續(xù)，并裝有旋轉(zhuǎn)消磁頭，以使逐條消去傾斜的圖像信號磁跡。利用計算機的編輯控制器已開始應(yīng)用，它可以按事先編好的編輯程序自動控制全部編輯過程。

VTR和VCR的區(qū)別

VCR的全名是"Video Cassette Recorder"，中文稱為卡帶式影像錄像機。據(jù)統(tǒng)計，VHS 制式錄像機軟件量則多達100億種，其普及程度可以這樣形容:哪里有電視機，哪里便會有VHS制式錄像機，所以錄像機的發(fā)展以及未來展望均對現(xiàn)代人的生活造成一定程度的影響。要知道，目前新出的錄像機的畫質(zhì)已經(jīng)相當(dāng)優(yōu)異了，如果您使用的是比較高級的錄像機，其畫質(zhì)更是直逼目前正熱門的DVD以及影碟機，而錄像機也包含了將近十種的規(guī)格及形式，以下讓我們就錄像機或者攝錄機的過去及未來作一個簡介。

雖然以下談得較多的同樣是采用1/2英寸磁帶的錄像機，但它們卻可以是完全不同的幾種格式，如 VHS、Betamax、Betacam、MⅡ等。有的格式在錄像機發(fā)展的歷史上曾起過重要的作用，但隨著時間的推移已被淘汰。而在回顧之前首先闡明一下VCR與VTR之間的區(qū)別?；旧?，VTR(Video Tape Recorder)和VCR(Video Cassette Recorder)同樣是代表著錄像機，讓我們仔細來看一看"Tape"和"Cassette"有什么分別。不知道讀者還有沒有印象，很多年前的錄音帶曾有卡式與匣式的分別，卡式錄音帶是利用兩個滾動條將一定長度的錄音帶先固定在兩個滾動條之上，再利用任一個轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以達到順序播放的目的，只要某一轉(zhuǎn)軸的帶子用完，除非磁頭及馬達設(shè)計為自動換面的方式，您必須將卡帶轉(zhuǎn)換另一面或是倒帶才可以繼續(xù)錄音或是聆聽。而匣式錄音帶的帶子基本上是像個圓圈一般連接在一起的，也就是說當(dāng)所有的節(jié)目播放完畢之后，匣式錄音帶會自動的恢復(fù)到節(jié)目的開端，只要在電源不關(guān)閉的情況下可以連續(xù)無限制的反復(fù)播放，這就是兩種模式的本質(zhì)上的分別。

錄像機也是如此，當(dāng)初各家廠商在制定錄像機的規(guī)格時，曾經(jīng)也有卡式與匣式之分，而Tape包含了卡式及匣式兩種意義，Cassette則是專指卡式而言的。而到最后，匣式錄像機都沒有幸存下來，因此現(xiàn)代人在稱呼錄像機時有人說它是VTR、也有人說它是VCR，其實它們都代表著相同的意義。