从录音机到录象机

磁带录音机已经为大家所熟悉，因为它已经应用在各个领域。从盘式机到盒式机，在新闻采访、广播、办公、科研、学习，家庭娱乐等方面大量使用着。今天又有新的装置——磁带灵象机，开始流行起来，目前已用作广播、科研，生产和电化教育设备。近年来盒式录象机发展很快，在彩色电视机比较普及的国家里，小型盒式录象机，已经进入家用电器市场。我国也有许多厂家在研究试制和生产。由于它可以同时记录、重放图象和伴音；比电视机、录音机等设备更受人们欢迎，所以有必要向广大无线电爱好者作一介绍。

录音机和录象机都是使用物理方法在磁带上进行记录，并能将磁带上已记录的信号进行重放还原的设备。磁性记录和重放的过程，就是先把电信号通过电——磁换能器，转变为磁带上的疏密磁化信号的过程——记录；然后再利用换能器把磁带上的磁信号转换回来，成为电信号，最后通过电视机和扬声器，显示出图象，放出伴音——重放。这种换能器就是磁头。磁头的构造好象一个铁心有缝隙的小变压器，当有交流电通过它的线圈时，在磁隙处就会产生相应变化的磁场。当磁带紧贴磁头作相对运动时，便使磁带上留下相应的磁化信号。把磁带倒回去再按原来的速度从磁头处走过，磁带上的磁化信号，就会使磁头线圈内产生感应电势，送到电路中去放大。磁性记录法，可以记录音频信号，也可以记录视频信号（即图象信号）。这是制作录音机、录象机和其他记录器的物理基础。说明磁性记录原理的示意图如图1所示。很明显，磁带运动速度越快或磁头缝隙越窄，记录的频率越高。

声音是通过空气的振动传入人耳朵引起的听觉。人耳可闻的频率一般在20～20,000赫，实际上还要窄一些。但它处理的最高频率不过20000赫。如果要想记录图象信号，则要以电视技术的基本参数为依据。图象视频带宽为0～6兆赫，它的上限频率是音频上限的300倍。因此录音机不能直接用于录象。

由于磁性记录频率的上限频率取决于磁头缝隙的宽窄及磁头与磁带之间的相对运动速度。如果只靠提高走带速度，不仅技术上很难实现，而且磁带的消耗量也很可观，因此对录象来说，这种方法是行不通的。为了实现录象，人们在减小磁头缝隙的同时，还研究出了在不提高走带速度的情况下，提高磁头与磁带之间的相对速度的方案，发明了回转磁头。即磁带运动的同时，录磁头也作高速旋转，并且采用了两个以上的磁头来工作。在电路上，也解决了图象信息、同步信号和控制信号的记录和重放问题。使磁带录象技术日趋成熟，实现了实用化。

磁带录象机和录音机的构造相似，都是由走带机构等机电部分和电子线路组成的，只是前者更加精密复杂，伺服机构要求更严格。为了进行比较，我们把磁带录音机和录象机的组成和工作系统示意于图2。由图可看出：用录音机录音时，声音先经话筒变成电信号，经放大器放大后送入磁头，把音频信号记录在磁带上。放音时，磁带上的磁信号经磁头转换成电信号，再经放大器放大后把音频信号送往扬声器，还原成声音。（简易型录音机中常用同一放大电路，完成录音和放音的放大任务）。而记录图象时，是先由摄象机把景物的光象摄入、转换成电视信号并且混入同步信号，再经低载频调制电路处理之后送往磁头记录在磁带上。重放时，磁头再把磁带上的磁信号取出，转换成电信号，经解调处理，把全电视信号送往监视器（电视机），显示出图象发出伴音。声音录放过程和图象录放过程很相似。但是由于录象时，磁带要围绕磁头鼓运行，所以走带路径比较复杂。盘式磁带录象机是用人工装带。而盒式磁带录象机则是自动装带，并采用了复杂的运带机构和逻辑电路，使得走带（PLAY）、停止（STOP）、快进（F．FWD）、倒带（REW）和录象（REC）等功能，全部通过操作按键自动进行，既保持清洁又方便使用。

1．即时录放：录象完毕倒带之后，就可以重放图象。认为不理想时，还可以重新再录。效率高、速度快。

2．反复使用：磁带上所记录的节目，可以多次重放。当不想保留时，可以另录新节目。

3．成本低廉：设备买到以后，基本上不再投资即可以工作。自制录象节目花钱也很少。

4．寿命长久；现代录象机，性能可靠，操作简单。一盘新磁带用几百次不会有损伤。

5.不退颜色：因为是用物理方法作磁性记录，和电影胶片不同，只要注意避开交流电源和强磁场，不会因为贮存环境恶劣而退色。

6.明室观看：重放时，不要求遮光，在明室中就可以观看。便于作笔记、核对资料，适合教学和科研工作要求。

7．使用简便：新型录象系统，机内设有自动机构，其自动化程度比较高，只需操作按键即可，不要求配备高级专业人员。

8．多处放映：可以用电缆将图象信号同时送往多处的电视机，甚至送到较远的地方。观众可分散收看。这一点是电影不能相比的。

录象机有黑白录象机和彩色录象机之分，现代多为彩色录象机。按其用途分类：有广播专用机，有一般用途和家用型机。垂直扫描2英寸磁带录象机，用于广播电视中心。而1英寸以下磁带录象机，多为一般民用。其中以3／4英寸《U－matic》（U马蒂克）型式质量比较好，机型成熟，配套装置较齐备，国际间通用性比较广泛。主要用于科研、教育和家庭。这是一种彩色录象机，并可作立体声或双声道录音。而《β-etamax》（贝特马可思）和《VHS》型机采用了高密度记录技术和慢速走带系统，节省磁带，适合家庭及要求不太严格的场所使用。价格便宜。几种录象机的不同绕带方式示意于图3。

录象机的关键部件是磁头鼓，它是光洁的圆柱体，回转部分装有磁头。磁头分为：4磁头、2磁头和单磁头等各类。磁头回转的平面与磁带运行的平面成一定的倾斜角度，于是，在磁带上记录下来的便是一条条倾斜的视频磁迹。同时，还记录下伴音信号及同步控制信号，其示意图如图4。视频磁迹是至斜线状排列，断续地记录在磁带上的。

录象所用磁带宽度也不同，有2英寸、1英寸、3／4和1／2英寸等各种规格，录象磁带和录音磁带一样，也分盘式也称开卷式（OPENREEL）和盒式 （CAS-SETTE）两大类。盘式带也是卷绕在圆形带盘上的，而盒式带常见有《U马蒂克》、《贝特马可思》和《VHS》三种，都是装在不同尺寸的长方体小盒子里。U型盒带常用的有KCA－60及KCA一30两种，分别能录放60分钟和30分钟。β型盒式带有L250（1／小时）、L500（2 小时）、L750（3小时）以及VHS型盒式带有E60（1小时）、E120（2小时）、E180（3小时）等规格。

盒式带便于保存，不易受灰尘、手迹沾污，有利于保护磁鼓。操作简便，不论磁带走到任何位置都可以取下磁带盒。

磁带录象机虽然有许多类型，但是，它们的工作原理却是相同的。常见的二磁头螺旋扫描式录象机工作原理示意于图5。磁带首先经过全消磁头，将原有旧信号消去。然后，绕高速回转的磁头鼓运行，这时回转磁头1、2便把国家视频信号记录在磁带上。磁带再向前进遇到录音头和控制信号磁头。在磁带的一个边缘记录下一条或二条伴音磁迹，同时在另一边缘记录下作同步依据的控制信号。图6所示为U型3／4英寸盒式录象带上的磁迹分布典型图案。磁带的运行是由主导轴拖动的。磁头鼓、主导轴等回转部件，分别由有伺服电路控制的电动机驱动。所谓“伺服电路”就是保证重放和记录带速相同，且速度相对保持恒定的一套控制电机转速的电子电路。每当视频信号输入以后，经图象电路送往两只录象磁头；将分离出来的控制信号送往控制信号磁头；同时还去控制主导轴电机的运转速度及磁头鼓的回转速度。录象机的音频电路同录音机相似，只是比较精密一些。

磁带上的视频磁迹倾斜角只有5度多一些。每条磁迹之间留有一定的空隙作为保护带，以保证在重放时，即使是磁头扫描偏离磁迹一些，除了使信号弱一些之外，不会引起相邻磁迹的干扰，从而保证了重放时的图象质量。前述盘式1／2英寸磁带和U型3／4英寸磁带都是这样设计的，见图7a、b。近年来为了追求长时间录象，节省磁带的消耗量，研究出许多高密度记录技术。有的放慢了走带速度，取消了磁迹间的防护带，使每条磁迹相互靠在一起，充分利用了磁带面积，见图7c。β型及VHS型1／2英寸磁带，就是采取了这种设计。那么用什么方法来防止磁头偏离引入相邻磁迹的干扰呢？人们研究成功了非垂直缝隙磁头，即磁头1的缝隙向左倾斜一个角度，磁头2的缝隙向右倾斜一个角度，于是相邻两磁迹的磁隙记录方位不同，即磁化角度相差很多。这样，重放时，即使磁头扫描位置不正，也不会引入很大干扰。从而改善了图象清晰度和彩色质量。

广播电视中心使用的四磁头录象机，是一种落地式庞然大物，供专门人员使用。而一般则多用3／4英寸、1／2英寸磁带的盒式彩色录象机，它们的外形见图8。科研中可用它记录实验过程及重大成果的实况。教育部门用作开展电化教育，记录经验丰富的老教师的讲课、重要的实验过程、显微镜下的图象等等；还能制作成全套的录象教材，供多次重放。军事部门除了作教学应用之外，还能记录野战条件下的战场实况，传递图象情报等。有了彩色电视机的家庭，使用廉价的盒式录象机，便可以边看边收录自己喜爱的电视节目，复制他人的磁带节目。有些机型，还可以作定时录象，只要预先象调闹钟那样，把录象机上的定时器调好，到时就会自动开机录象，完了就会自动倒带关机。总之，磁带录象机，就象今天大家熟悉的盒式录音机一样，正在被广泛地应用起来，成为人们日常工作、学习和生活中的一种重要设备。(杨名甲)