录音机可以用磁带记录和重放声音，录象机可以用录象磁带录制和重放图象及声音。在70年代初出现了电视唱片，它的外形与一般唱片很相似，能够记录和重放图象及声音，近年来电视唱片在国际上发展很快，并且在技术上达到了很高的水平。我国近年来引进了这方面先进技术，开始生产及应用的研究，取得了一定的进展。本文向大家介绍电视唱片的种类及特点。
电视唱片与一般唱片的比较
电视唱片的形状和一般唱片的形状很相似，它们都是用圆形塑料薄片制成，基本材料多为聚氯乙烯、聚丙烯和聚酯等。它们都要由专门工厂“灌制”节目，而不象录音（象）磁带那样可以自行录制，且不需要时可洗掉再重录新节目。电视唱片也有一圈一圈的圆形线纹，在这些线纹中储存了声音和图象信息，也可以两面储存。早期电视唱片的放象时间较短，每面仅能放5～10分钟，现在已经能容纳半小时到1小时的节目。电视唱片与一般唱片的主要区别是：
1．电视唱片速度极快：由电视图象形成原理知道，要使人的眼睛感觉到图象是连续变动的话，要求每秒钟放送24幅以上图象。如果电视唱片每转一圈传送一幅图象，则需每秒钟转24圈以上才能呈现连续变动的图象。目前各国电视的帧频多取25～30Hz，即每秒钟传送25～30帧（幅）图象，显然电视唱片的转速应取25转／秒到30转／秒。目前实用电视唱片的转速多选在30转／秒，即1800转／分左右，这个转速是十分惊人的！例如在半径方向上每毫米刻有140条沟槽的电视唱片，其转速为1500转／分，则相当于在5分钟时间内，拾象头走过了15公里。
2．电视唱片上圆形线纹极密、圈数极多：由于转速极快，又要缩小唱盘和唱机的体积，必须使唱盘线纹极密才行。例如，激光式电视唱片每一条线纹的宽度只有0.4μm左右，相邻两条线纹之间的距离大约为1.6μm，在直径30厘米的圆片上总线纹可达54000圈，在沿半径方向的1mm宽度上约有550条，人眼很难辨别清楚。图1是这种激光式唱片的示意图，该唱片的表面线纹是不连续的，它是由许多长短不同的凹坑组成。凹坑长度为0.5～3μm，凹坑深度约为0.11～0.3μm，在这些坑槽中储存了声、象信息。当拾象头对着凹坑作相对运动时，将能通过有关电路和器件将凹坑所代表的信息转换成相应的声音和图象信号。
3．线纹不一定是螺旋式：一般唱机的拾音头是沿着唱片螺旋音槽运动，控制拾音头作径向移动，自然地、一圈一圈地按顺序拾取音频信号，拾音头则由外圈逐渐移到中心。虽然有一些电视唱机的拾象头也是采取这种方式拾取声象信号。但是一般电视唱片上不存在象一般唱片那样的螺旋式沟槽，而是由许多断断续续的坑槽组成圆形线纹，相邻两圈之间没有沟沿相隔，激光式唱片就是这样的结构（图1）。这种唱片的拾象头不能自动作径向运动，需另设专门的伺服系统来控制拾象头沿半径方向由外向中心移动。没有螺旋状沟槽的限制，反而能带来优点，即在伺服系统的控制下，拾象头可以自由地在半径方向上往复运动，可以自由地由某一圈的某位置移动到其它任何一圈的预定位置。这是普通音频唱片所望尘莫及的。
4．一般唱片是通过电唱机输出声音信号。电视唱片则是通过电视唱机输出图象及声音信号，通过一根电缆接到监视器（可利用一般电视机作监视器），在监视器的荧光屏上就放出图象，并在监视器的扬声器中放出声音。
电视唱片的种类
各种电视唱片都是将声、象信息记录在唱片的圆形轨道上，并且以一定的拾取方式将轨道上的坑槽所代表的信息转化为信号。不同的转化方式就形成了电视唱盘的不同制式。目前有机械式、光学式和电容式三种制式，下边作些简单介绍：
1．机械式电视唱片：这种制式的电视唱片由联邦德国的德律风根和英国台卡两公司联合研制而成，又称为TED方式。其电视唱片的录制和重放与一般唱片很相似，基本上延用了一般唱片的老方式。唱片由厚度0.1～0.2毫米的聚氯乙烯塑料薄片制成，其表面线纹是螺旋状沟槽，用机械刻录方法在沟槽内刻成凹凸起伏、长度不同的坑丘，代表图象及声音的信息都已包含在里面了。在放象时，由压电陶瓷制成的换能器通过雪撬形的金刚石拾象头的后沿拾取信息，见图2。随着圆盘转动，拾象头在坑丘的轨道上起伏颠动，就形成一种机械振动，通过该换能器的压—电换能作用将此振动转换为电信号，再经过放大等电路的处理，就可以还原出原来的声、象信号。
这种电视唱片出现最早，放象机构简单，价格便宜。但制作唱片的手续非常麻烦，放象时间又短，而且图象质量不高。由于拾象头与唱片之间存在机械磨损，拾象头和唱盘的寿命都很短。因此没有什么发展前途而被下边所叙述的两种唱片所取代。
2．光学式电视唱片：这种唱盘表面没有螺旋线纹，故电视唱机设置了伺服系统。拾象头是以聚焦的激光光点代替了“唱针”，用激光束录制唱盘，还用激光拾象头来拾取图象。具体拾取信号的方法有两种，一种是荷兰飞利浦公司和美国音乐公司（MCA）合作生产的激光反射式唱片，它利用反射激光束拾取信号；另一种是法国汤姆逊（CSF）公司生产的激光透射式唱片，它利用透射激光束拾取信号，图3示出这种拾取信号示意图。激光型唱片又称“光片”，将它用于信息存储时又称为“光片存储器”。
激光型电视唱机与唱片之间没有机械磨损，使用寿命很长，可达9000小时以上。具有特技功能，呈现出的静止图象不抖动，图象及声音的保真度高，可与16mm电影、一英寸录象磁带的图象质量相比，且存储信息密度很高。光学式电视唱机的最大不足是设备复杂，在放象机中需设置激光器及高精度自动聚焦、跟踪等伺服系统，不利于降低成本。
3．电容式电视唱片：电容式唱片是用电容唱针拾取信息，目前国际市场上主要有CED式和VHD式两种具体拾取方式。CED方式由美国无线电公司（RCA）研制而成。它同机械式唱片相似，是用唱针与唱片接触法拾取信息，它是采用静电电容原理。放象机的拾象头是电容性的，唱针由金刚石和耐磨的金属片结合而成，其示意图如图4所示。唱外的金属片厚度约0.2μm，其底部宽约2μm，金属片作电容器的一个电极，唱片是用渗有炭粉微粒的导电性塑料制成，唱片表面的导电层作为电容器的另一个电极。当唱针沿唱片的V型槽（夹角140°）前进时，电容量随槽底细缝（细缝中的空气为电容介质）宽度而变化，其输出信息再经过适当的电路处理则转变成声图信号。该系统的突出优点是经验最成熟，比激光式结构简单，价格低且操作方便。因电容式唱针与唱片之间有机械磨损，故唱片寿命在500次左右，唱针的寿命能保证500小时。该唱片有螺旋状的一圈一圈的沟槽，唱针路径受沟槽的限制，自然逐渐移向中心不需要设置伺服系统，因此无法制作一些特技动作。
VHD方式是由日本胜利公司（JVC）首先研制，它吸取了前述各种方式的优点，形成一种折衷性电视唱机系统。唱片虽然也用容性拾象头拾取信号，但它采用激光刻录，唱片上没有螺旋状沟槽，唱片表面象激光式一样排列了大量坑槽（大约每面有250亿个横向排列的凹坑），因而在半径方向的移动也需要伺服系统操纵。结构复杂了些，但能提供特技功能。
图5是VHD唱片和唱针的示意图。金属电极也是同金刚石结合在一起，保持对唱片的稳定接触。与唱盘接触的金刚石端面几乎是正方形，端面非常光滑。由于接触面比CED方式大了十多倍，对唱片的压强明显减小，显然机械磨损大大减小，使唱片的寿命可达1万次以上，唱针的寿命提高到2000小时。较大的正方形接触面使唱针在唱片半径方向移动和沿圆形线纹移动同样自如，利于跟踪伺服控制，利于实现特技功能。另外唱头的对角线位于唱盘的行进方向，利于排除唱盘上垃圾及消除缺陷。由于VHD系统具有激光式特技功能，又有CED式价格低的优点，又能作到NTSC、PAL、SECAM三种彩色制式的兼容，图象质量高。而且同一电视唱片还可以用来演播数字式音频唱片（称AHD唱片），因此很适用于家庭使用。
电视唱片的特点
电视唱片具有许多突出的特点，应用极为广泛。下边从三个方面来谈谈它的重要特点。
1．成本低：电视唱片所用材料是普通的聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚脂等廉价塑料。它还可以同一般唱片一样，先制成模版，再高速大量压制，因此成本低，比录象磁带和电影胶片便宜得多。容易长期保存，因此用电视唱片保存永久性资料是一种比较理想的办法。
2．信息存储量大、密度高：一张直径30厘米、转速30转／秒的激光式电视唱片每面有54000圈，记录信息的总有效面积可达600cm\(^{2}\)。信息存储密度为计算机用磁盘的250倍，为磁带的4000倍，为盒式磁带录象机记录密度的55倍。若按每圈坑槽可存储一帧画面来计算，则唱片的两面共可存储108000帧画面。这里举一个例子，若用唱片存储《无线电》杂志内容，每期按50页计算，每年出版12期，那么一张唱片可以存储2560期的内容，相当于180年出版的刊物。将电视唱机与电子计算机连接起来，可以进行大信息量的数据存储及检索。若将许多唱片叠放在一起，则可以制成计算机的海量存储器。由此可见，电视唱片是一个理想的大容量信息存储器。
3．具有多样特技操作功能：设置伺服系统的电视唱机，如激光式、VHD式电视唱机，具有快进、慢进、静止、倒退等特技功能。因而它可以广泛用于科研、文体、电化教学、出版、情报以及资料等领域。用于存储资料时，通过设置自动检索装置，所以在10万张资料画面中用几秒钟或更短的时间检取其中任意一张。用于阅读有关资料时，可使拾象头重复往返在一圈轨道上拾取信号，从而可以长时间地阅读一幅静止画面。用于体育训练时，可以对运动员的动作逐个进行解剖分析。专用电视唱机与家用计算机接口，可以构成人机对话的智能系统，使它按照一定程序控制电视唱机进行随机搜索、检索或者回答有关问题。
通过以上分析，看出电视唱片有着极为宝贵的特点，因此在各个领域内得到广泛的应用。（董政武）