家用录象机的新发展

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70年代中期,日本索尼公司和胜利公司,先后推出Beta和VHS型家用录象机。10多年来随着电子工业迅速发展和人们对文化艺术欣赏水平的不断提高,以及各厂家的相互竞争,使家用录象机向多功能和高性能方向快速发展,出现了不少新型录象机。图1示出家用录象机发展示意图。本文就家用录象机的发展及各种新机型的特点作一简介,供读者参考。

图1
图1 🔍原图 (1237×930)

1.VHS-C录象机:1982年日本JVC公司开发了微型便携式VHS录象机,称为VHS-C(“C”是微型的意思)。其特点是小型化。轻量化,配合使用VHS-C磁带适配器后可与标准型VHS录象机具有完全互换性。1983年JVC公司又将VHS-C录象机与摄象机结合在一起,构成使用更为方便的VHS-C摄录机。

VHS-C录象机小型化的措施之一是开发了VHS-C盒式录象带,其带盒尺寸92×59×22.5mm\(^{3}\),仅为标准型VHS盒带的1/3。图2为各种盒带尺寸对比图。措施之二是使用小型磁鼓,VHS-C使用的磁鼓尺寸仅为VHS方式磁鼓的2/3,直径为41.33mm。为了使小型磁鼓所记录的磁迹格式与VHS方式相同以保持互换性,VHS-C采用270°包角4磁头顺序记录方式。

图2
图2 🔍原图 (818×558)

2.Hi-Fi录象机:家用录象机为延长录象时间,尽可能地降低磁带运行速度,因此普通家用录象机的音频特性较差。为改善录象机的伴音质量,1983年SONY公司和松下公司分别推出高保真录象机Beta Hi-Fi和VHS Hi-Fi(Hi-Fi是一个音响技术用语,意为高保真)。Hi-Fi录象机的音频性能非常优良,频响20~20000Hz,动态范围可达80dB以上,其放音质量可以和CD唱片相媲美。

为提高伴音质量,VHS Hi-Fi将普通VHS录象机音频信号采用加偏磁直接记录方式改为调频记录方式。这样可以消除因磁头与磁带之间接触不良、抖动等因素对音质所造成的不良影响,并可以更有效地发挥降噪电路的作用。普通家用录象机带速过低是导致音频特性不良的一个主要原因,因此VHS Hi-Fi录象机在磁鼓上又配置了两个方位角为±30°的Hi-Fi音频旋转磁头,其位置超前视频磁头一定角度。采用所谓“深度复用记录方式”,将音频调频信号和图象信号记录在同一条倾斜磁迹上,即将音频调频信号记录在磁带磁性层的底部,将图象信号记录在磁带的表层。旋转音频磁头的使用使磁头与磁带相对速度较之使用固定音频磁头时提高了约200倍,大大提高了音频性能。另外,为了保持与普通VHS的互换性,在VHS Hi-Fi录象机中仍保留了固定音频磁头。

Beta Hi-Fi与VHS Hi-Fi的原理基本相同,也使用旋转磁头记录音频调频增号,但Beta Hi-Fi是将音频调频信号安排在降频色信号记录频谱和调频亮度信号频谱之间的空白段。记录时音频调频信号与图象信号一起送入视频磁头进行记录。

Hi-Fi录象机将音频调频信号和图象信号记录在同一条磁迹上,因此不能进行Hi-Fi后期配音,因为这样会抹掉已记录上的图象信号,这是Hi-Fi录象机的一个缺陷。Hi-Fi录象机音频性能指标很高,因此还可以当作高档录音机使用。

3.高质量画面录象机(HQ):1985年1月SONY公司高质量画面录象机Super Beta上市(实为Beta高带机,但一般将它划分在HQ类),这是自1975年家用录象机实用化以来对家用录象机图象质量的第一次重大改进。其采取的主要措施是将亮度调频信号的载频向高端移动800kHz,从而增加了亮度信号的带宽,使SuPer Beta录象机的水平清晰度从普通机的240线左右提高到270线。

同年VHS集团也发表了高质量面面录象机VHSHQ(HQ意为高质量)。考虑到与普通型VHS具有完全的兼容性,VHS HQ对亮度信号记录频率的安排没有变动,而是用改进电路来提高图象的清晰度和信噪比。VHS HQ技术共包含以下4项内容:①在记录时,将亮度信号白切割电平提高20%,使重放图象的轮廓更加清晰。②设置动态图象细节增强电路。在记录时对小电平高频分量进行增强,以提高人眼较敏感频率处的图象细微程度。③设置亮度信号降噪电路。④设置色度信号降噪电路。所谓VHS HQ录象机就是在普通VHS录象机中使用了HQ技术中的第①项内容再加上②、③、④中的任一项或全部项目。

4.S-VHS录象机:为适应兼容高清晰度电视发展的需要,1987年1月JVC公司最先发表了超高带VHS录象机Super VHS,简称为S-VHS。S-VHS较普遍VHS的图象质量有大幅度提高,某些指标已高于现行广播级录象机。

S-VHS录象机使用新开发的非晶金属视频磁头和高性能涂钴磁带。在记录亮度信号时采用了高带方式,即将调频载频频率由标准型VHS的3.8~4.8MHz提高到5.4~7MHz,使亮度信号带宽增大到5MHz左右,水平清晰度由普通型的240线提高到420线。为了得到更高的图象质量,进一步消除亮色串扰,S-VHS录象机的输出输入端口除具有与标准型相同的RF输出、音频/视频端口外,还设置了单独的Y(亮度)、C(色度)输出输入端口,简称为S(意为分离)端口。如果在收看节目时,将S-VHS录象机与具有S端口的电视机配合使用将会得到更优良的图象质量。

S-VHS与标准型VHS具有单向兼容性,即S-VHS录象机能够重放标准型VHS格式节目带,并能在S-VHS机上录制出标准VHS格式节目带,但标准型VHS录象机不能重放S-VHS格式节目带。

现在S-VHS录象机在国外已日趋普及,且S-VHS录象机价格仅比标准型高30%,其图象质量又已接近或超过广播级录象机,因此有些日本公司认为S-VHS录象机将会取代业务用3/4U型机。

5.ED Beta录象机:在S-VHS面市后的二个月,即1987年3月,SONY公司也推出其超高带Beta机,称为ED Beta,ED意为清晰度增强型。SONY在ED Beta机中采用了一系列新技术,其图象质量比S-VHS还高,水平清晰度可达500线,用ED Beta机复制的第三代甚至第四代节目带的图象质量几乎与原带没有什么区别。虽然ED Beta在技术上是相当成功的,但能否在商业上取得成功目前还很难肯定。

6. 8mm家用录象机:为进一步发展小型化家用录象系统,由世界范围内122个电子、录象及磁带制造公司共同制定了国际统一的8mm录象机标准。1985年1月由日本SONY公司最先推出8mm录象机的商品机。

8mm录象机使用直径40mm的小型磁鼓和宽度为8mm的金属录象带,带盒尺寸为96×62.5×15mm\(^{3}\),与盒式录音带的尺寸差不多,因此可使8mm录象机容易实现小型化。8mm录象机的视频信号记录方式与1/2英寸家用录象机相同,它的亮度信号带宽为3.4MHz,水平清晰度250线。对于音频信号,规定了3种记录方法:①规定使用的音频调频记录,其记录方式与Beta Hi-Fi相同。②可供选择的主体声PCM数字伴音(可进行后期配音)。③可供选择的由固定音频磁头记录的单声道辅助音频。与1/2英寸家用录象机的另一不同点是8 mm录象机采用了新型的磁迹跟踪方式,这种方式省去了位置精度要求较高的CTL磁头,而由视频磁头将跟踪用的导频信号记录在倾斜磁迹上。

由于8mm录象系统标准的制定充分考虑到了将来录象技术的发展和增加新功能的需要,因此极具发展潜力,现在它的优势已在摄录机市场初步显露。

7.高带8mm录象机Hi8:S-VHS、ED Beta 出现后,以SONY公司为首包括松下、日立等10家公司,在1988年4月发表了高带8mm(简称为Hi8)录象机的技术规格。1989年5月SONY公司推出商品化Hi8录象机。自此,S-VHS、ED Beta、Hi8三种超高带家用录象机成鼎足之势。

Hi8录象机将亮度调频信号向高端移动,使亮度信号带宽增大到5.4MHz,水平清晰度与S-VHS相当可达400线以上。为实现高带记录,在Hi8中使用了TSS视频磁头,Hi8磁带使用由SONY公司最先投入批量生产的性能极其优良的蒸镀型金属带(ME)。为了进行精确的节目编辑,SONY公司为Hi8录象机特别研制了8mm时间码系统,重放时可以据此精确地找出每一幅图象,使节目制作和编辑更加得心应手。另外在Hi8中也设置了Y/C分离的S输出输入端口。并且Hi8与标准8mm之间也具有单向兼容性,即Hi8录象机能以标准8mm的方式进行录放。

由于8mm具有国际标准、数字PCM录音、体积小、重量轻、录放时间长和使用方便等优点,因此8mm录象系统在家用和业务领域都有不可低估的潜力。

8.VHS F/C录象机:自1983年JVC公司将VHS-C便携录象机与摄象机相结合生产出VHS-C摄录机后,就以小型轻便而受到欢迎。但自从8mm摄录机问世后,VHS-C摄录机在市场上的地位受到了严重挑战。其原因:①VHS-C的记录时间较短。为解决VHS-C记录时间短的问题,VHS集团推出了带基较薄的TC-30VHS-C录象带,在SP状态可进行30分钟记录,并正准备生产TC-40录象带。②虽然VHS-C与VHS具有兼容性,但VHS-C录象带在VHS录象机上进行录放时,要另外使用一个VHS-C磁带适配器,这给使用上带来了些麻烦。为巩固VHS-C的市场,1989年2月JVC公司最先推出使用全尺寸VHS磁带和VHS-C磁带兼容加载机构的VHS F/C录象机(其中“F”为全尺寸VHS盒带的缩写,“C”为VHS-C盒带的缩写)。VHS F/C录象机不仅可以使用标准尺寸的VHS盒带,而且VHS-C录象带不用加适配器就可以直接在VHS F/C录象机中录放。松下、日立、夏普等公司也推出了各种形式不同的VHS F/C录象机。

9.制式变换录象机:彩色电视信号分为NTSC、PAL、SECAM三种制式,应用到录象机中时,还有NTSC4.43和MESECAM制。为了能使用一台录象机收看不同制式的节目带,生产了多制式录象机,但这种多制式录象机不能对彩色电视信号制式进行转换,因此必须有多制式电视机与之相配合使用。

1988年日本录象机制造厂家生产了具有伪制式 变换功能的录象机(如NV-L15、VT-747等机),但这类录象机没有将NTSC制信号转换为标准PAL制信号。而解决收看不同制式录象节目的最好方法是使用电视制式转换器。但是由于制式转换器价格昂贵,只有电视台等专业单位才能使用。1989年日本松下公司和JVC公司成功地研制出了装有制式转换器的家用录象机并于1990年上市。这种录象机采用数字技术,能将以任一种制式录制的节目转换成任何其它一种制式的彩色信号,即只要使用一台单制式的彩色电视机就能收看任何制式的录象节目带,从而消除了由于制式不同给节目交流带来的困难。

10.时分分量记录方式家用录象机:Beta、VHS和8mm等家用录象机是属于频率分割的记录方法。由于这种记录方式存在亮度信号和色度信号之间的相互串扰,因此会在图象上产生彩色网纹和点状干扰,且图象的彩色噪波较大。为此又研制了比较先进的时分分量记录方式,这种方法是将复合全电视信号分离成Y、R-Y、R-Y3个分量,并将亮度信号和色差信号在时间上分隔开来记录。这种记录方式除可消除亮色串扰外还有很多其它优点。早在1982年SONY公司就研制了Betacam分量录象机,1985年松下也产生了MⅡ格式分量录象机。现在这两种分量录象机已被广泛应用于广播领域。

1989年6月,日本松下公司发表了使用S-VHS录象带的“二通道时分分量记录方式”家用录象机。其水平清晰度和彩色再现性较之原来采用彩色降频方式的家用录象机有大幅度的提高。样机的性能指标为:亮度信号带宽6MHz,色度信号带宽1.5MHz,水平清晰度超过500线。可以得到和广播用录象机相同的录放质量。

现在世界各国都正在加紧对高清晰度电视的研究,美国和日本都已开始进行兼容性高清晰度电视的试播。松下公司这次新开发的家用分量录象机非常适合对兼容高清晰度电视信号的记录。松下公司暗示,这种新的记录方式将会取代现在的S-VHS做为下一代高质量家用录象机的首选记录方式。

11.家用数字化录象机:随着集成电路技术的飞速发展,大容量集成电路存储器的成本不断下降,数字技术在家用录象机中的应用也越来越广,并给家用录象机增添了不少新的功能。例如无噪波无抖动慢放、静象、拨盘搜索(松下J25有此功能),画中画、画面特技、数字消噪技术等。但所有这些称为采用数字技术的家用录象机,都是将磁带上记录的模拟图象信号变为数字图象信号后再经数字电路和存储器进行处理。这种模拟记录数字处理家用录象机的最新成果就是我们前面介绍的具有制式变换器的录象机。而全数字化录象机则是在磁带上记录数字化视频和音频信号。全数字化录象机所要处理的信息量很大,因此需要使用新的高密度记录方式(例如垂直磁记录)、数据压缩技术和大容量的集成电路存储器。1986年SONY公司率先推出使用1英寸录象带的高级广播级数字录象机。SONY公司和松下公司还分别研制出使用8mm磁带和1/2英寸磁带的全数字化家用录象机的样机。全数字化录象机的主要优点是经多次复制后图象质量基本不会下降,便于反复进行编辑和复制,并可以和计算机相连进行图象处理。(刘午平)