录像机SP·LP技术

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SP是录像机标准走带速度的缩写,LP是低于标准走带速度的缩写。在PAL制VHS录像机中,SP走带速度为23.39mm/s,视频磁迹宽度为49μm。LP走带速度为11.695mm/s,视频磁迹宽度为24.5μm,这样3小时磁带在LP状态可以记录6个小时节目。具有SP/LP功能的录像机绝大多数采用四磁头技术,在信号通道、伺服和控制系统等方面采取一系列相应电路。

1.四磁头技术:简称DA—4,它是在上磁鼓安装两个双缝隙磁头,图1为VT—M747E录像机上磁鼓示意图。从图看出左边是将SP的CH1(正方位角)和LP的CH2(负方位角)复合成的一个双缝隙磁头,右边是SP的CH2和LP的CH1复合成的另一个双缝隙磁头。SP磁头缝隙宽度为48μm,LP磁头缝隙为30μm。在SP记录重放时,DA—4磁鼓使用一对正、负方位角的SP磁头。因为磁头缝隙宽度近似等于标准磁迹宽度,所以记录在磁带上视频磁迹近似等于标准磁迹宽度。重放时在完全理想跟踪状态下,正、负方位角磁头各自扫描对应的方位角磁迹。在LP记录重放时,DA—4磁鼓使用一对正、负方位角不同的LP磁头。因为磁头缝隙宽度大于磁迹宽度,所以记录时由前一个磁头在磁带上录上30μm宽的磁迹。接着由相反方位角的另一LP磁头又重叠一部分而履盖5.5μm宽度的磁迹,这部分重叠磁迹被抹去,只剩下24.5μm宽的磁迹。当然这样处理不可能将原来录上的方位角相反的磁迹完全抹去,尤其在低载频的色度频段(0.627±0.15MHz)会形成邻近磁迹串扰。由于这种情况很少,并且在电路中设有防串拢措施,使串扰限制在允许的范围之内。LP方式重放时,由于磁迹宽度是SP的1/2,所以重放信噪比下降就成为LP工作的主要矛盾。在LP技术中采用了磁头缝隙宽度大于磁迹宽度措施,就保证了磁头扫描磁迹少丢失一些信号,而信噪比不致下降。

图1
图1 🔍原图 (335×305)

由于DA—4磁头具备两对不同缝隙宽度的磁头,很好地适应SP和LP两种方式的工作。在实际使用中,LP方式的图像质量以眼睛主观感觉几乎没有下降,用仪器测量时信噪比只下降2~3dB。四磁头机在SP方式搜索时,由磁头切换等原因引起的跨越噪声带宽度减小,比三磁头机情况好的多。

DA—4系统为了同时兼顾SP和LP记录都能满足互换性要求,机心中音控磁头安装位置作了适当修正,它与磁鼓切出点的距离相对三磁头机而言增加了0.185mm,主导相位伺服电路也作了相应改进。

2.SP/LP电路技术:具有SP/LP功能的录像机,不但要采用四磁头技术,而且电路上采取一系列措施,保证在两种不同工作方式下都有好的图像和声音。与DA—4磁鼓联接的预放盒(含重放放大器和记录放大器)内有SP和LP通道两套电路,分别对应SP和LP状态的记录和重放。由控制系统输出的转换信号再经电子开关,对SP和LP两个通道切换。控制系统输出的转换信号还控制视音频信号处理通道,以改变网络滤波特性来满足两种工作方式的不同要求。转换信号同时控制伺服系统电路,用来改变磁带的运行速度。多功能显示屏在转换信号的控制下,显示当时的工作方式。

3.SP/LP状态转换技术:记录和重放两种工作方式的控制转换形式是不同的。前者在进入记录状态前由人工输入控制信号置位,再通过微机去控制各系统的SP/LP状态的转换。后者由微处理机检测磁带上CTL信号周期,结合当时磁带运行速度来判断;也有的同时将CTL信号、主导电机C·FG信号同时输入微机,由微机将两者周期进行比较去判别重放磁带的种类,即自动识别并控制机器的转换。现以VT—M747E录像机为例说明SP/LP转换,图2示出VT—747E的SP/LP转换电路联接框图,其它录像机虽然电路有所不同,但转换原理是相同的。

图2
图2 🔍原图 (1156×624)

(1)记录状态:747机在记录时,首先按下遥控器SP/LP键,可以选择录像的磁带记录速度,这时显示屏上指出选择的状态。从图2看出,控制信号通过红外接收器IR701送到定时微处理器IC701的24脚,将红外遥控码进行解码,然后以串行数据通信方式传给IC901。再由IC901第10脚(SP状态为高电平4.8V)和第11脚(LP状态为高电平)输出去控制预放盒及磁头的转换。同时将亮度信号集成电路IC201、色度信号处理集成电路IC301、音频信号集成电路IC401等转换到相应的工作状态。IC901还通过和伺服控制集成电路IC601串行通信形式使主导伺服进入相应的工作状态。这是IC601根据内部固化的ROM程序,改变C·FG可编程分频器的分频比来实现的。C·FG为主导电机频率发生器产生的信号,表征主导电机旋转的快慢。747机LP状态可编程分频器分频比为SP状态的1/2,记录状态时进入主导伺服相位比较器的C·FG信号频率,LP状态比SP扩大了一倍,使主导电机在LP状态时转速慢,稳定在1/2标准速度,则记录在磁带上的视频磁迹宽度就变窄,视频记录密度和CTL磁迹密度都提高了一倍。

(2)重放状态:747机由微机IC901完成自动检测,判断重放磁带是SP磁迹还是LP磁迹。家用录像机无论是SP还是LP走带方式,控制磁头在磁带上拾取的CTL信号频率都应为25Hz。如果是SP磁带又以SP走带方式重放,则拾取的CTL信号是25Hz。但LP磁带以SP走带方式重放时,因走带速度比记录时快一倍,所以控制磁头拾取的CTL信号频率也增加一倍。IC901根据内部ROM已固化的程序就能判断出重放的是LP磁带,并输出LP控制转换信号,完成SP/LP自动检测和转换。747机微处理器IC901用机内标准时钟检测CTL信号周期的方法来判别重放磁带的磁迹特性,再由它的第10、11、63脚输出控制信号,将机器设置到相应的SP或LP重放状态。

目前不少录像机都具有NTSC兼容重放功能,所以速度判别种类就不是两类,而是5类:PAL的SP/LP;NTSC的SP/LP/EP。这样情况就变得复杂些,CTL周期测量的精度要求提高,速度判别范围分得细了,但基本原理还是一样的。

4.非四磁头录像机增加LP功能:目前用户手中的录像机绝大数没有LP功能,不少人想在这些机器上增加LP功能,使自己的录像机能录放LP节目带。笔者认为:对于多数无线电爱好者来说,自己动手参考一些资料,可为这些录像机加一个“LP附加器”(无线电1992年第1期有介绍)。有些录像机电路就有LP功能而是没有利用,如日立VT—426、427、637等就是这类机器。可参考有关资料开发出LP功能(无线电1992年第7期有介绍)。(於志根)