8mm录像机自动磁迹跟踪技术

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家用录像机为了保证重放时视频磁头能跟踪原来记录的视频磁迹进行扫描,在记录时用固定的控制磁头在磁带的下边沿记录控制磁迹。重放时用控制磁头拾取的控制信号作为伺服电路的基准信号,用基准信号和代表视频磁头相位的比较信号进行比较,产生误差电压去控制磁头的扫描相位,实现自动磁迹跟踪。在这种方式中,控制磁头的安装位置、加载机构和走带机构的精度,对磁迹跟踪有很大影响,特别是对各录像机之间装配的一致性要求很高,任何误差都会造成跟踪不良,这给伺服电路和机械设计带来很多的困难。

为了提高磁迹跟踪的精确度,8mm录像机采用了新的磁迹跟踪技术,即用记录导频信号的方法,进行自动磁迹跟踪。

一、自动磁迹跟踪原理

图1
图1 🔍原图 (469×391)

8mm录像机不采用一般家用录像机中使用的固定磁头记录专用控制磁迹的方法,而是使用了4个导频信号。4个导频信号的频率见下表。记录时A磁头按场轮换记录f1、f3,B磁头按场轮换记录f2、f4,按f1→f2→f3→f4→f1……的顺序,4场一循环,将它们和视频信号一起同时记录在磁带上,所记录的磁迹如图1所示。在A1磁迹上记录f1,B1磁迹上记录f2,A2磁迹上记录f3,B2磁迹上记录f4,A3磁迹上又记录f1……依次循环。这样,在重放时就可以通过检出相邻两磁迹导频信号,比较其强弱来判断磁头偏离原磁迹的情况,调整走带速度和相位,使磁头在相邻两磁迹上拾取的导频串扰信号相等,从而实现自动磁迹跟踪。

图2
图2 🔍原图 (771×422)

由于导频信号频率较低,波长较长,因此重放时即使磁带与磁头间稍有空隙,也能在磁带上拾取出导频信号,且不受磁头方位角的影响。

重放时,当磁头准确地扫描在原记录的磁迹上时,磁头能检出本磁迹的信号,同时两相邻磁迹的导频串扰量相等。如果磁头扫描时偏离本磁迹到一侧,那么两相邻磁迹的导频串扰量就不相等,利用这个特点,就可以检测出磁头跟踪磁迹的误差和偏离方向。在误差检测技术上,是检测本磁迹的导频信号与邻迹导频信号之差,由于相邻磁迹上的导频信号频率不同,差频值也不同。若以A磁头重放A2磁迹的情况为例,重放时,从A2磁迹上重放出导频信号f3(约165kHz),同时从两相邻磁迹B1上重放出导频信号f2(约119kHz),从B2上重放出来导频信号f4(约149kHz)。本磁迹(A2)与前磁迹B1导频频率之差为:f3-f2=46kHz,本磁迹与后磁迹B2导频频率之差为:f3-f4=16kHz。如果检测到两差频电平相等,表明A磁头扫描在A2磁迹的中心。如果46kHz差频信号电平大于16kHz差频信号电平,表明A磁头偏离A2磁迹扫到前磁迹B1上,通过误差信号控制主导轴电机加速相位超前,让A磁头扫描在磁迹A2的中心。如果46kHz信号电平小于16kHz信号电平,则表明A磁头偏离磁迹A2扫到后磁迹B2上了,应使主导轴电机减速相位滞后。这样不断检出差频信号,不断进行比较,用其误差信号控制主导轴电机,就实现了自动磁迹跟踪。

这种跟踪控制方式叫自动寻迹方式常写作ATF(Automatic Track Finding)。这种方式省掉了录放控制信号用的固定控制磁头、磁迹,简化了加载机构和走带机构。

二、自动磁迹跟踪电路工作原理

图3
图3 🔍原图 (948×449)

自动磁迹跟踪电路的组成方框图如图2所示。重放时由磁头放大器输出的RF(射频)信号经缓冲放大器和低通滤器(LPF)去除色度信号和Y-FM(亮度调频)信号后送至集成电路CX-22022的①脚,由IC内有源三次LPF(fc≈220~300kHz)除去不要的高频成份后放大约34dB,再和进入的本磁迹导频信号进行平衡调制。这个平衡调制器的负载是脚的带通滤波器FL1和脚的带通滤波器FL2。这两个带通滤波器都是LC并联谐振电路构成的,FL1的谐振频率是46kHz,FL2的谐振频率是16kHz,所以,平衡调制器只分离邻迹串扰成份(邻迹的导频信号)与本磁迹导频信号的差拍成份(16kHz信号和46kHz信号),并放大约20dB。16kHz和46kHz差频信号分别经峰值检波器①和峰值检波器②检波后得到直流电压,再分别送入集成电路CX22022的和脚。所以,当视频磁头A偏离磁迹A扫到前磁迹B上时,送至(46kHz信号检波输出)的直流电压变高,送至脚(16kHz信号检波输出)的直流电压变低。而当视频磁头偏离磁迹A扫到后磁迹B上时,送至的直流电压变低,送至脚的直流电压变高。IC内部的差分放大器取两个检波器输出的差值电压作为ATF误差信号,由输出。

再将ATF误差信号送至混合器,与主导轴伺服电路输出的误差信号相叠加,再送到主导电动机驱动电路中,去调整电机的转速和相位。控制的结果,使两个差频信号电平趋向相等,也就意昧着磁头准确地跟踪在原来记录的磁迹上了。磁头在扫描过程中不断地会发生偏离,于是电路便不断地检测出ATF误差信号,也不断地实施控制,在动态中求得磁迹跟踪。

此外,还有一个供选择的导频信号f5,记录在视频磁迹和PCM音频磁迹区域之间,其作用是动态磁迹跟踪即DTF。就是用f5控制可调节的视频磁头,使其在沿旋转方向旋转的同时,可在纵向上下略微移动,使磁头本身追踪原记录磁迹,从而实现动态磁迹跟踪,使8mm录像机在快速、慢速和静止放像时,可获得良好的无噪声图像。导频信号f5记录频率小于230kHz,记录方式为偏磁记录。视频磁头是安装在双压电晶体板前端,加上正或负的电压可使压电晶体板上下弯曲,带动磁头上下偏移,压电晶体板又安装在下磁鼓上,所以其上加导频信号f5,可控制磁头轻微移动。(翟宗起 张祖安)