Вирішальним кроком в розвитку техніки магнітного запису телевізійних сигналів стало створення апаратури, що використовує методи поперечно-рядкової і похило-рядкового запису. При цьому і запис, і відтворення здійснюються головками, які розташовуються на обертовому диску. Отже, швидкість переміщення стрічки-головки визначається геометричній сумою окружний лінійної швидкості обертання головки і швидкості поступального руху стрічки. . а коливання відносної швидкості визначаються як сума двох складових коливань швидкості:
де - кут нахилу рядки записи, або кут між векторами швидкості і.
У пристроях з поперечно-рядкової записом (рис. 18.7, а) площину стрічки 2 перпендикулярна диска, що обертається 4 з чотирма головками 3. У тому місці, де головки стикаються з поверхнею стрічки, вона згинається за допомогою вакуумної направляючої камери 1.
Стикаючись з стрічкою і пересуваючись в поперечному напрямку щодо неї, головка залишає магнітний слід у вигляді вертикальної магнітної рядки. Так як стрічка рухається в поздовжньому напрямку, то наступна головка приходить в контакт з нею на деякій відстані від попередньої магнітної рядки, утворюючи таким чином послідовність магнітних рядків, розташованих під кутом 90 ° 33 'щодо краю стрічки.
Апаратура похило-рядкового запису (рис. 18.7, б) з двома головками, що обертаються містить направляючий барабан 6, що складається з двох частин, між якими обертається диск з головками 3. Головки виступають над поверхнею барабана і записують рядки на стрічці. Головки зрушені відносно один одного на 180 °. Стрічка може охоплювати барабан на кут 360 ° (-петлі, рис. 18.7, б) і менше 360 ° (-петлі, рис. 18.7, в). В результаті того, що диск з головкою обертається в горизонтальній площині, а стрічка охоплює направляючий барабан по спіралі (стрічка входить в контакт з напрямних барабаном на одному рівні, а виходить на іншому), сигналограмма на магнітній стрічці 5 записується похило до краю стрічки.
Мал. 18.7. Методи запису сигналу на магнітну стрічку:
а - поперечно-рядкова; б-в - похило-рядкова
Однозначно визначити метод запису і розташування доріжок на магнітній стрічці дозволяє формат запису, який регламентує впорядковане розташування на поверхні стрічки строчок і доріжок, намагнічених під дією різноманітних сигналів.
Звуковий і контрольний сигнали записуються на краях магнітної стрічки. Перекриття доріжки ТВ сигналу доріжками звукового і контрольного сигналів не призводить до взаємних спотворень, так як краю стрічки, де записуються звуковий і контрольний сигнали, відповідають місцю записи кадрового імпульсу, що гасить, тобто зворотному ходу по кадрам. Проникнення ж ТВ сигналу в канал звуку виключається через різної смуги частот цих сигналів і різного кутового розташування зазорів магнітних доріжок. Завдяки цим обставинам взаємний вплив сигналів значно ослаблено.
Перехід головки від одного краю стрічки до іншого призвели до провалу в запису. При використанні однієї головки неминуче частина інформації, що досягає в часі 40. 50 мкс, втрачається. Щоб виключити спотворення від цих явищ, час переходу головки зазвичай поєднують з тривалістю кадрового імпульсу, що гасить.
Мал. 18.8. Формат запису С (ширина стрічки 25,4 мм)
При цьому втрачені імпульси відновлюються за допомогою спеціального регенератора.
На одній магнітної доріжці записується одне ТВ поле, тому частота обертання диска з головками для стандарту 50 полів в секунду повинна бути 1500 об / хв. Так як кут охоплення більше ніж 180 °, інформація на суміжних магнітних доріжках записується з взаємним перекриттям, а відтворюється безперервно, без втрат.
Мал. 18.9. Схема розташування голо-вок на барабані (формат запису С):
1-6 - головки; кут = 30 °; кут = 120 °.
Зменшити перехресні спотворення між сусідніми магнітними доріжками при існуючих параметрах записи можна певним розташуванням магнітних рядків. Як відомо, перехресні спотворення ЧМ сигналів пропорційні різниці частот корисного і що заважає сигналів. Чим менше різниця між частотами, тим менше вплив сусідньої заважає рядки. Оптимально таке розташування двох суміжних магнітних доріжок, при якому синхронизирующие імпульси рядків перпендикулярні осі магнітної доріжки на одній лінії (рис. 18.10, а). Це досягається вибором швидкості руху магнітної стрічки і відповідним підбором діаметра направляючого барабана, що забезпечує позиційне розташування записаних на магнітній стрічці малих синхронізуючих імпульсів по лініях, близьким до перпендикулярних напрямках доріжок запису. При такому розташуванні рядків на магнітній стрічці сигнали, записані поруч на сусідніх доріжках, мають велику кореляцію. Отже, різницева частота між ідентичними точками на сусідніх рядках мінімальна і що заважає, перешкоди незначно. Крім цього, частковий перехід головки з даної магнітної доріжки на сусідню не призводить до збою синхронізації. Цей метод отримав назву маленької чи Н-кореляції.
Наступним заходом, що дозволяє знизити взаємні перешкоди від сусідніх магнітних доріжок, є використання спеціальної системи автоматичного спостереження за становищем головки нанесеною на робочу доріжці (автотрекінг). Для цього головка встановлюється на пьезокерамический елемент, на який подається сигнал управління, що переміщає голівку по ширині стрічки в деяких межах.
Мал. 18.10. Рядкові імпульси на сусідніх доріжках:
а - оптимальне положення; б - пунктиром показана траєкторія руху магнітної рядки при нерухомій стрічці
(1 - доріжка запису звуку; 2 - рядок записи ТВ сигналу; 3 - доріжка запису керуючого сигналу)
Однак слід враховувати, що при уповільненні або зупинці руху стрічки кут нахилу траєкторії руху головки по стрічці дещо змінюється і внаслідок цього траєкторії, по яких рухається головка по стрічці, мають дещо більшу протяжність. На рис. 18.10, б суцільними лініями показані магнітні доріжки при русі стрічки, а штриховими - траєкторія головки при зупиненій стрічці.
Довжина магнітної доріжки може бути зменшена записом на ній не цілого ТВ поля, а частини його. Прагнення зберегти переваги і усунути недоліки похило-рядкового запису призвело до розробки проміжного етапу записи - похило-рядкового запису частини поля двома головками. Такий метод отримав назву сегментного. Це дозволило при записи двома головками зменшити довжину магнітної доріжки і розміри диска з головками пропорційно числу сегментів. При цьому слід збільшити число обертів диска також пропорційно числу сегментів.
Мал. 18.11. Формат запису В (ширина стрічки 25,4 мм)
Магнітна доріжка має довжину 60. 85 мм і записується під кутом 14. 19 ° до базового краю стрічки, в залежності від параметрів запису і ширини магнітного носія. Сигнали звукового супроводу і управління записуються по краях стрічки.
Цветоразностниє сигнали записуються на магнітну стрічку послідовно, з тимчасовим ущільненням. Принцип тимчасового ущільнення цветоразностних сигналів показаний на рис. 18.14. Для прикладу взято сигнал генератора кольорових смуг. Як видно з малюнка, яскравості сигнал займає повний період рядкової розгортки. а цветоразностниє сигнали і - по половині періоду рядкової розгортки. Для пояснення процесу запису і відтворення компонентного сигналу звернемося до рис. 18.15, а і б. На цьому малюнку показано положення сигналу яскравості і цветоразностних, сигналів до ущільнення і цветоразностних сигналів після затримки на тривалість одного рядка і тимчасового ущільнення в процесі запису. Для запису цветоразностних сигналів з тимчасовим ущільненням необхідно ці сигнали, як показано на рис. 18.15, а. затримати на тривалість рядки, а потім провести ущільнення їх в часі. При відтворенні (рис. 18.15, б) необхідно ще раз затримати на тривалість рядка цветоразностниє сигнали, щоб потім можна було поєднати їх за часом з яркостное сигналом. Отже, загальний час затримки цветоразностних сигналів щодо сигналу яскравості складе тривалість двох рядків. Для компенсації часу затримки необхідно використовувати лінію затримки в каналі Y на два рядки, яка забезпечує досить високу (± 10 нс) точність тимчасового положення сигналів яскравості і кольоровості після ущільнення і відновлення.
Мал. 18.13. Формат запису системи Betacam (а) і розташування головок на барабані (б)
Мал. 18.14. Тимчасове ущільнення R-Y, В -Y (сигнал генератора кольорових смуг)
Мал. 18.15. Тимчасові діаграми компонентної записи (а)
і тимчасові діаграми при відтворенні компонентних сигналів (б);
частотна характеристика формату Betacam SP (в).
Мал. 18.16. Укрупнення схема вузла обробки і запису системи Betacam (а) і збільшене схема відтворює вузла системи Betacam (б)