دانلود مقاله ضبط ویدیو سیستم های ضبط و پخش

مقدمه

از ابتدای عرضه برنامه‌ های تلویزیونی لزوم یک روش قابل اطمینان برای ضبط اطلاعات مربوط به تصویر بطوری که بتوان بلافاصله بعد از ضبط مجدداً آن را پخش و مورد ارزیابی و اصطلاح قرار داد احساس می شد چه اصلاحات می بایست قبل از پراکنده شدن هنرمندان و اجراکنندگان با بررسی صحنه های ضبط شده انجام شود.

علاوه براین در ممالک پهناوری مانند امریکا که دارای مناطق زمانی مختلف است و همین طور برای پخش برنامه هائی که می بایست در یک کشور تولید و در کشور دیگر پخش شود برنامه‌های تلویزیونی بدون وجود سیستم قابل قبولی برای ضبط با امکانات محدود کننده‌ای همراه بود.

قبل از پاگرفتن ضبط ویدیو شرکتهای پخش برنامه های تلویزیونی از روش فیلم برداری برای کنسروبرنامه های تلویزیونی استفاده می‌کردند.

برای این کار معمولاً یک دوربین فیلم برداری مقابل مونیتور قرار می گرفت و از برنامه های روی صفحه فیلم می‌گرفت.

طبعاً نتیجه حاصل به هیچ وجه بصورتی که امروزه مورد قبول است نبود‌.

بین زمان ضبط و پخش همواره یک فاصله زمانی که اغلب هم طولانی تر می شد وجود داشت و اگر در صحنه‌ی اشکالات فنی وجود داشت شانس موجود برای اصطلاح آن کم و نیز گران بود.

اولین دستگاه موفق ضبط مغناطیسی در سال 1900 عرضه شد.

در این سال آقای valdemar poulson دستگاه خود را که تلگرافون نام نهاده بود.

به عنوان اختراع در امریکا به ثبت رساند.

این دستگاه ضبط مغناطیسی سیمی بود که سیگنال حاصل از آن خیلی ضعیف و پر از نویز بود.

در سال 1906 آقای pederson  و poulson کشف کردند که با مغناطیسی کردن اولیه سیم در دستگاه تلگرافون سیگنال خروجی خیلی افزایش می‌یافت ولی مساله ضعف نسبت سیگنال به نویز هنوز حل نشده باقی ماند.

در سال 1927 دو مهندس بنامهای carpenter  وcarlson متوجه شدند که با استفاده از جریان متناوب به عنوان بیاز برای نوار یا سیم مغناطیسی نتیجه حاصل به نحو بی‌سابقه‌ای اصلاح می‌شد و روش خود را در امریکا به ثبت رساندند.

در سال 1928 دکتر p fleumer در آلمان اختراع یک نوار پلاستیکی را که دارای بسیاری از خواص مکانیکی مورد لزوم و با لایه‌ای از پودر ماده مغناطیسی پوشیده شده بود به ثبت رسانید.

اولین اختراع در سال 1935 با استفاده از اکسید آهن به عنوان ماده مغناطیسی  اصلاح کرد و در همین سال در اروپا اولین دستگاه ضبط مغناطیسی عرضه شد .

در حین جنگ بین الملل دوم پیشرفتهای قابل توجه ای در آلمان در این زمینه حاصل شد .

که نتایج بدست آمده از این دستگاه را با بازده فیلم و صفحه قابل مقایسه ساخت.

بعد از جنگ در سال 1948 یک شرکت کوچک در کالیفرنیا که در طول جنگ موتورهای برقی تولید می‌کرد.

اولین دستگاه ضبط با نوار مغناطیسی را در امریکا عرضه کرد.

این شرکت با ابداعات خود در ضبط ویدیو انقلابی به وجود آورد بطوری که تا سالها بعد از عرضه دستگاه مزبور در استودیوهای تولید ضبط کردن برنامه ها را (( Ampex)) کردن آن می نامیدند و نام این شرکت مترادف با ضبط مغناطیسی بود.

با تولد دستگاه ضبط ویدیو در پخش برنامه‌های تلویزیونی نیز انقلابی به وجود آمد.

صحنه‌های زنده برنامه‌ها تقریباً از بین رفت و جزو گذشته‌ها شد.

روشهای تولید با استفاده از دستگاه ضبط عوض شدند چه دیگر لازم نبود برنامه ها در یک دوره زمانی پیوسته تولید شوند و روشهای ویرایش قابل اطمینان و ساده‌ای زاده شدند.

بعد از پیدایش تلویزیون رنگی طبعاً دستگاه ضبط نیز می‌بایست به پیروی از سیر زمان بتواند برنامه‌های رنگی هر سه روش معمول تلویزیون رنگی را می‌توان به خوبی ضبط و با کیفیت خوب پخش کرد.

با وجود این ضبط ویدیو در ایستگاه فرستنده یک دستگاه گران قیمت و پیچیده‌ای است.

تقریباً کمتر نوعی از فن مدار الکترونیکی یافت می‌شود که ازآن در دستگاه ضبط ویدیو استفاده نشده باشد و هیچ فرستنده تلویزیونی نیست که بتواند بدون استفاده از تعداد قابل توجه‌ای ضبط ویدیو برنامه های خود را پخش کند.

در کنار فرستنده‌ های تلویزیونی و سیستم های تلویزیونی مدار بست دستگاه های ضبط ویدیو در تعلیم و تربیت دانشگاهها و مدارس برای مهندسین رادار و لابراتور، آژانسهای تبلیغاتی، دولت و صنعت و تمام مراجع استفاده کننده از سیستم کامپیوتر از اجزاء لاینفک و عدم وجود آنها غیرقابل تصور است .

به علت گرانی و پیچیدگی این دستگاه بیش از سی سال بین عرضه یک ضبط ویدیو برای استفاده در استریو و عرضه ضبط ویدیو برای استفاده عمومی طول کشید.

حتی برای ساده‌تر و ارزان‌تر کردن از صفحه‌های مخصوصی نیز برای ضبط ویدیو استفاده شد و شرکت تلفن‌کن دستگاه پخش تصویر رنگی تلویزیون را با استفاده از صفحه پلاستیکی مخصوصی عرضه کرد که به علت محدود بودن مدت قابل ضبط و پخش پا نگرفت.

شرکتهای فرستنده از ابتدای کار موفق شدند استانداردی در ساختمان دستگاه های ضبط ویدیویی سازندگان مختلف به وجود آورند بطوری که بتوان نوار ضبط شده روی دستگاه یک سازنده را روی دستگاه سازنده دیگر پخش کرد.

در مورد دستگاهای ضبط ویدیویی که امروزه برای استفاده عمومی ساخته می‌شوند هنوز این استاندارد به وجود نیامده است .

در سال 1968 تولید کننده گان ژاپنی در یک گرد هم آئی استنداردی برای استفاده از نوارهای نیم اینچی در دستگاهای ضبط وضع کردند .

این استاندارد که به استاندارد EIAJ معروف شد چهار چوبی برای خواص مکانیکی و الکترونیکی نوار ضبط تصویر سیاه سفید به وجود آورد .

یکسال بعد این استاندارد در مورد ضبطهای رنگی نیز گسترش داده شد و دستگاههایی که با این استاندارد توسط تولید کنندگان ژاپنی ساخته شدند به خوبی توسط بازار صنعت و آموزش پذیرفته شدند ولی در دستگاههای مورد استفاده عمومی تشتت سلیقه باقی ماند.

در سال 1969 شرکت Ampex دستگاه ضبط خود را با استفاده از یک نوع کاتریج با نواری بر اساس استاندارد EIAJ عرضه کرد ولی برای تولید و فروش دستگاه خود اقدامی به عمل نیاورد در سال 1970 شرکت SONY دستگاه ویدیو کاست خود را که در آن از نوار اکسید کرم به پهنای¾ اینچ به جای نوارهای معمول اکسید آهن استفاده می شد معرفی کرد و در سال1972 به معرض فروش گذاشت.

حداقل ده شرکت مختلف ژاپنی حق انحصار ساخت دستگاههای کاست با نوار ¾ اینچ را از SONY ابداع کردند و این اندازه نوار از آن زمان تقریباً به طور عمومی مورد قبول قرار گرفت و برای دستگاه های مورد استفاده در صنعت آموزش و تمرین های نظامی از آن پیروی شد.

ضبط ویدیو به صورت مغناطیسی دارای خواص ذاتی ویژه‌ای است که این روش را ارجح برهر نوع روش دیگر می‌سازد‌.

خاصیت نوار مغناطیسی که بلافاصله و بدون صرف وقت قابل پلاریته خود را به صورت خواسته شده تغییر می‌دهد و تا زمان مورد لزوم حفظ می‌کند به معنای پایداری دائمی اطلاعات کنسرو شده است.

این تنها ماده‌ای است که می‌توان آن را به طور پیوسته پاک کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد که صرفه اقتصادی آن را نمایان می‌سازد.

نسبت سیگنال به نویز سیگنال بدست آمده از آن را می توان به میزان قابل بالا برد اعوجاج سیگنال در آن با رعایت حدود مدولاسیون بسیار کم است و در شرایط حد وقتی حالت اشباع به وجود آید این حالت به تدریج رخ می دهد و حدود دینامیک سیگنال آن بسیار وسیع است .

این خواص را می توان به سختی از یک ماده کنسرو کننده دیگر انتظار داشت با وجود این امکان پخش مجدد سیگنال بلافاصله بعد از ضبط از خواص غیر قابل رقابت نوار مغناطیسی است.

دستگاه های ویدیو کاست که در آن نوار مغناطیسی در یک جعبه بسته و محفوظ قرار دارد و از تغییر فاصله ارتعاش و گرد و غبار مصون می‌ماند راه گسترش ضبط ویدیو را به خانه ها باز کرده‌اند.

می‌توان پیش بینی کرد که با توجه به موقعیت دستگاههای ضبط صوت ویدیو کاست با خواص خاص خود موقعیت بزرگتری را عاید خود کنند.

بررسی تئوری و مشخصات ویدیو و توضیح دستگاه های مختلف که در فرستنده و صنعت مورد استفاده‌اند احتیاج به نوشتن کتابی جداگانه و بحثی جداگانه دارد.

آنچه اینجا مورد توجه و هدف بوده است ارائه تئوری مقدماتی و اولیه و معرفی تکنیک ضبط و پخش در دستگاه ویدیو کاست و آشنایی با اجزاء مداری آن می باشد.

آنچه اینجا مورد توجه و هدف بوده است ارائه تئوری مقدماتی و اولیه و معرفی تکنیک ضبط و پخش در دستگاه ویدیو کاست و آشنایی با اجزاء مداری آن می باشد.

اصول ضبط ویدیو ایجاد یک باریکه از مغناطیس رمانت روی نواری که لایه ای از ماده مغناطیسی پوشیده شده است اساس کار ضبط ویدیو می باشد پلاریته سطح مغناطیسی شده در داخل باریکه بستگی به پلاریته میدان مغناطیسی دارد که در لحظه ای که سطح نوار مزبور از مقابل شکاف هد عبور می‌کند از همین شکاف به خارج نفوذ می‌کند.

شکل مغناطیسی باریکه از لحاظ پلاریته و شدت میدان متناسب با جهت و شدت جریان ، جریانی که در هر لحظه از سیم پیچ هد مغناطیسی می‌گذرد تغییر می‌کند قطعه های قطبی هد از ماده مغناطیسی با قابلیت نفوذ مغناطیسی خیلی بالا ساخته شده‌اند در حالی که شکاف هد از ماده ای با قابلیت نفوذ مغناطیسی برای عبور از یک قطب هد به قطب دیگر از داخل ماده مغناطیسی روی نوار که قابلیت نفوذ بالائی دارد می گذرند .

دارای یک گشتاور مغناطیسی برآیند هستند و به صورت میله های مغناطیسی میکروسکوپی عمل می نمایند پر شده است .

این گشتاور مغناطیسی از آنجا ناشی می شود که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط هر یک الکترون در ئاخل هر اتم ماده توسط دیگری به طور کامل خنثی نمی‌شود و بدین ترتیب هر اتم به تنهائی دارای یک میدان مغناطیسی برآیند می شود .

وقتی یک میدان مغناطیسی خارجی وجود نداشته باشد گشتاورهای مغناطیسی اتمهای مختلف به جهتهای دلخواه متوجه‌اند و میدان مغناطیسی ماده مزبور صفر است .

وقتی یک میدان مغناطیسی از خارج موثر واقع شود این میدان گروهای اتمهای قطب دار را مجبور به تبعیت از خطوط فلوی خود می کند.

موادی مانند اکسید آهن (Fe2o3) و اکسید کرم (Cro2) که در پوشش نوارهای مغناطیسی از آنها استفاده می شود دارای این خاصیت هستند که دارای میدان مغناطیسی رماننت شوند .

بدین ترتیب اتمهائی که در اثر میدان خارجی چرخانده شده اند بعد از حذف این میدان جهت خود را حفظ می‌کنند و یا حداقل فقط به میزان کم به جهت اولیه خود بر می گردند .

منحنی B-H با افزایش شدت میدان خارجی رابطه بین B,H خطی می شود و می توان برای هر مقدار H مقدار B متناسب با آن را تعیین کرد .در مواد مغناطیسی صفر شدن شدت میدان عملاً باعث صفر شدن دانسیته فلو نمی شود بلکه منحنی از قسمت خط چین تبعیت می کند بطوری که بعد از صفر شدن 1H فلوی 1B و بعد از صفر شدن 2H فلوی 2B باقی می ماند .

با افزایش باز هم بیشتر H منحنی خم دیگری به خود می گیرد و صاف می شود و دانستیه فلو دیگر از افزایش H تبعیت نمی کند و عملاً ثابت باقی می ماند .

این ناحیه اشباع مغناطیسی است و دارای این مفهوم است که تمام اتمهای قطب دار جهت خطوط میدان مغناطیسی خارجی چرخیده اند و با افزایش شدت میدان دیگر تغییری در وضع آنها ایجاد نمی شود و در نتیجه دانستیه فلو ثابت باقی می‌ماند.

ضبط با جریان مبنا اهمیت رابطه خطی و یکنواخت دانستیه فلو و شدت میدان خارجی برای اصالت ضبط و پخش سیگنال امری آشکار و بدیهی است.

این رابطه فقط در قسمت مستقیم منحنی برقرار است و تا موقعی که تغییرات شدت میدان بین دو خم منحنی برای برای مقادیر خیلی بالا و خیلی پایین محدود می شود فلوی حاصل در ماده مغناطیسی به میزان قابل قبول تصویر اصیل میدان مغناطیسی خارجی است .

به عبارت دیگر سیگنال پخش شده اصیل و مشابه سیگنال ضبط شده است و اعوجاج حاصل می نیمم می شود .

در دستگاه ضبط صوت برای رعایت این موضوع از یک سیگنال ac به عنوان مبنا استفاده میشود.

برای این کار یک سیگنال ac با فرکانس بالا به سیگنال صوتی مورد ضبط اضافه می شود بطوری که می نیمم و ماکزیمم سیگنال دیگر به قسمتهای خمیده منحنی جائی که اعوجاج آغاز می شود نمی رسند.در ضبط صوت سیگنال مبنا فرکانسی بین 75 تا 95 کیلوهرتز را دارد که عملاً به جریان سیگنال صوتی اضافه میشود .

با وجودی که سیگنال مبنا برای ضبط صوت دارای اهمیت فوق العاده- ای است با این وصف در ضبط صوت از تکنیکهای دیگر نیز کاهش اعوجاج استفاده میشود.

طول موج سیگنال ضبط شده تصویر طول موج سیگنال ضبط شده و یا فاصله ای که یک طول موج کامل سیگنال بر روی نوار هنگام ضبط اشغال می کند تصور ساده ای است .

لیکن برای درک بهتر وضع سیگنال هنگام پخش تجسم این طول رل مهمی را ایفا می نماید .

به آسانی می توان دریافت که سرعت حرکت نوار و فرکانس سیگنال دو عامل تعیین کننده طول فاصله اشغال شده برای یک پریود کامل سیگنال هستند .

حال فرض می شود که سرعت حرکت نوار ثابت ولی فرکانس سیگنال به 10 هرتز افزایش یابد .

واضح است که در طول 15 اینچ نوار درست 10 پریود کامل سیگنال قرار می گیرد و طول موج ضبط شده 5/1 اینچ می باشد.

بدین ترتیب : مشخصات سیگنال پخش شده هنگام حرکت نوار از مقابل شکاف هدسیگنال پخش دو سر بوبین هد ظاهر می شود .

در حین این حرکت نوار یک حلقه مغناطیسی از طریق بخشی از نوار که در هر لحظه مقابل شکاف قرار می گیرد به داخل هسته خود هد بسته میشود.

خطوط فلو در اثر تغییرات شدت وفرکانس میدان حاکم در شکاف منقبض و منبسط شده و ولتاژ سیگنال ضعیفی در بوبین هدالقاء می کنند که با تقویت دامنه آنبه حد لازم رسانیده میشود .

واضح است که فقط وقتی خطوط فلو تغییر کنند این ولتاژ به وجود می آید و وقتی میدان نوار مغناطیسی ثابت یا صفر باشد هیچ گونه ولتاژی القاء نمیشود.

دامنه ولتاژ القاء شده به شدت تغییرات فلو نسبت به زمان و به عبارت دیگر به فرکانس سیگنال ضبط شده بستگی دارد .

نسبتی که سیگنال خروجی با فرکانس افزایش می یابد معین و از مشخصات نوار ضبط می‌باشد.

ولتاژ خروجی برای هر فرکانس ضبط شده دو برابر میشود.

هر اکتاو فاصله ای از درجه‌بندی فرکانس است که در آن فرکانس دو برابر می شود .

به عنوان مثال فاصله 30 هرتز تا60 هرتز یک اکتاو 60 هرتز تا 120 هرتز یک اکتاو و 120 هرتز تا 240 هرتز یک اکتاو دیگر را تشکیل می دهد و به همین ترتیب .

بنابراین بین 30 هرتز و 240 هرتز 30 اکتاو قرار دارند .

خاصیت تغییر ولتاژ خروجی براثر فرکانس که ناخواسته و از بین برنده اصالت سیگنال اسن را می توان با طرح یک تقویت کننده با منحنی مشخصه ای معکوس منحنی جبران کرد .

با این عمل که پری امفاز نامیده می شود ولتاژ خروجی تقویت کننده به اندازه Db6 برای هر اکتا افزایش فرکانس کاهش می یابد .

دامنه دینامیکی حدود پری امفاز توسط دامنه دینامیکی نسبت کوچکترین سیگنال قابل قبول به بالاترین سیگنال قابل استفاده تعیین می شود.

در صفحه گرام این حدود توسط نویز سطحی در انتهای تحتانی تا نقطه ای که سوزن گرام شروع به اثر گذاشتن روی شیار مجاور می نماید در انتهای فوقانی مشخص می شود .

نوارهای مورد استفاده امروزی دارای دامنه دینامیکی حدود Db70 هستند .

این دامنه اجازه ضبط مستقیم تا بیش از 10 اکتاو یک سیگنال را می دهد .

ضبط صوتهای با کیفیت خوب سیگنال صوتی از Hz20 تا KHz20 را به صورت مستقیم ضبط می کنند.

دامنه دینامیکی نوار مغناطیسی امکان ضبط مستقیم سیگنال ویدیو را که دارای باند فرکانسی گسترده از صفر تا MHz5 است حذف می کند .

حتی با تکنیک خاص نمی توان بیش از نصف باند سیگنال رنگی را به طور مستقیم ضبط کرد برای باند فرکانس Hz30 تا MHz3 هنوز به بیشتر از 13 اکتاو دامنه دینامیکی احتیاج است .

یک راه حل برای این محدودیت کاهش دامنه اکتاو سیگنال تلویزیونی به وسیله مدولاسیون است .

برای این کار به علل چندی از مدولاسیون FM استفاده می شود .

قبل از همه مدولاسیون FM دستگاه را در مقابل تغییرات دامنه ای که به علت غیر خطی بودن منحنی مشخصه پخش ایجاد و باعت تغییرات سیگنال پخش و اعوجاج می شوند مصون می سازد.

تغییرات دامنه می تواند علل مکانیکی مانند تغییر فاصله نوار از هد نیز داشته باشد .

علاوه بر آن از آنجائیکه FM در مقابل تغییرات دامنه مصونیت دارد می توان بدون ترس از اعوجاج اجازه داد که نوار هنگام ضبط به حد اشباع برسد که در نتیجه سیگنال پخش بالاتر و یکنواخت تری بدست آید.

به همین ترتیب به علت عدم الزام توجه به اعوجاج احتیاجی به استفاده از سیگنال مبنا بافر کانس بالا به گونه‌ای که در ضبط مستقیم از آن استفاده می شود نیست .

بالاخره مولفه dc سیگنال تلویزیونی با استفاده از FM حذف نمی‌شود.

در تمام ضبط ویدیوهای امروزی از مدولاسیون FM استفاده می‌شود.

دستگاههائی که در فرستنده ازآنها استفاده می شود از فرکانسهای حامل نسبتاً بالائی استفاده می کنند .در حالیکه در بیشتر دستگاههای ضبط ویدیو عمومی میزان انحراف فرکانس از تقریباً 1 مگاهرتز تا 5 مگاهرتز است در دستگاههای ویدیوی فرستنده ها این انحراف از 06/7 مگاهرتز تا 10 مگاهرتز گسترده است .

باید توجه داشت که در اثر روش FM دامنه اکتاو به میزان زیادی محدود می‌شود بطوری‌که پهنای باند از MHz1 تا MHz 5 بیش از 3 اکتاو را در بر نمی‌گیرد.

با وجود این دستگاهی مانند ویدیو کاست باید باز هم قادر به ضبط فرکانسهای بالائی تا MHz5 و بیشتر باشد .

حد عملی فرکانسهای بالا تمام دستگاههای ضبط مغناطیسی دارای یک حد عملی در انتهای فوقانی فرکانس هستند.

سیگنال خروجی به میزان db6 برای هر اکتاو افزایش می یابد تا موقعی که یک حالت اشباع ظاهر شده و بعد از آن منحنی به سرعت سیر نزولی را تا صفر طی می کند.

توضیح این پیامد ساده است وقتی در نظر گرفته شود که طول موج سیگنال ضبط شده با افزایش فرکانس مرتب کاهش می یابد .

در یک نقطه طول موج سیگنال ضبط شده مساوی ضخامت شکاف هد می شود .

در این حالت بین دو کفشک قطبی هد در حد فاصل شکاف آن یک طول موج کامل قرار می گیرد که از دو نیم موج هر کدام با پلاریته مخالف تشکیل میدان برآیند آن حذف و دامنه سیگنال به صفر میل می کند.

بالا بردن فرکانس صفر به دو صورت امکان پذیر است .

یکی اینکه شکاف هد تا حد ممکن کوچکتر ساخته شود .

و دیگر اینکه با افزایش سرعت حرکت نوار در مقابل شکاف هد در واقع طول موج بالاترین فرکانس سیگنال انبساط داده شود .

در عمل از هر دو امکان استفاده می شود.

کاهش ضخامت شکاف هد به حد میکروسکوپی با استفاده از تکنیکی که برای ساخت مدارهای انتگرالی بکار میرود عملی است .با این تکنیک شکاف هد دردستگاههای مختلف بین m6/0 تا m3/0 کاهش داده شده است .

هدها معمولاً از فریت پرس شده و یا فریت منو کریستالی ساخته می شوند .

برای شکاف هد از مواد مختلفی مانند لایه ای از دی اکسید سیلیسیم استفاده میشود .

با کاهش ضخامت شکااف مقاومت مغناطیسی آن نیز کاهش یافته و در نتیجه حساسیت هد و باآن سیگنال پخش تنزل می یابد .

از این رو باید بین کاهش ضخامت شکاف و حساسیت پخش سیگنال هد یک راه حل واسطه و میانی را برگزید و بصورتی توافق کرد .

اکنون امکان دیگر یعنی افزایش سرعت نوار را بررسی می کنیم .اگر نوار مغناطیسی به سرعت کافی از مقابل هد عبور داده شود طول موج سیگنال ضبط شده افزایش می یابد بطوری که فرکانس صفر از بالاترین فرکانسی که باید ضبط شود بالاتر می رود.

برای تعیین اندازه این سرعت ضخامت عملی این شکاف هد را m6/0 در نظر می گیریم .

عبور دادن چندین متر از نوار مغناطیسی در هر ثانیه از مقابل هد به طور مستقیم عمل ساده و بدون اشکالی نیست .

در طرحهای اولیه ضبطهای ویدیو که در آنها از هد ثابت استفاده می‌شد سرعت عملی نوار با این رقم برابری می‌کرد.

در دستگاههای ضبط ویدیوی امروزی یک یا چند هد در استوانه ای بنام جارو کننده قرار داده شده و این جارو کننده با سرعت rpm1800 در حال دوران نوار ویدیورا که با سرعت نسبتاً کمی از مقابل آن عبور می کند جارو می کند .

سرعت عملی حرکت نوار خیلی آهسته است آهسته تر از آنچه در ضبط صوت معمول است ولی سرعت نسبی بین سطح نوار و شکاف هد متحرک که سرعت نوشتن نامیده می شود مطابق شرایط بالا می‌باشد .

بالا بردن سرعت نوشتن طرحهائی چند که در آنها از یک یا چند هد دوار استفاده شده است برای بالا بردن سرعت نوشتن ارائه شده اند .

دستگاههای مورد استفاده در فرستنده موسوم به quadruplex از چهار هد که با زاویه 90 درجه نسبت به یکدیگر حول یک چرخ هد نصف شده‌اند استفاده می‌شود.

چرخ هد در ثانیه 240 دور دوران وی کند و هر کدام از هدها 16/1 میدان تصویر تلویزیون را ضبط می‌کند.

در دستگاههای quadruplex استودیوها از سرعت 1000 دور در هر ثانیه برای هدها نیز استفاده شده است تا کیفیت فرکانسی سیگنال ضبط شده به حد مطلوب برسد .

دستگاههای ویدیو کاست از روش « جاروی مارپیچی » که برای اولین مرتبه در یک vtr صنعتی در سالهای 1960 عرضه شد استفاده می شود .

در این دستگاهها نوار مغناطیسی تحت یک زاویه حول استوانه دوار حامل هدها عبور داده می شود.

هدها نوار را تحت یک زاویه تدریجی از یک لبه تا لبه دیگر قطع می کنند .

عملاً نزدیک لبه های نوار یک فضای خالی برای ضبط صوت و سیگنال هماهنگی در طول نوار باقی گذاشته می شود .

مسیری که توسط هدها طی می شود در عرض نوار طوری مایل و شیب دار می شود .

از این رو از اصطلاح « مسیر مورب » یا « جاروی مارپیچی » برای مشخص کردن این روش استفاده می شود .

در اکثر دستگاههای با جاوی مارپیچی دوران هدها طوری ترتیب داده می‌شود که هر ضربه دورانی یک هد 60/1 ثانیه متناسب با طول زمانی یک میدان تصویر تلویزیون طول بکشد.

عملاً لازم نیست که در هر عبور هد از مقابل نورا یک میدان کامل تصویر ضبط شود.

در بعضی ویدیو کاستها میدان تصویر تقسیم می شود و هر هد قسمتی از طول یک میدان تصویر را در هر ضربه ضبط و پخش می کند .

در این حال برای اجتناب از وقوع ناپایداری در تصویر در محل اتصال دو قسمت آن به دقت فوق العاده ای احتیاج است .

همین طور هدها درست و دقیق نسبت به هم نصف شده باشند تا از ایجاد خمیدگی در تصویر در اثر عدم تطابق هنگام پخش به خصوص در تلویزیون رنگی جلوگیری شود.

با این وصف به علت این اشکالات تمام vtr های مورد استفاده عمومی از روش ضبط و پخش یک میدان تصویر در هر ضربه هد استفاده می کنند .

ویدیو کاستها هم بایک هد و هم با دو هد ساخته شده اند .

هد در این دستگاه یک دور کامل را در50/ 1 ثانیه طی می کند .

برای اینکار جارو کننده باید سرعت 3000 دور در هر دقیقه دوران کند .

یک عیب این دستگاه این است که در قسمتی از فاصله دوران هد را ترک می‌کند و در نتیجه قسمتی از سیگنال تلویزیونی حذف می شود .

برای این عیب زمان دوران طوری میزان می‌شود که شکاف حذف سیگنال تلویزیونی در طول امپولس حذف عمودی واقع شود.

در سیستم دو هدی از دو هد که به فاصله 180 درجه از هم دور جارو کننده نصف شده‌اند استفاده می‌شود.

هر کدام از دو هد برای مدت کمی بیش از نیم دور با نوار دو کونتک است و سرعت دوران جارو کننده در این حال 1500 در هر دقیقه می باشد که نصف سرعت دوران دستگاه یک هدی می باشد .

به این علت یعنی نصف بودن سرعت دوران هد باید در این دستگاه قطر استوانه هدها دو برابر اتنخاب شود تا سرعت نوشتن ثابت باقی ماند .

در اینجا شکافی در سیگنال ضبط ایجاد نمی‌شود و از آنجائیکه هر کدام از دو هد برای کمی بیش از 180 درجه با نوار دو کونتکت است و سیگنال ضبط به طور همزمان به هر دو هد داده می‌شود هر هد کمی بیش از یک میدان کامل را ضبط می کند .

بدین ترتیب یک روبهم افتادن سیگنال ویدیو به وقوع می‌پیوندد در زمانی که یک هد در حال ترک نوار است همان سیگنالی را ضبط یا پخش می‌کند که هد دیگر که در حال آغاز کونتکت خود است انجام می دهد .

با یک کلید الکترونیک این رویهم افتادگی هنگام پخش سیگنال حذف می‌شود .

نوار مغناطیسی تا بدان اندازه حول جارو کننده پیچیده شده است که در ابتدا و انتهای هر مسیر ویدیو می توان سه سطر افقی اضافی را ضبط کرد .

در هنگام پخش جمعاً 6 سطر رویهم افتادگی وجود دارد که در طول آن هر دو هد همان سیگنال را دارا هستند .

کلید الکترونیک در وسط رویهم افتادگی سیگنال هد همان سیگنال یک هد را قطع و به سیگنال هد دیگر وصل می کند.

نقطه قطع و اتصال کلید طوری انتخاب شده است که بین 5 الی 8 سطر قبل از امپولس سنکرون عمودی واقع شود .

با این عمل ناپایداری تصویر هنگام تغییر اتصال در پایین تصویر که زیاد موردنظر نیست واقع می شود و از طرفی به اندازه کافی از امپولس سنکرون عمودی دور است تا روی آن اثر نگذارد .

علاوه براین سیتم AFC افقی قبل از آغاز اولین سطر تصویر بدون هیچ گونه اشتباهی مجدداً بکار افتاده موثر واقع می شود.

بی مورد نیست در اینجا نکاتی چند درباره نحوه پیچیدن نوار حول جارو کننده هدها ذکر شود.

زاویه پیچش کمی بیش از 180 درجه می باشد .

میله های راهنمایی که در پیچش امگا ازآنها برای تغییر جهت نوار و حرکت آن حول جارو کننده استفاده می شود به ترتیب راهنمای ورودی و راهنمای خروجی نامیده می شوند.

وقتی که با آن این راهنما ها در محل خود نصب می شوند همین طور شکل و زاویه آنها از نقطه نظر محل دقیق میسر مغناطیسی روی نوار بی تهایت اهمیت دارد .

کنترل جارو کننده هد برای ارائه تصویر تلویزیونی بدون لرزش خمیدگی و اعوجاج لازم است حرکت جارو کننده هد ویدیو توسط یک سیستم کنترل هدایت شود.

قلب این سیستم از یک مقایسه کننده زمانی تشکیل شده است که دو واقعه را در حال ضبط با هم مقایسه می کند.

یکی سیگنال 30 هرتزی است که از امپولسهای سنکرون سیگنال مورد ضبط بدست می آید و دیگری امپولسی است که از خود جارو کننده ایجاد می شود .

این امپولس توسط یک مغناطیس دائمی که در سطح تحتانی استوانه دوار هد جاسازی شده است و از مقابل یک سیم پیچ ثابت عبور می کند در این سیم پیچ زائیده می شود.

سیم پیچ مزبور طوری قرار گرفته است که هنگامی که یکی از دو هد که در حال آغاز میسر خود روی نوار است و از مقابل آن می- گذرد امپولس مزبور ایجاد می شود .

این امپولس عملاً فیدبک سیستم کنترل است .

اگر هد مبدا زودتر یا دیرتر از لحظه معین در محل شروع مسیر قرار بگیرد مقایسه کننده یک ولتاژ DC رفع اشتباه تولید می کند که ولتاژ ورودی تقویت کننده محرک موتور هدها را تصحیح می کند .

در حین ضبط یک موج مربعی Hz25 که از امپولس سنکرون عمودی بدست می‌آید روی مسیر کنترل نوار ویدیو ضبط می شود .

هد مسیر کنترل در فاصله معینی در طول مسیر نوار بعد از عبور حول جارو کننده قرار دارد .

سیگنال مسیر کنترل برای ایجاد هماهنگی هنگام پخش مورد استفاده قرار می گیرد .

اندازه نوار علاوه بر مسیر مورب ویدیو در دو لبه نوار دو مسیر طولی دیگر قرار دارند.

از این دو مسیر یکی برای ضبط صوت و دیگری برای ضبط سیگنال کنترل مورد استفاده قرار می گیرد .

هدهای ضبط صوت و کنترل معمولاً در یک مجموعه قرار دارند .

از آنجائی که این دو هد هر کدام بر یک لبه مخالف هم موثرند خطر تداخل بین آنها بسیار کم است .

فضاهای خالی بین دو مسیر مجاور نوارهای محافظ هستند و بین مسیرهای آدیو ، کنترل و ویدیو واقع هستند .

این نوارها بین دو مسیر ویدیوی مجاور نیز قرار دارند و برای جلوگیری از تداخل سیگنال دو مسیر مجاور تعبیع می شوند .

پهنای نوار محافظ ویدیو بستگی به سرعت حرکت نوار دارد .

برای سرعتهای بالاتر این نوار پهن تر می شود.

دستگاههای ویدیو کاست جدید فاقد نوار محافظ هستند ، چه با تکنیک دیگری از تداخل سیگنالها جلوگیری می شود و سرعت کم‌حرکت نوار در ویدیو کاست خود این کیفیت را تقویت میکند.

مقایسه سیستمهای PAL,NTSC و SECAM نظری به آینده تلویزیون مراتب زیر از مقاله ای از dr.

sc.

Tech.

Bernath در مجله علمی Technische Rundschau که در برن پایتخت سویس منتشر می شود نقل می گردد.

کشور گوهستانی سویس بهرانی ترین شرایط را در مورد انتقال تصاویر رنگی دارا می‌باشد.

وزارت پست و تلگراف و تلفن سویس سالها روی روشهای مختلف تلویزیون رنگی SECAM , PAL , NTSC آزمایشهای اصولی انجام داد و معایب و محاسن آنها را با هم مقایسه کرد و بالاخره در سال 1967 کشور سویس روش PAL را برای تلویزیون رنگی انتخاب کرد.

نویسنده مقاله از تجربیات و نتایج آزمایشهای وزارت PTT سویس برای نوشته خود استفاده کرده است .

مقایسه این سیستمها فقط از نقطه نظر تکنیکی صورت می گیرد و بحث راجع به موارد اقتصادی و سیاسی آنها خود داری می شود.

1.

مقایسه SECAM , PAL , NTSC در شرایط مناسب نویز SECAM دارای محاسن قابل ملاحضه است : عدم حساسیت در مقابل اشتباهات خطی دامنه و اشتباه دامنه ای که به اندازه دامنه بستگی دارد، عدم حساسیت در برابر اشتباه خطی فاز و تا حدودی غیر حساس در مقابل اشتباه فازی که به دامنه سیگنال بستگی دارد .

محاسن نام برده با شرایط اینکه آشکار ساز دمدولاتور دارای تعادل فرکانسی ثابت باشد انتقال اصیل رنگها را به نحوه اطمینان بخشی تامین میکنند .

بنابراین در سیگنالهای ورودی قوی SECAM در مقابل انعکاس امواج نیز مقاوم است و نوع رنگ در تصاویر رنگی در اثر انعکاسات تغییر نمی کند .

در شدت میدانهای کمتر برای گیرنده و متناسب با آن در نسبتهای کوچک سیگنال نویز روش SECAM محاسن خود را به میزان زیادی از دست میدهد .

برای درک این مطلب لازم است منحنی مشخصه سیگنال به نویز را در سیستم انتقال FM مورد توجه قرار دهیم .

برخلاف سیستمهای انتقال AM (NTSC , PAL ) این منحنی در نمایش لگاریتمی خود یک خمیدگی نشان می دهد .

مفهوم این خمیدگی این است که نسبت سیگنال به نویز و خروجی آشکار ساز از یک مقدار بحرانی در ورودی آن به بعد سریعاً تنزل می کند.

محل خمیدگی به پارامترهای سیستم FM بستگی دارد .

در سیستم SECAM دامنه مدولاسیون بخاطر تامین سازش و هماهنگی با تلویزیون سیاه سفید بالنسبه خیلی پایین است .

به همین خاطر دامنه سیگنال حامل رنگ نیز بسیار محدود است .

بدین ترتیب با مدارهای ساده گیرنده نمی توان سیستم FM را از نویز و پارازیت دور نگاه داشت .