Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông - Chương V: VCR (The Video Cassette Recoder)

Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 84 Chương V VCR ( The Video Cassette Recoder ) I. NGUYÊN LÝ GHI BĂNG TRONG VCR Trong máy ghi âm ( cassette ), băng từ được di chuyển ngang qua một đầu từ đứng yên với tốc độ ổn định khoảng V = 4,75 cm/s và có thể thực hiện được việc ghi tín hiệu âm tần có tần số từ 20 →20KHz. Tốc độ di chuyển của băng ngang qua khe từ của đầu từ và độ rộng khe từ liên hệ với nhau theo công thức: max 2 d λ≤ max max v f λ = v: tốc độ tương đối giữa băng từ và đầu từ f: tần số tín hiệu ghi Ví dụ: max10 4,75maxf KHz mλ µ= ⇒ = ⇒chọn 2,37d mµ≤ Đối với tín hiệu video, độ rộng băng tần lên đến khoảng 3,2 MHz, do đó nếu dùng phương pháp ghi như tín hiệu audio thì tốc độ di chuyển của băng phải đạt đến khoảng vài m/s ( khoảng 5m/s ), tốc độ này nhanh gấp khoảng 100 lần trong trường hợp ghi audio và điều này là không thể thực hiện được. ighi Φ Hình 5.1 Tín hiệu ghi trên băng từ t t t Băng từ Đầu từ Băng i Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 85 Trong thực tế, để ghi tín hiệu được tín hiệu hình trên băng từ, người ta bố trí gồm 2 đầu từ nằm trên một trống từ ( head drum ), trong khi ghi, trống từ quay với tốc độ khoảng 1500 vòng / phút, trong khi đó một băng từ có độ rộng khoảng 0,5 inch được ép sát nửa bề mặt của trống và trượt với tốc độ khoảng 2cm/s ( khoảng ½ tốc độ của băng cassette ). Hai đầu từ thường được bố trí đối xứng nhau ( 1800 ) ở giữa thân trống, khi ghi vẽ lên băng các track từ song song nhau, mỗi track có độ rộng từ 0,02 đến 0,05 mm. Mỗi đầu từ có nhiệm vụ ghi thông tin của nửa ảnh lên băng từ. Do tốc độ di chuyển của băng chậm, nên thực tế có thể tạo ra các hộp băng lưu trữ hình ảnh lên đến vài giờ. • Góc phương vị ( azimuth setting ) Trong khi ghi tín hiệu trên băng, đầu từ sẽ vẽ lên băng các track liền kề và song song nhau, chỉnh điều này đã dẫn đến can nhiễu giữa tín hiệu hai track liên tiếp khi phát lại ( play back ), vì thế trong thực tế người ta bố trí các đầu từ trên trống lệch so với phương thẳng đứng một góc ±150 như vậy 2 track gần nhau sẽ có góc ghi lệch 300. A B 5cm ≈1500V/P ≈2 cm/s Các track video trên băng 12.65mm 0.5Inch Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 86 Hai đầu từ ghi lên băng với góc phương vị lệch nhau như trên ⇒ loại nhiễu giữa 2 track trong quá trình phát lại. • Track đồng bộ ( Synchronization track ) Tốc độ tương đối giữa băng và đầu từ trong khi ghi và trong khi phát lại phải đảm bảo ổn định và bằng nhau, để đảm bảo tốt điều này trong VCR còn bố trí một đầu ghi xung đồng bộ lên băng. Vị trí của track đồng bộ trên băng như sau: Sơ đồ bố trí các đầu từ trong VCR Head A Từ trường ghi đầu A Head B Từ trường ghi đầu B Syn. track Video track Audio mono track Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 87 II. CÁC HỆ THỐNG VIDEO VCR được giới thiệu đầu tiên bởi hãng Phillip, với phiên bản V2000, tuy nhiên phiên bản này không được phát triển rộng rãi, theo sau đó là hãng SONY đưa ra hệ thống Betemax, hệ thống này được rất mạnh, song hệ thống VCR được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới hiện nay vẫn hệ VHS ( Video Home System ) được đưa ra bởi hãng JVC 1. Betamax : Được hãng Sony đưa ra vào năm 1975 dựa trên hệ thống U – matic – system. Trong hệ thống Betamax băng được dàn ra quanh trống từ theo hình chữ U trong khi play back, record và fast forward cũng như backward. Khi đưa băng vào VCR, mất vài phút để hệ thống dàn băng quanh đầu từ, tuy nhiên các thao tác sau đó được thực hiện nhanh chóng và nhẹ nhàng. Đầu Audio & đồng bộ Đầu xóa Cuộn cấp băng Cuộn thu băng Đầu Video Hình 5.2 sơ đồ bố trí đầu từ trong VCR Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 88 2. VHS Sau khi Betamax được đưa ra thì một năm sau hãng JVC đã đưa ra hệ thống video VHS. Trong hệ thống VHS, băng được dàn ra quanh đầu từ theo dạng hình chữ M ( M – shape ), cách dàn băng dạng này được xem là đơn giản hơn Betamax. Hệ thống VHS sau này được phát triển thêm thành HQ ( hight quality ) VHS. Điểm khác nhau cơ bản khác của hệ Betamax và VHS còn thể hiện ở độ rộng track ghi và tốc độ tương đối của băng và đầu từ. Ở hệ VHS, tốc độ băng chậm và độ rộng track ghi lớn hơn Betamax. Drum Hình 5.3 VCR của hệ thống Betamax Drum Hình 5.4 VCR của hệ thống VHS Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 89 3. Video Hi 8 Do kích thước của hộp băng trong VHS và Betamax khá lớn do đó không thích hợp cho các camera xách tay ( camcoder ), chính vì vậy mà hệ Hi 8. Hệ thống băng này cho chất lượng âm thanh và hình ảnh rất tốt, tương đương với Super – VHS III. HỆ THỐNG ÂM THANH TRONG VCR 1. Mono Trong máy VCR mono, âm thanh tương ứng với hình ảnh được đưa vào một đầu từ cố định và ghi lên băng theo một track song song với chiều dài băng Do tín hiệu âm thanh được ghi từ một đầu từ cố định nên chất lượng ( dải tần ) âm thanh phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của băng. Trong VCR tốc độ băng khoảng 2cm/s ⇒dải tần của Audio nhỏ. Ví dụ : 1,6d mµ= ⇒ tần số âm thanh cực đại có thể ghi là: max max 4 max 1,6 2 2 2.10 6,2 2. 3, 2 vd m f vf KHz d λµ= = = ⇒ = = = Hi8 Bet ama x VHS Hình 5.5 So sánh kích thước hộp băng các hãng Sys track Video track Audio (track mono) Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 90 2. Hi – Fi Srereo Để khắc phục khuyết điểm của âm thanh mono người ta đưa ra hệ thống âm thanh Hi-Fi Stereo trong VCR tương ứng với HQ VHS Trong Hi – Fi Stereo, âm thanh được ghi lên băng nhờ 2 đầu từ đặt trên trống từ giống như phương pháp ghi tín hiệu hình, chính vì vậy mà tín hiệu âm thanh được điều tần trước khi ghi. Trong các VCR Hi Fi Stereo, âm thanh và hình ảnh được ghi trùng trên một track. Tuy nhiên, âm thanh được ghi ở lớp từ tính sâu hơn video. IV. SỰ TƯƠNG THÍCH GIỮA VHS VÀ S-VHS: Audeo Video Đế băng S-VHS Tape VCR S-VHS S-VHS Tape Chưa ghi Đã ghi VHS Tape VCR -VHS VHS Tape Chưa ghi Đã ghi