第四章磁带录像机

二、磁记录原理
（1）原理：铁磁物质受到磁场作用时将被磁化，离开时能保
留与磁场变化方向和大小相对应的剩磁。 （2）过程： A 信号电流通过磁头线圈时，磁芯中感应出相应的磁通，在磁 头缝隙处产生漏磁场； B 磁头缝隙与磁带接触时，溢出的磁力线经过磁带的磁性层 构成闭合 磁路，磁带与磁头缝隙接触的磁性物质被磁化； C 磁带以一定的速度相对磁头移动时，被磁化的物质离开磁 头缝隙后 留下与磁头内磁通成正比的剩磁，此剩磁痕迹叫做磁 迹。
倍频程的计算方法：
倍频程数（N）：
例：
f max N log2 f min
如音频信号频带为20Hz～20KHz，则N≈10，输出电压 衰减10×6=60dB。信噪比过低，无法工作。 视频信号频带至少是： 25Hz～3MHz N=?
故：（1）无论记录信号高频有多高，能记录的带宽只不过 10个倍频程左右。 （2）视频信号远超过10个倍频程，压缩视频信号的 倍频数是实现视频信号记录的关键。
调制技术（调频、调幅、调相）可以减少信号的倍频程数， 从而压缩视频信号的相对带宽。 调频具有如下优点： （1）将视频信号的信息包含在调频信号的频率变化之中， 与幅度无关； （2）消除任何幅度干扰对重放信号的影响； （3）采用饱和记录方法以得到较好的信噪比。 要求：载频不可选得很高，应与视频的最高频率相差不多。 低带方式录像机：记录速度较低，多选择视频信号同步顶 和白峰的调频载频为4MHz左右和5MHz左右。（家用录像机）
§4.5 视频信号处理系统 视频信号处理系统主要有记录通道和重放通道组成,其主要功能是在记录和重放 过程中对视频信号进行适当处理，它对整机的性能和质量有极为重要的作用.
一、U型盒式录像机视频记录通道
1 亮度通道 （1）自动增益控制（AGC）
f mf 0.4 F
作用：使输入信号的幅度保持某一规定值。 组成：信号幅度检测和可控放大两部分。
（40+1/8）fH（±900/H）
磁头切换脉冲
+
旋转移相电路
fH
数字 锁相环
¼ 环形 计数器
-2700 -1800 -900
00
三、U型盒式录像机视频重放通道 （一）磁头放大器 低噪声，高增益，宽频带放大器。 高频补偿电路：谐振电路

2 色度信号
（1）自动色度控制（ACC） 作用：使输入在一定范围内变化的色度信号，经其控制后输出比较 稳定的色度信号，使记录后重放色度信号的信噪比满足一定的要求。
色度信号输入 增益可控放大 ACC 色同步选通 直流放大 输出
ACK 电压输出
色同步检波
延时
行同步
ACC电路工作原理
（2）色度降频 副载波（ 经ACC处理后的色度信号以标准电平送至混频器，与 晶体振荡器生的比标准4.43MHz）高一个低载频的等幅波混合，输出送至
降频信号（色度） 调频信号（亮度） 亮度信号 色度信号
降频和调频记录频谱
§4.3 磁带录像机的类型
1. 按使用范围分类： A 广播录像机 （1）2英寸四磁头横向磁迹录像机 （2）1英寸B型螺旋扫描录像机 （3）1英寸C型螺旋扫描录像机 B 专业用录像机 3/4英寸螺旋扫描U型盒式录像机 C 家庭用录像机 VHS录像机 2. 按视频磁头对磁带的扫描方式分类： A 横向扫描录像机 B 螺旋扫描录像机 按磁头数分：单磁头、1.5磁头和2磁头、3磁头、4磁头 按缠绕方式：Ω 方式和α 方式 按磁带宽度：1英寸带、3/4英寸和1/2英寸带 按磁迹包含信息： 分段式和不分段式 3.按录放质量分类： A 广播级录像机 C型、B型和分量记录型 B 专业级录像机 U型机（螺扫非分段两磁头Ω 卷绕3/4英寸专业录像机） 又分为低带（VO型）、高带（BVU）及 超带（SPU-matic）三种类型。 C 家用录像机 （1）VHS录像机：两磁头螺旋扫描式，方位角±60，磁鼓直径为62mm 磁鼓转速25r/s，1/2英寸盒式磁带，Ω 形绕带方式，M型走带。 SP方式23.39mm/s;LP方式11.695mm/s （2）8mm录像机：8mm盒式录像带，两磁头螺旋扫描，方位角±100 Ω形绕带方式，自动装卸带系统。
因此对不同 的灰度层次施加不等量的预加重，这种加重又称为 非线性预加重。
非线性预加重电路
（4）黑/白切割 为限制在高频成分集中的部位产生尖峰，避免录像机过调制和非线性失真， 设置此电路，利用该电路将规定范围内的尖峰切除。
（5）频率调制 特点：频偏大，载波频率低，线性范围大。多用无稳态的多谐振荡器构 为防止亮度信号下边带进入副载波降频色度信号的频带范围内造成串扰，加入 通滤波器，滤除下边带1.3MHz以下的成分。
（3）长波长记录 记录信号频率很低，记录波长远远大于磁头缝隙宽度 g， 即λ>>g时, 称为长波长记录或低频记录。能得到与记录 瞬间磁头缝隙中心处磁场强度最 大值相对应的剩磁。
（4）短波长记录 记录信号频率比较高，记录波长等于或小于磁头缝隙宽度 g， 即λ≥g时称为短波长记录或高频记录。
短波长(高频) 记录损失： A 记录去磁损失（高频损失）：磁带的最终剩磁总小于最大剩磁，所丢失的 剩磁称为记录去磁损失。记录去磁损失随信号的频率提高以及磁头工 作缝隙的增大而增大。 解决方法： 提高带速和减小磁头缝隙 B 自去磁损失：相邻的信号磁场产生的反向磁场对信号剩磁有消弱作用，称 为自去磁损失。另外剩磁在磁带内部产生的反向磁场对信号的剩磁也 有削弱作用。记录波长越短，自去磁损失越大。
C 厚度损失 在短波长记录时，记录的深度随频率增高而变浅。重放时， 磁性层的磁力线有一部分通过磁性层的背后或深层未记录信号部分形成 闭合磁路，与磁头线圈铰链的磁通将减小，高频输出减弱。磁带越厚， 损失越大。
三、磁性重放原理
输出信号的大小请看板书推导
重放中存在的损耗：
1.工作缝隙宽度损耗
g Lg 20 log sin( g )
三氧化二铁或二氧化铬粉层、坡莫合金薄膜 和锂锰铁氧体等。
B
-Hc
Hc H
计算机硬盘和软盘，录音、录像磁带等。
磁鼓
下磁鼓
录像机机械部分
（5）交变消磁 外加磁场强度交替变化，矫顽磁力|Hm|逐渐减弱， 则将得到一圈圈减小的磁滞曲线，最后缩成一个包围原点 的极小的回线，即消去记录在磁带上的信号。
பைடு நூலகம்
2.磁头方位角损耗
Wtg / L 20 log sin( Wtg / )
3.间隔损耗
四、消磁原理 A 直流消磁 B 交流消磁 在消磁线圈中通入高频消磁电流，当磁带进入 消磁磁头的磁场时，交变磁场将磁带逐渐从零往 复磁化到正负饱和状态，多次形成饱和磁滞回线， 当磁带离开消磁头时，交变磁场逐渐从最大变小 为零，磁滞回线缩小，最后也回到零，磁带上的 原有信号的剩磁就全部消除，达到消磁目的。
相 加
Ⅰ
行 同 步 分 离
锁相 振荡 器
1/8 分频
移 相
相 位 旋 转
混 频
带 通
Ⅱ
A 色同步增强放大器 作用：使色同步幅度增大两倍；
磁头切换脉冲
环形 计数器
4.43 MHz 振荡器
B 采用隔场逐行移相方式
VHS型录像机记录通道方框图
VHS移相电路的几种形式： （一）查表方式 表示方法：（40+1/8）fH（±900/H） （二）数字逻辑电路构成的移相电路
高带方式录像机：记录速度较高，对应视频信号同步顶和白峰
的载频分别为7MHz左右和10MHz。（广播录像机）
三、彩色信号处理
直接调频记录法：将全电视信号（25HZ～5.5MHz）作为一个整体 变为调频信号送给视频磁头的记录的方式。（广播录像机）
分量法：A Y-FM方式 低带方式录像机只对亮度分量进行调频记录的方式。 B 彩色降频法 低带方式录像机的色度分量采用降低副载波频率后直 接记录的方法。（从4.43MHz 降到627KHZ）
-Hc
Hc
H
用途：作变压器，还用于继电器、电机、以及各种高频电磁元
件的磁头、磁棒。
B 硬磁材料
特点：矫顽力大(>102Am-1)剩磁大，磁滞回线的面积大，损耗大
Br=Bs ，Hc很大，磁滞回线是矩形。当正脉冲 产生，H> Hc使磁芯呈+B态；当负脉冲产生，H< – Hc使磁芯呈– B态，可作为二进制的两个态。
2、磁带 （1）磁带的结构 A 带基 聚酯材料，耐拉，有足够的屈服强度和拉断 强度。 较小的温、湿度膨胀系数好的柔软性等。 B 磁性体 涂布型磁带包括氧化铁带和金属带。
（2） 磁带类型 A γ -氧化铁带 B 二氧化铬带 C 钴系氧化铁带 D 金属磁带 E 金属镀膜带
（3）录像带的保存
§4.2 视频信号的录放原理
低通滤波器取出差频，从而得到低副载频色度信号。
（3）记录放大器
记录放大器为一个宽带功率放大器，它以最佳的记录电流和频响送往旋转 变压器。最佳记录电流由记录调节电阻分别调节送入的调频亮度信号和降频 色度信号获得。
二、VHS型盒式录像机视频记录通道
（1）亮度通道 （2）色度通道
带 通 自 动 色 度 控 制 色同步 增强 放大器 混 频 低 通
一、旋转磁头
g
min
1 2
f max
v
min
v 2g
要提高录放的最高频率：A 提高磁带速度（磁带用量过大） B 减小磁头缝隙的宽度
解决方法：旋转磁头扫描。 基本形式：A 垂直扫描（磁迹短，不能简单地实现快、慢、静止重放） B 螺旋扫描（磁带运动方向与旋转方向倾斜一定角度，呈螺旋状） 二、频率调制 录像机除了解决频带高端的问题，还须解决低端和宽带的录放问题。 由重放磁头的输出特性曲线得出：重放电压的幅度与录放的频率成正比， 频率越低重放输出越小，以每倍频程6dB的比率减小。
第四章 磁带录像机
主要内容： 磁记录基础 视频信号的录放原理 磁带录像机的类型和组成 视频信号处理系统 伺服系统 机械及控制系统 录像机的使用和维护