Главная  Магнитная запись 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [ 31 ] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

в режиме воспроизведения сигнал с выхода блока регулирования сумми, руется с сигналом основного канала в противофазе, благодаря чему в резуль," тирующем сигнале восстанавливаются исходные соотношения..

Как видно из рис 6.196, блок регулировки состоит из четырех раздельных каналов, отличающихся по полосе передаваемых частот. Первый канал осуществляет регулировку в падосе 30... 80 Гц, второй - 80... 3000 Гц, третий 3000... 20 000 Гц, четвертый - 9000... 20 000 Гц. В некоторых вариантах шумо подавителя нет перекрытия диапазонов отдельных каналов. В этих случаях диапазон частот третьего канала составляет 3000... 9000 Гц. Выбор полос пропускания определяется спектром наиболее характерных шумов. Так, в первый диапазон попадае. фон питания, во второй - переходные помехи и помехи от копирэффекта, в третий и четвертый - высокочастотные модуляционные шумы. Такое разделение общего канала регулирования в компандерных устройствах на четыре раздельных канала значител1,но повышает его эффективность, поскольку если основная энергия сигнала сосредоточена в какой-либо одной полосе и в соответствующем канале не происходит регулирования, то в других каналах, ввиду малого уровня попадающего в них сигнала, регулирование происходит, и шум подавляется. Важной особенностью шумоподавителя Долби-Д является подавление с его помощью модуляционных помех, появляющихся только при наличии сигнала. Объясняется это тем, что спектр сигнала, модулированного помехой, анлогичен спектру AM сигнала и занимает широкий диапазон частот (см. рис. 3.26). Если часть этого спектра попадает в полосу того канала, где происходит регулирование, то соответствующая часть шума подавляется. Примененный в шумоподавителе блок регулирования используется дважды - при записи и воспроизведении. Поэтому искажения, вносимые в сигнал при записи из-за неравномерности АЧХ и ФЧХ фильтров, автоматически компенсируются при воспроизведении. В этом также заключается важное достоинство шумоподавителя Долби-А.

Применение этого шумоподавителя позволяет улучшить отношение сигнал/помеха примерно на 10 дБ, а в перекрывающемся диапазоне частот третьего и четвертого каналов (9000... 20 ООО Гц) - на 15 дБ. Конструктивно шумо-подавитель Долби-А - устройство довольно сложное, содержащее более сотни полупроводниковых приборов и поэтому используется только в профессиональной аппаратуре.

Для бытовых целей разработан шумоподавитель Дапби-Б, в котором, в отличие от шумоподавителя Долби-А, имеется только один канал управления, работающий в диапазоне выше 1 кГц. Этот диапазон соответствует наиболее мешающим при звуковоспроизведении высокочастотным шумам. В шумоподавителе Долби-Б, так же как и в шумоподавителе Долби-А, один и тот же блок регулирования используется при записи и воспроизведении, благодаря чему уатра-няется влияние неидеальности характеристик компандеров на искажения выходного сигнала. Для обеспечения возможности обмена фонограммами параметры блока регулирования стандартизованы, в частности стандартизовано усиление блока регулирования и его коэффициент передачи. Выигрыш в помехозащищенности, обеспечиваемый шумоподавителем Долби-Б, составляет около 10 дБ.

ГЦумоподавитель Долби-Б иногда используют при воспроизведении фонограмм, записанных без устройств шумоподавления. В этом случае он действует как управляемый фильтр, ослабляющий высокочастотные помехи. Однако одновременно с этим шумоподавитель Долби-Б вносит частотные, искаженияв слабые сигналы. Шумоподавитель Долби-Б весьма распространен в бытовой аппаратуре звукозаписи, чему в большой степени способствовал выпуск специальной интегральной микросхемы, содержащей его элементы.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

МАГНИТНАЯ ВИДЕОЗАПИСЬ

7.1. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ВИДЕОМАГНИТОФОНАМ

Запись теелвизионных сигналов, в том числе и цветных, явилась крупным достижением техники магнитной записи. Оно оказалось



возможным благодаря прогрессу, достигнутому в области механи-л;л лентопротяжных механизмов, технологии магнитных головок, обработки сигналов, систем автоматического регулирования. Современный видеомагнитофон - сложное устройство, в котором одновременно и синхронно работают несколько различных по назначению и принципу действия следящих систем, блоки преобразования и обработки щирокополосного видеосигнала, устройства 111у1йоподавления и устранения влияния помех на выходной сигнал, механизмы транспортирования ленты и вращения головок. Видеомагнитофоны наряду с телекамерами являются равноправным источником телевизионных программ. И в то же время благодаря возможности точной записи широкополосных сигналов в течение продолжительного времени видеомагнитофоны стали применяться для записи нетелевизионных, в частности радиолокационных, сигналов, сигналов телеметрии и управления.

Своеобразие конструкции видеомагнитофонов определяется спецификой структуры и параметров телевизионного сигнала и особенностями восприятия изображения на экране телевизора. Поэтому, чтобы правильно понять и оценить принципы, которые положены в основу конструкции видеомагнитофонов, необходимо вначале остановиться на тех особенностях телевизионного сигнала, которые сделали невозможным применение для его записи на магнитную ленту идей и способов, используемых в звукозаписи.

Основным отличием видеосигнала от звукового является его широкополосность. При принятом в СССР стандарте телевизионный сигнал занимает полосу частот от 50 Гц до 6,5 МГц. Отношение максимальной частоты в спектре к минимальной равно 1,3-10, что составляет 18 октав. Для сравнения: акустический сигнал обладает спектром, расположенным в полосе от 20 Гц до 20 кГц. Отношение максимальной частоты к минимальной равно 10, или 10 октавам. Таким образом, для записи телевизионного сигнала необходимо иметь тракт в 130 раз более широкополосный, чем для звукозаписи.

Как было показано в гл. 2, оптимальные условия записи сигналов, отличающихся по частоте всего в 10 раз (3,5 октавы), существенно различны, поэтому осуществлять эффективную запись сигналов в частотном диапазоне, равном 18 октавам, практически невозможно.

При воспроизведении широкополосных сигналов также возникают принципиальные трудности, связанные с тем, что даже при Минимальной длине волны записи Amin==3 мкм максимальная длина волны записи Лтаж=3-1,3-10 = 390 мм. Эта величина примерно в 100 раз превышает длину рабочей поверхности головки, а воспроизведен с достаточным уровнем может быть только тот сигнал, длина волны которого не превышает длину рабочей поверхности головки. Ясно, что прямая запись видеосигнала невозможна, и для обеспечения записи необходимо переместить его в более высоко-Частотную область, осуществив тем самым относительное сжатие По частоте. Например, сдвинув спектр видеосигнала на 1 МГц,

4-197 97.



можно снизить отношение максимальной частоты к минимальной до 7 5 раз (или до трех октав). Сигнал, занимающий частотный диапазон в три октавы, может быть записан и воспроизведен. Но, с другой стороны, значительное смещение спектра в высокочастотную область также нежелательно, поскольку появление в спектре сигнала высокочастотных составляющих приводит, в свою Ьчередь, к новым техническим трудностям: во-первых, в сердечниках головок возрастают потери на вихревые токи; во-вторых, запись высоких частот требует применения больших скоростей записи - воспроизведения. Поясним это примером. Допустим, что максимальная частота спектра телевизионного сигнала после транспонирования стала равной 7,5 МГц. Тогда при плотности записи в 250 периодов/мм необходимая скорость ленты при продольной записи оказывается равной Оз=7,5-10250=30 м/с. Очевидно, что обеспечить перемещение ленты с такой скоростью практически невозможно. Кроме того, для записи часовой программы при этом .понадобился бы рулон ленты длиной L=O3-3600=30 м/с-ЗбОО?* а; 108 км, так что запись продолжительной программы обычными шетодами также оказывается неосуществимой.

Возникающие трудности тем более велики, чем выше верхняя записываемая частота. Поэтому для преобразования сигнала целесообразно выбрать такой метод, при котором минимально расширяется спектр. Известно, что в наибольшей степени этому требова-йик) удовлетворяет однополосная амплитудная модуляция. Однако AM обладает малой помехозащищенностью. После демодуляции AM сигнала модуляционный шум тракта модулирует видеосигнал d глубиной, превышающей глубину ПАМ в тракте, а по отношению к аддитивному шуму усилителей защищенность от шумов на входе й выходе демодулятора остается неизменной, т. е.

<С 7)з„, = (С 7)з. (7.1)

Здесь (С/Я)вх и (С/Я)вых -отношение сигнал/помеха на входе и выходе демодулятора.

Модуляционный шум приводит к зашумленности изображения, появлению на нем темных и светлых точек и полос, что недопустимо. Избежать влияния модуляционного шума можно, если применить в качестве метода преобразования сигнала частотную модуляцию. В этом случае воспроизводимый сигнал перед демодуляцией можно ограничить по амплитуде, устранив тем самым действие паразитной AM. Ширина спектра ЧМ сигнала зависит от индекса модуляции р и равна AFq =2fmox(P-f 1), где = AflFmax

Af - девиация частоты; Fmax - максимальная частота модулирующего сигнала.

С другой стороны, помехоустойчивость частотной модуляции по отношению к аддитивному шуму также определяется индексом модуляции. Отношение сигнал/помеха на выходе частотного демодулятора

(C 7)i.i-(C/77>„l/ap. . (7.2)

Sis- .



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [ 31 ] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

0.0008