Giao trình kỹ thuật audio video

Giỏo trỡnh Giỏo trỡnh Video-CD Trờng Đh công nghiệp hà nội -7- Giáo trình Video-CD Chng Gii thiu chung VCR 1.1 Lịch sử phát triển VCR (video cassette recorder) Nguyên tắc ghi tín hiệu băng từ vận dụng từ cuối kỷ 19 để ghi lại tín hiệu âm (Audio) Đến bắt đầu có truyền hình, u c ầu đ ặt việc ghi tín hiệu hình (Video) lên băng giống ghi âm Nhưng tín hiệu hình màu có nhiều tin tức với độ xác cao (sóng mang phụ, tín hiệu đồng bộ) có giải tần Video rộng (5MHz so với 20KHz âm thanh) Nếu ghi hình ảnh phương pháp ghi âm (Đầu từ đứng yên băng từ chuy ển động) vận tốc chạy băng lớn, băng từ phải dài – phương pháp chấp nhận Do người ta phải chọn giải pháp đầu từ băng từ chuyển động, từ cho băng chạy chậm lại bình thường mà có vận tốc ghi cần thiết (vận tốc ảo) Các máy ghi hình VTR (Video Tape Recorder) có băng ghi hình rộng 2inches (5 cm), với vận tốc băng chạy 15(inches/giây) Đầu từ ghi hình (head assemble) có bốn đầu từ (head tip), quay theo trục nằm ngang với vận tốc 240 vịng/ giây Các đường ghi hình ( video track) nằm ngang băng, xéo phía trước Đến năm 1960 bắt đầu có VTR mà đầu ghi hình có đầu từ, quay với vận tốc 25 hay 30 vòng/giây Nhờ trục quay nằm mặt phẳng thẳng đứng, đầu từ quét xiên dọc theo chiều dài nên thu nhỏ độ rộng băng từ inch Đầu năm 1970 Video Cassette Recorder (VCR) bắt đầu đờivới băng video có bề rộng 3/4 inch, đặt vào hộp nhựa cỡ 30 x12 x3cm, chạy tối đa 60 phút, băng tự động rút từ hộp đựng để dàn đường chạy có dạng hình chữ U nên loại gọi U-Matic (SONY) Tuy nhiên hộp băng tương đối lớn, tốc độ chạy băng tương đối nhanh để ghi phát lại video đạt tiêu chuẩn chuyên dụng hay bán chuyên dụng nên U-Matic sử dụng đài truyền hình cịn tồn ngày Trờng Đh công nghiệp hà nội Giáo trình Video-CD -8- Năm 1975, SONY tung VCR dân dụng Băng video cassette “họ BETA” Sony có bề rộng 1/2 inch, đặt hộp nhựa cỡ 155 x 96 x25 mm, chạy 1,5 với vận tốc bình thường (1,57 inches/s) Nếu với tốc độ chậm, thời gian chạy băng kéo dài Sau đó, hãng JVC NATIONAL lại cho “họ” VCR dân dụng khác, gọi VHS (Video Home System) Giống máy BETA SONY, băng VHS có bề rộng băng1/2 inch, hộp băng lớn hơn, thời gian chạy băng dài (3 đến giờ) Kỹ thuật xếp tín hiệu để ghi băng khác với BETA Càng sau kiểu ghi VHS sử dụng rộng rãi Ngày nay, tất sản xuất VCR dân dụng loại VHS Riêng SONY tiếp tục làm máy BETA, bán hầu hết máy BETA sau loại bán chuyên dụng hay chuyên dụng Năm 1982, SONY 127 hãng sản xuất giới họp lại với cho đời họ VCR gọi loại 1/3inch hay 8mm để dành riêng cho máy quay Video (CAMCODER = Camera VCR nhập chung) Hộp băng 8mm có kích cỡ (9,5× 6,25× 1,2cm) Càng ngày VCR dân dụng ưa chuộng phát triển mạnh Cả ba “họ” (format ) VCR nói có cải tiến Việc nâng cấp chất l ượng tiếng cho đời VCR loại HIFI ( = VHS HIFI, BETA HIFI).Sau đó, việc nâng cấp chất lượng hình lại cho đời loại VCR SUPER VHS BETA HIGH BAND 8mm hay HI-8 Công việc phải làm tất VCR giống nhau: ghi phát lại hình (Video) tiếng (Audio) băng từ chúng khác kích thước phần cơ, cách biến đổi Video để ghi lên băng Cho đến nay, lãnh vực số có bước tiến thần kỳ Đã có thêm nhiều phương tiện khác để ghi tín hiệu hình tiếng đạt chất lượng cao đĩa Video, đĩa compact, CD ROM… Bên cạnh băng Video VCR thực bị cạnh tranh liệt chương trình truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh, đa truyền thơng (multimedia) máy vi tính nối mng Trờng Đh công nghiệp hà nội -9- Giáo trình Video-CD 1.2 Giới thiệu tổng quát VCR 1.2.1 Sơ đồ khối VCR Xử lý chói Y Vide o o ut KĐ chuyển mạch đầu từ AC RF Audio out KĐ đầu từ tiếng CH2 -30V RF out Xử lý màu C PC 5V Đầu từ tiếng M -12V POWER Nguồn AT5V Power Control CH1 IC DRUM IC Capstan SERVO ổn tốc mơ tơ Bàn phím Keyboard Điều khiển KEY Y+ C+ Audio IR Mắt nhận ĐKTX IC Mặt TIMER CPU IC điều khiển (VXL) Hiển thị Display Cassette & loading Ra/vào, dàn/ hồi băng Hình 1.1: Sơ đồ khối tổng quát VCR 1.2.2 Nhiệm vụ khối 1.Bộ xử lý tín hiệu (signal process) bao gồm - Bộ thu tín hiệu truyền hình: giống hộp kênh TV, có nhiệm vụ thu tín hiệu truyền hình , sau tách sóng để lấy tín hiệu Video hồn chỉnh Trờng Đh công nghiệp hà nội Giáo trình Video-CD -10- - Mạch xử lý tín hiệu chói (lumiance): tách tín hiệu chói điều tần tín hiệu chói để ghi lên băng từ ghi ngược lại phát - Mạch xử lý tín hiệu màu (chrseominance): tách tín hiệu màu điều chế tín hiệu màu để ghi lên băng từ ghi ngược lại phát - Xử lý tín hiệu âm (Audio): Khuếch đại tín hiệu tiếng mono đưa đến đầu từ ghi ghi khuếch đại tín hiệu từ đầu từ phát Điều tần tín hi ệu tiếng Stereo vào hai sóng mang riêng biệt để đưa đến hai đầu từ đ ược gắn đầu trống quay - Mạch điều chế tín hiệu RF: điều chế tín hiệu hình tiếng vào sóng mang cao tần giống phương pháp điều chế máy phát hình Tín hiệu sau điều chế dùng cho TV khơng có đường tín hiệu A/V Bộ phận tuỳ động (servo): Tuỳ động trống từ (Drum servo): điều khiển motor trống từ quay vận tốc pha theo yêu cầu Tuỳ động trục kéo (capstan servo): điều khiển motor trục kéo từ quay vận tốc pha theo yêu cầu Phần khí: Gồm phận sử dụng cho hoạt động VCR Hệ thống điều khiển: Nhận lệnh người sử dụng, cảm biến đưa lệnh tương ứng để điều khiển mạch điện hệ thống khí để thực nhiệm vụ VCR Các phần khác: Mạch thị: hiển thị trạng thái hoạt động VCR Nguồn cung cấp: cung cấp mức điện áp cần thiết cho mạch điện VCR Các mạch bảo vệ, cảm biến….: cảm biến trạng thái hoạt động VCR môi trường hoạt động VCR để bảo vệ cho VCR băng từ 1.3 Nguyên lý quét xiên (Helical scanning) 1.3.1 Cấu tạo băng từ đầu từ a Cấu tạo băng từ Cấu tạo băng từ (Magnetic tape) gồm: Một dải băng nhựa poly ester để có đủ độ dài độ mỏng cần thiết Mặt di bng cú tri Trờng Đh công nghiệp hà nội Lớp bột nhiễm từ Dải nhựa polyest er Lớp keo bơi trơn Lớp c ác h từ Hình 1.2 Cấu to bng t -11- Giáo trình Video-CD u mt lp bột õxit sắt hay oxit crome… để dùng làm chất nhiễm từ Trên mặt chất bột từ lại trải lớp keo cho mục đích bơi trơn hay giảm ma sát băng từ tiếp xúc với đầu từ Lớp keo láng bóng (= mặt láng băng) có đ ặc tính dẫn từ (= cho từ trường qua) không giữ từ (không bị nhiễm từ) Mặt dải băng (mặt nhám băng) phủ lớp keo cách từ (không cho từ trường qua để quấn băng thành cuộn từ trường lớp băng bên ngồi khơng nhiễm vào lớp băng bên trong) b Cấu tạo đầu từ khe t