b. Phát lại SAMR
3.1.4. Đường tiếng
Tất cả các VCR đều có ghi trực tiếp Audio lên một đầu cạnh trên băng, thường thấy có một vệt ghi tiếng mono hoặc hai vệt CH1 và CH2 riêng nhưng vẫn là tiếng mono của hiện trường. Vệt CH2 là để dành cho việc lồng nhạc nền sau đó, hoặc cũng có thể ở một số ít VCR, hai vệt CH1 và CH2 thực sự là để ghi tiếng STEREO.
Việc ghi trực tiếp audio lên băng trong các VCR không có được chất lượng cao vì băng hình chạy quá chậm, chỉ bằng nửa hay phần ba vận tốc của các Cassette âm thanh thường. Đấy chính là lý do có cải tiến để có các VCR HI FI, trong đó ngoài đường tiếng trực tiếp cố hữu, audio cũng còn được điều tần (FM) để ghi lên băng bằng đầu từ quay. Một số ít các máy VHS mới nhất sau này, audio còn được đổi thành tín hiệu số để ghi lên băng và đã đạt chất lượng âm thanh gần được như của compact disc.
Năm 1977, JVC đưa ra các VCR “FI HI VHS”, trước hết vẫn là “VHS thường” nhưng ngoài đường tiếng ghi trực tiếp ra, lại có trang bị thêm đường tiếng điều tần. Tín hiệu âm thanh nổi (Stereo CH1 và CH2) được điều tần “FM” vào hai sóng mang riêng rồi cũng đem ghi lên băng nhờ đầu từ quay giống như đã ghi sóng FM của Chói. Băng đã ghi bằng VCR thường vẫn có thể sử dụng được cho VCR HI FI và ngược lại vì đường tiếng trực tiếp vẫn được trang bị cho HI FI VHS.
HI FI VHS trang bị thêm trên đầu trống hai đầu từ riêng để ghi hai sóng FM tiếng stereo. Hai đầu từ ghi tiếng cũng được đặt đối xứng (cách nhau 1800) và thẳng
(FM) với sóng mang lúc nghỉ là 1.7 MHz. Sau đó hai sóng FM 1.3 MHz và FM 1.7 MHz được nhập chung với nhau để đi vào hai đầu từ tiếng hoạt động giống y như việc ghi hình và sắc của hai đầu từ hình. Mỗi vệt tiếng cũng ghi được âm thanh trong thời gian của một bán ảnh (1/25 hay 1/30 giây = thời gian nửa vòng quay của đầu trống). Khi phát lại chuyển mạch đầu từ cũng sẽ làm công việc ráp nối tín hiệu FM đọc được lần lượt từ hai đầu từ tiếng để có được âm thanh liên tục.
Sơ đồ khối xử lý tín hiệu Stereo khi phát
Do đặc điểm riêng của kỹ thuật ghi tín hiệu lên băng là các tần số càng thấp càng được ghi thấm sâu vào trong bề dày của lớp bột từ. Ngược lại, các tần số càng cao càng chỉ có thể gây nhiễm trên mặt ngoài lớp bột từ. Đầu trống quay sẽ giúp đầu ghi tiếng đến trước, ghi các FM tiếng sâu vào trong băng (FM của tiếng là 1.3 MHz và 1.7 MHz). Liền sau đó, đầu ghi hình lại quét đè lên vệt tiếng vừa ghi. Bởi vì tần số FM của hình cao hơn (3.4 …4.4 MHz) nên chỉ xoá mất vệt tiếng (vừa ghi) ở mặt ngoài băng. Sâu trong lớp bột từ, tin tức của FM tiếng vừa ghi vẫn còn đủ biên độ để có thể đọc lại được (hình 3.16).
đầu hình CH2 đầu tiếng CH2 đầu hình CH1 đầu tiếng CH1 Đầu trống Quãng di tần SAMR 0,627 1,127 1,3 1,7 0 3MHz 3,4 4,4 f(MHz) FM chói Giải biên Sound FM Ch1 Sound FM Ch2
Hình 3.13: Hai đ u t ghi ti ng FM v ph ghi ầ ừ ế à ổ
c a HIFI VHSủ Lọc 1,4MHz (1,3MHz) Tách sóng FM R out Lọc 1,8MHz (1,7MHz) Tách sóng FM Chỉ thị RF L out RF out Đầu từ mono HIFI/Mono H.SW.P Biến áp quay
Hình 3.14: Sơ đồ khối xử lý tín hiệu Stereo khi phát CH1
Sơ đồ khối xử lý tín hiệu Stereo khi ghi
Khi phát lại, hai đầu từ tiếng đọc ra hai sóng FM tiếng đã bị trộn chung: Hai mạch lọc sẽ giúp tách FM 1.3 MHz (CH1) và FM 1,7 MHz (CH2) ra riêng để tách sóng FM riêng, lấy lại âm thanh Stereo như trong lúc ghi. Để giảm thiểu sự xuyên lẫn giữa FM tiếng và FM hình (vì vệt tiếng và vệt hình đã nằm đè lên nhau), góc phương vị (azimuth) của hai đầu từ tiếng được đặt lệch đi ± 300. Góc phương vị này đồng thời cũng còn giúp giảm thiểu xuyên lẫn giữa chính hai vệt tiếng kề nhau.
Kênh và IF Điều tần 1,4 MHz (1,3 MHz) Điều tần 1,8 MHz (1,7 MHz) Biến áp quay CH1 CH2 Đầu từ mono Lin Rin
Hình 3.15: Sơ đồ khối xử lý tín hiệu Stereo khi ghi
CH1 CH2
300 300
Hình 3.17: Góc phương vị đầu từ tiếng của HI FI VHS Lớp bột từ Polyester FM chói + SAMR nổi bển ngoài FM tiếng thấm sâu vào trong
FM tiếng FM hình
Ưu điểm hiển nhiên của âm thanh VCR HI FI là chất lượng tốt hơn, giải tần ghi và phát lại được có thể đạt đến 10 KHz so với chứa đầy 5 KHz của các VCR thường. Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) có thể đạt tren 80 db so với cỡ 50db của VCR thường. Nhược điểm là do vệt tiếng và vệt hình nằm đè lên nhau nên không thề chèn hay lồng tiếng (Audio insert = ghi tiếng mới, hình cũ giữ nguyên) vào băng hình đã ghi sẵn.
3.2. Các họ VCR khác
+ VCR “SUPER VHS”
HI FI VHS ra đời (1977) giúp cho chất lượng tiếng được cao hơn nhưng vẫn chưa nâng cao được chất lượng hình. Năm 1987, xuất hiện trên thị trường các VCR loại SUPER VHS (S-VHS). Nhìn từ bên ngoài thì kích thích thước vỏ máy, tính năng sử dụng (PLAY, RECORD, STILL, SEARCH ..) không có khác biệt gì giữa VHS thường là SUPER VHS. Cấu tạo bên trong VHS và SUPER VHS, không có khác biệt về các chi tiết cơ khí và chỉnh cơ. Cũng không có khác biệt về cách ghi tần số và chất lượng của màu và tiếng. Phần được nâng cấp chỉ là độ nét của hình (= FM chói) mà trong các điều kiện tối ưu có thể đạt 400 dòng so với 240 dòng của các VHS thường. Để đạt được điều này có thể kể ra các cải tiến sau.
Băng Video Super:
Đầu tiên là cải tiến và chất liệu bột từ của băng Video. “Băng SUPER” có bột từ mịn hơn và đậm đặc hơn (High Density) giúp nâng cao thên khả năng octava ghi được. Hộp băng SUPER VHS giữ nguyên kích cỡ và thời lượng như cũ để giúp băng VHS thường vẫn có thể sử dụng với máy SUPER VHS, nhưng chất lượng có được tất nhiên sẽ không cao. Nói khác đi muốn có chất lượng cao thì trước tiên băng sử dụng cho máy SUPER VHS cũng phải là băng SUPER.
Khoảng rộng giải tần FM chói:
Cải tiến thứ hai là nới rộng giải biên và cả quãng di tần của FM chói để tăng
Hình 3.18: Phổ ghi của SUPER VHS 0,627 1,127 0 5,4 7 f(MHz) FM chói A SAMR
3.4 = 1 MHz như ở các VHS thường (Quãng di tần rộng hơn). Trước hết giúp tín hiệu ít bị nhiễu do điều tần hơn hay hình của SUPER VHS sẽ ít nhiễu hơn. Sau đó là các mức biên độ của tín hiệu được đổi thành FM với tầm rộng hơn, thông tin về biên độ rõ ràng hơn, tổng của hình sẽ được đầy đủ hơn (Contrast tốt hơn). Việc tần số FM chói cao hơn cũng còn giúp có thể ghi được giải tần chói rộng hơn (giải biên sóng FM rộng hơn, lý thuyết là từ 5.4 MHz .. 7MHz tương ứng với độ nét 430 dòng) hay hình của SUPER VHS sẽ có độ nét cao hơn.
Giải tần FM chói đã khác đi nên băng đã ghi bằng SUPER VHS không thể đem PLAY bằng các VHS thường. Tuy nhiên VCR SUPER VHS ra đời sau nên phải được thiết kế tương hợp với băng và VCR VHS thường. Công tắc SUPER – NORMAL đặt ngay mặt trước VCR SUPER VHS sẽ giúp chọn lựa giải tần FM chói hoạt động là SUPER hay thường. Từ đó tất cả các băng đã ghi bằng VHS thường đều có thể đem PLAY bằng SUPER VHS với công tắc ở vị trí NORMAL hay VHS. Vị trí NORMAL cũng còn giúp VCR SUPER VHS có thể ghi lên băng theo tiêu chuẩn “thường” và sau đó có thể đem PLAY với VCR thường. Tất nhiên dù là VCR SUPER VHS nhưng khi FM chói đã hoạt động theo tiêu chuẩn “thường” thì hình ra cũng sẽ chỉ đạt chất lượng như VHS thường mà thôi.
Cách ly chói và sắc
Cải tiến thứ ba là việc cách ly chói và sắc (chú ý không phải là cách ly FM chói và SAMR). Hãy xem lại ở các VCR thường. Tại đầu vào (Video In) tin tức chói (Y) và Sắc (C) nằm chung trong Color Video hay tín hiệu hình màu tổng hợp (Composite Video). Để ghi được nó, hai mạch lọc trong VCR phải tách Y và C ra điều chế riêng để có FM chói và SAMR. Khi phát lại FM chói và SAMR được xử lý riêng để có Y và C riêng. Sau đó Y và C lại phải nhập chung để ra ở lỗ Video Out. Đến khi đi vào trong TV, Y và C phải phải lọc riêng ra để đi vào đường hình và đường sắc riêng rẽ … !! Trong thực trế mỗi khi nhập chung hay tách rời như thế đều làm suy giảm nhiều chi tiêu chất lượng tín hiệu mà dễ thấy nhất là sự suy giảm và giải tần hay độ nét.
Chính vì thế mà ở các SUPER VHS luôn luôn trang bị ba kiểu đầu vào và ba kiểu đầu ra. Kiều vào và ra thứ nhất là RF IN và RF OUT sẽ cho ra chất lượng kém nhất. Kiểu kế đó là VIDEO IN và VIDEO OUT (đúng ra phải gọi đầy đủ là Composite Video In và Composite Video Out) cho chất lượng ra của SUPER VHS khá hơn, nhưng cũng chỉ đạt độ nét cỡ 350 dòng. Kiểu sau cùng, chỉ có ở các VCR SUPER Y In – C In và Y Out sẽ giúp cho chất lượng của SUPER VHS đạt độ nét cao nhất, có thể đến trên 400 dòng.
Tóm lại: Để tận dụng được khả năng của VCR SUPER VHS thì trước hết nguồn tín hiệu đem ghi phải có chất lượng cao (tối thiểu phải là của CAMERA SUPER VHS hoặc tương đương). Kế đến phải là có hai nguồn Y và C riêng để đưa vào VCR bằng hai lỗ Y In và C In. Băng sử dụng phải là loại SUPER và sau cùng TV cũng phải có trang bị hai lỗ vào Y và C riêng để sử dụng hai đường ra Y Out và C Out của VCR. Tất cả đã làm mất đi ý nghĩa “dân dụng” của VHS ( = Video Home System). Thật sự SUPER VHS đã đạt đến tiêu chuẩn bán chuyên dụng và tại thị trường của ta hầu hết chỉ thấy trong các đài truyền hình.
Trong các điều kiện không sử dụng được đường vào và ra Y riêng C riêng, độ nét của SUPER VHS có thể cũng giống như VHS thường hay cao hơn chút ít mà thôi. Tuy nhiên một số khán giả vẫn thấy hình của SUPER VHS đẹp hơn, thật ra chỉ vì quãng di tần (∆f) đem ghi rộng hơn giúp cho tông hình có đầy đủ hơn mà lại ít nhiễu hơn.
+ VCR “BETA thường”
Các máy BETA thường (SONY, 1975) thật ra đến nay đã không còn nữa. Phương pháp biến đổi Video tổng hợp thành FM chói và SAMR để ghi và phát lại từ băng của VHS cũng là BETA. Tuy nhiên chi tiết về tần số và góc quay thì có khác. Quãng di tần FM Chói của BETA kéo dài từ 3.5…4.8 MHz. So với VHS thường, quãng di tần này rộng hơn (1.3 MHz so với 1 MHz), trước hết giúp hình của BETA ít nhiễu hơn, tông hình BETA cũng tốt hơn. Khoảng rộng giải biên sóng FM Chói giữa BETA và VHS cũng ngang nhau (3.5 MHZ so với 3.4 MHz) nên độ nét hình cũng ngang nhau, tức là chỉ đạt độ nét trên dưới 240 dòng.
Phương pháp “màu ở dưới” và Điều Biên Nén sóng mang màu vẫn được dùng ở các máy BETA. Tần số SAMR của BETA là 688 KHz = 44, 1/4 fH (NTSC) với góc quay trong mỗi dòng là ± 1800 (thay vì ± 900 như ở VHS). Nói rõ hơn ở vệt ghi CH1, pha của SAMR cứ mỗi dòng ghi lại bị đào pha đi + 1800 trong lúc ở vệt ghi CH2, pha của SAMR cứ mỗi dòng lại bị đảo pha đi – 1800. Điều này cũng là để khử xuyên lẫn với cùng nguyên tắc và kết quả như đã nói ở VHS.
+ “HI FI BETA”
Giống như VHS HI FI các máy BETA HI HI (SONY, 1982) trước hết vẫn là BETA thường nhưng có thêm đường tiếng điều tần. Tuy nhiên BETA HI FI lại không dùng hai đầu từ tiếng riêng mà vẫn ghi và phát lại FM tiếng stereo bằng chính hai đầu từ hình. Để tránh sự xuyên lẫn giữa FM tiếng và FM chói bây giờ đã bị nhập chung trong cùng đầu từ. BETA HI FI đã dời quãng di tần của FM chói lên cao thêm 0.4 MHz. Tức là kéo dài từ 3.9 .. 5.2 MHz (hình 3), từ đó tạo khoảng trống cho FM tiếng chen vào.
Vấn đề khử xuyên lẫn giữa chính FM tiếng nằm trên hai vệt ghi sát cạnh nhau,
Hình 3.19: Phổ ghi của BETA thường 0,688 1,188 0 3,5 4,8 f(MHz) FM chói A SAMR
số FM tiếng lại là 1.53 MHz (Left Channel) và 1.83 MHz (Right Channel). Tất nhiên xung chuyển mạch đầu từ (H.SWP) sẽ phải kiêm thêm nhiệm vụ điều khiển việc thay đổi tần số sóng mang FM tiếng trong lúc ghi và thay đổi các mạch lọc, tách sóng FM… trong lúc phát để lấy lại đúng tín hiệu Audio Left và Audio Right.
Mặc dù đã dời FM chói lên cao thêm 0.4 MHz, băng đã ghi bằng BETA HI FI vẫn có thể đem Play ở hầu hết các máy BETA thường và ngược lại. Tiếng vẫn có được nhờ vệt ghi tiếng trực tiếp trên đầu cạnh băng. Hình vẫn có được nhờ một mạch tự động (có trang bị cho cả VCR BETA thưòng lẫn VCR BETA HI FI) dò ra khoảng tần số FM chói có trên băng để thay đổi mạch của VCR cho phù hợp.
+ SUPER BETA
ở SUPER BETA, tần số của FM Chói lại kéo dài từ 4.4 … 5.6 MHz. Quãng di tần hẹp hơn (chỉ có 5.6 - 4.4 = 1.2 MHz) to là nhiễu và tông hình của Super BETA lại hơi kém hơn BETA thường, nhưng độ nét thì lại cao hơn có thể đạt tới trên dưới 350 dòng, vì khoảng rộng của giải biên bây giờ đã được nâng kên (4.4 MHz thay vì 3.5 MHz). Băng đã ghi bằng máy SUPER BETA có thể Play được với hầu hết các máy BETA thường và ngược lại. Lý do tương tự như đã nói ở BETA HI FI.
+ UMATIC (SONY)
Hình 3.20: Phổ ghi của HIFI BETA 0,688 0 3,9 5,2 f(MHz) FM chói A SAMR Left 1,38 & 1,53 right 1,68 & 1,83
Hình 3.21: Phổ ghi của SUPER BETA 0,688 1,188 0 4,4 5,6 f(MHz) FM chói A SAMR
UMATIC là VCR bán chuyên dụng của SONY, sử dụng hộp băng có băng rộng 3/4 inches.). Phương pháp ghi FM chói và “màu ở dưới” (SAMR = 686 KHz) vẫn được vận dụng cho UMATIC. Hình 3.22 cho thấy phổ ghi của UMATIC thường và UMATIC SP. Theo đó quãng di tần FM chói của UMATIC thường là 1.6 MHz từ 3.8 … 5.4 MHz. So với VHS thường, quãng di tần này có cao hơn nhưng chú ý là sự chuẩn bị giải tần đem ghi thật ra chỉ mới là bước quyết định ban đầu. Kết quả cũng còn lệ thuộc vào khả năng chính băng từ và đầu từ UMATIC độ nét 300 dòng, được xem là VCR bán chuyên dụng vì đã sử dụng băng 3/4 inch, vận tốc chạy băng, vận tốc ghi (quyết định bởi kích thước đầu trống).. đều cao hơn VHS. Nó đã được sử dụng trong các đài truyền hình từ đầu thập niên 70. Hiện nay, các UMATIC SP nâng quãng di tần FM chói lên từ 5 … 6.6 MHz giúp có thể đạt độ nét lêntới 400 dòng.
+ BETACAM (SONY)
BETACAM là VCR bán chuyên dụng của SONY mà vẫn sử dụng được kích thước hộp băng như của SUPER BETA và BETA thường. Hình 6 cho thấy phổ FM chói của nó là từ 4.4 … 6.4 MHz. Quãng di tần rộng 6.4 - 4.4 = 2 MHz tỏ là hình đen trắng của BETACAM sẽ có ít nhiễu FM hơn và nhiều tông (r) hơn. Giải biên tối đa 4.4 MHz tỏ là độ nét tối đa cũng chỉ cỡ 350 dòng. Các máy BETACAM SP sau đó nâng giải tần FM lên từ 5…7 MHz đã tăng được độ nét lên 400 dòng, tức là cũng chỉ tương đương với SUPER VHS. Trong thực tế chất lượng hình đen trắng của
A
Hình 3.22: Phổ ghi của SONY UMATIC và UMATIC SP 0,686 1,186 0 3,8 5,4 f(MHz) FM chói A SAMR 0,686 1,186 0 5,0 6,6 f(MHz) FM chói SAMR 0 5,0 7,0 f(MHz) FM chói A 0 4,0 5,4 f(MH z) FM chói A
BETACAM vẫn tốt hơn SUPER VHS, chủ yếu nhờ băng từ sử dụng là loại metal. Điều này cũng giống như cải thiện cái thùng loa để ghi được âm thanh tốt hơn.