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无线电电子与电气工程百科全书 录像机录制高质量声音、维护和修理的能力。 无线电电子电气工程百科全书
最近，我们的许多读者对“家庭影院”系统感兴趣，在我国，VHS录像带主要用于播放图像，而且还播放高品质（Hi-Fi）立体声。 与此相关的问题将在已发表的文章中讨论。 国外和俄罗斯对“家庭影院”系统的兴趣迅速增长，刺激音频和视频设备制造商显着扩大所有类型的范围。 1997-98年此类设备的许多型号都以买家最实惠的价格类别出售。 尽管出现了新媒体和视音频信息源，例如DVD、卫星频道、视频CD等，但带有立体声伴奏的VHS录像带仍然是俄罗斯家庭影院节目的主要来源。 近年来，采用杜比环绕定向逻辑 (DPL) 的电影和音乐节目的范围也在迅速增长，并且考虑到立体声视频播放器的售价为 200 ... 300 美元，可以说，相应的设备已经变得相对便宜，并在俄罗斯大部分地区迅速普及。 在实践中实施全新的技术方向时，消费者和服务部门会提出许多截然不同的问题，而且并不总是能够得到答案。 俄罗斯的情况存在许多其他国家不常见的细微差别。 例如，大多数人都存在语言障碍。 十几年来，外国电影在我国观看时要么是全配音，要么是幕后翻译，而不是像许多欧洲国家那样采用简短的片尾字幕。 对于“家庭影院”系统来说，影片的伴音质量尤为重要，因此配音时的声音叠加是一项非常负责任的操作。 糟糕的（技术上）配音已经成为我们许多家庭影院系统所有者的挫败感的根源。 让我们简要讨论有关此类系统的一些一般技术问题。 历史上，第一个是“家庭”版的DOLBY STEREO环绕声系统，它已经在电影院使用了十多年。 这个版本被称为DOLBY SURROUND PROLOGIC，简称DPL。 她的工作本质是解码使用DOLBY STEREO系统录制的电影的立体声音轨（SOUNDTRACK），并从中获得四个声道：左、右、中、效果。 杜比立体声原声带拥有大多数最受欢迎的电影。 许多视频电影的粉丝可能在片尾的片尾字幕中看到了相应的标志。 DOLBY STEREO系统的开发是工程师汤姆·霍尔曼（Tom Holman）在LUCASFILM进行的所谓实验，简称THX系统。 THX用于家庭影院系统，使用与DPL相同的立体声，但其解码器和组件根据LUCASFILM规范受到特殊技术要求。 添加了另外两个人工形成的通道：超低频和附加后部。 已经引入了各种频率响应校正和其他改进。 据该公司工程师介绍，这样一来，观看电影就变得更加真实、壮观。 THX的技术方案均已获得公司专利，因此设备制造商需要支付许可费才能获得相应标识的使用权。 因此，基于 THX 的“家庭影院”组件比相应的 DPL 组件贵得多。 该系统的技术细节在[1]中有更详细的讨论。 通常还有许多其他数字“家庭影院”系统：DOLBY DIGITAL (AC-3)、DTS、THX5.1 等，都有各自的名称。 YAMAHA 在这方面尤其成功，开发了用于 DPL 唱片的“CINEMA DSP TM”处理器（美国专利号 5.261.005；YSS-245 芯片，64 针）以及用于 DOLBY DIGITAL（AC -3) . 但仔细一看，俄罗斯“先进”的“家庭影院”系统却很难用。 原因是他们几乎完全缺乏节目来源。 因此，目前“家庭影院”系统市场几乎被DPL占据垄断地位。 目前俄罗斯大众消费者可以使用哪些来源？ 据作者所知，即使在遥远的将来，地面电视也没有引入立体声传输的明确计划。 包括 NTV+ 在内的现有国内卫星频道仍然是单声道的。 由于语言障碍，国外卫星电视很难收看。 因此，节目保留在各种视频光盘上 - LD、VIDEO-CD、DVD 等以及 VHS 和 S-VHS 视频磁带上。 然而，光盘上的配音电影并不多，而且它们的价格和播放设备仍然阻碍了它们在俄罗斯的广泛使用。 因此，我们再说一遍，VHS 录像带节目在我国已获得压倒性的发行。 空白 E-180 磁带的价格不到两美元，比任何光盘便宜很多倍（此外，我们特别欣赏免费重写的可能性）。 不幸的是，大量配音视频的音质，温和地说，还有很多不足之处。 据笔者观察，大量售出的卡带在“家庭影院”的应用上是一个明显的缺陷（针对当地市场进行了估算）。 国产视频产品的这种“品质”有几个典型表现： 在所谓的“授权”玻璃纸密封盒式磁带的封面上，标有 Hi-Fi STEREO 或 DOLBY PROLOGIC 标志； 事实上，录音中只出现通常的单声道声音，但是，Hi-Fi 录像机的所有者立即识别出这种假货 - 相应的指示灯不会打开； 录音上有立体声通道，但是，两者都包含相同的信息，即单声道模式，其质量从对应于普通视频录音的质量变化到相当高的质量（例如，许多 SOYUZ 磁带的特点是这种伪立体声，在仅部分材料为立体声的音乐集）； 有立体声模式，但翻译机雷鸣般的声音几乎无法激活中央通道，你必须将其电平降低到极限（通常为12...16 dB）。 最后，专业配音与真正高质量的声音相结合，在 NTSC 系统中的几乎所有电影中都是非常罕见的，而且很奇怪（在这里，显然，在两个电阻上使用加法器的最简单技术的不可能性也会产生影响）。 另外，还有一个关于声音的技术质量和通过 Hi-Fi 立体声通道录音的兼容性的问题。 使用旋转头进行录音的一个显着特征是录像机对读取信号图参数与标准值的偏差具有高灵敏度。 不管造成这种偏差的原因是什么，它们的表现形式都简化为出现裂纹、周期性关闭 Hi-Fi 通道以及需要频繁手动调整跟踪。 “家庭影院”系统中的爆裂声和其他干扰非常明显，以至于在干扰消除之前讨论声音再现质量的其他参数根本没有意义。 某些视频与特定 Hi-Fi 录像机不兼容的原因有很多。 本系列中的第一个是复制工作室中录音设备的磨损，因为在极少数情况下，他们会在专门用于录制 Hi-Fi 伴奏的应用中监控其技术状况。 工作室工作人员通常只是定期对视频磁头和CVL元件进行预防性清洁，这是完全不够的。 事实上，大多数可用的家用录像机通过 Hi-Fi 声道提供的操作时间比通过视频提供的操作时间要短得多。 特别是，根据作者收集的信息，即将生产的新型家用录像机的寿命在600 ... 1500小时范围内，其中视频消费者不会遇到Hi-Fi声音质量的问题，取决于录像机的型号、磁带和操作条件。 视频通道的无故障运行时间至少延长两到三倍。 该信息是通过对顿河畔罗斯托夫的一个大型复制工作室中运行的一百多个不同录像机的参数进行仪器测量的结果获得的。 考虑到设备在录音模式下的操作以及保存 Hi-Fi 声音信号图参数的情况，可以从作者的选择中选出这方面最可靠的模型。 在运行时间方面排名第一的是松下录像机：NV-F55AM、NVFS88EE、NV-FS200EG、AG-5700E以及各公司的其他设备，根据标准配备松下A型或B型CVL（带磁带回滚电机）分类见[2]。 然后是松下型号：NV-HD100AM、NVHD100EE、AG-5260E。 PANASONIC 设备：NV-HD650AM、NV-HD650EE、NV-HD750AM 的资源明显较低，对于相对较新且便宜的 PANASONIC 录像机：NV-SR70AM、NV-HP10RAM 而言，资源尤其低。 至于其他开发商的设备，笔者掌握的信息只有少量JVC型号（HRJ727MS - 两台、HRS6900EE - 一台、HR-S7000EG - 一台）以及SONY和HITACHI的个别版本。 其运行时间为 600...800 小时，对应松下设备：NV-HD650、NV-HD750。 设备制造商对BVG顶柱上视频和音频磁头相互排列方式的不同也在一定程度上影响了兼容性。 事实上，它们的位置有两种选择：轴之间偏移 42o (138o) 和 60o (120o)。 其原因大概在于专利许可领域。 JVC、SONY、PHILIPS、SABA、UNIVERSUM 等支持角间距 138o。 MATSUSHITA、MITSUBISHI、BLAUPUNKT等头都是120o承载的。 上图。 图1a示意性地示出了从上方观察时上圆筒上的视频和声音头的相对位置。 音头ГЗ1“飞升”到信号图开头的0о点，而滞后120或138°的视频头VG1对录制的音轨的一部分上的磁带薄上层进行消磁。 （图 1、b 和 c）。 在 PAL/SECAM 系统的标准速度下，视频和音频轨道的宽度为 49 微米，它们之间的空间偏移约为 10 微米（138o 偏移）或 16 微米（120o 偏移）。 因此，磁带上的音频和视频轨道不匹配（图 1b），并且两个磁头布置之间最初已经存在约 6 μm（约 12%）的不完全兼容性。 对于新的和经过微调的设备，这并不重要，JVC VCR 可以毫无问题地播放 PANASONIC 设备上的录音，反之亦然。 在磨损或调整不准确的设备中观察到完全不同的画面。
在我看来，声头动态轨迹相对于信号图上相应轨道的偏移大约 50%（24 微米）可以被认为是至关重要的。 实践表明，这种转变是经常发生的。 在 Hi-Fi 录像机的用户中，对此有各种各样的谣言和猜测。 其中有些并非没有根据。 特别是，人们注意到，在许多现代 Hi-Fi 视频播放器上购买的一些视频播放时会崩溃或根本没有 Hi-Fi 频道，而在昂贵的录像机上播放相同的录音却听起来很正常。 为了弄清楚这一情况，笔者进行了多次测量并分析了流行的PANASONIC-NV-SR70AM视频播放器（六款设备）的设计特点。 该设备（以下简称70号）是一款多系统单速录像机，具有此类技术的标准功能。 LPM 采用铸造底盘制成，与大多数松下 SD、HD 系列型号一样。 顶部圆柱体是具有四个磁头的 VEH0714（两个用于 Hi-Fi 音频，两个用于标准模式视频）。 BVG 驱动器 - 发动机位于下部。 前置放大器（编号 500 块）装配在 ROHM 的 BA7180AFS 芯片（20 针，视频部分）和 BA7743FS（24 针，Hi-Fi 部分）上，图像通道（编号 300 块）是基于松下的LSI AN3553NFBP（84针）和东芝的TL8949P CCD（16针）。 Hi-Fi 立体声通道位于单独的板上（块编号 4500）。 与松下录像机的许多其他型号一样，Hi-Fi 声音子模块由 MACLORD / HSS & HSL 设计和制造（这是芯片标记）。 在本例中，它是在该公司的LSI XLH7773AKS（80引脚）上制作的。 控制和自动调节系统（REP.NO.6000 块）基于 MN67434VRSY 微处理器（84 引脚）。 BVG电驱动采用松下公司的AN3814K芯片，传动轴采用ROHM公司的BA6871S，加油发动机控制系统采用后者的BA6887。 视频播放器使用变压器电源，晶体管 2SD1273、2SD1275 上带有线性稳定器。 流行的 PANASONIC-NVHP10RAM 视频播放器也可以说与正在考虑的视频播放器几乎完全相同，包括外观。 在测试多个视频播放器实例的过程中，发现了一些缺陷。 首先令人惊讶的是控制头定位精度较低，即控制头间隙与记录线末端之间的距离（VHS 格式为 79,244 毫米）。 给人的印象是，要么是装配厂没有进行相应的技术操作，要么是装配过程中“人为”因素的影响（我们谈论的是特定批次的六份视频播放器）。 从视觉上看，这表现为在装入磁带并打开测试磁带播放后的第一秒内没有 Hi-Fi 通道且图像上存在噪声。 此外，即使在三头和四头录像机上，在定格模式下，在这些视频播放器上录制的内容也不一定能以良好的质量播放。 为了消除这个缺点，必须将控制头对准到位，为此您需要使用示例性测试盒（例如，您可以在尽可能高质量的新录像机上记录“白场”信号） 。 调整时，示波器的X输入连接到TP2001的控制点——“HEAD.SW”，Y输入连接到TP3001的控制点——“ENV”。 开始工作前，需将位于机箱右侧垂直电源板上的K1101跳线恢复（出厂时调整完成后已被咬住）。 在没有调节专用螺丝刀（VFK0330 - 微调齿轮驱动器）的情况下，松开固定控制头平台的两颗螺丝，打开测试卡带播放模式，用左手拇指和食指将平台围绕轴，找到亮度信号包络电平最大的位置。 在不松开平台的情况下，用右手的螺丝刀小心地交替固定紧固螺钉。 然后移除跳线，这会激活自动调节系统的自动跟踪系统，并使用各种盒检查设备的操作。 开始播放后，图像应立即出现，不受干扰，Hi-Fi 通道可能会立即打开或在几秒钟后打开，具体取决于具体的视频录制。 某些视频播放器实例的一个非常严重的缺点是自动跟踪系统对 Hi-Fi 音轨的跟踪设置不准确。 事实上，来自亮度通道前置放大器输出的检测到的信号（包络）用作其示例信号，并且跟随信号图的相应轨道的 Hi-Fi 声头的正确性仅由以下精度决定：它们在上汽缸上的安装以及磁头本身的制造。 不幸的是，在笔者测试的许多视频播放器中，这些精度显然不够，即无法通过调整导柱来获得视频和音频头沿轨道的准确通道。 人们给人的印象是，松下在设备零部件的公差方面采用不同的方法来生产各种价格类别的设备。 然而，这仅是作者的个人意见。 如果没有特殊设备，很难消除上缸磁头安装的不准确性，因此，建议相关视频播放器的所有者手动设置跟踪，以防止 Hi-Fi 声音中出现爆裂声渠道。 对 70 年代视频播放器的 Hi-Fi 通道的声音再现质量产生负面影响的另一个特征是其唱片质量识别系统的操作门槛相对较高。 换句话说，在大多数录像机尚未关闭Hi-Fi立体声通道的情况下，70年代开启了“正常”音频通道（来自线性轨道）的播放模式。 应当指出的是，购买的各种录像带中音轨的磁化水平差异很大。 根据笔者的实验测量，扩展可达10 ... 16 dB（以控制录像机前置放大器输出端的电压计）。 识别系统“坏/好”的门槛 - 视频设备制造商不会以任何方式标准化线性/Hi-Fi通道，因此有很多相同的记录在特定工作设备上以不同方式播放的例子（“NORM”或“ Hi-Fi“按指标）。 在这方面，第 70 个是不敏感的（高响应阈值），并且，考虑到先前所述的关于设备的不同精度等级的假设，这也许不是偶然完成的。 播放低电平 FM 信号时的后果与接收不稳定的 VHF FM 电台类似。 不幸的是，我们必须继续列出简单而廉价的视频播放器的缺点。 例如，关于 70 号（和 HP10），需要注意的是，没有开发人员提供的非常重要的微调电阻 VR7（“REC-Y”-亮度信号记录电平），取而代之的是跳线，以及图像和声音通道路径的其他一些重要元素。 如何通过选择亮度信号录制电流来提高Hi-Fi音轨的录制质量将在后续出版物中描述。 我只想指出通过这种方式可以显着延长上部气缸的“寿命”。 一般来说，即使磁头磨损，您也可以进行非常高质量的 Hi-Fi 立体声录音。 应该强调的是，对所考虑的视频播放器的缺点的极其有限的解释 - 毕竟，只测试了六个副本，并且在批量生产过程中发现了严重的技术违规行为。 针对高质量声音再现和录音的一些常见 VCR 型号的测试结果也将在以下出版物中讨论。 在作者看来，它们（结果）非常有趣，可能会引起许多磁录音爱好者的兴趣。 特别是，在没有评论的情况下，邀请他们对基于 JCP627 LSI (JVC) 的 JVC-HRJ0056MS VCR 在施加蜿蜒信号时的记录播放路径的测量得出自己的结论，如图 2 所示。 XNUMX.
现在考虑一些修复此类 VCR 的有趣案例。 JVC-HRJ727MS VCR 中的录像带被堵塞。 连接到网络后，可以听到引擎运行的声音几秒钟，然后设备切换到待机模式。 当盖子被打开时，发现锁定的磁带上的磁带被卷到了末端（在左侧可以看到透明的引导线），这表明用于识别磁带接收器状态的系统出现故障。 众所周知，在VHS VCR中，该系统能够检测盒式磁带中磁带的开头、结尾和中断。 传感器是红外光电二极管（左和右），发射器是中央 LED。 在 90 年代初生产的大多数型号中，传感器的光电二极管直接放置在盒式磁带接收器的侧面，中央 LED 放置在 LPM 中心的特殊支架上。 最近，许多公司出于技术原因，将它们放置在VCR的主板上（LPM下方），光通量传递到录像带并在其后通过棱镜捕获，并且它们使用各种设计的光和光电二极管。 这种方法消除了手动焊接操作并降低了生产成本。 在所考虑的模型中，使用的是第二种方法：Q605 光电二极管，位于主板上并根据图 3 所示的电路进行连接。 XNUMX.
在除待机以外的所有模式下，初始偏置电压均通过电阻器 R688 施加到其上。 来自它的识别信号通过电阻器R611直接进入控制系统IC602(HD6433927F，HITACHI)的CMOS结构的微处理器。 您可以通过连接高阻示波器或电压表来检查 Q605 光电二极管的运行状况。 通过打开网络中的录像机并按下操作按钮，它们会以某种方式阻挡进入其中的光通量。 良好的光电二极管应提供不超过 0 V（暗状态）的 1 级电压和至少 1 V（照明状态）的 3,5 级电压。 在故障设备中，电平 0 超过 2 V，即几乎对应于电平 1，电平 2 正常（约 5 V）。 由于很难找到微型光电二极管的必要替代品，因此减小了光电二极管的初始偏置电流：使用阻值为 688 kOhm 的 OMLT-0,125 电阻器代替无框电阻器 R27。 这不会以任何方式影响 VCR 的操作，因为引脚 32 处微处理器输入的电阻为数百千欧姆。 在具有相同故障的另一台 JVC-HR-J727MS VCR 中，有必要进一步增加电阻器 R688 的值 - 高达 51 kOhm。 所考虑的恢复性能的方法也适用于 1995-1997 年 JVC 系列的其他型号：HR-J627MS、HR-P80A、HR-P90、HR-J429EE、HRJ329EE、HR-J229EE - 以及飞利浦录像机、“填充”，由 JVC 工厂生产：VR-755/55、VR-355/55、VR-255/55（在所有列出的型号中，元件的参考名称、类型和额定值与图3）。 在几台 PANASONIC-NV-F55EE（和 NVHD100AM）VCR 中观察到线路通道上反复出现没有声音记录的问题。 所有情况下失败的原因都是由于 R4002 调谐电阻（“A.BIAS”）存在缺陷，导致施加到记录头的信号中缺少 RF 偏置电流。 最好用某种密封电阻代替，例如参数为1 kOhm、200 W的SFC-0,25a（b或c）。 更换电阻器后，需要选择最佳偏置电流，并以录音机普遍接受的方式进行检查。 用高阻抗示波器测量记录头（录像机主板上P3连接器的第4001脚，如图4所示电路片段所示）上不同值的射频偏置电压电阻器 R4002 的阻值。
电平为 100 ... 150 mV、频率为 1 ... 3 kHz 的正弦信号被馈送到线性音频通道的输入并进行记录。 回放录制的录音，找到输出声音信号电平最大时的偏置电压值。 P3 连接器引脚 4001 上的最佳偏置电压摆幅通常在 25 ... 35 V 范围内（有效值 - 8,5 ... 10,5 V）。 文学
作者：Yu.Petropavlovsky
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