Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 93
Текст из файла (страница 93)
В нижней части частотного диапазона искажения обусловлены тем, что магнитный поток сигналограммы вобласти длин волн, превышающих длину контакта рабочей поверхности головки с лентой, не замыкается полностью через сердечник головки. Значительная его часть рассеивается или замыкается через одну половину сердечника, не пересекая обмотку. Чем больше длина волны записи„тем больше сказываются эти потери. При записи и воспроизведении сигнала высоких частот неравномерность частотной характеристики ленты-головки обусловливается искажениями, наступающими вследствие соизмеримости ширины щели головки и длины волны записи.
При очень малых длинах волн за время прохождения элемента ленты по всему участку магнитного поля записывающей головки сигнал может измениться и даже переменить полярность. Обратная полярность сигнала приводит к некоторому размагничиванию элемента ленты и тем самым — понижению эффективности записи высокочастотных составляющих сигнала. При различных соотношениях длины волны записываемого сигнала и рабочей ширины щели при воспроизведении в магнитной головке будет меняться значение магнитного потока, обусловленное напряженностью поля носителя по длине.
Это вызывает резкую неравномерность частотной характеристики с максимумами и минимумами в области высоких частот. Современные устройства магнитной записи обеспечивают воспроизведение ТВ сигнала с минимальной длиной волны Х„м = 1...3 мкм. При этом низкочастотный компонент спектра ТВ сигнала, т,е. максимальная длина волны, будет Х „= Х,„м — м: 400 мм и примерно в 100 раз превышает длину рабочей поверхности головки. Оптимальным же для получения достаточного уровня является тот сигнал, длина волны которого не превышает длину рабочей поверхности головки. При определенных значениях низкочастотных составляющих сигнала ЭДС воспроизводящей головки будет ниже уровня шумов Е, поэтому' полезный сигнал практически полностью маскируется шумами (см.рис.17.2).
Профессиональные магнитофоны обеспечивают запись звуковых сигналов в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, что составляет !О октав. Телевизионный сигнал занимает полосу частот от 50 Гц до 6,0 МГц, что составляет 16 октав. Оптимальные режимы записи для сигналов, отличающихся по частоте в 1О раз, существенно различны. Осуществить эффективную запись сигналов в частотном днапазо4ао не, занимающем 16 октав, в настоящее время практически невозможно. Поэтому прн записи вндеоснгнала необходимо уменьшить отношенне высшей частоты в спектре записываемого снгнала к низшей, т.е.
осуществить относительное сжатие спектра. В этом случае условия записи н воспронзведення тем более благоприятны, чем выше степень сжатия. Это объясняется двумя причинами — легче выбрать режим намагничивания н прн узкополосном сигнале используется относительно меньшая часть АЧХ тракта. Следовательно, АЧХ тракта в пределах полосы пропускання оказывается более равномерной н, что не менее важно, отношение сигнал/помеха может оставаться достаточно высоким на протяжении всего диапазона частот. Относительное сжатие частотного диапазона обеспечивается тра нспоннрованнем спектра в более высокочастотную область. Очевндно, чем дальше вправо по осн частот перенесен спектр сигнала, тем больше относнтельное сжатие. Однако в этом случае транспоннрованне спектра сигнала приведет к росту максимальной частоты записи.
Запись высоких частот представляет собой сложную техническую задачу, поэтому целесообразно смещать спектр частот сигнала прнмерно на 0 5 ... 1 МГц, что обеспечивает относнтел ьное сжатие до 3 5... ... 3 октав. Транспонировать спектр можно, использовав модуляционный метод преобразовання. В результате такого транспоннровання улучшаются условия воспроизведения нижних частот сигнала, резко сннжается относительный дннамнческнй диапазон частот„повышается максимальное значение частоты сигнала. Применять амплитудную модуляцию (АМ) телевизионных снгналов прн магнитной записи не представляется возможным, несмотря на то, что она дает минимальное расширение спектра частот(в 2 раза прн передаче двух боковых).
Прн АМ невозможно устранить паразитную амплнтудную модуляцню, возникающую нз-за помех. Такими помехами являются непостоянство контакта лента-головка, неоднородность магнитного слоя ленты, продольные колебания ленты н др. (461 Если использовать частотную модуляцию (ЧМ), то можно устранить паразнтную АМ глубокнм ограничением ЧМ сигнала. Однако обычная ЧМ приводит к значительному увеличению спектра частот выходного сигнала. Если, например, использовать параметры ЧМ, применяемые в радновещаннн„то расширение спектра частот будет в 5...10 раз.
Современные методы не обеспечивают записи на магнитную ленту такого широкого спектра частот. Прн модуляция одной частотой ЧМ колебание представляется следующнм выраженнем: Ьы а = сГа|п(ы,ф + — а!пШ), й где (/ — амплитуда несущей; ы — круговая частота несущей; Ьгп— девиация частоты; И вЂ” модулнрующая частота.
Одннм нз основных параметров ЧМ явлнется индекс модуляции М =Ьго/И=А//Г, где Ь/ — девиация частотьг Р' — модулнрующая часппн. Как нзвестно„прн увеличении М растет помехозащищенность сн:;, стемы, поэтому в радиовещании выбирают индекс модуляции значн'-, тельно больше единицы. В первом приближении ширина спектра ЧМ сигнала Д~чм = 2г' (А4+ 1) :, 'где г — манснмальная частота модулнрующего сигнала, Следовательно, выбор большого индекса модуляции М приводит к ,::, значительному расширению спектра частот. Прн модуляции сложным снгналом, каким являются звуковой н ТВ сигналы, ннденс моду,,' ляцнн — величина переменная. В магнитной записи ТВ сигналов прннято использовать узкополосную ЧМ с индексом модуляции меньше 1 н низким отношением несущей частоты /о к высшей модулнрующей частоте г .„. Прн этом ширина спектра ЧМ сигнала мало отличается от спектра АМ сигнала н прнмерно равна удвоенной шнрнне спектра модулнрующего колебания.
Низкое отношение /о/г", выбирается .: для уменьшення максимальной частоты спектра модулнрующего снгнала. Несущая частота применительно к модуляции видеосигналом— понятие, которое трудно определить. В магнитной вндеозапнсн прннято считать частоту ЧМ сигнала, соответствующую мгновенному значению среднего уровни сигнала, мгновенной величиной несущей частоты ) . Как видно нз рнс.17.3, а, несущая частота /о незначительно выше модулнрующей частоты Г ., Прн М = 0,1 ... 0,2 спектр ЧМ сигнала йалг й гаыг га-аг-г % лаеаГ бпла Га гали й~гаг г Рис. 17.3. Илеалнанроваиные спектры ТВ и ЧМ сигналов Фагсли сгюЬааии и сее ф ф! 1$ Рас.
!7.0. Преовралоааине ТВ сигнала а ЧМ сигнал и его аапись на иагнитиунс ленту: ° — Ге ессеи впар а пеппи па серее Рпрееаелп и перепою б— есииаеграппа иоаеспгиалас ° — еспиалираппа ЧМ псспала; е — реилаеаг лаассппа пагииееи» пиеа пмоеи» Рнс. !7Л. Расстаноааа час- тот.ЧМ сигнала дли ВЧ стан- дарта 006/60 будет иметь вид рис.17.3,б. В профессиональных устройствах магнитной записи, где требуется высокое качество воспроизведения, используются обе боковые полосы ЧМ сигнала, а в бытовых — нижняя н частично подавленная верхняя боковая (рис.17.3,в).
Это приводит к дополнительным искажениям, которые считаются допустимыми для данного, класса устройств. Как видно, используемая в магнитной видеозаписи частотная модуляция отличается от обычных систем ЧМ двумя основными особенностями: 1) несущая частота незначительно превышает верхнюю модулирующую частоту; 2) индекс модуляции значительно меньше, чем в других системах частотной модуляции. Для обеспечения возможности обмена программами частоты, соответствующие определенным уровням ТВ сигнала, стандартизованы.
Это нормирование частоты ЧМ сигнала называется расстановкой частот. В профессиональных видеомагнитофонах с поперечно-строчной записью используются три стандарта полос: узкая, широкая и сверхвысокая. На рнс.17.4 показана в качестве примера расстановка частот ЧМ сигнала для ВЧ стандарта. Рассмотрим преобразование ТВ сигнала в ЧМ сигнал него запись на магнитную ленту.
Для этого обратимся к рис.! 7 5. Обьект передачи (рис.17.5,а), состоящий из протяженных черного и белого'уч гков, преобразовали в ТВ сигнал и,. Далее сигналом и, модулируетгя генератор, на выходе которого получается ЧМ сигнал ич который подается на записывающие головки; Т, и Т, — периоды т(М колебаний, соответствующие передаче уровней черного и белого. Вследствие воздействия магнитного поля головки на ленту она намагничивается, и банане лелле остаточная намагниченность может быть представлена в виде элементарных магнитов, расположенных по длине ленты (рис.)7.5гэ). Магнитная индукция для черного н белого участков одинакова — материал доведен до насыщения.
Информация нашла свое отражение на ленте в линейной плотности переходов (нулей) намагниченности 147). р7Л. ЧАСТОТНЫЕ МОДУЛЯТОРЫ И ДЕМОДУЛЯТОРЫ ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСН ТВ СИГНАЛОВ Преобразование ТВ сигнала в ЧМ сигнал осуществляется в ЧМ генераторах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
