Historisch
Techniek vroeger en nu
FM op de band

De videorecorder

Na een stukje historisch overzicht, het quadruplex en het helican scan systeem bespreken we nu hoe het videosignaal effectief op de band gezet wordt.
-

-

De schuin geschreven sporen zijn zo dun (dunner dan een mensenhaar) dat de signaalsterkte niet constant is. Dit was reeds het geval met de spoelendeck met grote drum en snel bewegende band (en dus relatief brede sporen). Het contact tussen de band en de kop is ook niet altijd perfekt, en bij de overgang van de ene kop naar de andere is er een zone met een zwakker signaal. Het opgenomen signaal varieert dus zeer sterk in intensiteit, wat verschillen in beeldhelderheid zou veroorzaken. Om dit op te lossen wordt het signaal niet zomaar opgenomen op de band, het wordt eerst in FM gemoduleerd.


Het gemiddeld videosignaal afgenomen aan de koppen (omhullende curve).

Zonder FM modulatie zou de helderheid van het beeld constant varieren.


Het videosignaal wordt FM gemoduleerd en de kleurdraaggolf die in de weg zit wordt omlaag getransformeerd.


De effectieve opname op de videoband. Door beide koppen een verschillende azimuth te geven kan met de sporen tegen elkaar plaatsen zonder risico op overspraak.

De radio FM uitzendingen worden gekenmerkt door een goede geluidskwaliteit, en men probeert dezelfde kwaliteit te bekomen door het videosignaal eerst te moduleren voordat die op de band gezet wordt. Bij het lezen van de band speelt de amplitude van het FM-signaal geen grote rol, als die maar voldoende is om gedetecteerd te worden. Als het signaal te zwak is, is er meer ruis, maar geen helderheidsverschil. Als het signaal verdwijnt (drop out) dan wordt kortstondig het signaal van de vorige lijn genomen (de videorecorder heeft daarom een vertragingslijn van 64µs, de duur van één videolijn).

  • In de praktijk (VHS) gebruikt men een frekwentiezwaai van 1MHz tussen de synchronisatietop (3.4MHz) en het witniveau (4.4MHz). Dit betekent concreet dat de videobandbreedte lager dan 3MHz wordt.
  • Betamax heeft een hogere beginfrekwentie (3.6MHz) en frekwentiezwaai (1.2MHz) en geeft dus een beter beeld.
  • Bij S-VHS moest de beginfrekwentie boven de 5MHz zitten om de normale video-bandbreedte mogelijk te maken (de synctop zit op 5.4MHz) en de frekwentiezwaai is 1.6MHz tot 6.6MHz.
  • De laserdisc of beeldplaat is bijna gelijktijdig ontstaan met de videorecorder. Omdat men hier over een hogere bandbreedte kan beschikken is de beeldkwaliteit beter. Het is zelfs niet nodig de kleurinformatie apart te behandelen: de bandbreedte is zo groot (5.5MHz) dat het volledig videosignaal (met de kleur hulpdraaggolf) in één keer opgenomen kan worden: sync op 6.8MHz en wit op 7.9MHz.

Kleur

Het gevolg van de FM modulatie is dat het helderheidssignaal een grotere bandbreedte heeft, waardoor de helderheidsinformatie de kleurinformatie zou verstoren. De enige oplossing is de kleurinformatie (die op 4.43MHz zit) te verplaatsen naar een vrije plaats, rond 600kHz of zo. Ten gevolge van de FM modulatie zijn juist de laagste frekwenties vrijgekomen. De kleurdraaggolf wordt naar deze vrijgekomen lage band verplaatst (color under). De bandbreedte van de kleurinformatie wordt daardoor echter nog verder beperkt.

Bij de weergave wordt de kleurdraaggolf opnieuw naar zijn originele frekwentie geconverteerd. Het voordeel van deze frekwentieverschuiving is dat het systeem automatisch kleurfouten kan opvangen: de bandsnelheid is niet altijd even constant, en zonder correctie zouden er kleurfouten ontstaan. Frekwentiecorrecties kunnen relatief gemakkelijk uitgevoerd worden door de frekwentie van de meng-oscillator te wijzigen.

Als de helderheidsinformatie FM gemoduleerd wordt zodat dropouts minder zichtbaar zijn, moet het kleursignaal dan ook niet FM-gemoduleerd worden? De kleursaturatie wordt immers weergegeven door de amplitude van het kleursignaal. Bij consumer-toestellen wordt dit niet gedaan (broadcast toestellen doen dit wel). Het feit dat het chroma-signaal naar een lagere frekwentieband is verschoven betekent dat het signaal minder last ondervindt van dropouts. Maar het chroma-signaal bevat inderdaad heel veel ruis, maar dit wordt niet als echt storend ondervonden. Onze ogen zijn meer gevoelig voor fasefouten, en die zijn er niet.

Een SECAM videorecorder neemt de kleurinformatie op door de frekwentie door 4 te delen, om die opnieuw door 4 te vermenigvuldigen bij weergave. Bij PAL wordt de frekwentie verschoven door gebruik te maken van een oscillator en mengtrap. In beide gevallen is het de bedoeling dat de kleurdraaggolf onder de frekwentie van de helderheid terecht komt.

De SECAM kleurinformatie is robuster (FM modulatie) en kan zelfs opgenomen worden door een PAL videorecorder (dit wordt MESECAM genoemd), maar een SECAM videorecorder kan geen PAL signaal opnemen. De meeste multinorm videorecorders zijn PAL/MESECAM aangezien er slechts één schakeling (PAL) nodig is, en vaak nemen SECAM videorecorders op in MESECAM. Een opname in MESECAM is echter niet compatibel met SECAM (en omgeveerd). ME staat voor Middle East (waar er zowel naar PAL als SECAM zenders gekeken werd). Echte native SECAM recorders waren er enkel te vinden in Frankrijk, en op het einde van het videotijdperk waren ze ook verdwenen en vervangen door de MESECAM toestellen.

Guard band

Om overspraak tussen de naburige sporen te vermijden, werd er bij de eerste toestellen een lege ruimte gelaten tussen de sporen. De band bewoog dus sneller dan de benodigde snelheid om de sporen naast elkaar te schrijven. De bekende Philips VCR N1500 (consumer toestel gelanceerd in 1972) gebruikte een guard band om overspraak te vermijden. Dit was de eerste videorecorder voor "huishoudelijk" gebruik (het werd vooral in scholen gebruikt omdat het evenveel kostte als een kleine auto).

De Philips N1700 gebruikt dezelfde cassettes, maar de beide koppen op de drum maken een hoek ten opzichte van elkaar (slant azimuth recording), zodat er minder overspraak is. De guard band kan dus vervallen en de opnametijd kan verdubbeld worden. VCR en VCR-LP opnames zijn niet compatibel met elkaar, omdat de koppentrommel andere koppen heeft. De gebruikte cassettes zijn wel volkomen identiek, wat voor enige verwarring zorgde (de speelduur werd verdubbeld).

De guard band is niet nodig bij slant azimuth recording, maar daarvoor moet de koppentrommel twee koppen hebben, die allebei een schuine luchtspleet hebben ten opzichte van elkaar.

In een volgend hoofstuk hebben we het over de koppen: de videokoppen (uiteraard), de hifi audiokoppen en de CTL kop.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's