Немного о бытовых кассетных магнитофонах и бытовой видеозаписи.
В этой заметке речь пойдет о видеозаписи, о кассетных видеомагнитофонах и немного о лентах.
Как только появился агрегат, способный записать звук на многоразовый носитель, т. е. на магнитную ленту, появление аналогичного устройства для записи изображения стало лишь вопросом времени.
Конечно, всякие там технические требования совсем другие, но принципиальной разницы между аудио и видеозаписью нет. В обоих случаях есть магнитная головка и магнитная лента, которая должна двигаться относительно головки. Законы физики никто пока не отменял.
Правда для того, чтобы записать изображение на магнитную ленту, требуется существенно более широкая полоса записываемых/воспроизводимых частот. Следовательно скорость движения ленты относительно головки надо увеличивать. Если в кассетном магнитофоне для записи звука скорость движения лены чуть больше 4 см/с (например, компакт кассета или похожая DC International), то для того, чтобы записать видеосигнал, уже требуется несколько метров за секунду.
Эксперименты были с разными конструкциями.
Были устройства с неподвижными головками, где лента на больших катушках с огромной скоростью протягивалась через тракт. Недостатки такой технологии очевидны: малое время записи/воспроизведения (минуты), большой расход ленты.
Но технологии развивались, качество магнитных лент и головок становилось все выше. И в какой то момент оказалось, что можно сильно уменьшить ширину дорожки на магнитной ленте при вполне высоком качестве записи.
В результате появился формат магнитной записи, где сама лента движется медленно, а магнитная головка установлена в быстро вращающемся барабане, за счет чего и обеспечивается нужная для записи высокочастотного сигнала скорость несколько метров за секунду.
Первоначально компанией Ampex был предложен т. н. поперечно-строчный способ записи, где дорожки располагались на ленте практически перпендикулярно. Но впоследствии (в конце 50-х) компания Toshiba предложила наклонно-строчный способ записи при котором дорожки на магнитной ленте имеют диагональное расположение.
В результате на одну дорожку можно было записать целый полукадр (не забываем, что развертка у телевизоров с ЭЛТ чересстрочная) и без особых ухищрений стал доступен режим паузы.
Звуковое сопровождение записывалось на отдельной звуковой дорожке неподвижной головкой.
Сам блок вращающихся головок устанавливается наклонно, а лента вытягивается из кассеты и охватывает этот блок (его иногда называют видеоцилиндром) на манер буквы «омега».
В зависимости от количества головок в блоке угол охвата блока лентой был разный. Сначала появились одноголовочные механизмы, там лента охватывала блок головок практически полностью. Потом механизм эволюционировал в двухголовочную систему. В таком виде блок вращающихся головок и остался.
Считается, что за счет высокой скорости вращения видеоголовок некоторое количество воздуха засасывается в пространство между лентой и поверхностью блока головок и, таким образом образуется некоторая воздушная подушка, препятствующая физическому контакту ленты и головки, соответственно износ головки сильно снижается.
Насколько это соответствует действительности, судить не берусь, маркетологи никогда не страдали от недостатка воображения. Скорее всего, истина где то посередине. Головки, все таки изнашиваются, но не быстро.
Как и аудио-, сперва видеомагнитофоны были катушечные, разных конструкций и форматов, с разной шириной лены. Были даже модели, которые работали с обычной ¼ дюймовой лентой (как у обычных катушечный магнитофонов), причем их можно было использовать и как обычный аудио магнитофон. Когда то в 80-х я такой аппарат видел в комиссионке. Марку не помню, возможно, это был Akai, но не уверен.
Позже начали появляться кассетные видеомагнитофоны. Кассеты имели разную конструкцию и вид.
Наиболее интересным, на мой взгляд, был формат Video 2000, носители имели марку Video Compact Cassette.
Уникальным в этом формате было то, что кассета была двухсторонняя, как обычная компакт кассета. Ее не надо было перематывать обратно, а просто перевернуть и смотреть видео дальше.
Возможно, из за сложности ЛПМ и конструкции самих кассет, а так же стоимости лицензии этот формат не прижился.
Форматов видеокассет было, конечно много. Были соосные конструкции, где одна катушка с лентой располагалась над другой.
Были и профессиональные кассеты. Мне доводилось несколько раз пользоваться видеомагнитофоном формата U-Matic, формат, появившийся в начале 70-х и впоследствии эволюционировавший в системы хранения данных на лентах.
Но в этой заметке речь идет о бытовой технике.
В итоге основным форматом для бытовой видеозаписи на какое то время стал формат Betamax от Sony.
В Википедии приводятся вот такие технические характеристики формата Betamax.
Ширина ленты: 0.5 дюйма
- Скорость ленты: 1,873 см/с (единственная скорость в CCIR (50/625))
- Размер кассеты: 156×96×25 мм
- Время записи: производились кассеты до 215 мин. Самые распространённые кассеты дают время записи в CCIR (L-750) 195 мин (3 ч 15 мин)
- Полоса частот видеотракта: примерно 3,2 МГц
- Горизонтальное разрешение: примерно 250 линий.
Но разработчик, компания Sony, наступил на собственные «грабли», отказавшись от бесплатного лицензирования своего механизма. Хотя ранее, они же «нагнули» Philips на бесплатное лицензирование компакт кассеты.
В результате появился конкурент от JVC, хорошо всем нам известный формат VHS (Video Home System). Технические характеристики VHS несколько хуже, чем Betamax, но более простой механизм, конструкция кассеты отсутствие платного лицензирования определили победу этого формата. Кроме того большое количество изготовителей техники VHS породило ценовую конкуренцию между ними и на 1984-85 г стоимость видеомагнитофона VHS была существенно ниже, чем на аналогичный аппарат Betamax.
В войне форматов победил VHS.
Технические характеристики формата VHS (из Википедии)
Ширина ленты 0.5 дюйма
Скорость ленты 2.3 см/с для PAL/SECAM и 3.3 см/с для NTSC
Полоса пропускания видеотракта около3 МГц
Разрешение около 240 линий.
На качество звукового сопровождения первоначально особенно не обращали внимания. Получить высококачественный звук на всей звуковой полосе на хромдиоксидной ленте при скорости меньше, чем у обычных кассетных магнитофонов, непроссто. Максимум, что на первых порах было — это стереозвук, т. е. две звуковые дорожки и система шумопонижения Dolby B.
Первый видеомагнитофон, который у нас появился был знаменитый “три тройки» Panasonic NV-333.
Это фото не мое, нашел в сети.
Знаменитым он был не потому, что это какое то чудо техники (хотя для нас в 83-м году так оно и было), а потому что их было много, продавались в «Березках» за небольшое количество «березовых» денег (но в наших обычных рублях это все равно было недешево), т. е. это была самая дешевая на то время модель.
А раз это продавалось в «Березках» - значит была гарантия и сервисное обслуживание.
Впоследствии, ближе к концу 80-х (в 87-м или 88-м), когда, как говорится, «приказал долго жить» блок вращающихся видеоголовок, или видеоцилиндр, особой проблемы с ремонтом не было. В мастерской за 200 рублей блок головой поменяли.
Как видно на фото, это аппарат с верхней загрузкой, низкочастотный видеовход и выход есть но разъемы еще используются профессиональные BNC. Коннекторы RCA только для звука.
Магнитофон это работал у нас сначала с телевизором «Рубин 714», в который установили декодер PAL. Надо сказать, телевизор это особой надежностью не отличался. Периодически приходилось менять транзисторы в блоке разверток, электронные лучи в кинескопе имели тенденцию расползаться, как тараканы.
Это не значит, что все 714-е были плохие. У кого то работали надежно, у кого то — нет. Но это уже другая история.
Но в начале 90-х пришел и к нам праздник в виде нового телевизора «Рубин ц381ДИ» с кинескопом Toshiba.
Это было новое поколение, кажется, 3УСЦТ, модульной конструкции, платы на разъемах, самое главное двухсистемный субмодуль цветности с автоматически переключением PAL/SECAM.
Но возвращаемся к видеомагнитофоу. Уже на то время это был обычный домашний видеомагнитофон без всяких изысков и наворотов. Верхняя загрузка кассеты, механический счетчик ленты, ручной регулятор tracking, 8 фиксированных настроек тюнера, ИК управления не предусмотрено, только опционально проводный пульт.
При включении воспроизведения механизм начинает заправлять ленту в тракт, при нажатии стоп — обратный процесс. Это занимает время и со временем начинает казаться занудным. С другой стороны, можно спокойно нажать на стоп и оставить кассету в магнитофоне.
Фильтров HQ в этой модели тоже нет.
Потом, наверное в 85 году у нас появился более современный аппарат Akai VS23. Тоже обычный двухголовочный односкоростной видеомагнитофон PAL/MESECAM. MESECAM – это Middle East SECAM. С эфира уже ничего не записать.
Akai VS23 уже был с фильтром HQ. Эта «фишка» действительно немного улучшает картинку за счет небольшого очерчивания контуров предметов. За счет этого изображение кажется немного более четким. Для VHS зашумленность изображения после пары перезаписей становится сильно заметной. Ну и, конечно, этот аппарат уже был с ИК пультом.
Но, что мне нравилось больше всего — это ЛПМ c быстрой реакцией. Как только кассета «затягивается» внутрь, сразу начинается заправка ленты в тракт и через несколько секунд загорается глазок quick start. И при включении воспроизведения изображение на экране телевизора появляется практически мгновенно. Стоп и старт происходит без задержек, примерно как у обычных аудио магнитофонов. Правда, за удобство приходилось расплачиваться повышенным износом ленты. Впоследствии такая заправка ленты в тракт стала своего рода стандартом.
Время шло, техника совершенствовалась, увеличивалось качество изображения, в основном, за счет разного рода систем коррекции видеосигнала, частично за счет совершенствования технологии производства видеолент.
В отличие от аудиомагнитофонов, бытовые кассетные видеомагнитофоны работали с лентой типа 2, это хромдиоксид и т. н. псевдохром (ферро-кобальт). Также совершенствовалась технология производства самих видеоголовок.
И в какой то момент оказалось возможным не сильно теряя в качестве снизить скорость протяжки ленты вдвое. Эта функция называется у разных изготовителей по-разному, LP (Long Play), EP (Extra Play).
Теперь стандартная кассета, допустим, 3 часа (180 минут) обеспечивает целых 6 часов видео. Правда несколько худшего качества. При работе с системой SECAM деградация качества более заметна, чем на системе PAL. Это мои наблюдения.
Прежний блок из 2-х вращающихся головок работать в новом режиме не мог, поэтому в видеомагнитофоны с пониженной скоростью устанавливали новые 4-х головочные видеоцилиндры. У меня такой аппарат появился в начале 90-х. Это был Hitachi M747.
Аппарат по тем временам довольно «продвинутый». Там помимо половинной скорости уже был автоматический трекинг, с пульта можно было управлять разными устройствами. Очень удобно. Он работал уже с дружественным телевизором Hitachi 2141 купленным в начале 90-х. Надо сказать, это телевизор и сейчас (если его включить) великолепно работает.
Качество записи у этого видеомагнитофона было (для того времени) довольно приличное, как на полной скорости, так и на LP. А вот звук остался на прежнем уровне.
Понятно, на полной то скорости 2.3 см/с особо «не разгуляешься», что уже говорить про LP, где лента движется со скоростью 1.13 см/с?
А ведь в то время уже были видеодиски LD, DVD с более высоким качеством изображения и звука, продвигалась концепция домашнего кинотеатра.
Традиционный VHS в эту концепцию уже явно не укладывался. Надо было что то делать.
Таким решением можно считать появление видеомагнитофонов с индексом Hi-Fi. Можно это рассматривать как компромиссный вариант между качеством изображения, звука и ценой.
Видеомагнитофон VHS с индексом Hi-Fi позволяет записывать полноценный стереофонический звуковой сигнал уже в диапазоне 20 Гц — 20 Кгц. Для этого в блок вращающихся головок добавили еще две. Получилось 6.
Звук в формате VHS Hi-Fi записывается уже не «в чистом виде», как раньше, а в виде частотно-модулированного сигнала, помещенного в видеоспектр между сигналами яркости и цветности. Поэтому нижняя граница звукового диапазона может быть сколь угодно низкая, «нелюбовь» хромдиоксидных лент к нижним частотам тут абсолютно не имеет значения.
Но для обеспечения переносимости кассет оставлен и прежний звуковой тракт с неподвижной головкой.
Теперь, имея инфраструктуру домашнего кинотеатра или хотя бы нормальную стереосистему, стало возможным наслаждаться не только видеорядом но и вполне достойным звуком.
Достоинства этого формата в том, что качество звука уже не связано напрямую с качеством ленты, как это можно наблюдать у обычных аудио дек. Объясняется это очень просто. Частотно модулированный звуковой сигнал находится примерно в средней части рабочего частотного диапазона, где практически любая видеолента дает практически одинаково хороший результат.
Высокое качество звука у видеомагнитофонов VHS Hi-Fi “провоцирует» на использование такой машинки и вместо обычного аудиомагнитофона. Получается своего рода два-в-одном.
Это на самом деле так, но не совсем. Технически да, что мешает подать на звуковой вход сигнал, например, с линейного выхода музыкального центра Hi-Fi (винил, CD и пр.) и нажать кнопку «запись».
Но тут есть одна особенность, даже, возможно, две.
1. Это автоматическое регулирование уровня записи. Для фильмов это нормально, но на длительном тихом музыкальном фрагменте система сама начнет поднимать уровень записи. Поэтому для качественной записи звука нужен аппарат с возможностью ручной регулировки уровня записи.
2. Шумы коммутации головок. В отличие от видеосигнала, который дискретен сам по себе, звуковой сигнал непрерывен и попеременно считывается то одной, то другой вращающейся головкой. Процесс коммутации головок вносит некоторые шумы. В зависимости от схемной реализации (использованных БИС в аудиотракте) уровень этого шума может быть больше или меньше. На форумах любителей аудио и сейчас обсуждают, какие декодеры дают лучший звук.
3. Считается, что при записи аудио (без видео) на видеовход лучше подавать сигнал черного поля, тогда будет меньше помех. Возможно.
В качестве примера довольно неплохого VHS-Hi-Fi можно привести JVC HR-J82.
Он был куплен в начале 2000-х, исправно работает и сейчас. Интересная особенность у этого аппарата в ом, что можно плавно регулировать скорость ускоренного просмотра без ущерба качеству изображения, т. е. при ускоренном просмотре система сама автоматически меняет наклон блока вращающихся головок.
Ну и чтобы закончить тему VHS, надо сказать несколько слов о S-VHS.
Этот формат был представлен компанией JVC в конце 80-х, как дальнейшее развитие или модернизация VHS.
В Веиепедии представлены вот такие технические характеристики S-VHS.
Ширина ленты: 12,65 мм (½ дюйма);
- Номинальная скорость ленты: 23,39 мм/с (при 25 кадр/сек), 33,35 мм/с (при 30 кадр/сек);
- Скорость лента-головка — 4,85 м/с
- Каждый кадр записывается на 2 строчки (по одной на каждый полукадр), ширина наклонных строчек — 49 мкм
- Полоса пропускания видеосигнала: приблизительно 5,4 МГц;
- Угол наклона строчек — 5,96 градусов.
- Разрешение по горизонтали: 400—420 твл,
Разрешение изображения прилично увеличилось благодаря расширению полосы записываемых / воспроизводимых частот, что в свою очередь, было обусловлено применением более совершенных магнитных лент с большей коэрцитивной силой.
Технология производства магнитных лент позволяет, немного меняя концентрацию кобальта, изменять свойства магнитной ленты.
Скорее всего, лента, используемая для S-VHS не является металлопорошковой, а просто немного «доработанным» псевдохромом, типом 2.
Некоторое время, наверное, до конца 90-х, S-VHS магнитофоны использовали для построения домашнего кинотеатра.
Если среднестатистичесая домашняя видеосистема раньше состояла из телевизора с диагональю 21' (54 см), и разрешения обычного VHS в принципе было вполне достаточно, то концепция домашнего кинотеатра уже предполагала экран с диагональю не менее 28-29' и 100Гц разверткой (на большой диагонали экрана при обычной развертке 50Гц было заметно мерцание).
Поэтому некоторое время S-VHS был достойным решением. На знаменитой «горбушке» продавались кассеты с записями S-VHS.
Но достаточно быстро цифровое видео (DVD) становилось более и долее доступным по цене, как носители, так и оборудование, плюс более совершенный многоканальный звук 5.1 (а впоследствии и 7.1) вытеснили S-VHS из обихода.
Еще в 1985 году компаниями Sony, Kodak и Polaroid был представлен формат Video 8, а в 89 году — улучшенный формат Hi8.
Кассета формата 8 мм имеет вот такой вид.
К моменту появления Video 8 мм на рынке уже был формат Compact VHS.
Оба формата, VHS-C и Video 8 были предназначены, в основном, для мобильных компактных устройств типа камкодеров.
Преимущество VHS-C в том, что при наличии специального адаптера эту кассету можно было смотреть на обычном видеомагнитофоне VHS или S-VHS. Лента там была такая же.
Но это же было и «слабым местом» VHS-C.
Формат Video 8мм. Имел преимущество в том, что сама кассета более компактная, ширина ленты меньше — соответственно сам механизм получается более компактным.
Кроме того, совместимость со «старыми» хромдиоксидными тентами не требовалась. В кассетах Video 8 уже с самого начала была металлопорошковая лента тип 4. Соответственно изначально этот формат обеспечивал более высокое разрешение (не намного), чем VHS с лентами предыдущего поколения.
Кроме того, конструкция кассеты Video 8 имеет стопор, который блокирует приемную и подающую катушки, когда кассета не установлена в ЛПМ. У VHS-C этого нет и при определенных условиях лента в кассете разматывалась, как это иногда бывает с обычными компакт кассетами.
Разрешающая способность формата Video 8 примерно 250 линий, немного лучше VHS
А у формата Hi8 разрешающая способность составляет 440-450 линий, что немного лучше, чем S-VHS.
Форматы Video 8 и Hi8 (как VHS и S-VHS) только в одну сторону. Запись Video 8 можно воспроизводить как на оборудовании Video 8, так и на Hi8. Наоборот нет.
Объясняется это тем, что в кассетах Hi8 уже немного другая лента, не металлопорошковая MP, а металлонапыленная ME, с несколько большей остаточной намагниченностью и коэрцитивной силой. Про ленты на моем канале есть пара статей.
При заправке лены в ЛПМ распознает тип лены при помощи отверстий в корпусе. Примерно так же, как это происходит в обычных аудиомагнитофонах.
Желтой стрелкой обозначена дырка, по которой распознается тип ленты (MP или ME). Красной — блокировка записи.
Если есть заглушка — то это Video 8.
Если заглушку выломать — то система будет работать в режиме Hi 8.
Этим свойством я не раз пользовался. Так как кассета Hi8 стоила дороже обычной, то, выламывая заглушку, одним движением руки, можно было сделать из обычной кассеты более дорогую Hi8.
Только одно НО. Не каждая лента типа MP может долго терпеть такие издевательства. Некоторые ленты плохо переносят такие перегрузки (повышенные уровни записи и тока подмагничивания) и запись быстро деградирует: пропадает цвет, ухудшается четкость.
Но некоторые ленты совершенно спокойно выдерживают такой «экстрим».
Примером такой лены является кассета Sony на фото. Обычная кассета MP, 90 минут, записана в режиме Hi8 (как ME) в 96 году и совершенно нормально воспроизводится сейчас на экране 29'.
Вместе с портативными камкодерами появились и видеомагнитофоны, работающие с 8-и миллиметровыми кассетами.
Ведь удобно, когда отснятую на камкодере кассету без всяких дополнительных кабелей можно поставить в стационарный видемагнитофон и либо просто посмотреть, либо заниматься монтажом.
Для воспроизведения Video 8 были довольно простые плееры (без функции записи). Например Sony EV-P25E.
Если туда поставить кассету с записью Hi8, то на экране телевизора изображение будет в ярких белых всполохах. Смотреть на нем можно только записи стандартные записи Video 8.
Более «продвинутый» аппарат Sony EV-C500E.
Может работать с обоими форматами, есть функции поиска, может работать как аудиомагнитофон, ну и,естественно, автоматическое распознавание кассет Hi8.
Что интересно, у обоих аппаратов совершенно одинаковые ЛПМ.
Разница только в самом блоке вращающихся головок. У плеера нет стирающей головки и, возможно, сами головки немного другие, с немного большим током насыщения.
На мой взгляд, формат Hi8 — это последний формат аналоговой видеозаписи.
Сами кассеты с 8-и миллиметровой пленкой использовались уже для цифровой записи Digital 8 и в устройствах хранения данных на лентах.
Для примера, на фото две те же кассеты, что используют для аналоговых камкодеров и видеомагнитофонов Video 8/Hi8, но уже для компьютерных накопителей. И называются они уже картриджами.
Лента там та же самая, металлопорошковая MP, довольно высокого качества и достаточным запасом «прочности», чтобы работать как Hi8.
В кассете Exabyte, уже металлонапыленная лента, причем, условно, второго поколения. Эта лента более прочная, имеет улучшенное защитное покрытие и предназначена для интенсивного использования. Эту ленты делает компания TDK.
Вообще, о видеомагнитофонах можно говорить много и долго, Техника эта довольно интересная.
Но им не повезло, как, например кассетным и катушечным аудио декам, к которым есть частично коллекционный, частично аудиофильский интерес.
Часть аудиофилов является сторонниками чистого аналогового звука, часть имеет большее предпочтение к цифре.
К тому же прослушивание музыки имеет объективные и субъективные составляющие.
Есть какая то магия в вращающихся катушках, стрелочных индикаторах кассетных и катушечных дек, в шорохе виниловой пластинки.
А «бездушный» твердотельный носитель или оптический диск, который где то там внутри крутится, такой визуальной составляющей не обладают.
Видеомагнитофоны оказались, как говорится, не там и не здесь. Любители чистого аналогового звука в общем случае не признают их, как серьезный источник, а любители цифры — потому, что это аналоговая техника.
Что касается видео — то качество изображения современных панелей 2K и выше со скромным разрешением VHS/SVHS/Hi8 даже не стоит сравнивать.
Кроме того, видеомагнитофоны рассчитаны на работу с ЭЛТ телевизором с чересстрочной разверткой, а у современных ЖК панелей развертка прогрессивная и для сопряжения с видеомагнитофоном требуется специальное преобразование развертки, что иногда отрицательно сказывается на изображении. Еще из за некоторой инерционности ЖК и наличия видеошумов, которых в цифровых системах изображение получается немного «замыленное». Это можно наблюдать если сравнить изображение с одной и той же видеокассеты на экране ЭЛТ и цифровой панели.
И напоследок, как обычно, небольшое видео работы плеера Video 8
Видео на youtube. Sony EV-P25EV
https://youtu.be/HKHMVwzTWrw
Ну и совсем в заключение. Аналоговая магнитная видеозапись, можно сказать, ушла в историю, но технологии никуда не делись.
Устройства хранения для данных на магнитных лентах (стримеры), цифровой видеозаписи есть, и там используются кассетные механизмы Video 8, Betamax, DAT и пр. Магнитные ленты выпускаются и совершенствуются, исследования ведутся, разрабатываются новые защитные покрытия и магнитные материалы, вместо кобальта в производстве магнитных предполагается использовать другие компоненты.
Как говорится, «Король умер, да здравствует Король!»