دانلود مقاله ضبط ویدیو سیستم های ضبط و پخش

مقدمه

از ابتدای عرضه برنامه‌ های تلویزیونی لزوم یک روش قابل اطمینان برای ضبط اطلاعات مربوط به تصویر بطوری که بتوان بلافاصله بعد از ضبط مجدداً آن را پخش و مورد ارزیابی و اصطلاح قرار داد احساس می شد چه اصلاحات می بایست قبل از پراکنده شدن هنرمندان و اجراکنندگان با بررسی صحنه های ضبط شده انجام شود.

علاوه براین در ممالک پهناوری مانند امریکا که دارای مناطق زمانی مختلف است و همین طور برای پخش برنامه هائی که می بایست در یک کشور تولید و در کشور دیگر پخش شود برنامه‌های تلویزیونی بدون وجود سیستم قابل قبولی برای ضبط با امکانات محدود کننده‌ای همراه بود.

قبل از پاگرفتن ضبط ویدیو شرکتهای پخش برنامه های تلویزیونی از روش فیلم برداری برای کنسروبرنامه های تلویزیونی استفاده می‌کردند.

برای این کار معمولاً یک دوربین فیلم برداری مقابل مونیتور قرار می گرفت و از برنامه های روی صفحه فیلم می‌گرفت.

طبعاً نتیجه حاصل به هیچ وجه بصورتی که امروزه مورد قبول است نبود‌.

بین زمان ضبط و پخش همواره یک فاصله زمانی که اغلب هم طولانی تر می شد وجود داشت و اگر در صحنه‌ی اشکالات فنی وجود داشت شانس موجود برای اصطلاح آن کم و نیز گران بود.

اولین دستگاه موفق ضبط مغناطیسی در سال 1900 عرضه شد.

در این سال آقای valdemar poulson دستگاه خود را که تلگرافون نام نهاده بود.

به عنوان اختراع در امریکا به ثبت رساند.

این دستگاه ضبط مغناطیسی سیمی بود که سیگنال حاصل از آن خیلی ضعیف و پر از نویز بود.

در سال 1906 آقای pederson  و poulson کشف کردند که با مغناطیسی کردن اولیه سیم در دستگاه تلگرافون سیگنال خروجی خیلی افزایش می‌یافت ولی مساله ضعف نسبت سیگنال به نویز هنوز حل نشده باقی ماند.

در سال 1927 دو مهندس بنامهای carpenter  وcarlson متوجه شدند که با استفاده از جریان متناوب به عنوان بیاز برای نوار یا سیم مغناطیسی نتیجه حاصل به نحو بی‌سابقه‌ای اصلاح می‌شد و روش خود را در امریکا به ثبت رساندند.

در سال 1928 دکتر p fleumer در آلمان اختراع یک نوار پلاستیکی را که دارای بسیاری از خواص مکانیکی مورد لزوم و با لایه‌ای از پودر ماده مغناطیسی پوشیده شده بود به ثبت رسانید.

اولین اختراع در سال 1935 با استفاده از اکسید آهن به عنوان ماده مغناطیسی  اصلاح کرد و در همین سال در اروپا اولین دستگاه ضبط مغناطیسی عرضه شد .

در حین جنگ بین الملل دوم پیشرفتهای قابل توجه ای در آلمان در این زمینه حاصل شد .

که نتایج بدست آمده از این دستگاه را با بازده فیلم و صفحه قابل مقایسه ساخت.

بعد از جنگ در سال 1948 یک شرکت کوچک در کالیفرنیا که در طول جنگ موتورهای برقی تولید می‌کرد.

اولین دستگاه ضبط با نوار مغناطیسی را در امریکا عرضه کرد.

این شرکت با ابداعات خود در ضبط ویدیو انقلابی به وجود آورد بطوری که تا سالها بعد از عرضه دستگاه مزبور در استودیوهای تولید ضبط کردن برنامه ها را (( Ampex)) کردن آن می نامیدند و نام این شرکت مترادف با ضبط مغناطیسی بود.

با تولد دستگاه ضبط ویدیو در پخش برنامه‌های تلویزیونی نیز انقلابی به وجود آمد.

صحنه‌های زنده برنامه‌ها تقریباً از بین رفت و جزو گذشته‌ها شد.

روشهای تولید با استفاده از دستگاه ضبط عوض شدند چه دیگر لازم نبود برنامه ها در یک دوره زمانی پیوسته تولید شوند و روشهای ویرایش قابل اطمینان و ساده‌ای زاده شدند.

بعد از پیدایش تلویزیون رنگی طبعاً دستگاه ضبط نیز می‌بایست به پیروی از سیر زمان بتواند برنامه‌های رنگی هر سه روش معمول تلویزیون رنگی را می‌توان به خوبی ضبط و با کیفیت خوب پخش کرد.

با وجود این ضبط ویدیو در ایستگاه فرستنده یک دستگاه گران قیمت و پیچیده‌ای است.

تقریباً کمتر نوعی از فن مدار الکترونیکی یافت می‌شود که ازآن در دستگاه ضبط ویدیو استفاده نشده باشد و هیچ فرستنده تلویزیونی نیست که بتواند بدون استفاده از تعداد قابل توجه‌ای ضبط ویدیو برنامه های خود را پخش کند.

در کنار فرستنده‌ های تلویزیونی و سیستم های تلویزیونی مدار بست دستگاه های ضبط ویدیو در تعلیم و تربیت دانشگاهها و مدارس برای مهندسین رادار و لابراتور، آژانسهای تبلیغاتی، دولت و صنعت و تمام مراجع استفاده کننده از سیستم کامپیوتر از اجزاء لاینفک و عدم وجود آنها غیرقابل تصور است .

به علت گرانی و پیچیدگی این دستگاه بیش از سی سال بین عرضه یک ضبط ویدیو برای استفاده در استریو و عرضه ضبط ویدیو برای استفاده عمومی طول کشید.

حتی برای ساده‌تر و ارزان‌تر کردن از صفحه‌های مخصوصی نیز برای ضبط ویدیو استفاده شد و شرکت تلفن‌کن دستگاه پخش تصویر رنگی تلویزیون را با استفاده از صفحه پلاستیکی مخصوصی عرضه کرد که به علت محدود بودن مدت قابل ضبط و پخش پا نگرفت.

شرکتهای فرستنده از ابتدای کار موفق شدند استانداردی در ساختمان دستگاه های ضبط ویدیویی سازندگان مختلف به وجود آورند بطوری که بتوان نوار ضبط شده روی دستگاه یک سازنده را روی دستگاه سازنده دیگر پخش کرد.

در مورد دستگاهای ضبط ویدیویی که امروزه برای استفاده عمومی ساخته می‌شوند هنوز این استاندارد به وجود نیامده است .

در سال 1968 تولید کننده گان ژاپنی در یک گرد هم آئی استنداردی برای استفاده از نوارهای نیم اینچی در دستگاهای ضبط وضع کردند .

این استاندارد که به استاندارد EIAJ معروف شد چهار چوبی برای خواص مکانیکی و الکترونیکی نوار ضبط تصویر سیاه سفید به وجود آورد .

یکسال بعد این استاندارد در مورد ضبطهای رنگی نیز گسترش داده شد و دستگاههایی که با این استاندارد توسط تولید کنندگان ژاپنی ساخته شدند به خوبی توسط بازار صنعت و آموزش پذیرفته شدند ولی در دستگاههای مورد استفاده عمومی تشتت سلیقه باقی ماند.

در سال 1969 شرکت Ampex دستگاه ضبط خود را با استفاده از یک نوع کاتریج با نواری بر اساس استاندارد EIAJ عرضه کرد ولی برای تولید و فروش دستگاه خود اقدامی به عمل نیاورد در سال 1970 شرکت SONY دستگاه ویدیو کاست خود را که در آن از نوار اکسید کرم به پهنای¾ اینچ به جای نوارهای معمول اکسید آهن استفاده می شد معرفی کرد و در سال1972 به معرض فروش گذاشت.

حداقل ده شرکت مختلف ژاپنی حق انحصار ساخت دستگاههای کاست با نوار ¾ اینچ را از SONY ابداع کردند و این اندازه نوار از آن زمان تقریباً به طور عمومی مورد قبول قرار گرفت و برای دستگاه های مورد استفاده در صنعت آموزش و تمرین های نظامی از آن پیروی شد.

ضبط ویدیو به صورت مغناطیسی دارای خواص ذاتی ویژه‌ای است که این روش را ارجح برهر نوع روش دیگر می‌سازد‌.

خاصیت نوار مغناطیسی که بلافاصله و بدون صرف وقت قابل پلاریته خود را به صورت خواسته شده تغییر می‌دهد و تا زمان مورد لزوم حفظ می‌کند به معنای پایداری دائمی اطلاعات کنسرو شده است.

این تنها ماده‌ای است که می‌توان آن را به طور پیوسته پاک کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد که صرفه اقتصادی آن را نمایان می‌سازد.

نسبت سیگنال به نویز سیگنال بدست آمده از آن را می توان به میزان قابل بالا برد اعوجاج سیگنال در آن با رعایت حدود مدولاسیون بسیار کم است و در شرایط حد وقتی حالت اشباع به وجود آید این حالت به تدریج رخ می دهد و حدود دینامیک سیگنال آن بسیار وسیع است .

این خواص را می توان به سختی از یک ماده کنسرو کننده دیگر انتظار داشت با وجود این امکان پخش مجدد سیگنال بلافاصله بعد از ضبط از خواص غیر قابل رقابت نوار مغناطیسی است.

دستگاه های ویدیو کاست که در آن نوار مغناطیسی در یک جعبه بسته و محفوظ قرار دارد و از تغییر فاصله ارتعاش و گرد و غبار مصون می‌ماند راه گسترش ضبط ویدیو را به خانه ها باز کرده‌اند.

می‌توان پیش بینی کرد که با توجه به موقعیت دستگاههای ضبط صوت ویدیو کاست با خواص خاص خود موقعیت بزرگتری را عاید خود کنند.

بررسی تئوری و مشخصات ویدیو و توضیح دستگاه های مختلف که در فرستنده و صنعت مورد استفاده‌اند احتیاج به نوشتن کتابی جداگانه و بحثی جداگانه دارد.

آنچه اینجا مورد توجه و هدف بوده است ارائه تئوری مقدماتی و اولیه و معرفی تکنیک ضبط و پخش در دستگاه ویدیو کاست و آشنایی با اجزاء مداری آن می باشد.

آنچه اینجا مورد توجه و هدف بوده است ارائه تئوری مقدماتی و اولیه و معرفی تکنیک ضبط و پخش در دستگاه ویدیو کاست و آشنایی با اجزاء مداری آن می باشد.

اصول ضبط ویدیو ایجاد یک باریکه از مغناطیس رمانت روی نواری که لایه ای از ماده مغناطیسی پوشیده شده است اساس کار ضبط ویدیو می باشد پلاریته سطح مغناطیسی شده در داخل باریکه بستگی به پلاریته میدان مغناطیسی دارد که در لحظه ای که سطح نوار مزبور از مقابل شکاف هد عبور می‌کند از همین شکاف به خارج نفوذ می‌کند.

شکل مغناطیسی باریکه از لحاظ پلاریته و شدت میدان متناسب با جهت و شدت جریان ، جریانی که در هر لحظه از سیم پیچ هد مغناطیسی می‌گذرد تغییر می‌کند قطعه های قطبی هد از ماده مغناطیسی با قابلیت نفوذ مغناطیسی خیلی بالا ساخته شده‌اند در حالی که شکاف هد از ماده ای با قابلیت نفوذ مغناطیسی برای عبور از یک قطب هد به قطب دیگر از داخل ماده مغناطیسی روی نوار که قابلیت نفوذ بالائی دارد می گذرند .

دارای یک گشتاور مغناطیسی برآیند هستند و به صورت میله های مغناطیسی میکروسکوپی عمل می نمایند پر شده است .

این گشتاور مغناطیسی از آنجا ناشی می شود که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط هر یک الکترون در ئاخل هر اتم ماده توسط دیگری به طور کامل خنثی نمی‌شود و بدین ترتیب هر اتم به تنهائی دارای یک میدان مغناطیسی برآیند می شود .

وقتی یک میدان مغناطیسی خارجی وجود نداشته باشد گشتاورهای مغناطیسی اتمهای مختلف به جهتهای دلخواه متوجه‌اند و میدان مغناطیسی ماده مزبور صفر است .

وقتی یک میدان مغناطیسی از خارج موثر واقع شود این میدان گروهای اتمهای قطب دار را مجبور به تبعیت از خطوط فلوی خود می کند.

موادی مانند اکسید آهن (Fe2o3) و اکسید کرم (Cro2) که در پوشش نوارهای مغناطیسی از آنها استفاده می شود دارای این خاصیت هستند که دارای میدان مغناطیسی رماننت شوند .

بدین ترتیب اتمهائی که در اثر میدان خارجی چرخانده شده اند بعد از حذف این میدان جهت خود را حفظ می‌کنند و یا حداقل فقط به میزان کم به جهت اولیه خود بر می گردند .

منحنی B-H با افزایش شدت میدان خارجی رابطه بین B,H خطی می شود و می توان برای هر مقدار H مقدار B متناسب با آن را تعیین کرد .در مواد مغناطیسی صفر شدن شدت میدان عملاً باعث صفر شدن دانسیته فلو نمی شود بلکه منحنی از قسمت خط چین تبعیت می کند بطوری که بعد از صفر شدن 1H فلوی 1B و بعد از صفر شدن 2H فلوی 2B باقی می ماند .

با افزایش باز هم بیشتر H منحنی خم دیگری به خود می گیرد و صاف می شود و دانستیه فلو دیگر از افزایش H تبعیت نمی کند و عملاً ثابت باقی می ماند .

این ناحیه اشباع مغناطیسی است و دارای این مفهوم است که تمام اتمهای قطب دار جهت خطوط میدان مغناطیسی خارجی چرخیده اند و با افزایش شدت میدان دیگر تغییری در وضع آنها ایجاد نمی شود و در نتیجه دانستیه فلو ثابت باقی می‌ماند.

ضبط با جریان مبنا اهمیت رابطه خطی و یکنواخت دانستیه فلو و شدت میدان خارجی برای اصالت ضبط و پخش سیگنال امری آشکار و بدیهی است.

این رابطه فقط در قسمت مستقیم منحنی برقرار است و تا موقعی که تغییرات شدت میدان بین دو خم منحنی برای برای مقادیر خیلی بالا و خیلی پایین محدود می شود فلوی حاصل در ماده مغناطیسی به میزان قابل قبول تصویر اصیل میدان مغناطیسی خارجی است .

به عبارت دیگر سیگنال پخش شده اصیل و مشابه سیگنال ضبط شده است و اعوجاج حاصل می نیمم می شود .

در دستگاه ضبط صوت برای رعایت این موضوع از یک سیگنال ac به عنوان مبنا استفاده میشود.

برای این کار یک سیگنال ac با فرکانس بالا به سیگنال صوتی مورد ضبط اضافه می شود بطوری که می نیمم و ماکزیمم سیگنال دیگر به قسمتهای خمیده منحنی جائی که اعوجاج آغاز می شود نمی رسند.در ضبط صوت سیگنال مبنا فرکانسی بین 75 تا 95 کیلوهرتز را دارد که عملاً به جریان سیگنال صوتی اضافه میشود .

با وجودی که سیگنال مبنا برای ضبط صوت دارای اهمیت فوق العاده- ای است با این وصف در ضبط صوت از تکنیکهای دیگر نیز کاهش اعوجاج استفاده میشود.

طول موج سیگنال ضبط شده تصویر طول