пов. На задней стенке системы должна быть четко нанесена мар­кировка и пиктограммы с обозначением разъемов для соедини­тельных шнуров.

На корпусах микрофона и излучателей звука должен быть на­несен товарный знак завода-изготовителя, условное обозначение аппарата. В паспортах должны быть указаны тип, основные пара­метры, дата изготовления и гарантийные обязательства. Микрофо­ны, громкоговорители, акустические системы и наушники упако­вывают в отдельные коробки с предупреждающими надписями.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит специфика проведения экспертизы аудиотехники?

2. Какие требования предъявляют к информации для потребителя?

3. Как проверяют работоспособность радиоприемников и тюнеров?

4. Как проверяют работоспособность магнитофонов?

5. Как проверяют работоспособность плейеров?

6. Как проверяют работоспособность усилителя сигналов звуковой частоты и электроакустической аппаратуры?

Глава 2 бытовая видеотехника

Бытовая видеотехника — это электронные устройства для при­ема, записи и воспроизведения изображения и звукового сопро­вождения. К ним относятся телевизоры, видеомагнитофоны, ви­деоплейеры, проигрыватели видеодисков, комбинированная ап­паратура, видеокамеры и фотоаппараты.

2.1. Телевизоры

За последнее десятилетие произошло резкое насыщение рос­сийского рынка зарубежной бытовой телевидеотехникой. Круп­нейшие фирмы предлагают покупателям сотни моделей аппара­туры с совершенно новыми, ранее неизвестными потребитель­скими свойствами (функциональными, эргономическими, без­опасности).

Недостаток информации о новых электронных изделиях за­трудняет их выбор и последующее использование, не позволяет в полной мере реализовать все заложенные в них технические воз­можности. По этой причине дорогостоящая аппаратура иногда может оказаться полностью или в значительной степени невостребован­ной в нашей стране из-за особенностей российского телевещания.

2.1.1. Основы телевизионной передачи

Телевидение (tele — далеко и video — вижу) — область науки, техники и культуры, связанная с передачей на расстояние изо­бражений объектов и звука с помощью радио- или электрических сигналов, передаваемых по кабелю.

Процесс телевизионной передачи состоит из следующих этапов:

разложение оптического изображения объекта на отдельные элементы;

преобразование оптического изображения в электрическое;

последовательная передача в эфир по строкам видеосигналов, характеризующих заряд каждого элемента электрического изо­бражения;

обратное синхронное преобразование видеосигналов по эле­ментам и строкам в видимое изображение на экране телевизора.

Преобразование оптического изображения объекта в видеосиг­налы, несущие информацию об этом изображении, осуществля­ется телевизионной передающей камерой (телекамерой), состо­ящей из объектива, преобразователя свет — сигнал, генератора телевизионных разверток, видеоусилителя и видоискателя.

Разложение оптического изображения объекта на отдельные эле­менты. Объектив телекамеры формирует оптическое изображение объекта на миниатюрных светочувствительных фотоэлементах, расположенных на поверхности сигнальной пластины.

Преобразование оптического изображения в электрическое. Фо­тоэлементы вырабатывают мгновенные электрические сигналы, пропорциональные освещенности объекта. Таким образом созда­ется электрическая копия оптического изображения, состоящая из отдельных элементов. Каждый элемент изображения характе­ризуется тремя параметрами: яркостью, цветностью (цветовым тоном и чистотой цвета) и геометрическим местом (координата­ми точки в изображении).

Последовательная передача (воспроизведение) зарядов всех эле­ментов изображения с определенной скоростью и в определенном порядке. Этот процесс называют разверткой изображения.

В настоящее время согласно действующему в России ГОСТ 7845—79 «Система вещательного телевидения» изображение раз­бивается на 625 строк. Полное число строк составляет кадр; в одну секунду передается 25 кадров. Для предотвращения мелькания изображения на экране телевизора полное число строк одного кадра передается в два приема (двумя полукадрами): в первом полукадре — нечетные, а во втором — четные строки изображе­ния. Такая развертка изображения называется чересстрочной. Для обеспечения синхронности разверток в передающих и приемных устройствах телевизионной системы в начале каждой строки и каждого кадра передаются управляющие строчные и кадровые импульсы.

Видеосигнал, содержащий информацию о яркости элементов изображения, усиливают, дополняют сигналом синхронизации и преобразуют в амплитудно-модулированные радиосигналы изобра­жения, которые излучаются передающей телевизионной антен­ной в окружающее пространство на соответствующей несущей частоте. Параллельно передаются частотно-модулированные радио­сигналы звукового сопровождения на несущей частоте, отлича­ющейся на 6,5 МГц от несущей частоты сигналов изображения. Совокупность этих двух несущих частот называют телевизионным каналом.

Для телевизионного вещания в мировой практике используют интервал частот 40...960 МГц. В России освоены два диапазона: метровый (48,5...230 МГц) и дециметровый (470...622 МГц). Участки этих диапазонов поделены на фиксированные полосы частот (радиоканалы телевещания). В диапазоне метровых волн таких каналов 12, в диапазоне дециметровых — свыше 40.

Совокупность нормированных характеристик и параметров, определяющих систему вещательного телевидения, определяет телевизионный стандарт вещательного телевидения. В настоящее время в мире действуют более 10 стандартов аналогового телеви­зионного вещания, обозначенных заглавными буквами латинско­го алфавита В, D, G, Н, I, К, KI, L, М, N и др.

Телевизионные программы в России и большинстве других стран практически полностью передаются в цветном изображении. Сис­темы цветного и черно-белого телевидения совмещены, т. е. пере­дачи телевизионных сигналов цветных и черно-белых программ передаются по одним и тем же каналам связи и стандартам.

Принцип передачи и воспроизведения цветных изображений в телевидении основан на теории трехкомпонентности цветового зрения человека и аддитивном синтезе цветов, согласно которому все многообразие природных цветов можно воспроизвести опти­чески с помощью трех основных цветов.

В соответствии с этим принципом в телевизионной передающей камере цветное изображение разделяется на три одноцветных (мо­нохромных) изображения основных цветов — красное, зеленое и синее. Затем их преобразуют в три исходных видеосигнала, про­порциональных соответственно красной, зеленой и синей состав­ляющим цвета, анализируемого в процессе телевизионной раз­вертки исходного оптического изображения. Для формирования телевизионного сигнала и передачи его в канал связи в системе цветного телевидения применяют специальные методы цветового кодирования информации.

В настоящее время в различных странах мира для организации цветного телевизионного вещания используются следующие три основные системы цветного телевидения, совместимые с черно- белым телевидением:

PAL (от начальных букв английских слов phase alternation line — перемена фазы по строкам), принятая в ФРГ, Великобритании, Нидерландах и ряде других стран Европы, а также в Австралии;

SECAM (от начальных букв французских слов systeme en couleur avec memoire — цветная система с запоминанием), принятая во Франции, в России и некоторых других странах Европы и Африки;

NTSC (от начальных букв английских слов national television sistem commitee — национальный комитет телевизионных систем), принятая в США, Японии и некоторых других странах.

Общим для всех этих систем цветного телевидения является то, что в целях обеспечения совместимости информация о рас­пределении яркости исходного оптического изображения переда­ется с помощью сигнала яркости, аналогичного телевизионному сигналу черно-белого телевидения.

Дополнительная информация, необходимая для воспроизве­дения цветов, передается путем частотного уплотнения сигнала яркости сигналом цветности. Все эти системы несовместимы и различаются способами и конкретными параметрами цветового кодирования.

Благодаря цифровой технологии обработки аналоговых сигна­лов в настоящее время создана и функционирует спутниковая си­стема телепередач, или спутниковая ТВ-система. Принцип дей­ствия спутниковой ТВ-системы состоит в следующем. Передающая станция кодирует первичную аналоговую телеинформацию циф­ровым кодом и посылает ее на спутник, расположенный на гео­стационарной орбите. Спутник находится в плоскости экватора на высоте 35 800 км от поверхности Земли и вращается с такой же угловой скоростью, как и Земля. Поэтому с поверхности Земли он кажется неподвижным.

На спутнике устанавливаются несколько антенн диаметром от 5 до 11 м (ретрансляторов), которые преобразуют принимаемый сигнал на другую частоту, усиливают и передают его. Источником для электропитания аппаратуры служат солнечные и электрохи­мические батареи.

Каждый спутник транслирует сразу несколько телевизионных и радиоканалов. Часть этих каналов передается в цифровом виде, а часть — в аналоговом (используется в основном система PAL). Одни телевизионные каналы открыты для свободного доступа (их можно смотреть бесплатно), другие каналы закрыты, их невоз­можно принимать без специального спутникового декодера (бло­ка обработки сигнала цветности).

Для приема сигнала со спутника необходима специальная спут­никовая антенна с конвертером и позиционером и спутниковый тюнер-ресивер.

Зеркало спутниковой антенны (тарелка) принимает пучок ра­диоволн и фокусирует его на конвертор— устройство, которое усиливает и изменяет частоту принятого антенной сигнала. Чем больше площадь зеркала антенны, тем выше коэффициент усиле­ния сигнала в конверторе.

На территории Европы используются антенны диаметром 45 см. По мере продвижения на восток диаметр необходимой антенны постепенно увеличивается до 2 м.

Различают антенны осесимметричные (круглые) с конверто­ром на оси зеркала и офсетные (яйцевидной формы) с конверто­ром, смещенным относительно оси. Последние эффективнее, так как конвертор в них не затеняет зеркало антенны, что несколько увеличивает коэффициент усиления.

Зеркала антенн могут быть изготовлены из стали, стеклоплас­тика, литого термопласта и алюминия. По целому ряду факторов алюминиевые антенны считаются наиболее эффективными.

Наиболее совершенные антенны комплектуются позиционе­ром. Это устройство, которое запоминает координаты спутников и по команде с пульта управляет положением антенны-тарелки. Сигнал с конвертора по кабелю передается в спутниковый тю­нер-ресивер, который служит для предварительного усиления сиг­нала до определенного уровня. Наиболее совершенные тюнеры имеют встроенную систему подавления шумов, функцию воспро­изведения стереозвука, память до 1500 программ с 64 спутников и очень высокую чувствительность к слабым сигналам.

Тюнер может принимать только открытые спутниковые програм­мы. Для приема закрытых, самых интересных спутниковых про­грамм требуется подключение отдельного спутникового декодера.

Доступ к закрытым каналам можно получить после приобрете­ния специальной карточки, которая вставляется в декодер и по­зволяет раскодировать принимаемый сигнал. Каждая карточка рас­считана на определенный срок действия, зависящий от внесен­ной суммы. Если оплату не возобновить, декодер неплательщика заносится в «черный список», при этом в эфир посылается ра­диосигнал, отключающий этот декодер. После оплаты в эфир пе­редается сигнал активации декодера и передачи возобновляются.

Синхронное преобразование видеосигналов по элементам и стро­кам в видимое изображение на экране телевизора. Телевизор (ТВ, TV) состоит из телетюнера, кинескопа, усилителя аудио- и ви­деосигналов и громкоговорителей.

Телетюнер — радиоэлектронное устройство, предназначенное для приема и преобразования радиосигналов вещательного теле­видения в видеосигналы и электрические сигналы звуковой час­тоты.

Кинескопы подразделяются на монохромные (черно-белые) и цветные.

Экран черно-белого кинескопа изнутри покрыт сплошным сло­ем люминофора, обладающего свойством светиться белым цве­том под воздействием потока электронов. Тонкий электронный луч формируется электронным прожектором, размещенным в гор­ловине кинескопа. Управление электронным лучом осуществляет­ся электромагнитным способом, в результате чего он в ходе раз­вертки последовательно сканирует экран по строкам, вызывая свечение люминофора. Интенсивность (яркость) свечения люми­нофора в ходе сканирования изменяется в соответствии с элект­рическим сигналом (видеосигналом), несущим информацию об изображении.

Экран цветного кинескопа изнутри покрыт дискретным слоем люминофоров (в форме кружков или штрихов), светящихся крас­ным, зеленым и синим цветом под действием трех электронных пучков, формируемых тремя электронными прожекторами. Все кинескопы цветного изображения перед экраном имеют цветоде- лительную теневую маску. Она служит для того, чтобы каждый из трех электронных лучей, одновременно проходящих через много­численные отверстия маски в ходе сканирования, точно попадал на свой люминофор (первый — на зерна люминофора, светящиеся красным цветом, второй — на зерна люминофора, светящиеся зеленым цветом, третий — на зерна люминофора, светящиеся синим цветом).

Каждый электронный луч модулируется своим видеосигналом, что соответствует трем составляющим цветного изображения.

Различают цветные кинескопы с дельтовидной и планарной прожекторной системой.

В кинескопах с дельтовидной прожекторной системой и мозаич­ной структурой экрана (рис. 2.1, а) электронные прожекторы (пуш­ки) расположены в вершинах равностороннего треугольника, те­невая маска имеет круглые отверстия, а экран — мозаичную струк­туру.

В кинескопах с планарной прожекторной системой и штрихо­вой структурой экрана (рис. 2.1, б) электронные пушки располо­жены в одной плоскости (в линию), теневая маска имеет щелевые вырезы, а экран — штриховую структуру.

Одним из недостатков цветных кинескопов, теневая маска ко­торых имеет круглые отверстия, является малая эффективность использования электронных пучков (прозрачность теневой маски обычно не превышает 20%, а около 80% энергии электронных пучков расходуется на нежелательный нагрев маски). Кинескопы, имеющие теневую маску с щелевыми вырезами, работают намно­го эффективнее.

Радиосигнал из антенны поступает в высокочастотный селек­тор каналов телевизора, где происходит выделение нужного ка­нала и преобразование его частоты в промежуточную.

а

Рис. 2.1. Структуры экранов цветных кинескопов: а — мозаичная, б — штриховая

Тракт сигнала изображения черно-белого телевизора содержит усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, ви­деоусилитель, а в цветных телевизорах — еще и блок обработки сигнала цветности (декодер), предназначенный для декодирова­ния, формирования (выделения) сигналов основных цветов из полного цветового телевизионного сигнала. В процессе развертки луча по строкам сигналы управляют интенсивностью электрон­ных пучков и, следовательно, яркостью свечения его люминофо­ров (красного, зеленого и синего). В результате на экране цветного кинескопа воспроизводятся одновременно три одноцветных изоб­ражения, создающих в совокупности цветное.

Особенностью аппаратов высшего класса является наличие цифровой шины, которая преобразует аналоговый сигнал изоб­ражения в цифровую форму. Цифровая обработка видеосигнала DDD (dynamic digital defenition) сводится в конечном счете к фильтрации видеошумов и повышению четкости и контрастности изображения. Для цифровой обработки широко используются 100-герцевая технология и отдельные алгоритмы искусственного интеллекта.

Функциональные возможности телевизоров с цифровой обра­боткой видеосигнала часто обеспечивают электронный останов изображения (стоп-кадр), его пошаговый показ (стробирование), скачкообразное или постепенное увеличение изображения, а так­же параллельную демонстрацию двух и более изображений на эк­ране (режимы PIP, POP). После введения коррективов видеосиг­нал снова переводится в аналоговую форму.

100-герцевая технология заключается в том, что каждый кадр телевизионного изображения воспроизводится на экране телеви­зора с удвоенной частотой, что практически полностью исключа­ет мерцание. Для удвоения частоты кадров аналоговый сигнал сначала переводится в цифровую форму («оцифровывается») и запоминается. Затем этот видеосигнал считывается, преобразует­ся в аналоговую форму и дважды воспроизводится на экране. На основе 100-герцевой технологии построена борьба с шумами. Шумом в изображении называют «снег» или «муар».

Цифровая система шумоподавления (digital noise reduction — DNR) находит все белые люминофоры («снег») в окружении цветных и приписывает им средний по окраске цвет. В результате картинка становится чище и резче. Алгоритм DNR обеспечивает почти полное подавление мерцаний неподвижных элементов изоб­ражение.

Более высокое, чем DNR, качество изображения позволяет получить плазменная панель, которая устанавливается вместо тра­диционной электронно-лучевой трубки.

Плазменная панель представляет собой матрицу из множества миниатюрных газоразрядных лампочек — пикселей. Импульс за­жигания заставляет светиться заключенный в них ионизирован­ный газ. Ионизированные молекулы газа называются плазмой. По­этому газоразрядные панели получили название плазменных па­нелей или плазм.

Управляющие сигналы подаются последовательно на вертикаль­ные и горизонтальные проводящие ток невидимые линии, кото­рые нанесены на внутренние поверхности стекол панели. Изобра­жение последовательно (по точкам, строкам и кадрам) разверты­вается на экране.

Яркость каждого элемента изображения на панели определяет­ся продолжительностью его свечения. Если на экране обычного кинескопа свечение каждого люминофорного пятна непрерывно пульсирует с частотой 25 раз в секунду, то на плазменных панелях самые яркие элементы светятся постоянно ровным светом, не мерцая, что выгодно отличает плазменную «картинку» от обыч­ной — исчезает мерцание.

Плазменные панели (рис. 2.2) имеют ряд других преимуществ перед традиционными кинескопами:

намного безопаснее, так как отсутствует высоковольтный источ­ник напряжения (25000 В), необходимый для функционирования обычного кинескопа и являющийся главной причиной создания вредных электрических полей и рентгеновского излучения;

универсальны; благодаря тому что большинство плазменных панелей выпускается с форматом изображения 16x9, их можно использовать в качестве телевизоров, дисплея персонального ком­пьютера, экрана для домашнего кино, мультимедиа и игровых приставок; современные модели комплектуются компьютерным дисководом или устройством считывания смарт-карты, что по­зволяет загружать необходимую информацию без помощи компь­ютера;

Рис. 2.2. Плазменная панель

исключительно компактные размеры: толщина панели с диа­гональю экрана в 1 м не превышает 10... 15 см, что позволяет использовать их в настенном варианте; одна из последних моде­лей плазменных панелей (fujitsu PDS-4212E) имеет габаритные размеры 1050 х 640 х 80 мм;

надежность панелей в 2 раза выше, чем надежность тради­ционных кинескопов; их технический ресурс составляет не менее 30 тыс. ч.

Единственным серьезным недостатком плазменных панелей является их высокая цена.

Новая цифровая технология буквально вытесняет аналоговые передачи.

Оцифрованные сигналы практически не подвержены электри­ческим и магнитным помехам, поэтому качество приема изобра­жения и звука в цифровом телевидении намного выше, чем в аналоговом.

Сигналы звукового сопровождения в телевизорах формируют­ся, как и в радиоаппаратуре, по каналу УКВ.