2. Стереофонические грампластинки

В разное время различными фирмами грамзаписи прорабатывались три идеи технической реализации стереозаписи.

1. Запись левого и правого каналов по двум независимым канавкам на разных сторонах пластинки.

2. Запись в одной канавке с механическими способами разделения каналов:

а) один канал пишется за счет глубинного перемещения резца, другой - за счет поперечного;

б) один канал пишется на одной стороне канавки, а второй на другой. При этом канавки имеют угол раскрытия 90 градусов.

3. Запись в одной канавке с частотным разделением каналов (0 . 12 кГ ц) и (13...25 кГц).

В результате наилучшим оказался вариант 2б, где обеспечивалась совместимость проигрывания как моно, так и стереопластинок, не требовалось усложнения механической и электрической части проигрывателя.

Для обеспечения развязки между каналами записывающий резец и воспроизводящая игла должны двигаться так, чтобы смещение их по левому и правому каналам происходило под углом 90 градусов (рис. 4).

Рис. 4

КВАДРОФОНИЧЕСКИЕ ГРАМПЛАСТИНКИ

Основная цель разработчиков квадрофонической записи на грампластинку - улучшить качество воспроизведения, приблизив звучание к натуральному звучанию в концертном зале. Квадро - значит четыре. При этом запись ведется с четырех микрофонов, расположенных как бы «вокруг» слушателя. Соответственно располагаются и акустические системы при воспроизведении, (рис. 5).

На рис. 5 обозначено: L_f и R_f - передние левый и правый каналы;

L_a и R_a - задние левый и правый каналы.

Если проблема записи четырех независимых каналов в магнитофоне решается просто (четыре дорожки на ленте), то в грампластинке это представляет большие сложности. После многолетних работ в этой области более жизнеспособными оказались две системы записи: CD - 4 и SQ. Обе эти системы смогли выдержать конкурентную борьбу только потому, что их разработчикам удалось разместить информацию от четырех каналов в одной звуковой канавке (как в стереопластинках).

Система CD — 4 разработана японской фирмой JVC в 1970 году. Здесь использована идея разделения канавок под углом 90 градусов, как в стереопластинках, но на каждой стороне канавки записывается два сигнала: один - на звуковых частотах, другой - на поднесущей частоте, т.е. с гетеродинированием вверх. Спектральная характеристика записываемых сигналов на одной стороне звуковой канавки приведена на рис. 6.

Рис. 6

Достоинством такой системы является хорошее разделение всех четырех каналов (развязка не хуже, чем в стереопластинках). Недостатками являются высокие требования к звукоснимателям (диапазон воспроизведения частот от 20 Гц до 45 кГц) и усложненной схемой обработки сигнала после звукоснимателя.

Система SQ разработана фирмой CBS (США) в 1971 году. Существенным отличием от системы CD- 4 является то, что диапазон записываемых частот не выходит за рамки звуковых, запись производится на две стороны звуковой канавки, как в стереопластинках, но сигнал, подающийся на запись, формируется последующему алгоритму:

Здесь L и R - сигналы, записываемые на левую и правую стороны звуковой канавки; L_f , R_f , L_a и R_a - — по обозначениям рис. 5.

Алгоритмы (1) реализуются кодирующей матрицей рис. 7,а. Восстановление сигналов четырех каналов при воспроизведении квадрозаписи осуществляется с помощью декодирующей матрицы рис. 7,6.

Рис. 7

В связи с наличием фазосдвигающих цепей в кодирующей матрице игла в звуковой канавке производит движения не только под углом ±45 градусов, но и винтообразные движения по стенкам канавки, причем в разные стороны. Достоинством системы является то, что используется простой звукосниматель, как в обычной стереозаписи, нет необходимости в переносе спектров частот двух каналов.

Недостатком системы является слабая развязка задних каналов.

Потребность в консервации (записи) телевизионных программ возникла практически одновременно с появлением телевизионного вещания. Однако решена она была далеко не сразу. Особенно трудно было разработать аппаратуру для домашнего пользования. Несмотря на то, что разработка систем магнитной видеозаписи велась с середины 50-х годов, эти студийные видеомагнитофоны были совершенно непригодны для домашнего использования. Поэтому ряд фирм занялся разработкой видеопластинок и видеопроигрывателей. Из них более или менее удачными, оставившими заметный след в истории видеозаписи, являются три разработки.

Лекция 2

TED (ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ДИСК)

Совместная разработка английской фирмы «DecKa'» и западногерманской фирмы «Telefunken» (1970 год). Это полностью механическая видеопластинка. Конечно, не могло быть и речи о попытке записывать частоты с полосой несколько мегагерц теми же способами, что и звук. Никакая игла даже самого миниатюрного звукоснимателя не сможет механически копировать изгибы звуковой канавки с такой скоростью. Поэтому была предложена очень оригинальная идея. Использовалась частотная модуляция, причем отпечаток информации на пластинке представлял собой гребни одинаковой высоты, расстояние между которыми и являлось носителем информации. Для снятия информации была разработана совершенно уникальная конструкция, чувствительным элементом которой являлся датчик из пьезокерамики (рис. 8).

Как можно заметить на рис. 8, алмазная игла специальной формы плавно надвигается на очередной зубец видеозаписи, а затем резко соскакивает с задней вертикальной грани зубца. Именно в этот момент пьезокерамика испытывает микроудар и формирует импульсный электрический сигнал, снятие которого с нее не представляет собой проблемы. Последовательность таких импульсов, модулированных по периоду следования, и несет в себе информацию о сигнале, записанном на пластинке.

Несмотря на уникальность разработки, качество изображения и потребительские свойства пластинки были невысоки. Длительность записи - 15 минут. Четкость изображения низкая, определяется полосой частот записи изображения (2,8...4,2 МГц). Звук записывался на поднесущей частоте 1,07 МГц с девиацией ±50 кГц, Глубина канавки записи составляла 0,5 мкм при угле раскрытия 150 градусов и плотности размещения канавки 280 l/мм. Такие размеры канавки делали устройство очень чувствительным ко всем факторам физического воздействия (толчки, пылинки на пластинке и т.п.). Поггому широкого распространения такие устройства не получили.