Мир в ожидании прорыва

4. Блок вращающихся головок видеомагнитофона Panasonic NV-G7

5. иск БВГ формата VHS (диаметр 62х12 мм)

6. Диск БВГ формата Beta (диаметр 74,487х5,5 мм)

7. Высококлассный видеомагнитофон формата S-VHS Panasonic HS800

8. Видеокассеты VHS, VHS-С и адаптер для использования кассет VHS-С в магнитофонах VHS

9. Видеомагнитофон Samsung SV-4000W имеет на борту все типы транскодеров и умеет преобразовывать видеосигнал в любую из известных систем цветности (NTSC, PAL, SECAM)

Середину 70-х годов, предшествующую появлению формата VHS, можно охарактеризовать как период ожидаемого во всем мире прорыва в области бытовой видеотехники. В то время уже выпускались в Европе и осваивались в России в ос новном видеомагнитофоны форматов VCR, VCR LP и SVR с блоком вращающихся головок (БВГ) диаметром 105 мм, разработанные фирмами Philips и Grundig. Из-за столь громоздкого БВГ уже привычной потребителю по форме компланарной кассеты (с расположением катушек на одном уровне) для этих магнитофонов не было, а была только с двухэтажная (126х145х41 мм), что чрезвычайно усложняло механизм заправки ленты в тракт лентопротяжного механизма (ЛПМ) кассетных моделей. Видеомагнитофоны перечисленных форматов не оснащались ТВ-тюнерами, не обеспечивали записей по собственному таймеру и беспроводного дистанционного управления, требовали деликатного обращения и отличались низкой ремонтопригодностью, т.е. были дороги как сами по себе, так и в эксплуатации. Кроме того, для их применения необходимо было «хирургическое» вмешательство в телевизоры, не имеющие низкочастотных входов-выходов, а таких в нашей стране было подавляющее большинство. Наконец, на рынке ощущался дефицит готовых видеозаписей, да и имеющиеся из-за плохой взаимозаменяемости часто воспроизводились с низким качеством. Вместе с тем основные проблемы преобразования видеосигналов в каналах яркости и цветности к этому времени были уже решены, и по качеству цветного изображения лучшие видеомагнитофоны тех времен не уступали современным.
Компании Philips и Grundig, конечно же, работали над устранением перечисленных недостатков и созданием новой электроники с высокой степенью интеграции, что в Японии было хорошо известно. Поэтому на победу, тем более в соревновании с такими «китами» бытовой техники, можно было рассчитывать только в случае убедительных и экономически рентабельных решений по всем проблемным вопросам без исключений. Претендующий на победу бытовой видеомагнитофон должен быть приемлем по цене, совместимым с любым обычным телевизором, обеспечивать как минимум 2 часа непрерывной записи с достаточно высоким качеством изображения, быть простым и недорогим в эксплуатации.
Реализация этих концептуально заманчивых проектов оказалась очень сложной и дорогостоящей. Действительно, от кассеты, как от калибра стрелкового оружия, зависит большинство конструктивных решений. Пришлось, например, радикально уменьшать диаметр БВГ (от 105 мм европейского прототипа до 74,5 мм у Betamax и 62 мм у VHS). При одинаковой частоте вращения видеоголовок (ВГ) это снизило их линейную скорость относительно магнитной ленты приблизительно до 5 м/с, а значит и верхнюю частоту воспроизводимого видеосигнала. Поэтому необходимо было разработать головки с рабочим зазором не более 0,3 мкм, а значит и магнитную ленту с доменами еще меньших размеров, повышенной отдачей на высоких частотах и на более тонкой основе (15 мкм). Необходимо было существенно уменьшить скорость протяжки, чтобы на катушках меньшего диаметра (89 мм) даже с тонкой лентой помешался хотя бы один 1,5-часовой фильм, но это ухудшало качество продольной фонограммы.
Решение серьезной проблемы взаимозаменяемости видеозаписей требовало найти такие серийноспособные конструкции, которые бы обеспечили потребителю надлежащее качество воспроизведения не только фирменных программ, но и обмен собственных видеозаписей с выполненными другими пользователями.
Следует подчеркнуть, что без высокой серийноспособности выпуск такой сложной бытовой техники, как видеомагнитофоны, оказывается убыточным. Как показывает мировой опыт, чтобы оправдать затраты на подготовку производства, комплектующие и получить прибыль, видеомагнитофоны нужно выпускать миллионами штук. В свою очередь серийноспособность массовой продукции зависит от уровня ее разработки, технологической оснащенности производства и минимизации на нем «человеческого фактора». Так как видеомагнитофон — это, в первую очередь, прецизионное электромеханическое устройство, его эксплуатационные показатели определяются совершенством конструкции и точностью изготовления ЛПМ. Поэтому механизмы бытовых видеомагнитофонов должны изготавливаться только на автоматизированных производствах, оснащенных универсальным и уникальным оборудованием с компьютерным управлением.
Необходимо, например, чтобы магнитная лента, соприкасаясь с полуокружностью БВГ, двигалась, одинаково прилегая к его поверхности, точно по винтовой линии (для формата VHS под углом 5°56' 7,4", смещаясь относительно оси БВГ на 10,07 мм). Но лента не относится к категории послушных исполнителей и нередко проявляет свой «сабельный» характер, предпочитая двигаться по БВГ «как хочет». И если из-за неперпендикулярности вертикальных стоек ЛПМ и собственного произвола лента отклонится от требуемого направления более чем на 30" (угловых секунд!) или более чем на 25 мкм (половина ширины строчки записи), сигнал с нее будет частично пропадать, а на экране телевизора появятся знакомые всем горизонтальные шумовые полосы. Чтобы избежать этого, поверхность БВГ всегда содержит опорную направляющую, контактирующую с нижним краем магнитной ленты. В европейских бытовых магнитофонах форматов, предшествующих VHS, эта полосковая направляющая была отдельной, прецизионной деталью, положение которой относительно БВГ юстировалось вручную. Так как при этом могла потребоваться коррекция пространственного положения любого компонента ЛПМ, контактирующего с лентой, грамотно выполнить его юстировку могли только Hi-Fi-механики высшей квалификации, которые «кожей чувствовали», какую из стоек ЛПМ и в какую сторону нужно слегка подогнуть для того, чтобы лента наконец правильно «села» на винтовую направляющую, одинаково плотно контактируя с поверхностью БВГ на всей его полуокружности. Разумеется, о гарантии взаимозаменяемости при массовом производстве ЛПМ с такой конструкцией БВГ можно было только мечтать. Поэтому потребовалось создать уникальные станки с программным управлением, так называемые Q-веры, обеспечивающее изготовление с необходимой точностью неподвижной части цилиндра БВГ и винтовой направляющей из одной заготовки. Внешний вид БВГ видеомагнитофона Panasonic NV-G7 показан на фотографии рис. 4.
На ней видно, что БВГ состоит из неподвижной части с цилиндрической винтовой направляющей и вращающегося верхнего диска (антифрикционное покрытие из карбида титана придает ему коричневый цвет). Фотография вращающегося диска VHS со стороны головок показана на рис. 5. Основную часть каждой из них занимает металлическая оправка с центральным крепежным отверстием, изоляционным покрытием и контактными площадками для распайки выводов головки. Их рабочие поверхности с развернутыми на противоположные азимутальные углы ±6° рабочими зазорами шириной не более 0,3 мкм и номинальной длиной 49 мкм при правильной установке должны располагаться диаметрально и выступать за диаметр диска на 40 мкм. Головки обычно выполняются из монокристаллического феррита в виде миниатюрной пластины с отверстием для обмотки, содержащей несколько витков. Диски трех- и четырехголовочных видеомагнитофонов, внешне почти такие же, как двухголовочные, отличаются тем, что одна или обе головки выполняются двойными с расстоянием между их зазорами 0,62 мм.
На поверхности диска видны несколько прецизионно выполняемых кольцевых проточек, обеспечивающих стабилизацию воздушной подушки, возникающей между магнитной лентой и поверхностью БВГ. Для сравнения на рис. 6 показан аналогичный диск видеомагнитофонов формата Beta, диаметр которого, а значит верхняя частота видеозаписи на 20% больше, чем у VHS. Это существенное преимущество первых, сопоставимое с преимуществом видеомагнитофонов S-VHS над VHS. Однако этот фактор, хотя и важный, не стал решающим в грядущей битве форматов.
А как быть с акустическим шумом БВГ и неперпендикулярностью вертикальных компонентов ЛПМ? Потребовалось еще два разорительных решения: для БВГ были разработаны прецизионные шарикоподшипники, а основание ЛПМ стали выполнять методом точного литья с последующей обработкой и запрессовкой в него стальных осей на прецизионных автоматических линиях. На одной из них литое основание подвергалось, сверлению отверстий, запрессовке вертикальных стоек, чистовой обработке и шлифовке посадочных мест, а роботы-манипуляторы других конвейерных линий устанавливали на основания остальные компоненты ЛПМ.
Обратимся теперь к рис. 9, на котором показан фрагмент ЛПМ с его основными компонентами, влияющими на формат записи и их взаимозаменяемость. На этом рисунке видно довольно много вертикальных компонентов, контактирующих с магнитной лентой и, следовательно, вносящих погрешности в ее пространственную ориентацию. Кроме вертикальных стоек и роликов, к ним относятся головка 1, стирающая магнитную ленту по всей ее ширине, и комбинированная синхрозвуковая головка. Последняя содержит стирающую головку 2 канала звука и универсальную головку для записи-воспроизведения продольной фонограммы и импульсного сигнала частотой 25 Гц, необходимого для синхронизации по фазе систем автоматического регулирования скорости ленты и вращения ВГ в режиме воспроизведения.
Эти две дорожки располагаются вдоль верхнего и нижнего (опорного) края магнитной ленты, т.е. вне поля видеозаписи, соответственно. Стирающая головка 2 нужна для того, чтобы при записи в режиме продолжения стирался участок фонограммы, расположенный между головкой 1 и универсальной синхрозвуковой.
Испытания показали, что ЛПМ на литом основании с механизмом М-заправки описанной или аналогичной конструкции при выполнении его компонентов с погрешностями не более 10 мкм и угловой минуты, не увеличивающимися в процессе эксплуатации, отвечает требованиям форматной стабильности и взаимозаменяемости записей. Параллельно велась интенсивная разработка новой микроэлектроники, телевизионной и таймерной частей видеомагнитофона, высокочастотного конвертера, решающего проблему сопряжения с любыми телевизорами по антенному входу, продумывалась эргономика управления и дизайн. Весьма существенно при этом, что уже записывалось множество видеопрограмм на кассетах VHS, моментальному распространению которых способствовала отлаженная дилерская сеть грампластинок JVC. Словом, c помощью таких именитых союзников, как Matsushita, Hitachi, Sharp и других, почти все принципиальные вопросы были решены, и время появления видеомагнитофонов и записей VHS в системах NTSC/PAL на мировом рынке оказался стратегически верным. В 1977 г. видеомагнитофоны VHS появились в США, а год спустя — в Европе. Но еще не решены были вопросы с видеозаписью SECAM, звукозаписью вращающимися головками, по собственному таймеру и не было ДУ, но тянуть больше было нельзя, пора было завоевывать рынок.