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El barrido helicoidal es un método para registrar señales de alta frecuencia en cinta magnética . Se utiliza en grabadoras de cinta de video de carrete abierto , grabadoras de casete de video , grabadoras de cinta de audio digital y algunas unidades de cinta de computadora .
Comparación con la grabación en cinta lineal [ editar ]
En un sistema de grabación de cabezal de cinta fijo , la cinta magnética pasa por el cabezal a una velocidad constante. El cabezal crea un campo magnético fluctuante en respuesta a la señal que se va a grabar, y las partículas magnéticas de la cinta se ven obligadas a alinearse con el campo en el cabezal. A medida que la cinta se aleja, las partículas magnéticas llevan una huella de la señal en su orientación magnética. Si la cinta se mueve demasiado lentamente, no se imprimirá una señal de alta frecuencia: la polaridad de las partículas simplemente oscilará en las proximidades de la cabeza, para quedar en una posición aleatoria. Por lo tanto, la capacidad del canal de ancho de banda de la señal grabada puede verse relacionada con la velocidad de la cinta: cuanto más rápida es la velocidad, mayor es la frecuencia que se puede grabar.
El video necesita considerablemente más ancho de banda que el audio , tanto que la cinta tendría que pasar por los cabezales a una velocidad muy alta para capturar esta señal. Esto no es práctico, ya que se necesitarían cintas de una longitud inmensa: VERA , desarrollada por la BBC entre 1952 y 1958, usaba carretes de 52 cm (20 ") que funcionaban a una velocidad de 5,08 m / s (16,7 pies / s), y solo podían grabar unos 15 minutos de un programa monocromático de 405 líneas . La solución generalmente adoptada es girar el cabezal contra la cinta a alta velocidad, de modo que la velocidad relativa sea alta, pero la propia cinta se mueva a una velocidad lenta. Para lograr esto, el portador de cabezal (generalmente denominado tambor de cabezal) debe inclinarse de modo que en cada rotación del tambor, una nueva zona de cinta pase por el cabezal. Cada segmento de la señal se registra como una franja diagonal a lo largo de la cinta. Esto se conoce como exploración helicoidal porque la cinta envuelve el tambor circular en un ángulo, viajando hacia arriba como una hélice. La diferencia entre la velocidad de escritura del cabezal y la velocidad lineal de la cinta es enorme: por ejemplo, una velocidad de escritura de 580 centímetros por segundo (230 pulg / s) a una velocidad lineal de 3,5 cm / s (1,4 pulg / s).
Historia [ editar ]
Con el advenimiento de la radiodifusión televisiva en Japón a principios de la década de 1950, vieron la necesidad de grabar señales de televisión magnéticas. El Dr. Norikazu Sawazaki desarrolló un prototipo de registrador de barrido helicoidal en 1953. [1] Independientemente en Alemania, Eduard Schüller también estaba desarrollando un método de registro de barrido helicoidal.
Cuando Ampex desarrolló el sistema de grabación de video de cinta magnética cuádruplex en 1956, tenía ciertas limitaciones, quizás la más importante de las cuales era la falta de capacidad de pausa o fotograma fijo, porque la señal de la imagen estaba segmentada o dividida en segmentos discretos para ser grabada. en la cinta individualmente (solo 16 líneas de la imagen en cada segmento). Por lo tanto, cuando se detuvo el movimiento de la cinta, solo un segmento de la grabación de imágenes estaba presente en los cabezales de reproducción. El sistema de barrido helicoidal superó esta limitación.
Toshiba introdujo la tecnología de escaneo helicoidal en la industria de la televisión en 1959. Durante las décadas de 1960 y 1970, muchos fabricantes introdujeron las máquinas de grabación de escaneo helicoidal y las comercializaron en todo el mundo. La tecnología se apoderó rápidamente del mercado de la grabación de video debido a su complejidad reducida, mayor confiabilidad, menores costos de fabricación y mantenimiento, menor peso, menor consumo de energía y características más versátiles, en comparación con el sistema cuádruplex. Estos factores también hicieron posible eventualmente llevar la grabación de video a los usuarios en casa, en formato de casete .
Problemas prácticos [ editar ]
Había varios problemas que superar con este sistema. La alta velocidad de la cinta / cabezal podría provocar un desgaste rápido tanto de la cinta como del cabezal, por lo que ambos deben estar muy pulidos y el cabezal de un material duro y resistente al desgaste. La mayoría de los sistemas funcionan con un cojinete de aire que separa los cabezales de la superficie del tambor. El suministro de señales a un cabezal giratorio también es problemático: esto generalmente se logra acoplando las señales de manera inductiva a través de un transformador giratorio . El mecanismo de transporte también es mucho más complejo que un sistema de cabezal fijo, ya que durante la carga, la cinta debe tirarse alrededor de un tambor giratorio que contiene el cabezal o los cabezales. En una videograbadorapor ejemplo, la cinta debe sacarse de la caja del casete y enroscarse alrededor del tambor, y entre el cabrestante y el rodillo prensor. Esto conduce a mecánicas complejas y potencialmente poco fiables.
Sistemas de transporte [ editar ]
Dos sistemas de transporte evolucionaron en las primeras máquinas de video, conocidos como envoltura alfa y envoltura omega . [ cita requerida ] En las máquinas de envoltura alfa, la cinta se envuelve alrededor del tambor de cabeza durante 360 grados completos (la cinta se parece a la letra griega alfa en minúscula ). Solo hay una cabeza que escribe una franja completa por cada revolución de la cabeza. Este sistema tiene problemas cuando el cabezal pasa de un trozo de cinta a otro, lo que genera una gran brecha de señal entre los campos. La máquina tiene que llenar este vacío con los pulsos de sincronización del bastidor. Estas máquinas están obligadas a utilizar la grabación en banda de guarda (ver más abajo).
En las máquinas de envoltura omega , la cinta solo se envuelve alrededor de la cabeza 180 grados. Se requieren dos cabezales de video, cada uno de los cuales escribe campos alternativos. Este sistema tiene una brecha de señal mucho más pequeña entre campos, pero los pulsos de sincronización de cuadros se pueden grabar en la cinta. Los sistemas basados en casetes solo pueden utilizar la técnica de envoltura omega, ya que no es práctico que un sistema de carga automática introduzca un bucle en la cinta. Los primeros sistemas de envoltura omega utilizan grabación de banda de protección, pero la presencia de dos cabezas permite el desarrollo de la técnica de azimut inclinado. Los desarrollos posteriores utilizan un número cada vez mayor de cabezales para grabar video utilizando tambores más pequeños y también para grabar sonido de alta fidelidad .
Una variación de la envoltura omega, como la utilizada por Echo Science Corporation de Mountain View, California en su instrumentación y grabadoras de video de alta resolución a finales de los años setenta y ochenta, envuelve la cinta de 1 pulgada unos 190 grados alrededor del tambor de dos cabezas. , por lo que hay una superposición de señales entre los dos cabezales. El cambio de cabeza en las grabadoras de video ocurre instantáneamente en los modelos de video, durante un intervalo de sincronización horizontal. Con una señal de video NTSC estándar, un cabezal puede cubrir una sexta parte de un campo cada vez que pasa a través de la cinta. El cambio en los modelos de instrumentación es gradual, por lo que las señales de ambos cabezales se superponen brevemente, produciendo una señal de salida libre de transitorios donde la señal original no contiene intervalos muertos convenientes durante los cuales se puede ocultar un transitorio de conmutación.
Grabación de azimut inclinado [ editar ]
Cada sistema de cinta de video intenta empaquetar la mayor cantidad de video posible en una cinta de tamaño determinado, pero la información de una franja de grabación (paso del cabezal de video) no debe interferir con la información de las franjas adyacentes. Un método para proporcionar aislamiento entre las franjas es el uso de bandas de protección (áreas no grabadas entre las franjas), pero esto desperdicia un valioso espacio de cinta. Todas las primeras máquinas de carrete abierto y los primeros formatos de casete, el VCR de Philips y el U-matic de Sony , utilizan este sistema.
En cambio, los registradores de escaneo helicoidal posteriores generalmente usan un método llamado registro de azimut inclinado , también llamado registro de fase simétrica . El tambor de la cabeza generalmente contiene dos cabezas con el espacio magnético de una cabeza ligeramente inclinado hacia la izquierda y el espacio magnético de la otra cabeza ligeramente inclinado hacia la derecha. (La inclinación de una cabeza magnética se conoce como su azimutajustamiento). Debido a las inclinaciones alternas, cada cabezal no leerá incorrectamente la señal grabada por el otro cabezal y las rayas se pueden grabar inmediatamente una al lado de la otra, alternando entre la inclinación izquierda en un campo de televisión y la inclinación derecha en el siguiente campo de televisión. (En la práctica, no es raro que las franjas grabadas se superpongan un poco). Las máquinas posteriores, incluidas JVC VHS y Sony Betamax, utilizan la grabación de azimut inclinado, así como todas las máquinas posteriores y sus derivados digitales.
Al utilizar la grabación de azimut inclinado, la necesidad de bandas de protección se elimina por completo, lo que permite colocar más grabaciones en una longitud determinada de cinta.
Contraste con la grabación cuádruplex [ editar ]
El escaneo helicoidal fue una progresión lógica más allá de un sistema anterior (iniciado por Ampex ) conocido como grabación cuádruplex , también conocida como grabación transversal . En este esquema, el tambor del cabezal giratorio corre esencialmente perpendicular a una cinta de 2 pulgadas de ancho (51 mm), y los cortes grabados a lo largo de la cinta son casi perpendiculares al movimiento de la cinta. Los sistemas cuádruplex estadounidenses giran el tambor de cabeza a 14.400 revoluciones por minuto (240 revoluciones por segundo) con cuatro cabezales en el tambor para que cada campo de televisiónse divide en 16 franjas en la cinta (lo que requiere una lógica de conmutación de cabezales apropiadamente compleja). En comparación, la franja más larga registrada por una grabadora de barrido helicoidal generalmente contiene un campo de video completo y el tambor de dos cabezas gira a la velocidad de fotogramas (la mitad de la velocidad de campo) del sistema de TV en uso.
La grabación de un campo completo en una sola pasada permite a estas máquinas reproducir un fotograma fijo visible cuando la cinta está detenida y mostrar una secuencia de imágenes visible mientras avanza o retrocede. Esto facilita enormemente el proceso de edición. Los sistemas cuádruplex no pueden mostrar video de una cinta excepto mientras se reproduce a velocidad normal, a menos que tengan un búfer de cuadros separado .
Galería [ editar ]
Cabezal de escáner de video de cinta de video tipo B
Cabezal giratorio visible en una unidad de cinta de computadora VXA
Unidad de cinta VXA, vista alternativa del cabezal giratorio y el mecanismo de carga
Ver también [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Cabezales de cinta de exploración helicoidal . |
- Cinta de video tipo A
- Cinta de video tipo B de 1 pulgada
- Cinta de video tipo C de 1 pulgada
- Formato de cinta de video IVC sobre el VTR helicoidal de 2 pulgadas IVC, modelo 9000
- Grabadora de cinta de video (VTR)
- Aparato de grabación electrónica de visión
- VTR helicoidal Ampex de 2 pulgadas
- Grabación de fase simétrica
Referencias [ editar ]
- ^ SMPTE Journal: Publicación de la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión , volumen 96, números 1-6; Volumen 96 , página 256, Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión
Enlaces externos [ editar ]
- Información sobre un VTR Tipo C de 1 pulgada, el Ampex VPR-1 .
- Fotos y comparación de varios decks Sony U-matic .
- Patente de Sony en los EE. UU. Para el casete de cinta de video U-matic , presentada en 1971.
- Patente estadounidense de Sony para el diseño de la plataforma U-matic , presentada en 1971.
- - VPR-2
- Lab Guys World VR-1500
- Lab Guys World Ampex Cat
- Lab Guys World Ampex VR-1550 y VR-660
- Lab Guys World Ampex VR-660B
- Página de Lion Lamb Ampex
- Rewind Museum completo sistema VR-1500 añadir
- Página DC Video VR 660
- Museo Tonband
- video preservación y conservación museo us.org
- foundationuniverse.com Historia de Ampex
- columbiaisa, Formatos de video para consumidores y profesionales, Formatos de video: historia
- Página de video DC VR-600
- Navegador de anuncios antiguos. anuncio de electrónica para VR-1500
- Página de historia de Sony.com
- Lab Guys World Sony Sony VTR helicoidal de 2 pulgadas página
- La historia de la televisión, 1942 a 2000 Por Albert Abramson, página 93.
- Enlace a un VTR Tipo A de 1 ", el Ampex VR-7300
- VPR-1 La última videograbadora tipo A
- Guía de formatos de video VidiPax
- Otros magnetoscopios de una pulgada
- Ampex VR- VTR
- Operador de video DC del VR-7800
- Página de Ampex en el Experimental TV Center
