Un magnetoscopio es un dispositivo que utiliza cinta de video para grabar, almacenar y reproducir la información de vídeo y audio. El proceso de grabación de las señales de vídeo es rnuy similar al que se utiliza para el audio. Su funcionamiento se basa en varias cabezas de grabación, reproducción y borrado alojadas en un sistema de tambor rotatorio que gira de manera sincrónica al movimiento de transporte de la cinta. En el proceso de grabación se aplica la señal que se quiere grabar a la bobina de la cabeza para crear un campo magnético, proporcional a la señal que se aplica, y cuyas líneas de fuerza recorren el entrehierro y se cierran atravesando la cinta magnética y reordenando las partículas que ésta contiene. En el proceso de lectura no se aplica ninguna señal a la bobina de la cabeza de reproducción. La cinta de vídeo al pasar por el entrehierro crea un campo magnético en la cabeza proporcional a la orientación de las partículas que contiene la cinta de vídeo.
El diseño de un cabezal de vídeo presenta complicaciones, ya que se utiliza tanto para grabar como para reproducir: en reproducción el entrehierro debe ser menor que la longitud de onda de la frecuencia más alta a reproducir y, sin embargo, un entrehierro demasiado pequeño dará una señal de salida baja al no poder forzar el flujo magnético a través de las bobinas; en grabación, en cambio, es importante que el campo magnético no sature los salientes del entrehierro polarizado porque se reduciría la posibilidad de que la cabeza grabe señales de corta longitud de onda.
Los cálculos usados en el diseño de una cabeza de video son, pues, muy complejos. El material usado para la construcción de cabezas de video son las ferritas prensadas al calor. Las ferritas son una mezcla de polvos de óxido de manganeso y zinc, ó de óxido de níquel y zinc mezclados con óxido de hierro. Dado que la ferrita es un material frágil que puede ser dañado fácilmente por la abrasión de la cinta, al entrehierro se le funde cristal vitreo que debe tener las mismas propiedades mecánicas que la ferrita. Con el añadido del cristal se consigue no solamente proteger los bordes del entrehierro, sino tener un espaciado no magnético de precisión que mantiene las dimensiones del entrehierro inalteradas. La cabeza de video consiste en dos medias secciones con un espaciado de entrehierro no magnético rellenado por el cristal a lo largo del núcleo. Delante de la cabeza hay una pequeña abertura a través de la cual se arrolla la bobina. Los bordes del entrehierro deben ser exactos y estar dotados de un acabado muy preciso. Finalmente, el diseño del tambor de cabezas determinará la forma del saliente polar de la cabeza de video (la parte que sobresale del tambor) y debe configurarse para que mantenga un contacto íntimo con la cinta.
Los cabezales de grabación y reproducción están montados uno al lado del otro en un tambor o giratorio o en una barra que gira dentro de un cabezal con forma de tambor estático. Para ganar en la cinta tanto espacio como se pueda, y para obtener gran cantidad de información en vídeo sin deshacer la velocidad de la cinta, el tambor se ubica en una configuración de espiral sesgada en lo que se conoce como grabación helicoidal o sistema de examen de pista de vídeo diagonal. La mayoría de los magnetoscopios incluyen por lo menos cuatro pistas separadas en la propia cinta: la pista de video que contiene la información de imagen, dos pistas de audio que contienen la información de sonido y una pista de control que controla la cinta y la velocidad de rotación de las cabezas. La configuración de las cabezas determinará el formato de grabación. Las características de las pistas son las siguientes:
• Pistas de vídeo: cuando se graban las señales de vídeo en NTSC o PAL de configuración por componentes las cabezas necesitan
pasar tres veces sobre el mismo tramo de cinta para registrar cada una de las componentes. En un sistema de dos cabezas, cada
cabeza graba un campo de vídeo por lo que en un segundo las cabezas deben escribir 60 pistas en NTSC o 50 en PAL para registrar
los 30 ó 25 cuadros respectivamente.
• Pistas de audio: la información de audio se registra en pistas longitudinales ubicadas en el borde de la cinta en los formatos analógicos
y entre las de video en los formatos digitales.
• Pista de control: la pista de control contiene líneas uniformemente espaciadas llamadas impulsos de sincronismo que marcan cada
cuadro de video completo. Estos impulsos sincronizan la velocidad de cinta la velocidad de giro de las cabezas de grabación para que
una cinta grabada en una máquina similar pueda ser reproducida sin interrupciones de imagen. Algunos formatos de grabación
disponen de una pista especial de sincronismos reservando la pista normal de control para la edición.
• Pista de código de tiempos: es la pista en la que se graban los datos de código de tiempos y bits de usuario.
Los servomecanismos forman una parte importante de todos los magnetoscopios y controlan los motores del mecanismo de arrastre llamado capstan servo y del tambor de cabezas o scanner servo. Las funciones de los servomecanismos son:
• Que las cabezas roten a una velocidad uniforme y el motor de arrastre de cinta también,
• mantenga un giro uniforme, ambos correlacionados con la señal de video de entrada en grabación o con una referencia de
sincronismos exteriores durante la reproducción.
• La condición anterior asegura que la señal de video se grabe sobre la cinta siguiendo un formato prefijado y con los impulsos situados
estratégicamente sobre la cinta.
• Durante la reproducción, asegurar que se lea exactamente sobre las pistas grabadas, aprovechando la señal de control track -series
de impulsos magnéticos similares a las perforaciones de cine-.
El servo de cabezas ó scanner servo es el motor usado para la rotación del tambor. Durante la grabación éste se engancha a los impulsos de sincronismo vertical de la señal de video de entrada. A su vez un tacómetro procede a leer la posición del motor y hace una comparación entre la velocidad real del motor y la de los impulsos verticales. El resultado de esta comparación es una señal de corrección de posición que se envía al motor del tambor de modo que éste marche sincrónico en su rotación con la señal de video. Simultáneamente con la grabación en la pista de video, se graba un impulso en la pista de control track coincidiendo con una posición determinada de la cabeza de grabación. Durante la reproducción, se compara el impulso de la pista de control con el impulso del tacómetro y se varía la posición del tambor hasta situarlo en la misma relación que tenía en el momento de grabar esa imagen.
El servo de arrastre ó capstan servo tiene por objeto que la cinta viaje a una velocidad constante, tanto en grabación, como en reproducción. El motor de arrastre está dirigido por una fuente de frecuencia exacta, en lugar de estarlo desde la red eléctrica y en todo momento un tacómetro comprueba su posición y se ajusta la dirección mediante un servo que mantiene constante la relación de tiempos. Se conserva así la sincronización entre la señal de reproducción y otras fuentes de video, dentro de un margen que asegure la conmutación entre ellas sin pérdida de información.
En grabación, el magnetoscopio se sincroniza con una señal de entrada manteniendo una relación directa entre las velocidades de exploración de las cabezas y la de desplazamiento de cinta. Para mantener esta misma relación al reproducir, se graba una referencia en la pista de control track. En reproducción la señal recobrada de la pista de control se compara con una de referencia obtenida de los impulsos de sincronismo vertical del generador de sincronismos del magnetoscopio. La diferencia resultante controla la posición longitudinal de la cinta mediante el servo de arrastre. Una vez conseguida la sincronización del mecanismo en vertical, se sincronizan los impulsos de horizontal mediante los impulsos horizontales generados por el magnetoscopio. El ajuste fino del arrastre de la cinta se obtiene por comparación de la pista de control y el tambor de cabezas.
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