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Pensate a vent'anni fa': si andava al cinema per vedere un film, si seguivano i programmi televisivi nel momento in cui venivano trasmessi (non c'era ancora la TV via cavo, ricordate?) oppure si perdevano. Gli studi televisivi e le industrie possedevano apparecchiature per la registrazione video, ma si trattava di materiale costoso ed ingombrante. A quei tempi era difficile immaginare cosa ci avrebbe riservato il futuro, ma dopo alcune false partenze, la moderna rivoluzione video era ormai prossima a nascere. Sarebbe stato meglio se tutto ciò non fosse accaduto? Comunque la pensiate, non c'è modo di tornare indietro. Potete essere padroni di lasciare il vostro videoregistratore con il display che lampeggia sulle ore 12:00 ma non potete sfuggire all'impatto che questa tecnologia ha avuto su così tanti aspetti della vostra vita.
Il videoregistratore a cassette rappresenta un meraviglioso esempio di tecnologia di alta precisione estremamente complessa, il cui costo è diventato accessibile a tutti grazie alla produzione di massa. In genere, si tratta anche di tecnologia abbastanza affidabile; trattate un moderno videoregistratore con un minimo di rispetto e potrete beneficiare di un funzionamento senza problemi per un lungo periodo di tempo. Diversamente da un televisore, dove i circuiti di alimentazione tendono a stressare elettricamente i componenti del circuito, la parte elettronica di un videoregistratore è generalmente abbastanza affidabile e raramente si guasta. La maggioranza dei problemi che affliggono i videoregistratori sono di natura meccanica, per esempio sporcizia e polvere lungo il percorso del nastro, parti in gomma deteriorate, lubricazione divenuta appiccicaticcia, consumo di parti di precisione incluse le testine video, e abusi di vario genere causati da pietre, giocattoli, sandwich alla pasta di arachidi e gelatina.
NOTA: per le emergenze che non possono proprio aspettare, potete trovare la soluzione nel documento "Regole di 'pronto soccorso' se dovete estrarre una videocassetta con urgenza", nel qual caso non è necessario continuare la lettura del presente documento. Nelle "Regole di 'pronto soccorso'" viene trattata la circa mezza dozzina di problemi gravi che possono tentarvi di gettare qualcosa dalla finestra, o peggio.
Anche se siete una persona completamente negata per la tecnologia, che lascia cambiare le lampadine di casa ai propri bambini e non prenderebbe mai in considerazione di tentare una vera riparazione o manutenzione interna del proprio videoregistratore, una conoscenza basilare dei principi fondamentali della registrazione video e delle cause più probabili per i problemi comuni vi permetteranno di dialogare intelligentemente con il tecnico del laboratorio di assistenza. Sarete maggiormente in grado di accorgervi se venite presi in giro da un centro riparazioni disonesto o semplicemente del tutto incompetente. Per esempio, sapevate che uno dei più temibili problemi, il videoregistratore che mangia il nastro, può spesso essere riparato con una buona pulizia ed un gommino del costo di 1000 lire?
Questo documento vi fornirà le conoscenze necessarie per risolvere più dell'85% dei problemi che probabilmente incontrerete con il vostro videoregistratore, vi metterà in grado di diagnosticare i problemi e nella maggior parte dei casi anche di correggerli. Anzitutto prenderemo in esame le tecniche per la pulizia del percorso del nastro e la sostituzione di parti in gomma come cinghie, gommini, e il pinch roller, soluzione ai più comuni problemi dei videoregistratori. Salvo rare eccezioni, non verranno presi in considerazione specifici produttori e modelli, poichè esistono così tante varianti che una tale analisi richiederebbe un testo molto più voluminoso e dettagliato. Piuttosto, verranno esaminati i più comuni problemi e verranno forniti i principi basilari di funzionamento sufficienti a mettervi in grado di circoscrivere il problema e forse determinare le modalità per effettuare la riparazione. In molti casi, sarete in grado di fare quanto richiesto per una frazione del costo che sarebbe normalmente richiesto da un centro di assistenza.
Anche nel caso in cui non riusciate a trovare una soluzione, avrete comunque approfondito le vostre conoscenze in materia al punto tale da formulare domande appropriate e fornire informazioni importanti per la soluzione del vostro caso se decidete di postare messaggi sul newsgroup sci.electronics.repair. Sarà inoltre più semplice effettuare uno studio più approfondito utilizzando un testo sulle riparazioni elettroniche, come quelli elencati al termine del presente documento. In ogni caso, avrete la soddisfazione di aver fatto tutto il possibile prima di arrendervi o (semprechè la riparazione sia conveniente) di portare l'apparecchio presso un centro di assistenza tecnica. Con le conoscenze che avete acquisito, avrete la situazione in pugno e non sarete facilmente sopraffatti da un tecnico disonesto o incompetente.
Sebbene vengano costantemente immessi sul mercato videoregistratori dotati di nuove ed innovative caratteristiche, la funzione basilare di riprodurre un nastro non è cambiata in modo significativo negli ultimi 20 anni. Anche l'introduzione della tecnologia HQ, risalente a circa 10 anni fa, non ha rappresentato un eccezionale miglioramento. Pertanto, a meno che non abbiate realmente bisogno di un meccanismo di trasporto quick start, di un contanastro in tempo reale, della ricerca indicizzata o di altre diavolerie del genere, la riparazione di un vecchio apparecchio potrebbe non essere una cattiva idea. I vecchi videoregistratori sono costruiti con materiali molto più solidi rispetto agli economici modelli da 300.000 lire oggi in commercio; anche i più costosi potrebbero essere costruiti su un meccanismo di trasporto mal progettato ed uno chassis poco robusto. Molti dei vecchi videoregistratori, per esempio i Panasonic risalenti a 10 anni fa e i loro cloni, possono essere mantenuti in perfetta efficienza praticamente per sempre ad un costo minimo.
Se avete necessità di portare il vostro videoregistratore presso un centro assistenza, il costo della riparazione può facilmente eccedere metà del costo di un nuovo apparecchio. I centri assistenza possono richiedere 50.000 lire o più per fornire una stima iniziale del costo della riparazione, anche se tale stima viene di solito sottratta dal costo finale della riparazione. Naturalmente, devono pur farlo per compensare il loro lavoro.
Se siete in grado di effettuare la riparazione in modo autonomo le cose cambiano del tutto, poichè i vostri ricambi costeranno la metà o un quarto rispetto al prezzo richiesto dai professionisti, e naturalmente il vostro tempo non vi costa niente. Non vanno inoltre sottovalutati gli aspetti educativi, impararete un sacco di cose nel corso della riparazione. Per tali motivi, potrebbe aver senso riparare quel vecchio apparecchio buttato da qualche parte, così i bambini avranno il loro videoregistratore personale e voi avrete un mezzo conveniente per effettuare copie (legali, mi raccomando) delle vostre videocassette.
I moderni videoregistratori, sia quelli consumer che quelli professionali, sono basati sulla tecnica della registrazione a scansione elicoidale. La principale sfida tecnologica che mise a dura prova i progettisti delle prime macchine per la registrazione video consisteva nel raggiungere la necessaria largehzza di banda (svariati MHz) per catturare fedelmente il segnale video ad alta frequenza. Nel tentativo di risolvere tale problema, la prima di tali macchine utilizzava un normale nastro audio che veniva fatto scorrere ad alta velocità (vari metri al secondo) contro delle normali testine magnetiche fisse. Inutile dirlo, i meccanismi erano complessi, ed un nastro di lunghezza finita poteva solo registrare pochi minuti di video, senza contare che a causa della elevata velocità del nastro le testine si consumavano con altrettanta elevata velocità. Se qualcosa, qualunque cosa, andava storta nel meccanismo di trasporto del nastro, il nastro attorcigliato vi avrebbe sommerso fino all'altezza dei vostri occhi sbigottiti. Una tecnologia alternativa era chiaramente necessaria.
Prima dell'avvento di un pratico sistema di registrazione video su nastro magnetico, l'unico sistema per conservare uno spettacolo televisivo consisteva nell'utilizzare uno speciale apparecchio che sostanzialmente effettuava una ripresa cinematografica attraverso un monitor video. La qualità di tali registrazioni ovviamente non era affatto buona, l'editazione era difficoltosa, la pellicola doveva essere sviluppata prima della proiezione e quindi la riproduzione del materiale registrato non era immediata, e naturalmente, la pellicola non poteva essere cancellata e riutilizzata.
Il primo videoregistratore commerciale a godere di un certo successo fu introdotto intorno al 1956 dalla Ampex; si trattava del modello Quadplex, macchina da 50.000 dollari che utilizzava nastro avvolto su bobine da due pollici e una testina con 4 pickups che ruotava sul nastro. L'evento rivoluzionò le trasmissioni commerciali. Ad ogni modo, questa tecnologia era ancora troppo complessa, ingombrante e costosa per il mercato consumer ed era tra l'altro affetta da un certo numero di problemi di ordine tecnico.
Affinchè i videoregistratori avessero successo nel mercato consumer, era ancora necessario superare questi tre scogli:
Le testine rotanti del Quadplex consentivano di raggiungere la necessaria velocità tra nastro e testina per ottenere una sufficiente larghezza di banda video. Ad ogni modo, i meccanismi di trasporto erano troppo complessi per essere utilizzati su un videoregistratore consumer. Un altro svantaggio consisteva nel fatto che, essendo un frame video composto di molte tracce adiacenti sul nastro (16 per l'esattezza), effetti speciali come fermo immagine e moviola in avanti e in indietro non erano implementabili senza l'utilizzo di una memoria di quadro. Sebbene ciò non rappresenterebbe un problema con le moderne tecnologie, il costo di un simile dispositivo negli anni '50 avrebbe richiesto all'ipotetico consumatore la stipulazione di una seconda ipoteca per poterlo pagare. Infine, il formato del nastro da 2 pollici richiedeva troppo nastro per ottenere una registrazione di un'ora ad un costo accettabile, ed impediva inoltre la progettazione di una cassetta che fosse maneggevole. Sarebbe stata necessaria una stanza apposita per conservare una videoteca di modeste dimensioni!
La tecnologia a scansione elicoidale risolve la maggioranza di questi problemi. Piuttosto che effettuare la scansione del nastro in senso trasversale, il nastro viene leggermente avvolto a 180 gradi intorno ad un tamburo rotante, leggermente inclinato. In tal modo le tracce successive vengono scritte diagonalmente attraverso il nastro e possono quindi essere molto più lunghe rispetto alla larghezza del nastro. Il nastro stesso quindi può essere abbastanza stretto rispetto a quello utilizzato nel Quadruplex. Il primo videoregistratore a scansione elicoidale utilizzava un nastro da 1 pollice, ma subito seguirono nastri più stretti. I più comuni formati attualmente in uso sono il VHS e il BETA che utilizzano nastri da 1/2 pollice, ed il formato 8mm utilizzato principalmente per applicazioni portatili nelle videocamere e per la memorizzazione dati. Il nastro da 4mm viene invece utilizzato nei DAT, per l'audio ad alta qualità e per la memorizzazione dati.
La maggior parte della seguente trattazione, a meno che non diversamente specificato, si applica al formato VHS. Il formato Beta, che ha preceduto il VHS ma che ormai è quasi del tutto scomparso dal mercato consumer, è in realtà un sistema migliore sotto certi aspetti tecnologici, e dotato di una superiore qualità di immagine. Ad ogni modo, le politiche commerciali della Sony riguardo al BETA hanno reso inevitabile il trionfo del sistema VHS sul mercato. Sotto certi aspetti è stato un peccato.
Ciascuna traccia corrisponde ad un campo del formato video interlacciato. Generalmente, vengono utilizzate due testine una opposta all'altra, montate su un tamburo rotante. Una rotazione del tamburo corrisponde ad un frame video completo, essendo le testine identificate come A e B per i campi pari e dispari. Grazie a ciò risulta facile implementare una serie di effetti speciali inclusi fermo immagine, moviola in avanti e indietro a velocità variabile con una immagine riconoscibile e in molti casi, abbastanza pulita. Con restrizioni relativamente insignificanti, l'implementazione di tali effetti diviene semplice come muovere il nastro avanti e indietro o mantenerlo fermo.
Per uno schizzo in caratteri ASCII ed ulteriori informazioni, consultate il paragrafo " Formato fisico del nastro VHS".
Le videocamere ed altri sistemi compatti potrebbero utilizzare due coppie di testine identiche, dove le coppie opposte sono separate da 270 gradi invece di 180. Tale accorgimento consente di utilizzare un tamburo video più piccolo e leggero.
Le testine A e B non sono neppure identiche; il loro angolo di azimuth differisce, essendo di +6 gradi per una e -6 gradi per l'altra. Questo è uno degli svariati accorgimenti utilizzati per minimizzare il crosstalk tra le tracce adiacenti. L'angolo di azimuth rappresenta la differenza in gradi dell'angolazione delle testine rispetto ad una posizione perfettamente perpendicolare alla direzione del movimento del nastro. Per esempio, una testina con azimuth del tipo / ignora la quasi totalità delle informazioni registrate con un azimuth del tipo \.
Si noti che the il traferro, cioè la distanza tra i due poli della testina, è nell'ordine di 1 micron. Tanto per fare un paragone, un globulo rosso umano ha un diametro di circa 7 micron e un normale foglio di carta è spesso circa 100 micron. Il traferro è riempito con materiale amagnetico allo scopo di impedire che si intasi, forzando così il flusso magnetico al di fuori della struttura della testina e all'interno del rivestimento magnetico del nastro. Questa spaziatura sorprendentemente piccola è indispensabile per raggiungere la larghezza di banda richiesta di svariati Megahertz.
La reale velocità di scorrimento del nastro di un videoregistratore è notoriamente bassa. Per chi ha familiarità con i registratori audio, il nastro di un videoregistratore, anche alla velocità SP (la più alta) sembra strisciare come una lumaca; l'immediata reazione di questi individui è spesso del tipo: "DEVE per forza esserci qualcosa che non funziona, il nastro scorre trooooooppo lentamente." Niente di tutto questo, solo stupefacente tecnologia. La velocità SP di un videoregistratore VHS corrisponde ad una velocità lineare del nastro di soli 1-5/16 pollici al secondo, più lento rispetto a quello di un registratore audio a cassette (1-7/8 pollici al secondo). La velocità EP è 1/3 di questo valore, cioè 7/16 di pollice al secondo. Ad ogni modo, la reale velocità del nastro nei confronti delle testine video è di oltre 4,5 metri al secondo grazie alla rotazione del tamburo dove sono montate le testine video.
Le componenti luminanza (Y) e colore (C) del segnale video composito sono registrate in modo differente. La luminanza, che è in effetti l'immagine in bianco e nero con tutte le sue componenti ad alta risoluzione ma nessun colore, è modulata in frequenza su una portante a circa 3.4 Mhz. La deviazione è di circa 1 Mhz e la massima frequenza registrata su un nastro VHS supera di poco i 5 Mhz (il formato BETA è leggermente differente e le versioni S del BETA e VHS estendono alcune di queste specifiche per raggiungere maggiori larghezze di banda). Il segnale del colore è separato dal segnale video composito ed è modulato in ampiezza su una portante a 629 KHz. Tale sistema è denominato "the color under' system". La 'U' del formato U-Matic, un formato industriale di videoregistrazione molto popolare basato su un nastro 3/4 pollice (che ha preceduto i formati Beta e VHS ed è tuttora in uso) indica proprio questo.
Nel formato VHS il suono registrato sul nastro non viene mescolato al segnale video. Per i videoregistratori non-HiFi, viene utilizzata allo scopo una testina fissa separata da quelle video. A causa della velocità di scorrimento del nastro estremamente ridotta, anche a velocità SP la qualità audio non è nemmeno lontanamente paragonabile a quella fornita da un economico registratore audio a cassette. Lo standard VHS HiFi supera tale limitazione registrando il segnale audio modulato in FM in profondità sul nastro immediatamente prima di registrare il segnale video, grazie ad un'apposita coppia di testine HiFi.
Poichè la velocità tra testina e nastro della traccia audio VHS è la stessa della traccia video, ed eccede quella di un tipico registratore audio a cassette di un fattore di 1 a 100, la riproduzione audio VHS HiFi in termini di risposta in frequenza, rapporto segnale-rumore e gamma dinamica risulta eccellente e si avvicina a quella di un CD. In realtà, l'utilizzo di una videocassetta T120 in modalità EP (SLP, 6 ore) semplicemente per registrare musica in stereofonia, con il video ignorato o oscurato, è davvero il massimo in termini di convenienza. Quale altro mezzo o tecnologia è in grado di memorizzare un concerto di 6 ore con una riproduzione pressochè perfetta per meno di 5000 lire? NOTA: anche se vi interessa registrare solo l'audio, alcuni videoregistratori richiedono comunque un qualche tipo di segnale video in ingresso, per mantenere costante la velocità del nastro. Ovviamente il video può essere tranquillamente ignorato durante la riproduzione.
Ad ogni modo, il VHS HiFi presenta due svantaggi: (1) potrebbe verificarsi un minimo degrado della qualità video a causa delle inevitabili interazioni con il segnale audio registrato in profondità, e (2) non è possibile registrare nuovamente l'audio HiFi (doppiaggio audio) senza cancellare il video, anche se in genere è possibile effettuare il doppiaggio audio sulla normale (non HiFi) traccia audio longitudinale.
Lo scorrimento lineare del nastro e la rotazione del tamburo delle testine video devono essere sincronizzati con precisione durante la registrazione, la riproduzione e gli effetti speciali. Sebbene il principio di funzionamento generale è simile in entrambi i casi, la sorgente del segnale di riferimento è differente per la riproduzione e la registrazione. Possono inoltre esserci delle ulteriori minime differenze progettuali tra i diversi videoregistratori.
Durante la registrazione il segnale di riferimento è rappresentato dall'impulso di sincronismo verticale prelevato dall'ingresso video:
La rotazione del tamburo delle testine video è agganciata in fase all'impulso di sincronismo verticale, cosicchè la testina video appropriata (una della coppia A-B) è in contatto con il nastro durante il campo video appropriato.
La velocità del capstan, che regola il trasporto del nastro, è anch'essa agganciata agli impulsi di sincronismo verticale in modo da mantenere costante la velocità lineare del nastro selezionata (SP, LP, EP).
Gli impulsi di controllo (30 Hz per lo standard statunitense NTSC, 25 Hz per gli standard Europei PAL/SECAM) sono registrati lungo il bordo inferiore del nastro grazie ad un'apposita testina fissa di controllo.
Durante la riproduzione il segnale di riferimento è rappresentato dall'impulso di temporizzazione prelevato da un oscillatore quarzato:
La velocità di rotazione del capstan è agganciata ad un impulso (30 Hz per lo standard statunitense NTSC, 25 Hz per gli standard Europei PAL/SECAM) ricavato da un preciso oscillatore al quarzo. La rotazione del tamburo delle testine video è agganciata agli impulsi di controllo che vengono ora letti dal nastro dalla apposita testina fissa di controllo.
Il controllo di tracking viene utilizzato per regolare la fase del tamburo video rispetto agli impulsi di controllo. Ciò permette di allineare le testine video con le tracce video registrate diagonalmente sul nastro.
Per gli effetti CUE (moviola in avanti) e REV (moviola in indietro), la velocità del capstan è agganciata in fase ad una frequenza multipla della traccia di controllo. Poichè le testine video attraversano più tracce in queste modalità, è inevitabile la presenza di alcune barre di rumore. A velocità SP, sono necessarie testine speciali più larghe o con doppio azimuth per minimizzare tale degradazione. Pertanto, solo i videoregistratori a 4 testine possono riprodurre l'effetto moviola sui nastri SP con un rumore minimo. A velocità EP, le tracce in realtà si sovrappongono e quindi una normale testina video risulta larga a sufficienza per leggere abbastanza segnale dalle tracce adiacenti e produrre un'immagine quasi del tutto esente da rumore. Per il modo in cui le tracce adiacenti sono allineate a velocità LP, la maggioranza di questi effetti speciali non può essere utilizzata senza produrre un serio degrado dell'immagine. Le sofisticate elaborazioni necessarie per fornire un adeguato supporto a velocità LP non sono generalmente previste nei moderni videoregistratori a causa dell'apparente mancanza di interesse nella velocità LP (la possibilità di effettuare registrazioni a velocità LP sembra essere assente in un numero sempre maggiore di nuovi videoregistratori, sebbene tutti siano in grado di riprodurre normalmente le videocassette registrate in LP).
La riproduzione al rallentatore viene implementata facendo avanzare il nastro di un frame per volta, e fermandolo tra due frame successivi. Una speciale coppia di testine video fornisce la migliore qualità possibile. Il fermo immagine utilizza la stessa coppia di testine. Come nel caso degli effetti moviola, sui nastri registrati in velocità EP la qualità dell'immagine è accettabile anche con i videoregistratori provvisti di due sole testine. In tutti i casi, la qualità dell'immagine può essere ulteriormente migliorata utilizzando una memoria digitale di quadro.
Si noti che i meccanismi di servocontrollo che equipaggiano i videorgistratori consumer raramente sono precisi a sufficienza per implementare quel tipo di rallentatore istantaneo in avanti e in indietro tipico degli apparecchi professionali (di costo elevato), dotati della cosiddetta manopola "jog shuttle" che fornisce una riposta precisa ed istantanea.