Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 359. Hangraforgó
Ha van kép, és még mozog is, akkor a hang lényegtelen. Hosszú időn keresztül gondolták így a filmesek és a tévések, és így volt ez a képmagnó kezdeti korszakában is.
A sorozat 350. részében már volt arról szó, hogy az első működőképes képmagnó megalkotásában az akkoriban az Ampexnél dolgozó Ray Dolbynak fontos szerepe volt. A profi képmagnók már a múlt század ötvenes éveiben megszülettek, az otthoni használatra szántak – noha számos kísérlet volt rá, pl. a Sonytól – még csaknem két évtizedig várattak magukra.

A késlekedésnek több oka volt. A legfőbbnek tűnő, hogy a nyitott orsós képmagnók és a hozzájuk való szalagok baromi drágák voltak. Tekintélyes volt a súlyuk, és a kezelésük sem volt egyszerű. Könnyen meghibásodtak, főként a fej volt hajlamos elszállni, ennek cseréje – ha egyáltalán volt a közelben valaki, aki értett ehhez – a magnó árának kb. harmadába került. Az otthoni változatok fekete-fehér képet tudtak csak rögzíteni és lejátszani, valamint ahány cég, annyiféle eljárást használt, tehát egyáltalán nem volt biztos, hogy amelyik felvételt az egyik magnón rögzítették, azt a másikon le lehetett játszani. Sőt, gyakori volt, hogy még ugyanazon típus másik készülékén sem, mert a fejek azonos beállítása sokkal fontosabb volt, mint a hangmagnóké. A valódi fő ok azonban nem ez volt, hanem egy félreértés. Ugyanis a képmagnót ugyanarra a célra szánták, mint annak idején a filmet, tehát hogy az emberek saját felvételeket fognak vele készíteni leginkább családi eseményekről vagy utazásokról. (Én is a fiam születését örökítettem meg, és a szülést vezető orvos igen csúnyán nézett rám, amikor kértem, hogy álljunk meg egy pillanatra, mert filmet cserélek.) Lám, a Kodaknak is így sikerült még egy bőrt lehúzni az 1965-től árusított Szuper 8-as filmmel kb. két évtizeden keresztül. Szuper 8-ra készültek pl. a színes felvételek az első holdra szállás alkalmából.

Csakhogy a Szuper 8-as filmet kazettába töltötték (kivéve a szovjet gyártmányúakat), amelynek következtében végre nem kellett a befűzéssel vacakolni, sőt, a film 2 másodperc alatt a kamerába töltődött. A kazettás film színes volt, de csak 3 perc 20 másodpercnyi felvétel volt készíthető normál kazettával. Létezett mágneshangos, sőt, fényhangos változat is; mindkettő iszonyat hangminőséggel, azonban a Kodak 1977-ben leállította a mágneshangos gyártását, mert az az anyag, amivel a mágneses réteget a celluloid filmre ragasztották, súlyosan mérgezőnek bizonyult, a fényhang meg csupán perverz kísérletnek számított. Előny volt viszont, hogy a filmet lehetett vágni, bár kicsit macerás volt az egyes részek egymáshoz ragasztása, és az idők folyamán a ragasztás hajlamos volt szétesni, meg egyes vetítőgépek sem szerették.
A képmagnó iránti igény alapvetően más volt. A leendő felhasználók többsége ugyanis tv-műsorokat szeretett volna rögzíteni vagy gyári műsoros anyagokat lejátszani, hiszen a hangmagnókat is főként erre használták. Könnyen kezelhető, tv-vevőegységgel egybeépített, esetleg időre programozható készülékre fájt a foguk, és feltétlenül kazettásra. A kazettacsere nélküli minimális szalagmennyiségre legalább három órányi műsor rögzítése volt kívánatos, és nem nagyon számított, hogy mekkora a kazetta. Ezeket az igényeket leginkább a JVC ismerte föl, és ez volt az egyik oka annak, hogy az egyetlen komoly vetélytársat, a Sonyt legyőzte. A másik ok az volt, hogy a rendszerének, a VHS-nek a használatát, a kazetta- és képmagnó gyártás licencét szabaddá tette. A Sony Betamax képminősége és a nem Hi-Fi Betamax hangminősége valamivel jobb volt ugyan, mint a mezei VHS-é, a megbízhatóságról nem is szólva, a kazetta meg kisebb volt, de ez annyira nem volt lényeges, hogy a Sony 1988-tól VHS magnókat is gyártott. Az első Betamax képmagnó egyébként 1975-ben, az első VHS pedig 1976-ban került a boltokba.

Maradjunk abban, hogy mindkét rendszer képe és a hangja már csaknem 50 évvel ezelőtt gyalázatos volt. A 21. századból visszatekintve el-elámulunk, hogy hogyan is voltunk képesek ezt a fost elviselni órákon keresztül? Mivel mind a Betamax, mind a VHS alapelve lényegében ugyanaz, a továbbiakban csak a VHS-sel foglalkozom, mert hazánkban abból sokkal több volt.
Először egy kicsit a képről lesz szó. Azt eléggé régóta tudták, hogy az analóg magnó által rögzíthető sávszélesség akár 10 MHz is lehet. Ez az érték leginkább a szalag és a fej közötti sebességtől és a fej kialakításától függ: minél nagyobb ez a sebesség, annál nagyobb lehet a sávszélesség. Befolyásolja a rögzíthető sávszélességet a szalag és a fejek minősége, továbbá számos mechanikai elem, szalagvezetés és áramkör jellemzője. A legelső képmagnó kísérletekben a magnófejek álltak, és a szalagot próbálták nagyon gyorsan továbbítani. Ennek a módszernek sok értelme nem volt, mert már néhány perces felvételhez is nagyon hosszú szalag kellett, tehát nagy orsókra tekerték a tekintélyes súlyú szalagot. A fej-szalag sebesség úgy is növelhető, ha nemcsak a szalagot húzzuk az egyik irányba, hanem a fejet is a másik irányba. Ez még mindig nem az igazi, mert ugyan, hová húznánk a fejet, és szalagból se kell kevesebb. Ha azonban a fejet forgó szerkezetbe, un. forgó dobba építjük, akkor már elértük a célt. Mint sok hasznos dolog feltalálása, ennek az eljárásnak a szabadalmaztatása is lopással kezdődött. A módszert ugyanis Eduard Schüller dolgozta ki az AEG-nél, és Earl E. Masterson, az RCA munkatársa nyújtotta be a kérelmet az USA szabadalmi hivatalánál. Az első forgófejes magnó prototípusát Dr. Kenicsi Szavazaki, a Toshiba-Mazda Kutatólaboratóriumának munkatársa készítette el Japánban, 1954-ben, és ezen alapult az Ampex képmagnója is. A VHS rendszer szintén forgófejes, de a rögzítés módja eltér az Ampexétől.
A legegyszerűbb esetben két fej van a fejdobban (később négy- és hatfejes képmagnók is készültek), hiszen a szalagot nem lehet teljesen körbetekerni a dob körül. Elvileg elegendő lenne, ha a szalag csak 180 fokban venné körül a dobot. A VHS rendszerben biztonsági okok miatt 190 fokos a hurok. A fejdobban hornyok vannak, amelyek következtében légpárna alakul ki a szalag és a dob között. A fejek kissé túlnyúlnak a tükrön, és érintik a szalagot. A klasszikus tv-technikában egy-egy állókép két félképből áll, az egyik félkép a páratlan, a másik a páros sorokat tartalmazza. Ezt nevezik váltott soros rendszernek. A VHS képmagnó egyik fejével az egyik félképet, a másikkal a másikat rögzítik és játsszák le.

A videójeleket ferdén veszik föl majdnem a szalag teljes szélességében. A két fej dőlésszöge eltér egymástól az áthallás csökkentése érdekében, azért, hogy az egyes sorok tartalma ne zavarja egymást.

A VHS képmagnó fejdobjának sugara r=31 mm. A fejdob fordulatonként 2 csíkot pásztázik egymás után. Minden sáv 20 ms idejű csíkokból áll. Európában 25 teljes képkockát vesz föl és játszik le a készülék egy perc alatt, a fejdob így n=1500 fordulatot tesz percenként. A fejdob vf forgási sebessége a fejdob kerületéből és a másodpercenkénti fordulatszámból határozható meg: vf = 2π*r*n/60 = 194,8 mm * 25 = 4870 mm/s = 4,870 m/s. A fej és a szalag egymáshoz viszonyított sebességét még egyszerűbb kiszámítani. A fejdob sebességéből csak ki kell vonni a szalagtovábbítás sebességét. Ez utóbbi a VHS-ben 2,24 cm/s, ha kiszámolod, a relatív sebesség, vr = 4,846 m/s, ami igen jó érték, legalábbis az éppen még nézhető képminőség szempontjából.
De mi a helyzet a hanggal? Ott bizony kaka van a palacsintában, mert a fenti képen látható zöld sávból kiderül, hogy az eredeti VHS rendszer a hangot nem forgó, hanem hagyományos álló fejjel rögzíti. Ez a sáv mindössze 1 mm széles. Ha a magnó sztereó hang rögzítésére is alkalmas, akkor a sáv három részre oszlik: a két hangsáv egyenként 0,35 mm széles, és egy 0,3 mm széles elválasztó sáv van köztük. Egy-egy részsáv keskenyebb, mint a kazettás magnók sávjai (0,6 mm) és a szalagtovábbítási sebesség normál (SP) üzemmódban is kevesebb, mint a kazettások 4,76 cm/s-ja. Félsebességen (LP) még ez is feleződik. Egyes képmagnókba Dolby B-t is raktak, ám ettől szinte semmi nem lett jobb. Az álló hang felvevő/lejátszófej nem is egymagában áll, többnyire egy egységet alkot a törlőfejjel és a szinkronfejjel. (A szinkronsáv és szinkronfej azért kell, hogy a kép ne ugrabugráljon).

Ha a 21. század harmadik évtizedében belegondolsz abba, hogy a VHS képmagnó futóműve mennyivel bonyolultabb, mint egy hagyományos analóg hangmagnóé, nem csodálható, hogy kezdetben a szép hang egyáltalán nem volt szempont, hiszen a készüléket többnyire mezei tévékhez dugták, és azok hangja se ért egy fabatkát se. A képmagnó működését mutatja be egy remek animáció.
A videó vége felé megemlíti a szerző a VHS Hi-Fi hangot. Az első Hi-Fi hangú képmagnók azonban nem VHS rendszerűek voltak, hanem Betamaxok.
A Sony 1984-ben ezen a téren is megelőzte a JVC-t, a JVC kényszerűen reagált.

Mindazonáltal mindkét rendszer Hi-Fi hangja ugyanazon az elven alapult. Korábban már többször volt szó a frekvenciamodulációról, eljött hát a pillanat, hogy pöppet jobban elmélyedjünk az FM-ben.
Minden moduláció alapelve az, hogy a továbbítandó vagy rögzítendő jellel piszkálunk egy másik jelet. A továbbítandó vagy rögzítendő jel neve moduláló jel, azt a jelet, amit piszkálunk a moduláló jellel, vivőnek nevezzük. A vivő a jeltovábbításra és -rögzítésre használt modulációk esetén olyan szinusz jel, amelynek a névleges frekvenciája sokkal nagyobb, mint a moduláló jelé. Frekvenciamoduláció esetén a vivő frekvenciáját piszkáljuk, lökögetjük úgy, hogy minél nagyobb a moduláló jel amplitúdója, annál jobban eltér a vivő frekvenciája a névlegestől. Két irányba is eltér, hol nagyobb, hol kisebb lesz. A taszigálás gyakorisága a moduláló jel frekvenciájának függvénye. Tehát kétféle módon is piszkáljuk a vivőt. Az egyik a vivő frekvenciáját, a másik a vivőfrekvencia változásának gyakoriságát módosítja.

Az, hogy a legnagyobb amplitúdójú moduláló jel mekkorát rúg a vivő frekvenciáján, a moduláció fontos jellemzője, és löketnek nevezzük. Nyilván minél nagyobb a löket, annál jobb a jel-zaj viszony, viszont annál nagyobb a szükséges sávszélesség is. A sávszélesség azonban nemcsak a löket nagyságától függ, hanem a modulációs indextől is. A modulációs index pedig a frekvencialöket maximális értéke és a moduláló jel frekvenciájának hányadosa. A modulációs index jele az alábbi ábrasorozaton β, a moduláló frekvenciáé Fm, a vivőé Fp.

Az a furcsaság derül ki, hogy minél nagyobb a modulációs index, annál nagyobb a sávszélesség. De még ez sem egészen igaz. A frekvenciamodulált jel sávszélessége elvileg mindig végtelen, ekkor a modulációból eredő torzítás nulla. Ha csökkentjük a sávszélességet, akkor a torzítás nőni fog. Legtöbbször azokat az összetevőket hagyják el, amelyeknek az amplitúdója a vivő amplitúdójának legfeljebb századrésze. Első ránézésre hihetetlen, hogy miért ilyen makrancos a frekvenciamodulált jel. A műszaki egyetemeken vidáman lehetne buktatni a bizonyítás számonkérésével, de humanista oktatók nem nyúzzák a levezetéssel a hallgatókat – én se másolom ide most sem.
A VHS Hi-Fi sztereó képmagnókban külön-külön vivőt használnak a bal és a jobb csatornához. A bal csatornáé 1,4 MHz, a jobb csatornáé 1,8 MHz. A maximális löket ±150 kHz. Ez duplája az URH rádióadásénak. Viszont akárcsak a műsorszóró rádiózásban, itt is alkalmaznak felvételkor előkiemelést és lejátszáskor utóelnyomást. Ennek időállandója 50µs. A forgófejes módszerrel kb. 3 MHz lehet a videójel sávszélesség, tehát ha nem kéne képet is rögzíteni és lejátszani, akkor két fejjel önmagában a hang is rögzíthető volna. Ámde van kép (ha nincs, a magnó akkor is csinál magának), ezért a mágneses jelrögzítés egyik, egyébként bosszantó fogyatékosságát használták ki. Talán még emlékszel arra, hogy minél szaporább a jel frekvenciája, annál inkább csak a magnószalag aktív rétegének a tetejét mágnesezi át a fej. A képjelek tehát a szalag felsőbb, a hangjelek az alsóbb rétegekben rögzülnek, ezt nevezhetjük rétegmultiplexnek is.

A még kisebb zavartatás, a jobb hang-kép elválasztás érdekében a hangfejek rése a videófejekhez képest el van forgatva.

A Hi-Fi sztereó képmagnók műszaki adatai meglepően jók voltak. A frekvenciamenet még félsebességen is gyakran 20 Hz-20 kHz volt 3 dB-n belül, a nyávogás még szűrő nélkül is 0,01-0,03% (a gyári adatlapok jóval kisebbet adtak meg, mert átlagokat mértek), a THD 1 kHz-en nem érte el a 0,1%-ot, a jel-zaj viszony jobb volt, mint 80 dB.
A gyártók sorra jöttek ki a Hi-Fi sztereó képmagnóikkal. Volt közöttük rengeteg gagyi, de olyan csúcsmodell is, mint a JVC S 8000U, hiszen a VHS megalkotója példát akart mutatni.

A VHS Hi-Fi – és később a jobb képminőségű S-VHS Hi-Fi – mégsem volt fenékig tejfel. A képmagnók nagyok és nehezek voltak, s közeledett a mobilitás korszaka. A legtöbb képmagnón nem lehetett kézzel szabályozni a felvételi szintet, s bár az automata szintszabályozás nem volt túl rossz, de túl jó sem. A frekvenciamoduláció – mint minden szögmoduláció – hangja jellegzetes modulációs zajt termel. Egyrészt kicsit vékonyítja, másrészt fémezi a hangot. Ezt a jelenséget akár rádióadások hallgatásakor, akár szintetizátoroknál (lásd a Yamaha DX7-et a sorozat 223. részében) megfigyelheted. Ha nagyon fülelsz, akkor a hangfejek váltása típustól függően halkabb-hangosabb csattogást okoz. A képmagnók lassan töltik be a szalagot, a kezelésük macerás. A csúcsmodellek kivételével a hang- és a képfelvétel nem választható szét, pedig évtizedekkel ezelőtt volt úgy, hogy a képet a tv-adó, a sztereó hangot a rádióadó sugározta. A felvétel nem szerkeszthető, nem editálható. A Hi-Fi hangú képmagnó leginkább arra volt jó, hogy egyvégtében fölvehettél valamit, és annyi.
A Hi-Fi hangú képmagnó valószínűleg nem fog visszatérni, nem lesz trendi. Nosztalgiázni természetesen lehet, a Facebookon is sok csoport foglalkozik ezzel. A VHS Hi-Fi sztereó számos részmegoldását azonban napjainkban is használják a mechatronika területén. Miközben a sorozatnak ezt a részét kezdtem írni, találkoztam egy 42 éves hölgy ismerősömmel, akinek elmondtam, a képmagnókról mesélek. – Az olyan, mint a videó? – kérdezte. – Pontosan olyan – feleltem. Ja, emlékszem már – reagált –, gyerekkoromban nekünk is volt.
A VHS Hi-Fi a szegény ember Hi-Fi-je volt, a már bemutatott Tascam Portastúdió pedig a szegény muzsikus keverőasztala. A videó e kettő együttes használatát mutatja be. Mi tagadás, elég macerás, de ne feledd, nem voltak még olcsó, digitális hangmunkaállomások.