איך זה עבד: מכשיר וידאו, חלק ב'
ראש הקריאה והמחיקה, המנוע של הקלטת ועוד: ניתוח שני למכשיר שהתחיל אצלנו כסמל סטטוס נחשק בשנות ה-80 והפך לפריט הכי מיותר 20 וקצת שנים מאוחר יותר
כבר מזמן ה-DVD, הבלו ריי, הסטרימרים, הטלוויזיות החכמות וההורדות שולטות בבידור הביתי. אבל לתקופת זמן לא קצרה, מכשירי וידאו עם קלטות ישבו בסלון שלנו ואפשרו לנו להקליט ולצפות שוב ושוב. בחלק הקודם של פתיחת הווידאו עסקנו בשידור והקליטה של המכשיר. עכשיו הגיע הזמן להכנס לראש (הקריאה והכתיבה) ולראות סרט (מגנטי).
אורך הסרט המגנטי בקלטות הווידאו הנפוצות (E180) היה 25.93 מטרים, מה שאומר שכמעט בדיוק 2.4 סנטימטרים של סרט חלפו על פני תוף הקריאה בכל שניה של הקלטה באיכות רגילה. במערכות PAL הנפוצות בישראל, התוף עצמו הסתובב במהירות של 25 סיבובים לשנייה – מספר הגיוני בהחלט, בהתחשב בכך שהשידורים עצמם הם בקצב של 25 תמונות ("פריימים") לשנייה. כלומר, לכל פריים הוקצה על גבי הסרט המגנטי פס בעובי 0.96 מילימטרים. ויש כאן בעיה: מה עושים אם קלטת נכנסת למכשיר, או מורצת במהירות קדימה או אחורה, כך שראש הקריאה "נופל" בדיוק על הגבול שבין שני פריימים מוקלטים? איך מבטיחים שראש הקריאה יקרא בדיוק על פס הנתונים שנוצר על ידי ראש הכתיבה (של אותו מכשיר או של מכשיר אחר), ויחלץ את האות באיכות המקסימלית?
כפי שהזכרתי בפעם שעברה, השידור הטלוויזיוני של ימי האנטנות כלל אותות סנכרון חזקים יחסית, שמטרתם היתה "לאפס" את המקלטים ולהודיע להם שצריך להחזיר את קרן האלקטרונים, שהאירה את הפיקסלים של המסך, לנקודת המוצא. אות בעל פונקציה דומה הוקלט גם על גבי הסרט המגנטי של קלטת הווידאו, והוא נקרא על ידי ראש קריאה צדדי, נפרד מזה שעל התוף. אות זה אמר למכשיר היכן בדיוק נמצא כל פריים מוקלט, כדי שאפשר יהיה לכוון את ראש הקריאה הראשי בדיוק אליו. במכשירים מסוימים, רצועת סנכרון זו שימשה גם להקלטה של "סימני אינדקס" – ציוני זמן במהלך הסרט המוקלט שהמשתמש בוחר, ושהמכשיר מסוגל להריץ אליהם ולעצור בהם באופן אוטומטי.
עוד ב"איך זה עובד":
הראש הצדדי שימש למטרה נוספת: קריאת וכתיבת הפסקול. ערוץ השמע הגיע בנפרד מהמידע החזותי, ומכיוון שכמות המידע בו קטנה יותר, לא צריך ראש מסתובב אלכסוני כדי לקרוא ולכתוב אותו – מספיק ראש קבוע, כמו בטייפ. למעשה, ראש זה שימש גם לכתיבת שמע עצמאית, במכשירים שאיפשרו הוספת פרשנויות במיקרופון לסרט שכבר צולם. לראש הווידאו ולראש האודיו התווסף ראש שלישי, סטטי, שמטרתו היתה למחוק בלי סנטימנטים את התוכן המוקלט במקרה של הקלטה חוזרת. המחיקה הבטיחה שלא יישארו שרידי מידע שיתערבבו במידע החדש ויורידו מאיכות ההקלטה.
כל התסבוכת הזו הצריכה הרבה מכניקה מדויקת, וזה עוד לפני שהזכרנו את המנגנון המסתורי שידע "לבלוע" קלטת שהוכנסה לפתח המכשיר ולפלוט אותה בחזרה לפי דרישה. מסתבר שכל הצעדים המכניים המורכבים האלה נשלטים, כפי שאפשר לראות בסרטון למטה, על ידי מנוע חשמלי אחד פשוט. מנוע זה מסובב, דרך תמסורת בסיסית, גלגל שיניים גדול. פני השטח של גלגל זה מכילים מבחר תעלות, מסלולים, שיניים ושאר תוואים שמושכים, דוחפים ומסובבים חלקים נבחרים במערכת המכנית בתזמון מושלם.
המסגרת שתופסת את הקלטת (חלקה העליון הוסר לצורך הצילומים) כוללת מעצורים מכניים, שמונעים מהעסק לזוז כל עוד לא הוכנסה קלטת אמתית שדוחפת אותם הצידה. הדבר נועד, מן הסתם, למנוע מסקרנים לדחוף ידיים או חפצים למיניהם לתוך המכשיר ולהפעיל אותו תוך גרימת נזק לכל הצדדים המעורבים.
בטור על הווקמן סיפרתי שהמכשיר ידע מתי הקלטת הגיעה אל סופה באמצעות חיישן אופטי, שזיהה את הסנטימטרים האחרונים והשקופים של הסרט. במכשירי הווידאו נעשה שימוש במנגנון דומה, אך משוכלל יותר: שתי נוריות אינפרה-אדומות (1 ו-3 בתמונה למעלה) האירו משני צדי הקלטת, דרך הסרט, לכיוון חיישן (2) שנמצא ממש במרכזה (זו, אגב, הסיבה לאחד מהחורים המשונים בתחתית הקלטת). כך אותר סוף הסרט גם ב"ניגון" רגיל וגם בהרצה לאחור.
שני חיישנים אופטיים נוספים (4 ו-5) ספרו את הסיבובים של סלילי הקלטת על סמך אור וצל שיצרו שיניים מרווחות בתחתית האלמנט המסובב. ככל הנראה, ספירה זו נועדה לסיוע בחישוב הזמן המדויק בהקלטה, ו/או לשינוי מהירות המנועים בעת הרצה מהירה לפנים או לאחור, כדי לא לקרוע בטעות את הסרט במשיכה עזה כשהוא מגיע לקצה. את הקרבה לקצה הסרט אפשר לזהות לפי ההפרש במהירות הסיבוב בין שני הסלילים: הסליל הריק, בעל הקוטר הקטן, יסתובב הרבה יותר מהר מהסליל המלא בעל הקוטר הגדול.
המנוע ששלט במנגנון הכנסת והוצאת הקלטת היה בסיסי ופשוט, כי לא היה טעם להשקיע בו יותר מדי: אף אחד לא ישים לב אם המהירות שלו לא תהיה עקבית והשלבים האלה יימשכו מספר עשיריות השניה יותר או פחות. המנועים של משיכת הסרט ושל סיבוב התוף, לעומת זאת, חייבים להיות מדויקים ביותר. לכן, שני אלה הם "מנועי צעד" (Stepper) שפועלים בפולסים קצובים ונעים בזווית ידועה מראש עם כל פולס. בתמונה הבאה מוצג התוף עם ראש הכתיבה/קריאה הראשי (מימין), החיבור החשמלי של הראש ללוח המודפס של הווידאו (מסגרת מימין למטה) ורכיב המנוע כשהוא מנותק ומורם (משמאל).
כדי שראש הקריאה/כתיבה הזה יעבוד, חייב להיות קשר חשמלי רציף בינו לבין המעגלים האלקטרוניים של הווידאו. בראשים סטטיים אין בעיה – פשוט מותחים חוטים מוליכים מהצד האחורי של הראש אל המעגל המודפס. ראש מסתובב, לעומת זאת, הוא כמו כלב נלהב שרץ מסביב לבעליו וכורך סביבו את הרצועה. איך מונעים את פיתול החוטים והסתבכותם?
במנועים חשמליים מסוימים, רציפות הזרם החשמלי מושגת בעזרת "מברשות פחם" – חתיכות חומר מוליך שנדחקות אל החלקים המסתובבים בכוח קפיץ. מברשות כאלה נפוצות במקדחות וכלי עבודה אחרים, והן אחראיות לניצוצות שאפשר לראות דרך חורי האוורור של המכשירים הנ"ל. הן גם נשחקות מהר בגלל החיכוך, ולכן לחלוטין לא מתאימות לראש של וידאו.
מסיבות פרוזאיות (מברגים לא מתאימים) לא הצלחתי לפתוח את התוף ולבדוק מה בדיוק קורה בפנים. עם זאת, אחת האפשרויות היא להיעזר במיסבים: בחלק המסתובב ובחלק הקבוע שמתחתיו יש מסילות עגולות מקבילות ורדודות, ובין כל זוג מסילות תואם נמצא מיסב כדורי מתכתי שמסתובב בחופשיות. וזו החידה עבורכם הפעם: אילו דרכים אחרות יש להבטיח מגע חשמלי רציף ואמין בין חלק מסתובב לחלק קבוע?
