S-VHS

S-VHS錄像機是在VHS的基礎上發展起來的，從表3可以看出，除少量參數相同外，S-VHS的性能指標比VHS提高了一大截，這主要是S-VHS除保留必要的與VHS兼容的功能外，在電路設計、使用的磁頭、磁帶上都進行了脫胎換骨式的改進，具體有如下的七個方面。

1、在圖象方面。其視頻的亮度信號向高端延伸到7MHz段，頻偏從VHS的1.0MHz增大到1.6MHz，這樣一來，使VHS的亮度有效帶寬從3.2MHz提高到5MHz，它們的頻譜參見圖1、圖2。一般按每1MHz的帶寬對應80線的清晰度計算，VHS的清晰度約250線，而S-VHS達400線以上。這是最有效提高圖像清晰度的辦法。 2、採用非晶體薄片疊層式磁頭。帶寬提高以後，VHS的晶狀體磁頭對高頻產生的雜波干擾以及渦流損耗都不能再適應，故而JVC公司重新開發出一種採用多塊薄片疊起來的非晶體磁頭，疊片之間絕緣加大，渦流減少。它直接提高低頻的特性，故而使S-VHS頻譜低端的色度降頻信號（參見圖2）得到改善，使人感到色飽和度明顯提高。

3、對亮度/色度（Y/C）信號分別處理及傳輸。為減少亮度和色度信號在電路處理過程及傳輸過程的互相串擾，從圖9、10中可以看出S-VHS錄像機不論是記錄或重放自始至終都採用亮色分離的方式進行處理的。這種電路設計使亮/色信號都處於最佳工作狀態。

4、採用新型錄像帶。為適應新型磁頭寬頻高靈敏度的需要，採用新型的鉻及三氧化二鐵材料製成高磁飽和塗層，且厚度只有0.5μm。新型磁帶構造參見圖3，從表3也可以看出它的剩磁及矯頑力大大提高，從而使錄製的信號大大提高。

5、在信號處理過程中採用可變時間常數進行限幅和加重，使圖象的邊緣雜訊大大降低，原理參見圖6、圖7；採用可變時間常數時的所謂非線性預加重（在S-VHS中使用）即加重的時間常數隨輸入信號電平的大小而改變。從而使得非線性區域下的雜訊被壓制下來。

6、在旋轉磁鼓中加入Hi-Fi伴音專用磁頭。VHS的音頻頻響只有12KHz，要想錄製高保真節目這是遠遠不夠的。VHS的帶速（參見表3）只有33.35mm/s，比盒式磁帶的47.6mm/s還低，要想提高頻響，只能提高帶速。在高速旋轉的磁鼓中加Hi-Fi 伴音專用磁頭，使它的磁頭相對磁帶的速度達到5.8m/S（參見表3），比靜止的伴音磁頭相對於磁帶的速度提高170多倍，從而使旋轉磁頭錄出的頻響達20KHz，即使採用EP方式（慢速，1/3正常帶速）錄製，頻響仍達20KHz，從而真正實現了Hi-Fi的伴音水平。這樣一來S-VHS便可記錄四個聲道的伴音：普通聲道12KHz（正常速SP模式）2路及Hi-Fi 聲道2路（注意在EP模式下普通聲道的頻響只有5KHz左右）。原理可參見圖4及圖5。

7、採用深層方位記錄方式。由於增加了旋轉伴音磁頭，勢必帶來額外的磁帶開銷。根據S-VHS錄像機伴音調頻及亮度調頻頻率不同的特點，使用深層方位記錄方式，見示意圖8。讓伴音磁頭先在空白的磁帶上面記錄伴音信號，然後在其表層再記錄圖像信號，這種方式有效地節約了磁帶，又使伴音達到高水平。

S-VHS錄像機的圖象工作原理可分為重放和記錄，其中為了與VHS兼容，還保留有VHS的電路。

1、記錄原理：參見圖9。由S端子來的Y/C分離信號送到訊源選擇開關備選。從複合視頻信號端子來的複合視頻信號首先在Y/C分離器里分解出Y及C信號。此信號也送訊源進行備選。一般當兩組端子均有訊號時，沒有手動選擇功能的錄像機會置S端子優先。對於有多組S端子及多組AV端子的機器會增加一個訊源選擇開關。由訊源選擇開關選出的C訊號會直送低通濾波器，它的中心頻率為3.58MHz±0.5MHz，它只讓3.58MHz的信號通過。然後送入降頻處理電路進行變頻得到629KHz的色度降頻信號。此處降頻標準與VHS是相同的。從而允許VHS錄像帶能向上兼容。進行頻率變換后再進入低通濾波器，得到629KHz±0.5KHz的色度信號，然後送入亮色混合器，得到混合全視頻信號，最後送到影像旋轉磁頭記錄。

同時，亮度信號從訊源選擇開關選取后，經工作方式開關選擇，此開關由S帶子上的標誌孔控制，一般的VHS錄像帶是沒有這個小孔的。當機器檢測到磁帶的性質后使工作方式開關置於適應的位置，從而選擇S-VHS電路或VHS電路投入工作。其中VHS系統採用細節增強及亮度降噪電路，而S-VHS系統則採用非線性預加重電路，以便更有效地降低亮度噪波。兩信號分別處理后再交由共同的加重電路進行線性的加重，然後送入黑白切割電路，切去預加重產生的信號峰值，不同的帶子（S子帶檢測開關控制）會啟動不同的參數，切峰的範圍一般VHS為白電平200%，黑電平40%，而S-VHS為白電平210%，黑電平為70%。切峰后的信號則送去調頻電路。由於VHS及S-VHS對亮度帶寬有不同的要求值，故S帶子檢測開關還控制著此調頻電路的頻率範圍；VHS為3.4—4.4MHz，頻偏1MHz；S-VHS為5.4—7MHz，頻偏為1.6MHz。被調頻后的亮度信號便送到亮/色混合電路與另一路色信號進行混合得到全視頻信號，然後送影像旋轉磁頭進行記錄。從而完VHS及S-VHS影像的記錄過程。

2、重放過程：見圖10。從旋轉磁頭拾取的全視頻信號經過預放大後由低通濾波器濾出629KHz的色度降頻信號及由高通濾波器濾出亮度調頻信號。

其中色度降頻信號直送頻率變換電路恢復成原來的3.58MHz的色度信號，經帶通濾波、彩色降噪后直接送去S端子中的色度引腳，並同時送去亮/色混合電路混合后得到複合信號由BNC插座輸出。

而亮度信號經高通濾波器濾出後送入自動增益控制電路，並通過工作方式開關（S帶子檢測開關控制）分別送入兩個不同要求的均衡放大電路進行放大。後面的限幅是一樣的。而解調電路會根據工作方式的不同而選擇不同的解調頻率。解調後進行共同的線性去加重，其中VHS亮度信號再經去加重電路，S-VHS信號經非線性的去加重電路，恢復到原始記錄的亮度信號形狀。此外還要進行失落補償；主要是補償磁鼓轉換開關帶來的信號失落，並進行亮度降噪及行相關消噪，便完成亮度重放的過程。此亮度信號分成兩路，分別送S端子直接輸出及送亮/色混合器與色度信號混合后得到複合視頻信號，由RCA插座輸出。

以上介紹的是S-VHS的影像錄放過程。由原理框圖可知，即便使用VHS帶子，亦同樣使用亮/色分離處理電路分別處理，亮/色的互相串擾減少了，高質的消噪電路使得圖象顯得乾淨，特殊的磁頭亦大大提高了圖象的信噪比及色飽和度，顯然用VHS帶子在S-VHS機中的錄放效果遠優於一般VHS機。對擁有S-VHS機的人便可以不再需要VHS機了。

三、S-VHS錄像機的伴音工作原理

1、記錄原理：見圖11。與視頻不同，它有兩組磁頭：固定磁頭記錄普通伴音；旋轉磁頭記錄Hi-Fi伴音。從BNC插座送來的伴音音頻信號分兩路，其中一路直送普通伴音電路進行處理后再送去固定的伴音磁頭進行記錄。其電路與一般VHS錄像機大致一樣，故不贅述。這一種方式記錄的頻響直接受帶速的影響，一般帶速為SP模式時帶寬約為12KHz，而用LP方式時，大約只有6KHZ左右。另一路由Hi-Fi電路把音頻信號經帶通濾波器濾去音頻外的雜波后便進入降噪電路，本電路對動態進行壓縮，具體來說是把80dB的動態壓縮到40dB，它以0dB為基準，+10dB壓為+5dB，-70dB壓到-35dB，此時的磁帶雜訊電平約為-25dB左右，故信號（-35dB）掩蓋了雜訊，實現了降噪的目的。重放時則採用互補的過程恢復到原來的動態範圍。

預加重電路處理后的20KHz音頻信號被調製成中心頻率分別為1.3MHz（左聲道）及1.7MHz(右聲道)的調頻伴音信號（其頻譜可參考圖2）。然後送旋轉磁頭進行記錄，這兩種伴音是同時記錄的。一般情況下，磁帶的速度越高，所錄的頻響越寬。一般S-VHS的磁帶速度對固定磁頭為33.35mm/s，而磁帶對旋轉磁頭的速度為5.8m/s，約相當於靜止磁頭與磁帶的相對速度的170倍，故完全可以錄出頻響更寬的伴音，當然受20KHz低通濾波器的限制及人耳聽覺的限制，再寬也是沒有意義的。此時即使使用N制的EP（1/3帶速，11.12mm/s）模式錄音，旋轉磁頭與磁帶的相對速度仍達1.93米/秒，要錄出Hi-Fi要求的20KHz頻響仍綽綽有餘。

2、重放原理，參見圖12。它與記錄過程基本上是一個互逆的過程，解調與調製，加重與去加重，壓縮與擴張等。所不同的是在重放時給予補償，包括失落補償及磁頭切換雜訊補償。

需要說明的是伴音的普通通道及Hi-Fi通道是互相獨立的，它可以同時工作，故而前面提到的S帶檢測開關檢測到所用磁帶為S錄像帶時才讓Hi-Fi通道投入工作，這在某些牌子的機器中如此，但在其它一些機器中，普通聲道及Hi-Fi聲道均一直工作，同時記錄在磁帶上。而音頻輸出端子的信號可以通過面板上的選擇開關選擇普通，Hi-Fi立體聲，左、右、或單聲道。有一部分機器則優先輸出Hi-Fi立體聲，這些功能依不同廠家有所不同。

四、使用

通過以上的分析，可以得出如下的結論：

1、S-VHS的圖象清晰度超過VCD，與LD相當，接近DVD的水平，由於這些軟體較貴，如果需要錄製，則最好的選擇就是S-VHS錄像機。同時，用S-VHS機錄製VHS帶子其效果也比VHS機錄的VHS帶的圖象更好。

2、S-VHS的伴音水平與CD、LD無什麼區別，超過一般的模擬錄音機，且錄出來的聲音耐聽，並且利用EP（1/3帶速）模擬錄出來的聲音仍與CD、LD無什麼區別，故對於Hi-Vi或Hi-Fi愛好者來說，選擇S-VHS的玩法是最省錢的。

3、採用S-VHS的Hi-Fi聲道來代替錄音機，一盤180分鐘的帶子大約可錄7個半鐘頭的CD節目，而不必專門選擇S-VHS專用錄像帶，只需要選用一般的VHS帶子改裝即可。一般的VHS帶子約10元/盒，10元即可錄7張CD，平均每張CD只需1.4元，便具有CD的效果。故具有更高的性能價格比。具體改裝辦法：通過比較可以發現S-VHS帶盒與VHS帶盒是完全一樣的，只是多了一個直徑6mm的S-VHS帶檢測小孔，具體參見圖13，只需在此鑽一個小孔即可。

4、目前廣東一盒高質S-VHS錄像帶（180分鐘）的價約80元，可以錄兩張LD或者1張DVD，且可以反覆錄製，可見其性能價格比是相當高的。若採用改制的假S-VHS帶子錄出來的圖象雖比不上標準S帶，但比起VHS根本不可並提，故要省錢便可選擇此種玩法。

5、對於攝錄愛好者，VCD製作或CVD製作者，兩台帶編輯可互錄的S-VHS更是必不可少的工具。

6、S-VHS錄像機什麼時候可以淘汰呢？首先許多人認為VCD出現並普及后可以淘汰VHS，LD、DVD出現並普及后便可以被淘汰S-VHS，其實這是極其片面的看法。VCD、LD、DVD都是只讀的，不能記錄。它永遠不能代替VHS及S-VHS的記錄功能。更何況LD、DVD的昂貴。採用錄像機轉錄下來，可再抹掉重錄，可以節省許多錢。特別是故事片，不可能天天看同一部電影，即使買得起LD、DVD，但保管存放仍是一個問題。故S-VHS與LD、DVD等是互補的，不存在替代性。而S-VHS倒是可以替代VHS。目前日本正在研製超級數字錄像機，是與DVD配套的，稱為SD VCR，只有當它出現並普及后，且又能與VHS、S-VHS兼容，才可以讓S-VHS被淘汰。但在SD VCR中加入模擬錄像功能，似乎成本太大。就好像DAT是針對CD錄音的，DAT也無法讓盒式磁帶向上兼容一樣。通過以上分析，可以推斷，在HD-TV普及之前，S-VHS錄像機是不可替代和被淘汰的（特別是在中國）。