Indice1. Principios generales 2. Relación entre las Frecuencias de color Pal-B y Pal-N 3. Alinealidades
1. Principios generales
Básicamente la utilización de este conversor, como lo indica su nombre Convertir PAL-B a PAL-N. Debe quedar claro que la única diferencia entre pal-b y pal-n es la frecuencia de la portadora de color. En el primero es de 0,43 Mhz y en el segundo 3,58 Mhz El circuito es el siguiente: Actualmente este circuito no se utiliza ya que produce mucho error de sincronismo y perdida de señal.
2. Relación entre las Frecuencias de color Pal-B y Pal-N
Para esta parte del estudio, debemos hacer algunas consideraciones previas: Uno de los más rápidos y sólidos resultados que surgieron en las tres primeras décadas de las investigaciones de la IA fue que la inteligencia necesita conocimiento. Para compensar este logro imprescindible el conocimiento posee algunas propiedades poco deseables como: Es voluminoso Es difícil caracterizarlo con exactitud Cambia constantemente Se distingue de los datos en que se organiza de tal forma que se corresponde con la forma en que va a ser usado. Con los puntos anteriores se concluye que una técnica de IA es un método que utiliza conocimiento representado de tal forma que: El conocimiento represente las generalizaciones. En otra palabras no es necesario representar de forma separada cada situación individual. En lugar de esto se agrupan las situaciones que comparten propiedades importantes. Si el conocimiento no posee esta propiedad, puede necesitarse demasiada memoria. Si no se cumple esta propiedad es mejor hablar de "datos" que de conocimiento. Debe ser comprendido por las personas que lo proporcionan. Aunque en mucho programas, los datos pueden adquirirse automáticamente (por ejemplo, mediante lectura de instrumentos), en muchos dominios de la IA, la mayor parte del conocimiento que se suministra a los programas lo proporcionan personas haciéndolo siempre en términos que ellos comprenden. Puede modificarse fácilmente para corregir errores y reflejar los cambios en el mundo y en nuestra visión del mundo. Puede usarse en gran cantidad de situaciones aún cuando no sea totalmente preciso o completo. Puede usarse para ayudar a superar su propio volumen, ayudando a acotar el rango de posibilidades que normalmente deben ser consideradas. Es posible resolver problemas de IA sin utilizar Técnicas de IA (si bien estas situaciones no suelen ser muy adecuadas). También es posible aplicar técnicas de IA para resolver problemas ajenos a la IA. Esto parece ser adecuado para aquellos problemas que tengan muchas de las características de los problemas de IA. Los problemas al irse resolviendo tienen entre las características de su solución: Complejidad El uso generalizado La claridad de su conocimiento La facilidad de su extensión Tres en raya.
De este análisis cualitativo, se desprende, según se ha expresado anteriormente, que las posibilidades de grabar frecuencias elevadas, están relacionadas con el ancho del entrehierro [d] y la velocidad relativa de desplazamiento [Vc] respecto del cabezal. Una reducción del entrehierro, un aumento de la velocidad de cinta o ambas simultáneamente, harán que el elemento magnetizado, salga de la zona de influencia del flujo antes del cambio de polaridad del campo creado por las señal (si cambia la polaridad implica una desmagnetización o reducción del magnetismo almacenado por la partícula). Es importante resaltar que al hablar de velocidad de desplazamiento, siempre se referencia a la velocidad relativa cinta-cabezal, dado que el proceso es el mismo ya sea que la cinta se desplace frente a la cabeza grabadora (caso de audio), o bien, que la cabeza se mueva respecto de la cinta (videograbación). El problema descrito anteriormente, no es más que una introducción; grabar frecuencias elevadas no es fácil. Para tener una idea más completa, es necesario hacer un estudio más profundo del proceso de grabación. Veamos la figura: Si se toma una pequeña partícula, puede aceptarse, que el nivel de magnetización que se acumula al recorrer el entrehierro, es el valor medio de la magnetización producida por el flujo variable que existe en el mismo. Como ejemplos tenemos los caso representados en las figuras. En el primer caso, mientras la partícula recorre el ancho del entrehierro, el flujo (t) originado por la señal ha promediado un valor positivo, dado que la mayor parte del tiempo, la señal ha mantenido ese signo. Si se desea cuantificar el valor deberemos integrar el flujo (t) entre el instante de inicio de la magnetización (entrada de la partícula al entrehierro) y la finalización (salida de la partícula). E En el segundo caso, encontramos que el flujo ha mantenido un sentido de magnetización durante el primer semiciclo, pero, durante el segundo al cambiar la orientación el resultado es una desmagnetización, siendo cero el campo remanente al salir de la zona del entrehierro. En la tercer figura, el flujo cambia de signo tres veces mientras el elemento de cinta recorre le gap, tenemos dos semiciclos positivos que magnetizan la partícula y uno solo negativo que desmagnetiza, con lo cual el valor promedio será positivo. De los tres casos representados se puede decir y aceptar como la peor condición, el caso en que la partícula elemental acumula energía magnética durante todo un semiperíodo de la señal de grabación y sale justo en el momento en que ésta cambia de signo, vale decir, que el tiempo que lleva transponer el entrehierro a la partícula es el mismo que un semiperiodo de la señal de grabación (durante el positivo acumula energía magnética, pero, en ningún momento la pierde o cede). Esta situación la podemos ejemplificar claramente si pretende grabar una onda cuadrada, al menos debemos tener una partícula orientada en un sentido y otra totalmente opuesta para definir completamente un alto y un bajo respectivamente. Teniendo en cuenta el proceso de grabación para las distintas frecuencias, la curva de reproducción total del sistema será la que se observa, suponiendo una grabación a corriente constante. Como se puede apreciar la magnetización de la cinta cae en las frecuencias múltiplos de la que se ha considerado como máxima, es decir, donde a la partícula de cinta le toma un tiempo igual al período de la señal o un múltiplo de la mismo atravesar el entrehierro y salir de la zona de acción del flujo magnetizante. Para comprender mejor el tema es conveniente ver algún ejemplo real. En audio, para la grabación en casetes se utiliza como velocidad normalizada Vc = 4,75 cm/s; adoptemos a d = 3 m. Veamos ahora, la velocidad de la partícula [Vc]: según la física, movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad se puede escribir como sigue: Vc = e (espacio) / t (tiempo)
De acuerdo a lo definido como condición límite aceptable, debemos igualar: e = d; y, t = T/2; recordando además que f = 1/T (donde f = frecuencia y T = período de la señal). Reemplazando en la expresión anterior y operando encontraremos que: Vc = 2.d.f
Despejando la frecuencia y reemplazando valores tendremos que: Vale decir que para los valores dados, la máxima frecuencia admisible de grabar sería aproximadamente 8 KHz (valor hoy superado por entrehierros menores y técnicas electrónicas de compresión-expansión y reducción de ruido como el sistema Dolby). Calculemos ahora cuál sería la velocidad relativa cinta-cabezal necesaria para grabar una f = 4 MHz con un entrehierro d = 1 m: Vc = 2.d.f = 2. 1.10-6[m]. 4.106[Hz]=8 [m/s]
Este valor resulta aproximadamente 170 veces mayor que la velocidad utilizada en audio, con lo que si se pretende grabar video, en forma longitudinal, en un casete de audio de 30 minutos por lado, solo se podría grabar unos 10,6 segundos (seguramente, además, con algunos problemas de traslado de cinta). Obviamente es un problema que se debió superar con muy buen ingenio.
Como ya hemos dicho, cada partícula del material magnético depositado en la cinta constituye un imán. Estos imanes son de alta remanencia, por lo que permanecen en el mismo estado mientras no actúen sobre los mismos campos magnéticos que lleven a sus moléculas a orientarse en forma diferente. Sin embargo todo lo dicho no se cumple en forma absoluta, sino con algunas limitaciones. La curva de la figura es la bien conocida curva de histéresis de los materiales magnéticos. El trazo entre A y B corresponde a la relación entre la excitación magnética o intensidad de campo [H] que origina la bobina y la imanación obtenida en el núcleo magnético, cuando el material es virgen. Cabría mencionar que un material totalmente virgen es difícil de encontrar por no decir imposible, dado que al menos estuvo sometido al campo terrestre. La inducción crece al principio en forma lenta para luego hacerlo en forma casi uniforme, hasta alcanzar un punto en el que llega a la saturación. Esto es consecuencia de que todas las partículas están orientadas en la dirección impuesta por la excitación. Ahora si disminuye la corriente aplicada a la bobina, comienza a disminuir la inducción, pero no lo hace recorriendo el mismo camino trazado en el gráfico, por el contrario, todo ocurre como si solo una parte de las moléculas volviesen al desorden primitivo y otras quedan orientadas como si aún actuara el campo de la bobina. Esto se hace mas notorio donde la excitación magnética es cero, sin embargo, la inducción conserva un valor [Br] nada despreciable. Este efecto se denomina REMANENCIA. Es evidente que los materiales con que se construyen los imanes permanentes son de alta remanencia, el mismo concepto le caben a los materiales depositados en los soportes que se utilizan en las grabaciones de audio, video e informáticas. Volvamos a la curva de histéresis, especialmente al tramo C – D, donde se ha invertido el sentido de la corriente y por lo tanto de la intensidad de campo, logrando así la disminución de la inducción, hasta lograr finalmente anularla. Hemos vuelto a un núcleo totalmente desimantado, pero para ello, nos vemos en la necesidad de aplicar una corriente en sentido contrario al inicial. Este punto o valor de excitación [Hc] se denomina FUERZA COERCITIVA. En el trazo D – E, se puede apreciar como se imana el material pero en sentido contrario, nuevamente la inducción crece hasta alcanzar el valor de saturación, por las mismas causas anteriores. Solo que ahora las moléculas se han orientado en sentido opuesto. Continuando con la evolución de la corriente de excitación, encontraremos el mismo efecto de remanencia descripto anteriormente, pero, ahora en sentido opuesto, y, seguramente si aumentamos ahora la corriente, lograremos un punto donde se requiere una fuerza coercitiva para anular el campo, tramos E – F y F – G. El lazo se cierra con el tramo G – H, donde se obtiene nuevamente la saturación en sentido positivo. Como se puede observar, el camino que ha tomado la última magnetización, es totalmente distinto al inicial que correspondía al material virgen. De este estudio surgen cuestiones importantes. El lazo de histéresis es variable de acuerdo con el material. Si se trata de un hierro dulce ideal, sin remanencia – tal como convendría para una inductancia con núcleo de hierro (Cabezal de grabación-reproducción) o un transformador en general – el lazo se transforma en una simple curva en forma de "S". Por el contrario si se desea que el material retenga la mayor remanencia posible, para obtener un imán permanente, el lazo debe transformarse en un rectángulo. Entre estos dos casos ideales se encuentran todos los materiales. Es sencillo dilucidar que los materiales empleados para la construcción de cabezales deben encontrarse entre los de remanencia nula, dado que si este fenómeno ocurriera borraría lo previamente grabado. En la actualidad se está utilizando un material llamado PERMALLOY, para la construcción de cabezales de audio, cuya característica tiene una forma muy próxima a la "S" pero, una dureza capaz de soportar el continuo desplazamiento de la cinta frente a él, sin mayor desgaste. En cuanto a los materiales usados para depositar sobre las cintas deben ser de elevada remanencia de manera que este magnetismo remanente actúe en cierta medida como una memoria. Algunos de los materiales empleados muy comunes son: Oxido de hierro (FeO), dióxido férrico (Fe2O3), etcétera. Teniendo en cuenta que durante la grabación la amplitud es variable, encontraremos dos posibles deformaciones, una por amplitud y lógicamente saturación de los materiales y otra propia de la forma del ciclo. La primera encuentra en la práctica fácil corrección, reduciendo la amplitud de la señal; no así la propia del ciclo que requiere de un proceso o tratamiento adicional que denominaremos PRE-MAGNETIZACIÓN.
Para la explicación de este proceso usaremos la forma más simple de ciclo de histéresis es decir el que toma forma de "S". En las figuras encontramos cual sería la forma del flujo (t), dado que este es proporcional a la inducción [B] por estar vinculados por la sección del núcleo que podemos suponerla una constante. Lógicamente la intensidad de campo [H] es proporcional a la corriente que excita la bobina por ser [H = N.I/l]. Donde "N" número de espiras de la bobina, "I" la corriente que la circula y "l" la longitud del circuito magnético. En un cabezal definido N y l se encuentran especificados y permanecen constantes. La primera figura manifiesta cual sería la forma si no se toma ninguna precaución. La primer solución fue sumar una componente de continua, que desplaza la señal en el eje hacia la zona lineal, de esta manera el flujo no tenía distorsión. Este procedimiento se denomina PRE-MAGNETIZACIÓN por componente continua. La solución utilizada actualmente es sumar una radiofrecuencia (RF) a la información de audio. No se debe confundir con una modulación, dado que este proceso implica un producto de señales. La solución planeada surge del análisis efectuado para la grabación de altas frecuencias. Si el elemento básico de cinta traspone el entrehierro en un tiempo equivalente a un múltiplo de la frecuencia considerada como máxima, la magnetización resultante es nula (auto borrado), pero, si se aumenta notoriamente la frecuencia, la magnetización recibida será dependiente del valor medio de los períodos que tome de la señal. Ahora bien, si ese valor medio es variable, en función de la información según se muestra en la figura; debido a la suma de la señal de audio más la radiofrecuencia, la magnetización de la cinta será función del valor medio, que es ni más ni menos que la señal que se pretende grabar. Esta técnica es lo que se denomina PRE-MAGNETIZACIÓN o PRE-POLARIZACIÓN por RF (radiofrecuencia). La ventaja de esta metodología es que mejora notablemente la relación señal-ruido. En audio, el valor de la radiofrecuencia utilizada varía entre 45 y 75 KHz estos valores son adoptados para evitar batidos (mezcla de la señal de audio con la RF), que producirían interferencias en forma de silbidos molestos.
Comentarios: Habitualmente en un grabador de audio se utiliza la misma señal para el cabezal de borrado. El efecto del borrado consiste en orientar las partículas en un único sentido. Algunos radio-grabadores tienen un selector (llave exterior) con la denominación "BEAT", que cambia la frecuencia del oscilador de pre-magnetización cuando se nota el silbido en la grabación directa desde la radio. Volviendo al punto anterior, es importante saber que, como en cualquier sistema de modulación se originan bandas laterales, pero que podemos limitar en el extremo inferior en 1,2 MHz y en el extremo superior en 6 MHz mediante las trampas adecuadas. Si bien los límites, matemáticamente se extenderían hasta el infinito según la función de BESSEL que define la señal modulada en frecuencia. Estos valores representan el margen de frecuencias que se debe ecualizar y su relación resulta 5 (cinco), mucho menor que la relación de frecuencias entre límites de la señal de luminancia que supera los 100000. Gráficamente podemos representar la distribución de información en un espectro, de la información a registrar, como se muestra en la figura. En cuanto al registro de la señal de color, como se mencionó anteriormente, se graba en forma directa. En primer lugar mediante los filtros adecuados es separada la señal de color de la señal de luminancia, los filtros no requieren características especiales dado que se trata de espectros bien definidos y son equivalentes a los utilizados en los televisores color para separar las mismas informaciones; posteriormente se realiza un desplazamiento del espectro (cambio de la frecuencia subportadora) desde los 3,58 MHz a 620 KHz (aproximadamente), pero, manteniendo sus características originales es decir, una señal de AM doble banda lateral (simétrica) con portadora suprimida. La nueva frecuencia esta centrada entre los 627 y 629 KHz, la frecuencia exacta depende del sistema y la Norma. Un concepto importante a tener en cuenta para la adopción de ese valor es: todos los sistemas de televisión color utilizan los espacios entre múltiplos impares de la mitad de la frecuencia horizontal para ubicar el espectro de la señal de color lo que se denomina habitualmente entrelazado de espectros.
Trabajo enviado por: Julio César Cocco