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本帖最后由 hongo 于 2021-5-10 09:09 编辑 无聊的时候拆修了一台前段时间收的索尼大法的VHS录像机SONY SLV-721HF。 索尼的VHS录像机相对比较少见，因为这是它心中永远的痛：索尼是第一个家用录像机的发明者，1975年索尼推出首款针对家用市场的录像机Betamax，轰动了世界。因为在此之前录像机因为操作复杂且极其昂贵，所以只用于专业场合，索尼把它在Umatic专业录像机领域螺旋扫描技术的经验简化改进后设计出使用小巧（相对小巧，第一台Betamax录像机实际超过15公斤重）的二分之一英寸宽的二氧化铬涂层磁带记录视频信号的Betamax格式家用录像机，一炮打响，开创了一个新时代。次年1976年日本JVC公司也跟进这个市场，设计了自己的二分之一英寸磁带录像机格式VHS闯入家用录像机市场，开始了针锋相对的竞争。从技术上讲，Betamax和VHS是日本国内同一时代的技术，水平相当，价格也差不多（一开始VHS比Betamax略贵），但是因为Betamax磁带的走带速度更快所以Betamax比VHS的图像质量上明显有优势，但是因为Betamax走带速度快加上其磁带盒的尺寸比VHS小，所以一盘磁带的播放时间要比VHS短得多，1小时对3小时。而应美国RCA公司贴牌销售的强烈要求，JVC在推出VHS的格式的时候加入了LP慢录功能，把磁带的走带速度降低一倍，牺牲一点图像质量但是把一盘磁带记录和播放时间再延长一倍到惊人的6小时，再后来进一步加入EP、SLP格式加上更长的磁带一盘磁带的录放相时间更延长到12小时。 当时索尼大法基于它在专业录像领域的经验（主要用于摄录新闻素材）认为图像的质量更重要，播放时间无关紧要。然而市场很快证明了用户的需求是恰恰相反的，因为虽然家用录像机已经比专业录像机大大简化成本大大降低，但是当时对于普通家庭来说仍然是天价，因此全球的录像机主要市场是在消费能力最强的美国，而美国人对录像机的实际使用方式是用来定时录下因个人日程错过的电视台播放的橄榄球比赛以及电影以便在过后重新观看，并非索尼事先预测的录像机将主要用于家庭自拍录像。好莱坞电影和橄榄球的时长都超过两小时，所以用索尼Betamax来录的话需要中途换磁带，非常不方便，而在无人定时录像的时候则情况更糟糕，因为无法换磁带而不能完整记录。因此市场很快做出反应，VHS比Betamax销量更好。索尼很快发现了这个问题，仿照JVC的VHS LP模式通过同时降低磁带走带速度和降低磁带厚度的办法推出了第二代Betamax格式Betamax II，得到了超过2小时的记录时间，这样做的结果是Betamax II的图像质量下降到和VHS相当，已经失去了图像质量上的优势。 随后索尼的另一个决策彻底葬送了Betamax：索尼基于它在特丽珑显像管上的经验，想通过独家完全控制技术获取超额的垄断利润，因此在别家公司使用Betamax技术上提出了非常苛刻的要求，实际上排除了其他公司自行制造兼容Betamax格式录像机的可能性。而作为对比，JVC则对VHS格式非常开放，任何公司只要缴纳一点专利使用费并遵守VHS的标准就都可以随便设计和制造VHS兼容录像机，很快录像机市场变成了VHS的几十家公司对索尼独家的局面，更多公司加入VHS行列意味着竞争，这将导致性能质量的改进和成本的快速下降。虽然这样做使JVC失去了对VHS的垄断地位，其市场份额比例下降，但是绝对销量却大大增加，实际上是一个明智的选择。而压垮Betamax的最后一根稻草是索尼独家垄断意图而导致的好莱坞的选择。在录像机进入家庭，个人播放录像成为可能之后，电影也必然象音乐领域的唱片对收音机一样成为家庭的一大消费对象，录像带必然是电影进入家庭的首选媒体。好莱坞的电影公司在评估了VHS和Batamax的功能以及市场前景之后决定主要与VHS合作，这个决定使得VHS成为美国出版业预录制节目以及出租录像带的主要载体，Betamax在美国的销量急剧下滑。1988年是一个历史性的转折点，这一年索尼开始悄悄在市场上销售挂着大法商标的VHS录像机，这标志着索尼正式承认Betamax的失败，向对手投降，放弃了Betamax格式。我最近也收了一台现在很难找到的上世纪70年代生产的早期Betamax家用录像机，还未整理，整理好了再另外发个帖子。 这一段Betamax和VHS格式战争的历史一直到今天都是世界各商学院津津乐道的重要案例教材，有无数的分析研究它带来的经验教训，指导企业避免重蹈索尼的覆辙。 因为格式战争的问题，索尼虽然后来正式认输，加入VHS阵营凭借其在专业录像机领域的雄厚技术实力和经验生产的VHS录像机质量相当不错，但是它来得太晚了，加上它一贯的高价定位，市场已经没有它的空间，江湖已不再是那个江湖。所以索尼的VHS录像机相对很少见，维修的案例也极少，这里就拆修一个索尼大法的VHS录像机，至少在本站算是独家吧。这个拆修其实很简单，但是它又涉及大法的一个软肋——皮带。大法的产品无论是随身听、LD大影碟机、录音卡座还是录像机都深受其独家的皮带配方所害，皮带损坏成为其各种产品的一个通病，而其皮带的损坏方式也非常奇葩——橡胶的皮带会自动变成半液体的凝胶状，甚至会神秘地消失。最近我还会发一个同样被皮带害惨的大法磁带卡座的帖子，敬请期待。 那咱们就来看一看。这台VHS录像机是大法公司90年代的产品，是后期扩展4磁头的HiFi立体声高档版本，比普通VHS录像机多出的两个磁头用于在螺旋扫描中以高频调频方式记录高保真HiFi模式声音信号。因为螺旋扫描的磁头运转速度非常高，记录的信息量大，所以VHS HiFi模式的声音质量和CD光盘相当。因此具有HiFi功能的VHS录像机经常被一些高端业余玩家和半专业人士用来做高品质录音机使用。 这台机子的故障现象是磁带不加载，机芯没有任何动作，这一般都是首先怀疑皮带的问题。 其外观是这样的，索尼一贯的简洁干练的风格，和其他公司的录像机不同，这货的磁带入口是隐藏在面板中部的，磁带弹出时面板会自动打开，给人很先进的感觉： 
面板中部可以自动和手动打开，磁带入口就在里面，而且打开的面板内测有隐藏的操作按钮，很有大法的味道： 
右侧圆形的是所谓穿梭转盘，用来通过外环的旋转方便地控制录像的前进倒退和速度，实现各种特技播放模式的方便控制： 
机壳很容易拆开，就是几个螺钉而已。机壳拆开，五脏六腑就全暴露了： 
生产VHS录像机对于在专业和家用各种录像机领域经验丰富的索尼大法来说根本不算个菜，所以它放下脸面加入VHS阵营后很快就设计出了自己全套的机芯和芯片，并不从别家购买机芯，它的机芯设计风格也和别家不同。 先看看这台录像机中非核心的部分。这是前面提到的穿梭控制旋钮，其实就是一个能靠弹簧自动回中拨盘编码器： 
这块电路板上还有个大功率三极管，不太清楚其用途： 
垂直放置的是视频信号处理板，用来处理磁鼓来的视频和HiFi音频信号，其中视频信号放大电路有金属盒屏蔽，因为磁头来的视频信号非常微弱特别怕干扰： 
这是高频头和输入输出电路板： 
这是前面板电路板上的液晶屏，这也是大法特立独行的地方，几乎所有录像机都用VFD真空荧光显示器，大法却非要使用独树一帜的液晶，可能是大法认为当时液晶LCD相对于电子管原理的VFD更高科技。这液晶是用金属引脚焊接的，不用斑马导电橡胶或者臭名昭著的斑马纸，永远都不会产发生接触不良的问题，极其可靠： 
而主板藏在机芯下面，拆完机芯再来看。 下面是机芯的主要结构。现代的录像机都是采用螺旋扫描，就是磁带本身在走，磁头也在磁带上以倾斜的角度高速运动，这样磁头和磁带的相对运动速度非常高，所以才能记录频率高达几兆Hz的视频信号，这种天才的磁记录方式是美国Ampex公司在上世纪50年代发明的，索尼也是从Ampex那里学来的录像机技术。因为倾斜旋转运动的磁头相对于线性运动的磁带来说其轨迹就是螺旋线，所以这种记录方式被称为螺旋扫描，现代意义上所有的录像机以及高密度的计算机数据记录磁带都是用这种螺旋扫描方式工作的，实现高速和高信息密度的磁记录。 索尼大法的VHS录像机机芯虽然是自行设计，但是基本结构和JVC松下东芝日立等别家的也基本一致，因为它必须遵守兼容性的严格规定。下图中加载电机在磁带插入后会驱动一系列齿轮把磁带“吸”进机芯中（靠滚轮的摩擦力），进入预定位置。磁带进入机芯预定位置后，供带轮和收带轮会插入磁带的两个带盘，收卷磁带。而两个磁带加载导柱会插到磁带后方沿着固定的加载滑道向前运动到头，从而把磁带从磁带盒中拉出并包裹在磁鼓的周围，这种加载方式中磁带的形状象一个M字母，所以叫M加载模式，VHS都是用这种方式加载的。而大法在其独家的Betamax则采用非常特别的U形加载方式，使用一根加载导柱将磁带拉出沿滑道运动几乎一周包裹在磁鼓上。VHS的M加载方式的机芯体积小，加载速度也快，后来被广泛采用。磁带加载完毕后，机械动作会把压带轮压在主导轴上，从而驱动磁带匀速走带运动。磁鼓上有几个磁头，磁鼓高速旋转，这几个磁头就轮流接触磁带，以高速运动的螺旋扫描方式记录和播放视频信息。下图中磁鼓的左侧有个音控磁头，它用来记录磁带的控制信号以及普通音频信号，控制信号用来保证磁带与磁鼓的精确配合，使每个磁头每一次都正好精密接触正确的磁迹。对于这种HiFi版的高档VHS录像机来说，它在磁鼓上还有两个额外的磁头用于记录HiFi高保真音频，达到CD光盘的音质水平： 
这个录像机还自带清洗系统，每次开机时图中的磁头清洗辊会轻轻接触磁鼓几秒钟，对磁鼓上的旋转运动的磁头进行自动清洗： 
高速旋转的磁鼓上的信号旋转通过旋转变压器传到电路板上，这里就不进一步拆磁鼓了：
这个机芯一共有3个电机，磁鼓和主导轴电机都是直驱的无刷伺服电机，而加载电机因为工作时间很短则是采用普通的有刷直流电机，就在这个角落里：
机芯的皮带都在机芯底部，需要把机芯翻过来才能看到。拆掉一堆螺丝和排线后，机芯翻过来了。照片上标注了机芯底部的各个部件，前面没有提到的是主导轴刹车，当主导轴电机停转时刹车摩擦片会自动接触主导轴飞轮从而让主导轴迅速停转，让磁带精确地停在当前位置，这是特技播放以及精确编辑功能所需要的。左上角标注“状态开关的”是一个异形齿轮，它上面有奇形怪状的滑道，后面接着一个多位置开关，它用来实现复杂的磁带加载动作，它的不同角度对应磁带的不同状态，通过它录像机的主控CPU就能知道目前磁带的位置和状态，控制加载电机通过一系列齿轮和滑道、杠杆实现对磁带的加载和状态转换：
这是磁鼓电机，有自己专用的伺服驱动电路板和芯片：
这是主导轴电机，主导轴电机也是直接驱动主导轴的，有自己专用的伺服驱动电路板和芯片：
机芯的很多部件都是用电机通过皮带驱动的，机芯里应该有多条皮带，可是拆到这里却怎么没发现任何皮带的踪迹呢？它们为什么都神秘地消失了？
经过仔细观察，终于发现了皮带的蛛丝马迹，它们竟然都已经液化变成了黏胶状的半液体状态，飞散到机芯各处，用手一摸就成为一层黏黏的胶冻粘在手上，比如这就是液化后滴到底板上的几条皮带残段：
这个白色皮带轮上也有一点点液化皮带的残骸遗迹：
这个黑色皮带轮上也有液体状的皮带轮遗迹：
这里也有：
皮带轮槽里面也都是黏胶状的皮带遗迹：
用螺丝刀一挑，完全就是液体的感觉：
这大法的皮带材料配方也真是没谁了，不需要任何外力和化学腐蚀，它就会完全自动降解发生化学变化，从固体转换成液体，从而神秘地消失，难觅踪迹！ 把皮带遗迹都用酒精清理干净，然后更换成新皮带。 新皮带就是这些原用于录音机的大包装廉价山寨皮带。这种山寨皮带质量并不好，伸缩性比较大，在录音机上用都经常会出现带速不稳、变调等问题，用在录像机上能行吗？答案是可以的，没问题，因为录像机芯上所有对速度敏感的地方都是直驱伺服电机，并不需要皮带，比如主导轴和磁鼓等，用皮带的地方都是对速度不敏感的场合，比如磁带加载、供带轮、收带轮等等，这些地方只要能转就行，皮带伸缩导致的抖动对其功能没什么影响，所以山寨皮带完全可以用，只要长度差不多就可以：
皮带有了，接下来最大的难题是：原来的皮带安装路径是什么样的？因为这些奇葩的大法原装皮带都变成液体飞散，根本无法通过旧皮带的位置来得知正确的皮带安装方式。而大法的VHS录像机维修资料又很少，网上也没找到这款录像机的维修手册，所以只能通过查找类似录像机拆机图等方式自己摸索原机皮带的安装方式。这个过程花费了很多时间，但是功夫不负有心人，最后终于摸索出了正确的皮带安装方式。这款索尼大法VHS机芯一共有3条皮带，它们分别是连接磁带加载电机和加载机构的特别长的一条皮带，一条通过主导轴驱动收带轮的皮带，以及一条通过中间轮驱动另一组机械装置的短皮带，如下图所示（我画的图上有一点错误，皮带在主轴电机上应该是安装在内测的皮带轮槽中而不是飞轮边缘）：
按照摸索出的皮带安装方式，找出长度合适的皮带安装上，就大功告成了，如下图中的结果（图中打错字了，应该是3条皮带不是4条）：
换个角度看安装好的皮带：
在换完皮带重新组装之前，顺便看一下主板，主板是双面电路板，在索尼同时代的家用电器中是比较少见的，日本厂商在消费类家电中因为成本问题喜欢使用单面电路板加大量跳线，很少使用双面电路板，前面照片中的视频处理板和输入输出板就是用很多跳线的单面板而不是双面板。可能是录像机控制主板的电路太复杂所以只好使用双面板：
主板上也有飞散的液化皮带：
修理完机芯，重新把机芯和电路板组装起来：
插入一盘录像带试机，磁带正常加载，正常录像和播放，功能全部恢复正常。又完成一件古董修复作业。 |
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