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2インチVTRは、世界初の実用的なビデオテープレコーダの規格である。4個のビデオヘッドにより記録再生を行ったことから、4ヘッドVTR(英語の Quadruplex から)とも呼ばれる。テレビ放送開始当初から、1インチ方式が普及する1980年頃まで、放送局で使用されたVTRの主流だった。テープは大変高価で、作品が保存されずにテープが使いまわされることが多々あった。

◆概要

2インチ(5.08cm)幅のオープンリールのビデオテープに記録するVTRで、当初は軽自動車ほどの大きさがあり、トランジスタ化が進んだ最後期でも事務机程度のサイズがあった。

本方式は、米国アンペックス社(AMPEX)が1956年に発表したもので、1インチ方式が普及するまで、放送業務用・送出用のVTRとして世界中で広く使われた。当初はモノクロームの記録再生のみだったが、1957年後半に米国RCA社独自によるカラー化改良によりカラーテレビ信号の記録再生が可能になった(このVTRは直ぐに米NBCで実用化された)。しかし1959年初旬、アンペックス社はRCA社のそれとは別の新しいカラー記録方式を開発。米RCAもこれに合意し、これがカラー録画の標準フォーマット(後にローバンド記録方式と呼ばれる)となる。このVTRは直ぐに米NBCにて使用された。なお、前記のRCA社が独自に開発したのは、標準方式と違うために、このVTRでの再生はできない。現在、RCA社独自開発のカラー再生機は米に2〜3台位あるのみである。

その後、1964年にはハイバンド記録方式が開発されたことにより、高画質化が実現し、この方式同士で映像をコピーしても画質の劣化が以前のローバンド方式よりも非常に少なくなったため、ある程度のコピー編集が実用化される様になった。それまでは、テープの記録トラックに添ってカッターを使って手切り編集していたが、この編集方法は非常に難しく手間がかかり、日本でも当時の値段で一箇所繋ぐだけでも3万円と非常に高価だった。

そして、1971年にタイム・ベース・コレクターの登場により、ようやく本格的な電子編集が可能になった。更に1972年にはスーパーハイバンド記録方式が開発されて、更なる高画質化を図り、また、タイムコードの記録もできる様になった。

日本では1980年頃まで、その後に開発された1インチVTRにとって代わるまでは、各放送局の主力機だった。

◆特徴

◇メカニズム

2インチ(50.8mm)幅のビデオテープをテープ移動方向に軸を持つ円筒面に磁性面を沿わせて走行させる。この円筒面と同軸に、4個のビデオヘッドを90度おきの放射状に取りつけたディスクを14400rpm(240Hz)で回転させる(図1)。テープの円筒への巻きつけ角度は90度強であり、4個のヘッドを次々に切り替えることにより常時どれかのヘッドがテープと接し、セグメント化した記録トラックを形成できる。実際の記録部分はテープ上下端への記録は不安定になることと、音声およびサーボ制御トラックを設けるため約1.8インチほどの幅を用いた。図2にテープ磁性面から見た記録の配置の概念図を示す。図の色分けは4個のヘッドがそれぞれ記録する分担を示す。音声トラックおよびコントロールトラックについては後述。

NTSC方式においては60フィールド/秒で記録するため、1フィールドを縦方向に16のセグメントに分けて記録することになる(垂直ブランキング区間を含む)。

ヘッドとテープの相対速度は約40m/sに達し、約13MHzまでの磁化反転を記録できた。

回転ヘッド機構は凹型のガイド(フィーメールガイド)側から真空ポンプを用いてテープを吸引し、安定したヘッド-テープの接触を保つようになっていた。このヘッド機構は極めて精密な加工組み立て精度を有する。磨耗したヘッドの交換は精密な測定器を持つ工場で行う必要があるため、ユーザーはヘッド機構単位で予備を持つのが普通だった。

回転ヘッドの他に、テープ送り機構として供給・巻取リールメカニズム、キャプスタンとピンチローラ機構、テープの弛みを押さえて張力を安定させるためのテンションアーム機構、音声およびサーボ信号を記録するための固定ヘッド等を備えた。

◇ビデオ信号処理

映像信号のような広帯域(NTSCで数10Hz〜4.2MHz)の情報を磁気記録するには、ベースバンド信号のままでは困難である。これは磁気記録では記録する周波数に比例して記録再生出力が高くなり、たとえイコライザ回路を使用してもフラットな周波数特性が得られないためである。

このため、2インチVTRの出現以前のVTRでは多チャンネル記録方式、すなわち多数の固定ヘッドに信号を分割し、1組のヘッドあたりの帯域を押さえようとしていた。

しかし、AMPEX社の開発チームは、ビデオ信号を周波数変調してテープに記録する方式を発明した。FM変調の周波数偏移は初期のローバンド機で約4〜6MHz、カラー用のハイバンド機は約7〜10MHzであり、周波数特性はイコライザで補償することができた。

なお、このAMPEX社の開発チームのリーダーはチャールズ・ギンズバーグ Charles Ginsburgだった。また、このチームにはまだ学生だった、ドルビー研究所の創設者レイ・ドルビーが加わっていた。

◇オーディオ記録

音声信号の記録はオーディオテープレコーダーと同等の技術で、固定ヘッドでテープの端部に長手方向記録を行った。

◇テープ走行制御

ビデオ信号に同期したコントロール信号を記録するコントロールトラックを音声トラックと同様な方式で記録し、再生時にはコントロール信号を元にキャプスタンの送り速度を制御するとともに、回転ヘッドとの同期を取り、正しいタイミングでビデオヘッドが記録トラックをトレースできるような制御を行った。

これらの広帯域信号の記録技術および精巧なメカニズムの制御技術は真空管を用いた当時の電子回路においては特に高度なものだった。後に電子回路はトランジスタや集積回路で置きかえられたものの、基本的な技術は変わることなく用いられた。しかも、その後の1インチVTRにおいても、信号処理やテープ走行制御の基本技術は本方式を継承発展させたものであり、この技術が先進的なものだったことを物語っている。

AMPEXは基本特許を広範に取得したため、芝電(現在の日立国際電子)やNECなどの国内メーカーは自社生産を行うためライセンス料を支払って技術導入をしていた。

一方家電メーカーはアンペックスの特許にとらわれずにVTRを生産できるように、ヘリカルスキャン方式の開発に傾斜していき、EIAJ統一I型、3/4インチU-Maticなどを経て、1/2インチのBetamaxやVHSを生み出した。

◆2インチVTRの弱点

装置は大型で重く、設置場所に注意が必要だった。環境変化にも敏感で、注意深く防塵・空調された環境を必要とした。装置価格が高価であるばかりか、機器のメンテナンスコストは高く、またテープ消費量も多いため、テープのコストも膨大だった。日本においては、1インチ時代以降のVTRにおいては、VTRで収録された番組の保存率が比較的高いとされるNHKですら、2インチ時代では、放送済みのテープは放送の都度、原則として前回の映像を上書き消去した後、再使用しており、1980年以前の放送記録の多くが保存されていない理由の一つでもあった。現在、その当時の番組が「NHKアーカイブス」で放送される場合があるが、当時、テレビ番組をコレクションしていたという視聴者から寄せられた作品もかなりある。

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