Uマチック

Uマチック

ソニーUマチックカセット
メディアタイプ	磁気カセットテープ、¾インチ
エンコーディング	NTSC、PAL、SECAM
開発 者	ソニー
使用法	ビデオ制作
リリース	1971年9月 存続期間: 1971年9月～2000年6月 技術サポート 1971年～2016年

Uマチックまたは3 ⁄ 4インチタイプEヘリカルスキャン^{[1] [2]}またはSMPTE E ^[3]は、1969年10月にソニーがプロトタイプを初めて公開し、1971年9月に市場に導入されたアナログ録画 ビデオカセット形式です。当時のさまざまなリールツーリール形式やオープンリール形式とは対照的に、カセット内にビデオテープを収めた最初のビデオ形式の1つでした。ビデオテープ の幅は3 ⁄ 4インチ (19 mm) なので、1インチ (25 mm) タイプCビデオテープや2インチ (51 mm) 4重ビデオテープなどの当時使用されていたオープンリールビデオテープ形式と比較して、この形式は「 3/4インチ」または単に「3/4」と呼ばれることがよくあります。

他のほとんどのカセットベースのテープ形式とは異なり、再生、早送り、巻き戻し中、カセット内の供給リールと巻き取りリールは逆方向に回転します。つまり、一方のリールは時計回りに回転し、もう一方は反時計回りに回転します。各カセットケースに一体化されたロック機構により、輸送中にテープハブが固定され、テープがハブにしっかりと巻かれた状態が保たれます。カセットをケースから取り出すと、ハブは自由に回転します。バネ仕掛けのテープカバードアがテープへの損傷を防ぎます。カセットを VCR に挿入すると、ドアが解放されて開き、VCR 機構が回転するビデオドラムにテープを巻き付けることができるようになります。テープ底面の穴に赤いプラスチックボタンが取り付けられていないため、誤って録画してしまうことはありません。ボタンを外すと録画が無効になります。

U-matic SPのロゴ

開発の一環として、1970年3月にソニー、松下電器産業（パナソニック）、日本ビクター（JVC）、および5つの海外企業が統一規格に合意しました。最初のUマチックVCRは1971年にソニーから発売されました。^[4]

第一世代の U-matic VCR は、幅約 30 インチ (76 cm)、奥行き約 24 インチ (61 cm)、高さ約 12 インチ (30 cm) の大型デバイスで、特別な棚が必要でした。また、機械的なコントロールは、録画、再生、巻き戻し、早送り、停止、一時停止 (初期モデルではビデオがミュート) に限られていました。後期モデルでは、シャーシが EIA 19 インチ ラックマウント用サイズに調整され、放送環境での圧縮ストレージ用にスライド式ラック レールが採用され、ソレノイド コントロール機構、ジョグ シャトル ノブ、リモート コントロール、垂直インターバル タイム コード(VITC)、縦方向タイム コード、カットのみの内部編集コントロール、スローモーション再生 ("Slo-Mo")、ドルビー オーディオ ノイズ リダクションなどの改良が加えられました。

U-マチックは、ヘリカルスキャンビデオヘッドドラムの周囲に巻かれたテープ経路の形状がUの文字に似ていることから名付けられました。 ^[5] ベータマックスも同様のタイプの「Bロード」を使用しています。録画時間は1時間に制限されています。当初の解像度は250ラインでした。信号は周波数変調（FM変調） を使用してテープに記録されます。

U-matic は画質を改善するために 2 回の改訂が行われました。最初の改訂はHigh-bandまたはHi-bandで、元のバージョンはLow-bandまたはLo-bandとして知られるようになりました。その後に SP (super performance) が続きました。両方の改訂では FM 搬送周波数が増加し、テープ上で利用可能な帯域幅が増加したため、画質と解像度ラインの数が増加しました。U-matic SP では二酸化クロムテープも導入されました。U-matic Hi-band の録音は、U-matic Lo-band マシンでは白黒で再生されます。^[6]

PAL U-matic Hi-bandではFM搬送周波数が4.8-6.4MHzに増加し、U-matic SPではさらに5.6-7.2MHzに増加し、カラー搬送周波数は924kHzに増加しました。^[7]

U-maticテープは毎秒3.75インチで動き、テープ書き込み速度はPALでは毎秒8.54メートル、NTSCでは毎秒10.26メートルです。つまり、U-matic VCRのドラム上のヘッドは、これらの速度のいずれかでテープ上を動きます。ドラムには2つのヘッドがあり、どちらもビデオの録画に使用されます。ドラムは、PALの場合は毎分1500回転、NTSCの場合は毎分1800回転で回転します。^[8] NTSC録画時のU-matic Lo-bandの同期チップ周波数は3.8MHz、ピークホワイト周波数は5.4MHz、カラーキャリア周波数は688.373kHzです。NTSC U-matic SPのピークホワイト周波数は7MHzです。

PALで録画する場合、U-matic Hi-bandの同期チップ周波数は4.8MHz、ピークホワイト周波数は6.4MHz、カラーキャリア周波数は983.803kHzであったが、U-matic Hi-Band SPの同期チップ周波数は5.6MHz、ピークホワイト周波数は7.2MHzで、通常のHi-bandのカラーキャリア周波数を維持した。^[9]

フォーマットを定義する標準のいくつかは次のとおりです。^[10]

• SMPTE 21M-1997 ビデオ録画 – 3/4インチ タイプ E ヘリカルスキャン – 記録
• SMPTE 22M-1997 ビデオ録画 – 3/4 インチ タイプ E ヘリカル スキャン – カセット
• SMPTE 31M-2003 テレビアナログ録画 - 3/4 インチ タイプ E - 小型ビデオカセット
• RP 87-1999 (2004 年アーカイブ) 3/4 インチ タイプ E ヘリカルスキャン ビデオ テープ カセット記録用の基準搬送周波数、プリエンファシス特性、およびオーディオ信号と制御信号

1971年にU-Matic VCRの最初のモデルであるVO-1600を発表した際、ソニーは当初、家庭用テレビ録画用にVHF/UHF TVチューナーを内蔵するなど、消費者市場向けのビデオカセットフォーマットにしようと考えていた。しかし、このフォーマットの最初のVCRは製造コストが高く、その結果小売価格も高かったため、これは失敗に終わった。^[11]しかし、コストは産業や機関の顧客にとって十分に手頃であり、このフォーマットはビジネス通信や教育テレビなどの用途で非常に成功した。その結果、ソニーはU-Maticのマーケティングを産業、プロフェッショナル、教育部門にシフトした。

U-Matic は、1974 年に最初のポータブル モデルである Sony VO-3800 がリリースされると、多数の地方テレビ局や全国テレビ ネットワークがこの形式を採用し、1970 年代半ばにテレビ放送業界でさらに大きな成功を収めました。このモデルは、ENG (電子ニュース収集) の時代を先導し、最終的には、テレビの現地取材で通常使用されていた以前の16mm フィルムカメラを時代遅れにしました。フィルムは現像が必要で時間がかかりましたが、ビデオ テープはすぐに再生できるため、より迅速なニュース速報が可能になりました。

U-matic には、より小型のカセットサイズもあり、正式には U-Matic S と呼ばれています。U-Matic S は、U-Matic のよりポータブルなバージョンとして開発され、前述の Sony VO-3800 や、Sony の後継機種 VO-4800、VO-6800、VO-8800、BVU-50、BVU-100、BVU-110、BVU-150 モデル、その他 Sony、Panasonic、JVC などのメーカーの小型 S フォーマット レコーダーで使用されました。現場での重量と大きさを最小限に抑えるため、ポータブル レコーダーには外部 AC 電源が備わっており、充電式ニッケル カドミウム バッテリーで動作させることもできました。S フォーマットのテープは、S サイズのテープにフィットするアダプター (Sony の KCA-1) を使用することで、古いトップローディング式の標準 U-Matic デッキで再生できました。新しいフロントローディング式のマシンでは、テープの下部にタブに沿ったスロットがあるため、S フォーマットのテープを直接受け入れることができます。

標準カセットでは、各リールにフランジが1つだけ（ピックアップリールの上部フランジと供給リールの下部フランジ）使用されていました。これにより、コンパクトカセットのようにリールを重ねることができ、設計のスペース効率が向上しました。 JVCは、 VHSカセットの初期バージョンで同様のアプローチを検討しましたが、テープの端とカセットの内面の間に不要な摩擦が生じるため、フルフランジカセットを採用しました。^[12] U-Maticカセットでは、重なり合うフランジを持つリールが反対方向に回転することで摩擦が軽減されました。それでも、U-Matic Sカセットは従来のダブルフランジリールを採用したため、装填できるテープの量が減少し、録画時間も短くなりました。 U-Matic Sテープは最大録画時間が20分、大容量のものは1時間でしたが、3Mなどの一部のテープメーカーは、より薄いテープを使用することで、30分のSテープと75分の大型カセット（デュポンは90分のテープも実現）を発売しました^{[13] 。}電子ニュース収集、ENGの始まりを告げたのは、U-Matic Sフォーマットのデッキでした。

VO ファミリーの価格帯は、主に教育、企業、産業分野向けで、アンバランス オーディオ コネクタを備え、通常はSMPTE タイム コードは含まれていませんでした(ただし、1、2 社がアフターマーケットの変更サービスとして縦方向タイム コードをインストールできるようにしていました)。VO-3800 は主に金属製で、重量はありましたが、技術的には持ち運び可能でした。VO-4800 は VO-3800 と同じ機能を持ちましたが、多くのコンポーネントをプラスチックに置き換えることで、重量とサイズが大幅に軽減されました。VO-6800 では、細長いバッテリー規格 (「キャンディ バー」) が改良され、ズボンのポケットにバッテリーを収納できるようになりました。これらのバッテリーの一般的なモデル番号は、NP-1、NP-1A、NP-1B でした。VO-8800 は、ソニーが製造したポータブル VO シリーズの最後の製品で、ソレノイド制御のトランスポートを特徴としていました。

Sony BVU ファミリー (Broadcast Video U-matic) には、縦方向および垂直方向の間隔のSMPTE タイム コード、バランス オーディオXLR コネクタ、およびより耐久性の高いトランスポート機能が追加されました。BVU-50 では、現場での録音は可能でしたが再生はできませんでした。BVU-100 では、現場での録音と再生の両方が可能でした。ポータブル レコーダーは、両端にマルチピン コネクタが付いた多芯ケーブルでカメラに接続されました。ケーブルには、双方向のオーディオ、ビデオ、同期、録音のオン/オフ制御、および電源が供給されていました。初期のスタジオおよびすべてのポータブル U-Matic VCR には、テープを挿入してから手動で引き出しを閉じる引き出しタイプのメカニズムがありました (「トップ ローディング」メカニズム)。その後のスタジオ VCR では、ポートの開口部からカセットを受け取り、カセットをトランスポートに引き込んでセットしました (「フロント ローディング」メカニズム)。

一部の U-Matic VCR は、リニア ビデオ編集システム用のカット専用の Sony RM-440 などの外部ビデオ編集コントローラによって制御できます。Sony および他のメーカー (Convergence、Calaway、CMX Systemsなど) は、2 台以上の VCR を制御して同期させ、ビデオのディゾルブやその他のモーション エフェクト、キャラクター ジェネレータ、オーディオ コントローラ、デジタル ビデオ エフェクト(DVE) を統合できる A/B ロール システムを製造しました。

1976年、ソニーはトップローディング式のBVU-200の導入により、下位互換性のあるハイバンドまたはHiバンドの改訂版を発表しました。 ^[14]オリジナルバージョンはローバンドまたはLoバンドとして知られるようになりました。U-matic Hiバンドは、カラー記録システムが改良され、ノイズレベルが低くなりました。BVUはENGやロケ番組の制作で絶大な人気を博し、日常的な制作における16ミリフィルムの終焉を告げました。1990年代初頭までに、ソニーの1 ⁄ 2 インチ（1.3 cm）Betacam SPフォーマットは、企業や予算番組の制作以外ではBVUにほぼ取って代わりました。BVU-870で、ソニーはU-maticの最終改訂版を作成し、記録システムをさらに改良し、Betacamと同じ「SP」サフィックスを付けました。SPの水平解像度は330ラインでした。BVU-800シリーズのY-FM搬送周波数は1.2MHzに上げられ、より広い帯域幅になりました。 BVU-800シリーズにはドルビーオーディオノイズリダクションも追加されました。ソニーのBVU-900シリーズはソニーが製造した最後の放送用U-matic VTRでした。^[15]第1世代のU-matic SPとBeta-SPの録音は区別がつきにくかったが、それにもかかわらず、フォーマットに固有の問題により、U-maticの終焉は明らかでした。

このフォーマットで繰り返し発生していた問題は、回転するビデオドラムヘッドが一時停止したビデオカセットと長時間摩擦することでビデオテープが損傷するというものでした。ドラムがテープから酸化物をこすり落としたり、テープにしわができたりしました。損傷したテープを再生すると、歪んだ映像の水平線がフレーム内に現れ、音声が途切れました。メーカーはこの問題を最小限に抑えるために、回転するヘッドの周りでテープを緩めたり、ヘッドを一時停止モードで一定時間休止させた後に回転を停止するなどの方法を採用しました。^[16]

この形式のビデオ画像には、ヘッドスイッチングノイズという画像の歪みも発生していました。ヘッドスイッチングノイズとは、ビデオフレームの下部のビデオの一部が、大きな部分に対して水平方向に斜めになる画像の歪みです。

この形式では、 NTSCカラー標準の赤色を再現するのが難しく、赤色の画像はスペクトル内の他の色よりもノイズが多くなります。このため、カメラの前に立つタレントは、技術的な欠陥に注目が集まる赤い服を着ないように勧められました。

ある U-matic VCR から別の U-matic VCR にビデオをコピーすると、再生の信頼性が低下し、ヘッド切り替えノイズ、クロマの不鮮明化、クロマノイズのレベルが世代を重ねるごとに増大しました。これらの問題により、ビデオテープ編集者やエンジニアは、この劣化を最小限に抑えるための回避策を講じるようになりました。タイムベース コレクター (TBC) を使用すると、"録画" VCR に送信されるビデオ信号の同期チップ部分を再生成できるため、再生の信頼性が向上しました。"ダブ" ケーブルは、正式には "復調" (または略して "デモド") と呼ばれ、ビデオ回路の一部を迂回して増幅ノイズを最小限に抑える多導体ケーブルでした。^[17]

放送局やポストプロダクション編集局のゲンロックシステムと同期するには、U-Matic VCR にタイム ベース コレクター(TBC) が必要でした。一部の TBC には、ビデオ テープの酸化物ドロップアウトやしわの欠陥を補正するためにビデオ ラインを一時的なデジタル メモリに保持するドロップアウト補正 (DOC) 回路がありましたが、DOC 回路を使用するには複数のケーブルと専門家の調整が必要でした。

U-マチックテープは、VHS、DVD、ポータブルハードドライブが登場する前の時代に、デイリー用の撮影シーンを簡単に運ぶためにも使用されていました。いくつかの映画はこの形式でコピーが残っています。たとえば、 『地獄の黙示録』の最初のラフカット（ 『地獄の黙示録 Redux 』の生バージョン）は、3本のU-マチックカセットで残っています。^[18]

縦方向のオーディオ テープ ヘッドと低速のテープ速度の組み合わせにより、オーディオ品質が低下しました。ソニーは最終的に、オーディオの忠実度を向上させるために、 ドルビー ノイズ低減回路 (ドルビー Cを使用) を実装しました。

2012年の映画『No』は1980年代のチリを舞台にしており、撮影にはU-maticテープが使用された。^[19]

U-matic は、デジタル オーディオデータの保存にも使用されました。1980 年代のほとんどのデジタル オーディオ録音は、Sony PCM-1600、-1610、または -1630 PCM アダプタを介して U-matic テープに記録されました。これらのデバイスは、ステレオ アナログ オーディオを受け取り、それをデジタル化し、ビットから「疑似ビデオ」を生成し、各スキャン ラインに沿って明るい領域と暗い領域として 96 ビット (16 ビット サンプルのステレオ ペア 3 つ) を保存しました (モニター上では、「ビデオ」は振動するチェッカーボード パターンのように見えました)。これは、U-matic レコーダーで記録できました。これは、1980 年代初頭にオーディオコンパクト ディスクのマスタリングに使用された最初のシステムでした。有名なコンパクト ディスクの 44.1 kHz サンプリング レートは、PAL およびモノクロ NTSC ビデオの水平ライン周期とレート、および U-matic の輝度帯域幅の最適計算に基づいています。再生時に、PCM アダプタは明るい領域と暗い領域をビットに戻しました。オーディオ CD のガラス マスターは、PCM-1600 のデジタル出力からフォトレジストまたは染料ポリマーでコーティングされたディスクにレーザーで作成されました。この方法は 1990 年代半ばまで一般的でした。

U-matic は、もはや主流のテレビ番組制作フォーマットとしては使用されていませんが、安価で仕様が明確で耐久性のあるフォーマットとして、長年にわたり人気を博しています。このフォーマットにより、多くの放送局や非放送局が手頃な予算でテレビ番組を制作できるようになり、番組配信や教室での再生などが生まれました。U-matic の人気のピーク時には、ソニー、パナソニック、JVC が U-matic の録画および再生機器を製造し、ビデオ編集コントローラ、タイムベース コレクター、ビデオ制作用家具、再生モニター、カートなど、多くのスピンオフ製品メーカーが製造していました。

世界中の多くのテレビ局には、1970 年代や 1980 年代に録画された素材をアーカイブ再生するための U-matic レコーダーが今も設置されています。たとえば、バージニア州カルペパーにある米国議会図書館は、古いテレビ放送や映画の著作権寄託のアクセス コピーと証明を提供するために、U-matic ビデオの何千ものタイトルを保管しています。

• アブラムソン、アルバート (2003)。テレビの歴史、1942年から2000年。クリストファー・H・スターリングによる序文。ジェファーソン、ノースカロライナ州：マクファーランド。p. 153。ISBN 978-0-7864-1220-4. OCLC  48837571.
• ドナルド、ラルフ、スパン、トーマス (2000)。テレビ制作の基礎。アイオワ州エイムズ：アイオワ州立大学出版局、アイオワ州エイムズ。pp. 188–190。ISBN 9780813827391. OCLC  42667926.

ウィキメディア・コモンズには、 U-Maticに関連するメディアがあります。

• 「ソニーの歴史」。ソニー。2005年3月。2011年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• Sony.com ソニーの歴史年表
• Total Rewind、U-matic VCR、さまざまなソニー U-matic デッキの写真と比較
• ソニーの U-matic ビデオテープ レコーダーに関する米国特許、1971 年出願。
• ソニーの U-matic カセットに関する米国特許、1971 年出願。
• U-matic Palサイト タイプ2 U-matic
• U-matic Pal サイト、履歴
• オリジネーションフォーマットとマシン -実験テレビセンターの 3/4 インチ U-matic 転送
• R-VCR、ビデオテープの歴史 U-matic ページ
• リワインドミュージアム ソニー VO-1600。世界初の VCR。1971 年
• テキサス芸術委員会、ビデオテープ識別および評価ガイド
• U-matic PAL サイトでは、U-matic ビデオ形式に関する情報を提供しています。
• Lab Guy's World 3/4 インチ Umatic VCR
• トランス拡散、テックマーク、ベアードからMPEGへ、マーティン・フェントン著
• tvhistory.tv VCR とホームビデオの歴史