Общие вопросы

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок

Содержание

Как происходит магнитная запись и воспроизведение звука?[править]

В бытовых магнитофонах используется способ продольной записи, при котором направление записи совпадает с направлением движения носителя записи. При магнитной записи длина волны записи зависит от скорости движения носителя записи. Связь между длиной волны записи К, частотой сиг-валограммы f и поступательной скоростью носителя записи V выражается отношением л=V/f. Если в этой формуле скорость носителя записи выразить в микрометрах в секунду, частоту записи в герцах, то длина волны записи будет выражена в микрометрах.

Теперь в самых общих чертах представим процесс магнитной записи, основанный на способности некоторых материалов намагничиваться, проходя через внешнее магнитное поле, и сохранять свое намагниченное состояние, называемое остаточным намагничиванием, после выхода из этого поля.

Процесс записи звука представляет собой фиксацию его в форме некоторого следа на носителе записи. Этот след называется дорожкой записи, а носитель записи, на котором уже образовалась дорожка записи звука, — фонограммой. При магнитной записи звука изменяется остаточное намагничивание носителя записи, соответствующее уровню записываемых звуковых колебаний.

В магнитофоне — устройстве, предназначенном для магнитной записи и воспроизведении звука, записываемые звуковые колебания, преобразованные в электрический ток звуковой частоты, усиливаются усилителем записи (УЗ) и поступают в специальное устройство, называемое магнитной головкой записи (ГЗ). В сердечнике и около рабочего зазора ГЗ возникает магнитное поле, пропорциональное току, протекающему через обмотку головки. Напряженность и направление магнитного поля при записи изменяются в такт со звуковыми колебаниями. Поэтому различные участки носителя записи — магнитной ленты, равномерно движущейся перед рабочим зазором ГЗ, будут намагничиваться по-разному.

При воспроизведении фонограмма с той же скоростью носителя записи перемещается перед рабочим зазором другой головки, называемой магнитной головкой воспроизведения (ГВ). Так как на разных участках фонограммы остаточная намагниченность имеет различное значение, около рабочего зазора ГВ образуется переменное магнитное поле, которое изменяет магнитный поток в сердечнике ГВ. В результате в обмотке ГВ индуцируется электродвижущая сила (э. д. с), соответствующая изменениям магнитного потока. Это э. д. с. после усиления теперь уже усилителем воспроизведения (УВ) и усилителем мощности (УМ) подводится к громкоговорителю и преобразуется им в звук, являющийся копией записанного.

Как происходит стирание фонограммы?[править]

Когда производится новая запись, старую фонограмму нужно стереть. Для этого по ходу носителя записи перед ГЗ помещают еще одну головку — магнитную головку стирания (ГС). Она питается током ультразвукевой частоты от специального высокочастотного генератора. Около рабочего зазора ГС образуется сильное магнитное поле высокой частоты, спадающее до нуля при удалении от рабочего зазора по ходу движения ленты, которое сначала намагничивает ее рабочий слой до насыщения, а затем размагничивает его.

Почему ток высокочастотного подмагничивания улучшает качество записи?[править]

Когда около рабочего зазора ГЗ движется предварительно размагниченная магнитная лента и по обмотке ГЗ протекает только ток звуковой частоты (ток записи), зависимость намагниченности рабочего слоя от напряженности магнитного поля около рабочего зазора магнитной головки имеет нелинейный характер. На рис. 1 (кривая I) показана получаемая в таких случаях зависимость между остаточной намагниченностью рабочего слоя Jr от действующей на него напряженности магнитного поля Н. Результат записи подводимого к обмотке ГЗ синусоидального сигнала проиллюстрирован на рис. 1 эпюрой остаточной намагниченности Jr, имеющей искажения.

Когда же по обмотке ГЗ протекают одновременно синусоидальные токи записываемого сигнала и высокочастотного подмагничивания и ток подмагничивания имеет надлежащее значение, характеристика остаточной намагниченности рабочего слоя приобретает вид кривой II. При этом характеристика намагня» чивания имеет практически прямолинейный участок, используемый при записи звука, с крутизной, значительно превышающей крутизну соответствующего начального участка кривой намагниченности рабочего слоя при отсутствии тока подмагничивания. В результате не только уменьшаются искажения записываемого сигнала, но и увеличивается отдача магнитной фонограммы (э. д. с. ГВ). Следовательно, при записи звука с высокочастотным подмагничиванием запись низкочастотных колебаний осуществляется на прямолинейном участке динамической характеристики, полученной в результате воздействия высокочастотного подмагничивания на ферромагнитный материал рабочего слоя; сами же высокочастотные колебания при существующих скоростях движения магнитной ленты практически не регистрируются.

Рис. 1. Графическое пояснение процесса записи с высокочастотным подмагничиванием

Обязательно ли колебания тока подмагничивания должны быть синусоидальными?[править]

Нет, не обязательно. Вырабатываемые высокочастотным генератором колебания могут, например, иметь форму треугольных или прямоугольных импульсов, но обязательно должны быть симметричными, ибо асимметрия высочочастотного тока подмагничивания всего в 1% вызывает увеличение шума фонограммы примерно на 4 дБ. Поскольку асимметрия формы сигнала создается только четными гармониками основного колебания, всегда надо стремиться к построению высокочастотного генератора по двухтактной схеме и принять меры к симметрии катушки генератора.

Почему в кассетных магнитофонах используется лента шириной 3,81 мм?[править]

Разработка получившей сейчас широкое распространение так называемой «компакт-кассеты» (магнитофонной кассеты) преследовало цель значительно упростить эксплуатацию бытовых магнитофонов и уменьшить их габаритные размеры. В связи с этим и была использована лента шириной не 6,25, а 3,81 мм (0,15 дюйма). Несмотря на уменьшение ширины, современные магнитные ленты позволяют реализовать высокие качественные показатели магнитофонов.

В разных изданиях указаны различные размеры дорожек записи для кассетного магнитофона. Какими они должны быть в действительности?[править]

Если смотреть на магнитную ленту со стороны рабочего слоя, то размеры и расположение дорожек записи в кассетном магнитофоне должно соответствовать рис. 2, ГОСТ 24863 — 81.

Рис. 2. Расположение и размеры дорожек записи кассетного магнитофона

Как видно из рисунка, на каждой половине ленты в одном направлении расположены две дорожки, которые при стереофонической записи соответствуют левому и правому каналам, а при монофонической ширина дорожки равна их сумме и промежутку между ними. Следовательно, при монофонической записи получается такое же общее время звучания, как и при стереофонической, что можно считать недостатком данного типа фонограммы. Расположение дорожек у кассетных магнитофонов иное, чем у катушечных, так как дорожки левого и правого каналов расположены рядом, а не через одну. Такое расположение дорожек обеспечивает равную громкость при воспроизведении монофонических и стереофонических записей, хотя и создает малое переходное затухание между каналами.

При стереофонической записи дорожки 1 и 4 должны содержать информацию, воспроизводимую через левый (глядя от слушателя) громкоговоритель, а дорожки 2 и 3 — через правый.

Почему в стереофонических кассетных магнитофонах принято расположение дорожек записи, отличное от расположения в катушечных магнитофонах?[править]

В стереофонических кассетных магнитофонах расположение дорожек записи принято такое же, как и в профессиональной аппаратуре, т. е. дорожки левого и правого каналов расположены рядом. Такое расположение дорожек имеет свои преимущества: используется та же стирающая головка, что и в монофоническом магнитофоне; не требуется переключатель дорожек; для монофонического воспроизведения может быть использована головка монофонического магнитофона. Но при таком расположении дорожек и построении стереофонических магнитофонов четырехдорожечная монофоническая запись становится труднодоступной, так как в процессе записи ГС стирает фонограммы с обеих дорожек одновременно. Поэтому четырехдорожечная монофоническая запись возможна только на предварительно размагниченную ленту.

Как в кассетных стереофонических магнитофонах обеспечивается совместимость с монофоническими фонограммами?[править]

В стереофонических кассетных магнитофонах совместимость с монофоническими фонограммами обеспечивается за счет синфазности стереофонических каналов магнитофона от магнитной головки до громкоговорителя. Тогда для принятого расположения дорожек записи (рис. 2), где дорожка монофонической записи перекрывает обе стереофонические дорожки, записанные в одном направлении монофонические фонограммы возможно прослушивать на стереофоническом магнитофоне, а стереофонические — на монофоническом, конечно, и в том и в другом случае только в монофоническом воспроизведении.

От чего зависит время звучания кассетного магнитофона?[править]

При использовании магнитофонной кассеты, габаритные размеры которой ограничены и регламентируются стандартом, время звучания магнитофона зависит от количества ленты в кассете. В свою очередь, количество ленты зависит от ее толщины. В настоящее время получили распространение кассеты с общим временем звучания 60, 90 и 120 мин, в которых используется маг-яитная лента толщиной соответственно 18, 12 и 9 мкм.

Какие магнитные ленты используются в современных отечественных магнитофонах?[править]

В современных катушечных магнитофонах используют магнитные яенты типов А4309-6Б и А4409-6Б. Для кассетных магнитофонов выпускаются магнитные ленты А4205-ЗБ и А4212-ЗБ. Рабочий слой первых трех лет изготовлен из гамма-окисла железа, а последней — из двуокиси хрома.

Для регулировки электрических параметров магнитофонов используются магнитные ленты А4310-6Б и А4206-ЗБ, которые отличаются от предыдущих улучшенными свойствами.

Как расшифровать обозначение магнитных лент?[править]

Регламентированное стандартом обозначение магнитной ленты состоят из пяти элементов. Первый элемент — буквенный индекс показывает назначение ленты: А обозначает звукозапись, Т — видеозапись, И — точная запись.

Второй элемент — цифровой индекс, обозначающий материал основы ленты. Здесь цифра и — диацетилцеллюлоза, 3 — триацетилцеллюлоза и 4 — полиэти-лентерефталат (лавсан). Третий элемент — цифровой индекс, характеризующий приближенную толщину ленты: 0 — до 10 мкм, 1 — 10-15 мкм, 2 — 15-20 мкм, 3 — 20-30 мкм, 4 — 304-40 мкм, 5 — 40-г-бО мкм, 6 — 50-J-60 мкм. Двухзначная цифра, стоящая дальше, показывает порядковый номер разработки. Кроме этого, через дефис цифрой указывают (округленно) номинальную ширину ленты в миллиметрах и буквой дополнительное обозначение ее предпочтительного использования. Здесь буква Б означает, что лента предназначена для бытовой аппаратуры, Р — для радиовещания, П — перфорированная лента и т. д. Так, обозначение ленты А4309-6Б расшифровывается следующим образом: лента для звукозаписи, на лавсановой основе, толщиной 27 мкм, шириной 6,25 мм, девятая технологическая разработка, предназначена для использования в бытовой аппаратуре.

Чем магнитная лента с рабочим слоем из двуокиси хрома отличается от ленты с рабочим слоем из гамма-окисла железа?[править]

Магнитная лента с рабочим слоем из двуокиси хрома или, как ее еще называют, «хромдиоксидная» относится к высококоэрцитивным лентам. Магнитный порошок двуокиси хрома состоит из однородных игольчатых частиц и обладает почти вдвое большим коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса, чем порошок гамма-окисла железа. В связи с этим при одинаковой объемной концентрации магнитного порошка в рабочем слое ленты на основе двуокиси хрома имеют лучшие характеристики: меньшие модуляционный шум и коэффициент нелинейных искажений. Динамический диапазон магнитофонов с использованием хромдиоксидной ленты может достигать 58 — 62 дБ без применения системы шумопонижения. Следует помнить, что коррекция амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в области верхних звуковых частот для лент с рабочими слоями из двуокиси хрома и гамма-окисла железа разная.

Верно ли, что магнитная лента с рабочим слоем из двуокиси хрома быстрее изнашивает магнитные головки с сердечником из пермаллоя?[править]

Действительно, хромдиоксидный рабочий слой обладает более высокой твердостью, чем гамма-окисла железа и оказывает повышенное абразивное действие на головку. С одной стороны, более высокая твердость его позволяет добиваться идеального полирования с более высокой гладкостью, чем у гамма-окисла железа. Кроме этого, надо принимать во внимание так называемый период приработки, в течение которого абразивность ленты проявляется наибольшим образом, после чего абразивность резко снижается (рабочая поверхность ленты как бы полируется) и дальнейший износ сердечника головки происходит очень медленно.

Проведенные испытания различных лент показали, что если для лент с рабочим слоем из гамма-окисла железа период приработки продолжается 5 — 7 проходов ленты длиной 525 м, то у хромдиоксидной ленты он обычно прекращается уже после второго прохода. Поэтому магнитная лента с рабочим слоем из двуокиси хрома, имеющая большую степень начальной полировки, при скорости движения 4,76 см/с изнашивает сердечник головки ничуть не боль-же, чем лента с рабочим слоем из гамма-окисла железа.

Чтобы уменьшить абразивность ленты, можно искусственно провести ее приработку. Для этого надо взять полоску из стали марки 20 — 40 шириной 3,5 мм, хорошо отжечь ее, согнуть по корпусу универсальной головки, наклеить внутри кусочек байки и, надев полоску на головку, провести несколько проходов ленты в обоих направлениях. После этого абразивность ленты заметно снижается.

Можно ли ленту с рабочим слоем из двуокиси хрома использовать в магнитофонах, рассчитанных на работу с лентой, рабочий слой которой из гамма-окисла железа?[править]

Хромдиоксидная лента требует больших токов подмагничивания и стирания, а также увеличенного тока записи и измененной коррекции АЧХ в высокочастотной части рабочего диапазона по сравнению с лентой с рабочие слоем из гамма-окисла железа. Чтобы магнитофон мог работать с лентами, рабочие слои которых выполнены из разных магнитных порошков, в схему вво» дят переключатель, изменяющий при переходе с одной ленты на другую токи записи, подмагничивания и стирания, а также изменяющий коррекцию АЧХ. В некоторых простых магнитофонах такой переключатель изменяет только токв подмагничивания и стирания, что не позволяет использовать все положительные свойства хромдиоксидной ленты. В магнитофонах, не имеющих такого переключателя, пользоваться хромдиоксидной лентой нецелесообразно.

Существуют ли еще какие-либо магнитные ленты повышенного качества?[править]

Тенденция улучшения качественных показателей кассетных магнитофонов потребовала создания лент, способных при низкой скорости движения обеспечивать высокие параметры аппаратов. Одной из первых таких лент была лента с рабочим слоем из порошка гамма-окисла железа более мелкозернистой структуры, имеющая улучшенную полировжу рабочей поверхности. 3а счет лучшего прилегания ленты к головке и более мелкой структуры порошка рабочего слоя динамический диапазон фонограммы на такой ленте на 2 — 4 дБ лучше, чем на обычной. Лучше на ней записываются и воспроизводятся верхние звуковые частоты, что еще более повышает качество фонограммы. (Зарубежные кассеты с такой лентой снабжались надписью «Low noise» — малый шум). Добавим еще, что ее использование целесообразно только в кассетных магнитофонах при низкой скорости движения, а твердость поверхности рабочего слоя позволяет добиться почти идеального его полирования и, следовательно, лучшего прилегания к головке и большей отдачи на высоких частотах.

Сравнительно недавно получила распространение лента с рабочим слоем из гамма-окисла железа с присадкой кобальта, которую называют кобаль--тированной. Основное преимущество такой ленты — более высокий уровень записи. При ее использовании становится возможным увеличить намагниченность ленты от 250 до 320 нВб/м в катушечных магнитофонах и от 160 до 250 нВб/м — в кассетных. К таким лентам относятся и отечественные ленты типов А4309-6Б, А4409-6Б и А4205-ЗБ.

Одной из разновидностей лент с рабочим слоем из гамма-окисла железа является лента, способная обеспечить повышенный динамический диапазон фонограммы и несколько больший уровень записи высоких частот. Улучшение параметров ленты достигнуто за счет уменьшения размеров феррочастиц рабочего слоя (0,4 мкм вместо 1 мкм в обычной ленте), высокой плотности и равномерного распределения их в рабочем слое. За рубежом такая лента получила название «Super Dynamic» (SD).

Последняя новинка — так называемая «металлическая» лента, рабочий слой одного из вариантов которой выполнен на основе порошкообразного чистого железа. «Металлическая» лента имеет более высокую коэрцитивную силу, чем хромдиоксидная, и требует еще больших токов подмагничивания и стирания. Так, например, для такой ленты ток подмагничивания должен быть примерно на 6 дБ больше, чем для хромдиоксидной, и на 9 дБ больше, чем для ленты с рабочим слоем из гамма-окисла железа. Для «металлической» ленты при скорости движения 4,76 см/с уровень намагниченности на частоте 12 кГц практически на 12 дБ выше, чем для обычной ленты. Отечественная промышленность пока что такой ленты не выпускает.

Влияет ли скорость движения магнитной ленты на качество записи (воспроизведения)?[править]

Да, влияет. Чтобы объяснить это, надо вспомнить, что длина волны записи К прямо пропорциональна поступательной скорости V носителя записи ленты и обратно пропорциональна частоте записи f (см. с. 4). Следует также напомнить, что э. д. с. головки воспроизведения зависит от длины волны записанных колебаний и уменьшается по мере приближения длины волны записи к эффективной ширине рабочего зазора головки, а когда длина волны записи станет равна ширине рабочего зазора — э. д. с. головки воспроизведения будет равна нулю. Это явление носит название «щелевых потерь» и описывается так называемой «щелевой функцией».

Практически установлено, что минимальная длина волны эффективно воспроизводимых колебаний должна быть в два раза больше эффективной ширины рабочего зазора ГВ. Поясним это примером. Допустим, мы имеем магнитофон со скоростью движения ленты 9,53 см/с, в котором установлена ГВ с геометрической шириной рабочего зазора 3 мкм. Так как эффективная ширина рабочего зазора l обычно на 20 — 25% больше геометрической ширины, то l=3-1,25=3,75 мкм. Заменяя длину волны записи удвоенной эффективной шириной рабочего зазора, определим верхнюю частоту рабочего диапазона f= =V/2l=95 300/7,5=12 707 Гц. Такой примерно верхний предел рабочего диапазона частот (12500 Гц) установлен нормативными документами. При тех же условиях на скорости 19,05 см/с возможна запись и воспроизведение частот до 25400 Гц, а на скорости 4,76 см/с — до 6347 Гц. Надо учитывать и то обстоятельство, что по мере улучшения качественных показателей лент и магнитных головок рабочий диапазон записываемых и воспроизводимых частот непрерывно расширяется.

Известно, что рабочий зазор магнитной головки характеризуется его шириной, глубиной и длиной. А каково влияние глубины и длины рабочего зазора на запись и воспроизведение звука?[править]

Влияние глубины и длины рабочего зазора (о влиянии ширины рассказано в предыдущем ответе) магнитной головки (рис. 3) не столь явно и зачастую не учитывается, так как радиолюбители пользуются готовыми голов-ками с известными параметрами.

Длина рабочего зазора, или, что то же самое, ширина сердечника головки, определяется шириной дорожки записи. Использование в современных магнитофонах четырехдорожечной записи привело к уменьшению ширины сердечника до 1 и 0,66 мм при ширине магнитной ленты соответственно 6,25 и 3,81 мм, а это, в свою очередь, отразилось на остаточном магнитном потоке фонограммы, понизив его по сравнению с двухдорожечной записью. В этих условиях: уменьшение ширины рабочего зазора приводит к ухудшению отношения сигналшум и снижению динамического диапазона фонограммы. Один из путей борьбы с этим — повышение эффективности ГЗ и отдачи ГВ за счет уменьшения глубины рабочего зазора.

Рис. 3. Рабочий зазор магнитной головки и его параметры

Эффективность ГЗ определяется сечением сердечника в зоне рабочего зазора головни. Чем меньше сечение сердечника, тем выше эффективность ГЗ, которая определяет ток записи, необходимый для создания около рабочего зазора ГЗ требуемого магнитного поля записи. С повышением эффективности ГЗ ток записи может быть снижен, что важно для магнитофонов с питанием от автономных источников тока и особенно кассетных магнитофонов..

Отдача ГВ — это э. д. с., индуцируемая в обмотке при воспроизведении фонограммы. Электродвижущая сила ГВ пропорциональна скорости изменения магнитного потока в сердечнике ГВ и зависит от остаточного магнитного потока фонограммы и параметров магнитной цепи ГВ. Для эффективного замыкания магнитного потока фонограммы через сердечник ГВ, а не через рабочий-зазор необходимо, чтобы магнитное сопротивление рабочего зазора ГВ было значительно больше сопротивления сердечника. При заданной ширине рабочего зазора это достигается уменьшением его глубины. В современных ГВ и ГУ катушечных магнитофонов глубина достигает 0,15 — 0,25 мм, а в кассетных« — около 0,1 мм.

Уменьшение глубины зазора влечет за собой уменьшение долговечности головки из-за стирания рабочей поверхности головки рабочим слоем магнитной ленты. Однако современные ленты с основой из полиэтилентерефталата и высокой степенью полировки рабочей поверхности позволяют строить лентопротяжные механизмы с силой прижима ленты к головке около 4 — 6 Н (400 — 600 г) в катушечных магнитофонах и около 2 Н (200 г) — в кассетных и получать долговечность головки до 1000 ч и более.

Чем вызвано увеличение номинального значения магнитного потока короткого замыкания до 320 нВб/м в катушечных магнитофонах и до 250 нВб/м в кассетных?[править]

Поток короткого замыкания фонограммы характеризует количествен» но полезный эффект записи и представляет собой магнитный поток через сердечник ГВ с нулевым магнитным сопротивлением. Нормированное значение уровня записи называется номинальным. Нетрудно показать, что уровень записи в этих условиях в большой степени зависит от качества магнитной ленты. С появлением магнитных лент с улучшенными свойствами и особенно вы« сококоэрцитивных лент уровень записи может быть увеличен. Внедрение новых магнитных лент типов А4409-6Б и А4205-ЗБ позволило увеличить номинальное значение потока короткого замыкания до 320 нВб/м для скорости 19,05 см/с в катушечных магнитофонах и до 250 нВб/м — для скорости 4,76 см/с в кассетных. Это позволяет разработчикам магнитофонов расширить динамический диапазон записи, уменьшить коэффициент нелинейных искажений и улучшить ряд других параметров магнитофона.

Какие еще требования предъявляются к магнитным лентам?[править]

В современных магнитофонах, когда ширина дорожки записи стала меньше 1 мм, а геометрическая ширина рабочего зазора головки приближается к 1 мкм, для достижения высококачественных показателей должна использоваться магнитная лента, позволяющая обеспечить наилучший контакт между рабочим слоем ленты и головкой.

Для обеспечения этого необходима высокая эластичность материала основы ленты. Все вновь разрабатываемые ленты, особенно для кассетных магнитофонов, изготавливают поэтому с основой из полиэтилентерефталата (торговое название «лавсан»). Такую основу имеют новые ленты типов А4309-6Б, А4409-6Б, А4205-ЗБ и др.

Другая особенность лент заключается в высокой степени полирования рабочего слоя. При хорошо отполированной поверхности рабочего слоя заметно улучшается контакт между лентой и головкой, уменьшается износ головок, улучшаются запись и воспроизведение верхних частот из-за уменьшения контактных потерь, а также повышается отношение сигнал-шум.

Еще одно специфическое качество — отсутствие дефектов рабочего слоя. Известно, что собственный шум ленты определяется составом, равномерностью и однородностью магнитного материала рабочего слоя. Попадание в рабочий слой посторонних вкраплений или появление в нем микропузырьков приводит к выпадению сигнала и, как следствие, — к потере информации. Это особенно заметно на музыкальных записях.

Что должен показывать индикатор уровня сигнала?[править]

В бытовой аппаратуре магнитной записи звука с помощью встроениого индикатора осуществляется постоянный контроль за уровнем сигнала, подаваемого на запись. Так как большинство магнитофонов имеют универсальный усилитель, индикатор уровня сигнала включают на его выходе. При разДельных усилителях записи и воспроизведения и раздельных головках встроенные индикаторы позволяют контролировать как сигнал, подаваемый на запись, так и уже записанный сигнал, осуществляя тем самым контроль сквозного канала. При этих условиях индикатор должен показывать средние значения контролируемых сигналов, причем максимально допустимый сигнал должен соответствовать номинальному уровню записи.

Следует, однако, отметить, что транзисторные устройства (особенно при Низком напряжении питания) и магнитная лента чувствительны к превышению номинального уровня сигнала. Так, превышение номинального уровня записи т сигнала в УЗ приводит к увеличению нелинейных искажений. Это заставляет к индикатору средних значений добавлять еще и пиковый индикатор, реагирующий на кратковременные превышения уровня сигнала.

Какие основные параметры характеризуют работу индикатора уровня сигнала?[править]

Таких параметров два: время интеграции и время обратного хода. За время интеграции принимают длительность одиночного радиоимпульса, при котором сектора электронного индикатора устанавливаются в номинальное положение или указатель стрелочного прибора доходит до 80% шкалы, показывая уровень на 2 дБ ниже значения на непрерывном гармоническом сигнале той же частоты и амплитуды.

В соответствии с ГОСТ 24863 — 81 время интеграции стрелочного индикатора средних значений может быть от 60 до 360 мс. Для магнитофонов высшей и I групп сложности предпочтительно применение индикатора средних значений с временем интеграции 150 — 250 мс. Использование такого индикатора предполагает применение и индикатора перегрузки (пикового индикатора) с временем интеграции не более 10 мс или квазипикового индикатора с временем интеграции до 20 мс.

За время обратного хода принимают длительность возврата в первоначальное положение секторов или стрелки индикатора при снятии сигнала.

По тому же ГОСТ время обратного хода указателя индикатора средних значений должно быть 1 — 2,5 с, причем для магнитофонов высшего и I классов предпочтение должно быть отдано индикатору с временем обратного хода 150 — 250 мс. Для индикатора квазипиковых значений уровня сигнала время обратного хода может быть 1 — 5 с.

Почему для стрелочного индикатора в качестве номинального значения показаний принято отклонение стрелки на 80% ( — 2 дБ) от уровня сигнала (0 дБ)?[править]

Работа стрелочного прибора характеризуется параметром, называемыми временем установления. Он показывает, за какой отрезок времени стрелка прибора преодолевает свою инертность и достигает отклонения, соответствующего определенной части уровня сигнала. Иначе говоря, время установления определяет запаздывание, с которым сигнал отображается на индикаторе. Это время должно быть в пределах 100 — 200 мс и установлено исходя из субъективного восприятия движения стрелки. Оно учитывает требование к отклонению стрелки на 80% ( — 2 дБ) от номинального значения сигнала.

Какие еще требования предъявляют к индикатору уровня сигнала?[править]

Помимо динамических характеристик важным требованием, предъявляемым к индикатору уровня сигнала, является равномерность его АЧХ во всем рабочем диапазоне частот.

Немаловажное значение имеет и шкала прибора. Дело в том, что современные магнитофоны имеют достаточно большой динамический диапазон записываемых сигналов (не менее 40 дБ) и этот диапазон должна отображать шкала индикатора. Для этого она должна иметь логарифмический масштаб и быть проградуирована в децибелах. Только при этом условии будут индуцироваться как слабые, так и сильные сигналы. Так как шкала индикатора показывает и превышение номинального уровня сигнала, то общий динамический диапазон, отображаемый шкалой индикатора, составляет около 43 — 46 дБ.

Еще одно требование заключается в отображении кратковременных пиков сигнала с большими амплитудами, т. е. индикатор должен точно следовать за всеми быстрыми изменениями сигнала. Для этого необходимо дополнить индикатор средних значений квазипиковым индикатором либо использовать электронно-оптический индикатор, например люминесцентный.

В современных магнитофонах применяют индикаторы не только для контроля сигнала, подаваемого на запись, но и для контроля сигнала в канале воспроизведения. В последнем случае на индикатор должны влиять разница в чувствительности лент, смена головки записи и изменение подмагничивания. Здесь также важны индикация кратковременных пиков с большой амплитудой и изменение показаний индикатора при переходе потока короткого замыкания с 320 на 250 нВб/м при изменении скорости- движения ленты в катушечном магнитофоне.

И, наконец, последнее требование. Так как в некоторых кассетных магнитофонах предусмотрена возможность использования лент с рабочим слоем из гамма-окисла железа и двуокиси хрома, то переключатель, изменяющий токи записи и подмагничивания при переходе с одной ленты на другую, должен изменять и показания индикатора, ибо при записи на хромдиоксидную ленту допустим более высокий уровень сигнала и он не должен отображаться как перегрузка (перемодуляция).

Сколько индикаторов должно быть в стереомагнитофоне?[править]

Количество индикаторов в -стереофоническом магнитофоне не регламентируется. Однако в некоторых нормативных документах в качестве дополнительной функции предусмотрена возможность индикации сигнала в каждом канале в отдельности. Но при этом подчеркнуто, что при использовании двух индикаторов уровня сигнала должно обеспечиваться синхронное регулирование уровня записи. Следовательно, стереофонический магнитофон может иметь один индикатор уровня записи, реагирующий на превышение уровня сигнала в любом из каналов, и переключатель для сравнительного определения уровня сигнала по каждому каналу. Но стереофонический магнитофон может иметь и два индикатора, работающих каждый в своем канале. В этом случае при стереофонической записи регуляторы уровня записи, если они раздельны по каналам, обязательно должны объединяться и работать синхронно, т. е. спариваться.

Что означает выражение «взвешенное напряжение шумов»?[править]

Взвешенным напряжением шумов называют эффективное значение выходного напряжения, измеренного на линейном выходе магнитофона при отсутствии полезного сигнала с фильтром субъективного восприятия (кривая А, рекомендуемая МЗК). Взвешивающий фильтр с АЧХ вида А имеет минимальное ослабление (0 дБ) на частоте 1000 Гц; на частоте 20 Гц ослабление достигает — 50,5 дБ, а на частоте 20 000 Гц — 9,3 дБ.

Что означает относительный уровень паразитных сигналов?[править]

За относительный уровень паразитных сигналов при воспроизведении принимается отношение паразитного сигнала в режиме «паузы» к сигналу, соответствующему 3% гармонических искажений. Эффективное напряжение помех и паразитных сигналов измеряется на линейном выходе магнитофона пр» отсутствии полезного сигнала с использованием взвешивающего фильтра, обладающего АЧХ с кривой типа А или С. Фильтр с АЧХ вида С на частотах 22 — 22 600 Гц не имеет затухания, на частотах 8 и 64 000 Гц затухания составляют — 40 дБ и на частотах 4 и 120 000 Гц — £0 дБ.

Что в общем случае надо сделать для переделки двухдорожечного магнитофона в четырехдорожечный?[править]

При переделке двухдорожечного магнитофона в четырехдорожечный надо прежде всего заменить универсальную (ГУ) и стирающую ГС головки соответствующими блоками головок и ввести переключатель дорожек записи (воспроизведения). Кроме этого, следует добавить элементы для раздельной по головкам установки токов записи и подмагничивания. Следует иметь в виду, что при переходе с двухдорожечной записи (воспроизведения) на четырех-дорожечную остаточный магнитный поток магнитной ленты уменьшается примерно в 2,5 раза из-за уменьшения ширины дорожки записи с 2,5 на 1 мм. Поэтому при такой переделке магнитофона нужно будет повысить усиление предварительного усилителя в 2,5 — 3,5 раза.

В некоторых магнитофонах («Айдас-9М», «Дайна» и др.) обмотка стирающей головки использована в качестве индуктивности контура высокочастотного генератора тока стирания и подмагничивания (ГСП). При переделке таких магнитофонов потребуется изменить и схему ГСП, введя в нее самостоятельный высокочастотный трансформатор.

Переделка магнитофона из двухдорожечного в четырехдорожечный потребует заново отрегулировать АЧХ каналов записи и воспроизведения, а также установки вновь токов записи, подмагничивания и стирания в соответствии с параметрами установленных блоков головок.

Что в общем случае надо сделать для переделки катушечного монофонического магнитофона в стереофонический?[править]

Прежде всего, при переделке катушечного монофонического магнитофона в стереофонический необходимо добавить второй идентичный предварительный (а иногда и оконечный) усилитель. Если до переделки магнитофон был двухдорожечным, то имеющиеся в нем головки надо заменить блоками головок (см. с. 15). Переключатель дорожек стереофонического магнитофона должен иметь возможность одновременного подключения головок блока к предварительным усилителям в стереофоническом режиме и подключения эквивалентов стирающих головок в монофоническом режиме.

Имеющийся в магнитофоне усилитель обычно используют в левом канале стереофонического тракта и при регулировке принимают за образец, по которому регулируют вновь вводимый усилитель, используемый в правом канале стереофонического тракта.

Кроме этого, следует иметь в виду, что при переделке двухдорожечного магнитофона, построенного на радиолампах, и использовании низкоомного блока ГУ усиление имеющегося и вновь вводимого усилителей должно быть повышено. Это вызвано, во-первых, изменением ширины дорожки записи (воспроизведения) и, во-вторых, тем, что низкоомные блоки ГУ требуют больших на порядок токов записи и подмагничивания, а использование блока ГС с ферритовыми головками требует увеличения мощности ГСП.

Что в общем случае надо сделать для изменения скорости движения ленты в катушечном магнитофоне?[править]

При изменении скорости движения ленты в катушечном магнитофоне следует изменить диаметр насадки на валу электродвигателя и постоянные времени цепей предыскажений и коррекции в усилителях записи и воспроизведения. При этом надо иметь в виду, что T1 для скорости 19,05 см/с равно 50*10-6 с, для скорости 9,53 см/с 90*10-8 с, для скорости 4,76 см/с и ленты с рабочим слоем из гамма-окисла железа 120*10-6 с, а для высококоэрцитивных лент, например с рабочим слоем из двуокиси хрома 70*10-6 с; Т2 для всех скоростей движения ленты должно быть 3180*10-6 с. Кроме того, надо учитывать, что при изменении скорости движения ленты изменяется рабочий диапазон частот магнитофона, а это может потребовать установки новых токов записи и подмагничивания. В некоторых случаях может потребоваться и замена ГС или блока ГС. Тогда придется установить вновь и токи стирания.

Изменение скорости движения ленты в катушечном магнитофоне может быть произведено как механическим, так и электрическим путем. В магнитофонах средней группы сложности изменение скорости движения ленты, как правило, производится механическим путем — перестановкой промежуточного ролика или пассика с одной ступени насадки на валу электродвигателя на другую.

В магнитофонах высшей группы сложности используется преимущественно электронное управление изменением скорости движения ленты на основе системы автоматической регулировки.

Применявшийся ранее способ изменения скорости движения ленты с помощью переключения числа пар полюсов асинхронного электродвигателя я изменения частоты вращения его вала из-за разного по величине «проскальзывания» не обеспечивает деления частоты вращения вала строго в два раза. Применение же синхронного гистерезисного электродвигателя, позволяющего электрическим путем строго в два раза изменять частоту вращения вала, увеличивает габаритные размеры и массу аппарата.

В кассетных магнитофонах из-за сложности выполнения механического переключения скорости движения ленты используют только электрическое управление частотой вращения вала электродвигателя.