§ 14-1]

Принцип магнитной звукозаписи

электрод НЭ. Колебания диафрагмы вызывают изменения емкости такого конденсатора, вследствие чего в цепи, состоящей из микрофона М, батареи Б и нагрузочного сопротивления R (рис. 13-18) появляется переменная э. д. с. В результате на сопротивлении R создается падение напряжения звуковой частоты, пропорциональное звуковому давлению.

Т| Свойства: очень равномерная

Т . частотная характеристика, невысокая чувствительность, сложные устройства питания, возможны изменения натяжения диафрагмы со временем.

Применение: главным образом для целей акустических измерений.

Угольная система. Под действием энергии звуковых колебаний, воздействующих на мембрану М, изменяется сила сжатия зерен угольного порощка П, вследствие чего изменяется внутреннее сопротивление микрофона (рис. 13-19). Это обстоятельство используется для управления энергией местной батареи Б. В результате в цепи микрофона происходят изменения электрического тока, пропорциональные силе звукового давления.

Свойства: высокая чувствительность, значительная неравномерность частотной характеристики, значительные

Рис. 13-18. Схема включения коиденса-торвого микрофона.

Рис. 13-19. Устройство угольного микрофона.

нелинейные искажения, высокий уровень собственных шумов.

Применение: в проволочной телефонии и для служебных речевых передач. В радиовещании выщел из употребления вследствие своих недостатков, не допускающих высококачественного воспроизведения звука.

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ ЗВУКОЗАПИСЬ

14-1. ПРИНЦИП МАГНИТНОЙ ЗВУКОЗАПИСИ

Записываемые звуковые колебания преобразуются микрофоном М (рис. 14-1) в электрические сигналы. Мощность их повышается усилителем записи УЗ. К выходу последнего подключена головка записи ГЗ, представляющая собой электромагнит, магнитная цепь которого разо-

г- УВ

ГС ГЗ гв

Рис. 14-1. Блок-схема устройства для магнитной звукозаписи.

мкнута с одной стороны диамагнитной прокладкой, образующей так называемую рабочую щель. К рабочей щели прилегает движущийся звуконоситель. Так как магнитное поле над щелью имеет ту же закономерность изменения во времени, что и записываемый звуковой процесс, отдельные фазы последнего фиксируются на звуконосителе в виде различной остаточной намагниченности его участков.

Звуконоситель изготавливается из ферромагнитного материала, способного легко намагничиваться и хорошо сохранять намагниченное состояние. Наиболее распространенным звуконосителем является так называемая магнитная лента, у которой на гибкую основу нанесен ферромагнитный порошок. Невидимый магнитный след, оставляемый на звуконосителе при записи, называется магнитной фонограммой.

Чтобы воспроизвести с помощью магнитной фонограммы записанные звуковые колебания, звуконоситель с той же скоростью, что и при записи, пропускают по воспроизводящей магнитной головке ГВ, схожей по устройству с записывающей. Магнитный поток, исходящий из отдельных участков звуконосителя, замыкается через сердечник головки и возбуждает в ее обмотке электрические колебания, частота которых соответствует частоте записанных звуковых колебаний. Мощность колебаний повышается усилителем воспроизведения УВ, после чего они преобразуются громкоговорителем или телефонными трубками в звук.

Воспроизведение может осуществляться как в процессе записи с незначительным запаздыванием, определяемым расстоянием между записывающей и воспроизводящей головками, так и многократно после ее окончания.

Ненужная запись может быть удалена или, как говорят, стерта со звуконосителя. Для этого служит стирающая магнитная головка ГС, устроенная в общем так же, как и предыдущие головки. Она питается постоянным током или током высокой частоты (40-80 кгч). В первом случае стирание осуществляется доведением всех участков звуков носителя до магнитного насьщения, а во втором - путем их размагничивания.

Чувствительность звуконосителя повышается, а нелинейные искажения становятся меньше, если через обмотку записывающей головки пропускать, кроме тока звуковой частоты, дополнительный ток, называемый током подмагничивання. Различают два режима магнитной записи: посто-янноточный (ПТ), при котором как стирание,так и подмаг-ничивание производятся постоянным током, и высокочастотный (ВЧ), при котором стирание и подмагничивание осуществляются током высокой частоты.

Блок-схема, приведенная на рис. 14-1, соответствует второму случаю. На ней показан генератор высокой

частоты ГВЧ, питающий головки записи и стирания токами одной частоты, но разной силы. /

Постоянноточный режим применяется в аппаратах, предназначенных только для записи речи, так как при нем больще нелинейные искажения и собственные щумы фонограммы, а также при записи очень высоких частот. Высокочастотный режим применяется во всех .аппаратах, рассчитанных на звукозапись высокого качества.

Преимуществами магнитной звукозаписи являются:

1) простота записи, моментальная готовность, возможность контроля качества в процессе самой записи путем одновременного воспроизведения;

2) высокое качество записи (сравнительно несложно записать и воспроизвести диапазон частот 20-20 ООО гц при нелинейных искажениях не более 2% и относительном уровне щумов фонограммы порядка - 65 дб);

3) возможность многократно использовать звуконоситель для записи путем стирания старых записей;

4) возможность многократно воспроизводить фонограмму без снижения качества.

Звукозаписывающие аппараты, использующие магнитную систему записи и ленту, покрытую магнитным порощком, в качестве звуконосителя, получили название магнитофонов. Магнитофон состоит из лентопротяжного механизма и электронной части, содержащей усилители, генератор высокой частоты, индикатор уровня и электропитающее устройство.

Широко распространенной разновидностью магнито- фонов являются диктофоны - аппараты, специально предназначенные для записи речи с целью ее стенографи- . рования.

Магнитная запись может применяться не только для записи звуковых колебаний, но и в более щироком диапазоне частот.

14-2. НОРМЫ НА МАГНИТНУЮ ЗВУКОЗАПИСЬ

Магнитофоны для записи и воспроизведения музыки и речи, использующие узкую магнитную ленту (шириной 6,25 мм), должны отвечать ряду требований, определяемых государственными стандартами: ГОСТ 08088-56 (основные параметры), ГОСТ 7704-55 (кассеты для намотки ленты), ТОСТ 7705-55 (сердечник для намотки ленты).

Магнитофоны делятся на пять групп в зависимости от рабочей скорости движения ленты. Стандартные значения скоростей для четырех групп образованы по закону геометрической убывающей прогрессии путем деления высшей скорости 762 мм/сек соответственно на 2, 4 и 8. Для пятой группы рекомендуется выбирать скорости, отвечающие той же закономерности, т. е. 47,6 mmJcbk; 23,8 мм/сек и т. д.

. В. магнитофонах первой и второй групп лента должна наматываться на сердечники (рис. 14-2) рабочей стороной наружу рулона, а для остальных групп - на кассеты (рис. 14-3) рабочей стороной внутрь рулона. Сердечники изготовляются из стали (штампованные) или литейных сплавов и пластмассы, а кассеты - из дюралюминия или пластмассы.

Направление вращения рулона ленты, сматываемого в магнитофоне при записи и воспроизведении, должно бЫть против часовой стрелки. Выполнение этого требования обязательно для магнитофонов первой и второй групп и желательно для всех остальных^

Для магнитофонов всех групп можно использовать и однодорожечную и двухдорожечную записи. Во втором случае на ленте во взаимно противоположных направлениях записываются две звуковые дорожки (рис. 14-4). Дорожка № 1 записывается первой. Расстояние между краями звуковых дорожек должно быть не менее 0,75 мм. Стирание записи производят на более широком участке ленты; расстояние между краями дорожек стирания должно быть не менее 0,3 мм

Практически в магнитофонах первой и второй групп двухдорожечная запись не используется.

готв.ф5

Рис. 14-2. Сердечник (бобышка) для намотки магнитной ленты.

Рис. 14-3. Кассета для намотки магнитной ленты.

Направление движения ленты

14-4. Расположение двух звуковых дорожек на ленте (вид на ленту со стороны, обратной рабочей).

§ 14-2]

Нормы на магнитную звукозапись

В табл. 14-) приведены основные качественные показатели магнитофонов различных групп. Основные качественные показатели магнитофонов

Таблица 14-1

Неравномерность частотной характеристики сквозного канала

30 60гц

f, 2f Iff,

Частотные характеристики должны укладываться в изображенные поля допусков

Неравномерность частотной характеристики канала воспроизведения по контрольным лентам

50 ЬОгч

10 iSmij.

Отношение уровня шума в сквозном канале к максимальному уровню записи не хуже, дб

Коэффициент гармоник в сквозном канале на частоте 400 гц при максимальном уровне записи и номинальной выходной мощности (напряжении) не более, %

За максимальный уровень записи принимается уровень, соответствующий эффективному значению остаточного потока ленты 100 ммкс для магнитофонов первой

группы и 160 МЯ1КС

для магнитофонов второй, третьей и четвертой групп

Отклонение скорости от номинального значения не более, %

±0,2

±0,2

±2

±2