§ 14-19]

Магнитная запись инфразвуковых сигналов

отдельных головок или отрегулировать усилители воспроизведения так, что более отдаленные головки будут воспроизводить слабее. При каждом выключении источника звука на выходе устройства будет наблюдаться постепенное спадание уровня сигнала, что является достаточно полной

имитацией ревербе-

Вб/ход

>

Т

Точность имитации тем больше, чем больше число головок воспроизведения и меньше время пробега между соседними головками.

Описанное устройство называется магнитным ревербератором.

Ревербератор включается параллельно основному каналу звукоуснления [через регуля-тср, с помощью которого можно изменять реверберацию звука на выходе (рис. 14-66). Работа ревербератора улучшается, если сигналы, воспроизводимые некоторыми из его головок, вновь записывать на ленту (рис. 14-67). Этим имитируется многократное отражение звуковых волн, имеющее место в реальных помещениях.

Магнитный ревербератор

Рнс. 14-66. Схема включения ревербератора в канал звукоусиления.

этого ВО Время записи часть выходного напряжения магнитофона подается на его вход (рис. 14-68). Удовлетворительные результаты получаются при скоростях ленты не менее 19 см1сек и расстоянии между головками не более 4 см. В противном случае вместо плавно затухающего послезвучания слышны раздельные эхо-сигналы.

14-18. МАГНИТНАЯ ЗАПИСЬ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ

Запись сигналов в диапазоне 20-150 кгц имеет следующие особенности.

Скорость ленты выбирают порядка 1,5-2 м!сек, ширину фонограммы снижают до 2,5-4 мм, сердечники головок склеивают нз тонких пластин (50-80 мк), изготовленных из материала с малыми потерями (например НХС-50). Рабочие щели головок должны иметь ширину 3-4 мк. Обмотки головок выполняют с небольшим числом витков тонкой проволоки, чтобы собственная резонансная частота была не ниже 0,5 Мщ.

В качестве носителя записи следует применять ленту типа 2, предварительно отшлифованную, или типа 6. Натя-жение ленты во время рабочего хода должно быть ие менее 80 г при угле огибания головок порядка 165°. В лентопротяжном механизме с помощью направляющих роликов должно быть обеспечено стабильное направление движения ленты, свободное от перекосов.

При допустимом Относительном уровне собственных шумов порядка -20 дб можно применять постояииоточный режим записи. Постоянный ток стйрання подбирают равным рекомендованному для этой же головки амплитудному значению тока высокой частоты, а направление тока подмагничивання выбирают таким, при котором получается иаи-

гс ГЗ

Рис. 14-67. Блок-схема

ГВ2 ГВз ГВ

более совершенного магнитного ревербератора.

3 - усилитель

/ - разделительный усилитель; 2 - регулятор уровня;

воспроизведения; - усилитель записи.

Рис. 14-69. Влияние величины постоянного тока подмагничивання на форму выходного сигнала.

а - при недостаточном псздмагничи^ваиии; б - при нормальном подмагничиванйи.

На этом же принципе можно осуществить простейшую искусственную реверберацию в любом магнитофоне, имеющем раздельные каналы записи и воспроизведения. Для

выход

Рис. 14-68. Блок-схема осуществления искусственной реверберации в магнитофоне с раздельными каналами записи и воспроизведения.

большая отдача ленты. Окончательно величину тока устанавливают по пропаданию искажения формы выходного напряжения на самой низкой частоте рабочего диапазона. Возможна запись и на предварительно размагниченной ленте. Влияние подмагничивання в этом случае показано на рис. 14-69.

Если необходимо большее отношение сигнал/шум, то прибегают к высокочастотному режиму записи. Частота подмагничивання должна быть не менее 500 кгц (во избе- жание биений с гармониками ультразвукового сигнала). Стирание ленты в этом случае (предварительное) производится с помощью электромагнита, питаемого от сети переменного тока или (во время записи) ферритовой стирающей головкой. Частота тока стирания та же. что и тока подмагничивання.

14-19. МАГНИТНАЯ ЗАПИСЬ ИНФРАЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ

Инфразвуковые сигналы ниже 20-30 гц не могут быть практически воспроизведены обычным путем с магнитного носители записи из-за незначительной э. д. с. индукции

при медленных изменениях магнитного потока. Поэтому, прибегают к следующим особым методам.

1. На носитель записывается вспомогательное колебание звуковой частоты, модулируемое по частоте инфра-звуковым сигналом. Запись и воспроизведение производятся, как в обычном магнитофоне. Воспроизведенный частотно-модулированный сигнал усиливается, ограничивается, детектируется и фильтруется, после чего получается исходный инфразвуковой сигнал (рис. 14-70).

е

Д g 7

ГЗ гв

Рис. 14-70. Блок-схема аппарата для магнитной записи инфразвуковых колебаний.

/ - модулируемый генератор; 2 - ограничитель; 3 - усилитель записи; 4 - усилитель воспроизведения; 5 - ограничитель; 6 - частотный детектор; 7 - усилитель инфразвуКовых колебаний.

На рис. 14-71 приведена схема модулируемого генератора пилообразных колебаний, широко используемого для такой записи. Несущая частота генератора зависит от величин i?iCj. Она выбирается в пределах 500-5ОООгц и должна быть в 10 раз больще наивысшей инфразвуковой частоты.

/?7 0,15

вон 41-

4700 75н

-tZ40e

(инфразвук)

ЧМ колебание (сопротивление нагрузки =5 0,5мом)

Рис. 14-71. Схема модулируемого генератора пилообразных колебаний.

Схема частотного детектора, используемого при воспроизведении, показана на .рис. 14-72.

2. При втором методе запись инфразвукового сигнала производится без .преобразования, как в обычном магнитофоне, но для воспроизведения используют особые устройства, чувствительные не к скорости изменения магнитного потока (как обычная магнитная головка), а к его величине. Такими устройствами являются потокочувстви-тельная магнитная головка и специальная электроннолучевая трубка, вставляемая внутрь магнитной головки.

В потокочувствительной магнитной головке магнитный поток модулируется за счет периодического шунтирования

ЧМсигиал 0-

=====

ИнфрсзеукаеаВ сигнал

вращающимся якорем переднего или заднего зазора (рис. 14-73). Огибающая возбуждаемой в обмотке э. д. с. представляет собой инфразвуковой сигнал, который может быть выделен после детектирования и фильтрования. Модуляция магнитного потока может производиться также за счет изменения магнитного сопротивления сердеч-. ника головки; для этого какой-либо его участок периодически доводится до насыщения полем от внешиего источника переменного тока. Размеры полюсов потокочувствительной головки должны быть одного порядка с наиболее длинной волной записи (во избежание уменьщения отдачи).

В устройстве с электронно-лучевой Трубкой поле носителя записи, воздействуя на электронный луч трубки, отклоняет его и перемещает по дифференциальному анодному устройству, вызывая появление во внещней цепи электрического напряжения, пропорционального потоку в головке.

3. При третьем методе, называемом транспонированием, запись и воспроизведение осуществляются, как и в обычном магнитофоне, с той лищь разницей, что ско-

Рис. 14-72. Схема частотного детектора.

Рис. 14-73. Потокочувствительная магнитная головка.

рость носителя при воспроизведении в п раз больше, чем при записи. Величина п выбирается с таким расчетом, чтобы самая низкая записанная частота превращалась при воспроизведении в звуковую и могла быть успешно воспроизведена обычной магнитной головкой.

При транспонировании происходит уменьшение масштаба времени в п раз. Такое искажение в ряде случаев может быть легко учтено. Например, при спектральном анализе достаточно уменьшить частоты отдельных составляющих спектра в п раз, чтобы получить значения частот, входящих в спектр инфразвукового сигнала.

Преимуществами метода транспонирования являются возможность использования измерительной аппаратуры звукового диапазона частот для анализа инфразвука и увеличение разрешающей способности анализа.

14-20. МАГНИТНАЯ ЗАПИСЬ ИМПУЛЬСОВ

При записи П-импульсов, не требующей в больщинстве случаев получения большого . отношения сигнал/шул^ используют постоянноточный режим записи. Наличие подмагничивания при этом не обязательно. Направление тока импульса в головке записи выбирают таким, при котором отдача ленты получается максимальной.

Воспроизведение записи импульса дает двусторонний всплеск э. д. с. воспроизводящей головки (рис. 14-74). При достаточно больших X максимумы э. д. с. отстоят один от другого на величину, близкую к т. Оба максимума неодинаковы из-за несимметрии головок и неоднородности ленты.

Для получения исходного П-импульса производят интегрирование воспроизведенного сигнала с помощью iC-цепи. Напряжение на конденсаторе при этом будет близко к П-образному. Применяют и другой способ:

§ 14-22]

Грампластинки

детектором отсекают одну половину воспроизведенного сигнала и с помощью ограничителя формируют из нее П-импульс.

Если при неизменной продолжительности импульсов т увеличивать их количество п, записываемое на 1 мм длины

Рис. 14-74, Электродвижущая сила головки при воспроизведении записи П-импульса,

ленты, то воспроизводимая э. д. с. не изменяется до тех пор, пока на ленте' не начинается наложение записей смежных импульсов; при этом всплески э. д. с. уменьшаются и сближаются (рис. 14-75).

Кроме ленты, для записи импульсов широко применяют барабаны с магнитным покрытием. *

При многодорожечной записи импульсов на магнитную ленту допустимое число импульсов на 1 мм носителя ста- новится намного'меньше и определяется в основном допустимым несовпадением по времени воспроизводимых импульсов, записанных на разных дорожках, происходящим из-за перекоса ленты во время ее движения.

14-21. ЗАПИСЬ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Запись телевизионных сигналов на магнитную ленту . отличается широкой полосой записываемых частот (50 гц - 4,5 Мгц) и очень высокими требованиями к стабильности движения ленты. Для записи применяют головки с зазором порядка 1-4 мк и большие скорости ленты.

В зарубежной системе Атрех, например, скорость порядка 40 м/сек достигается за счет вращения блока . из четырех головок, каждая из которых записывает поперек широкой магнитной ленты одну строку (рис. 14-76), При

Hp

Рис. 14-75. Зависимость воспроизводимого сигнала от плсхгности записи импульсов.

Критичная величина п может быть приблизительно определена как

/ макс кр--- .

где V - скорость ленты, мм/сек:

fuuKc - частота, соответствующая максимуму отдачи воспроизводящей головки при записи в тех же условиях синусоидальных сигналов.

Если при неизменной частоте импульсов и при выполнении условия п < кр уменьшать т, то, начиная с момента, когда длина записи одного импульса на ленте станет равной эффективной ширине рабочей щели воспроизводящей головки, э. д. с, возбуждаемая в обмотке последней, начинает уменьшаться.

Расстояние между всплесками э. д. с, т. е. продолжительность воспроизводимого импульса, больше продолжительности записываемого импульса на величину, приблизительно равную

где ?3 - эффективная ширина рабочей щели записывающей головин; v- скорость ленты.-

При уменьшении т продолжительность воспроизведенного импульса стремится к величине Дт.

В ряде случаев для устранения износа носителя записи-и головок между ними предусматривают воздушный зазор. Это приводит к увеличению эффективных щелей головок записи и воспроизведения, понижает воспроизводимую э. д. с, уменьшает Пкр и увеличивает А т. Чтобы улучшить качественные показатели записи с зазором, прибегают к значительному увеличению скорости носителя.

Рис. 14-76. Принцип строчной записи в аппарате Атрех (намагниченные участки ленты условно заштрихованы).

/ - магнитная головка; 2 - двигатель, вращающий блок головок.

этой системе поступательная скорость ленты равна всего лишь 38 см/сек, что очень удобно для эксплуатации. Сопровождающий изображение звук записывается вдоль ленты с одного ее края обычным способом.

Так как даже при идеальном лентопротяжном механизме требования к сохранению в записываемых сигналах временных интервалов не выполняются (вследствие неустойчивости физико-механических данных ленты), применяют автоматическую регулировку скорости с помощью следящей системы и автопривода.

14-22, ГРАМПЛАСТИНКИ

Выпускаемые в настоящее время грампластинки разделяются на обычные, долгоиграющие и стереофонические.

Обычные пластинки воспроизводятся со скоростью вращения 78 об/мин и рассчитаны как на акустическое воспроизведение с помощью граммофона, так и на электроакустическое воспроизведение с помощью электропроигрывателей и электрофонов. В отличие от них долгоиграющие и стереофонические пластинки допускают только электроакустическое воспроизведение.

Увеличение длительности звучания долгоиграющих пластинок достигается за счет сокращения расстояния i между смежными звуковыми канавками и меньшей скорости вращения пластинки (33 Va об/мин). Сближение канавок в долгоиграющих пластинках заставляет уменьшать их размеры, отчего такую запись называют часто микрозаписью.

За рубежом выпускают также долгоиграющие пластинки, рассчитанные на скорости 45 и 16/з об/мин. Особенности стереофонических пластинок рассматриваются в § 14-25 (см. сгр. 296).

Грампластинки и запись, производимая на них, должны удовлетворять техническим требованиям, изложенным в стандартах: ГОСТ 7893-56 (звукозапись механическая на диск) и ГОСТ 5289-56 (пластинки граммофонные).