Магнитофоны

Магнитофонсостоит изпанели, усилителя сигналов звуковой частоты и акустических систем. Структурная схема магнитофона показана на рис. 2.6.Усилители сигналов звуковой частоты и акустические системы были рассмотрены в предыдущих разделах, поэтому здесь рассматривается только устройство магнитофонной панели.

Магнитофонная панель – это самостоятельный узел, который может целиком входить в состав магнитофонной приставки (деки), магнитолы, магниторадиолы или музыкального центра. Магнитофонная панель включает лентопротяжный механизм, магнитные головки, корректирующие усилители, индикатор уровня записи и генератор высокой частоты

Рис. 2.6. Структурная схема магнитофона

Лентопротяжный механизм (ЛПМ) обеспечивает стабильное движение ленты во время записи и воспроизведения звука, а также её ускоренную перемотку. В бытовых магнитофонах обычно применяют две системы лентопротяжных механизмов, отличающихся способом зарядки ленты: катушечную и кассетную.

Качество ЛПМ зависит, главным образом, от типа используемых электродвигателей и их количества. В магнитофонах с питанием от сети переменного тока применяют один, два или три однофазных асинхронных электродвигателя. Основной двигатель обеспечивает рабочую скорость движения ленты в режиме записи-воспроизведения. Этот двигатель сам или через ременную передачу вращает ведущий вал магнитофона - тонвал. Лента прижимается к валу резиновым роликом и равномерно перематывается с одной бобины на другую. Второй и третий боковые двигатели подкручивают бобины, соответственно, влево и вправо, создавая необходимое натяжение ленты перед магнитной головкой. Боковые двигатели обеспечивают также ускоренную перемотку влево и вправо. У многих современных кассетных магнитофонов второй двигатель используется для ускоренной перемотки ленты влево и вправо, а третий двигатель используется для плавного выдвижения кассетоприемника. Трехмоторные ЛПМ наиболее надежны и устойчивы, поэтому используются в высококачественных кассетных магнитофонах.

В одномоторных ЛПМ один двигатель с помощью дополнительных шкивов, муфт, пассиков и роликов выполняет все операции, связанные с перемещением ленты. Наличие значительного числа кинематических цепочек влечет за собой искажения звука, называемые детонацией. Достоинством одномоторных механизмов является их невысокая стоимость, что предопределяет их использование в недорогих настольных и, особенно, носимых магнитофонах и магнитолах.

В высококачественных магнитофонах используют сверх тихоходные синхронные двигатели с электронным управлением частотой вращения ротора. Шкивы и пассики в таких механизмах отсутствуют. Тонвал, который протягивает ленту, является продолжением оси двигателя, поэтому детонация звука несущественна.

Магнитные головкипредназначены для преобразования электрических колебаний в магнитные и наоборот. Они представляют собой кольцеобразные сердечники с обмоткой из медного провода. Наибольшее распространение получили сердечники кольцевого типа (формы тороида). Для их изготовления используются материалы с высокой магнитной проницаемостью - пермаллой (железоникелевый сплав); сендаст (альсифер); феррит (сплав оксидов железа с никелем, цинком, марганцем) и др. Особо ценными являются сендастовые головки, обработанных лазером. Они отличаются высокой устойчивостью к истиранию. Реальный ресурс таких головок – 5-8 тыс. часов.

Важной особенностью головок является наличие тончайшего (порядка 5 мкм) зазора в сердечнике, заполненного немагнитным материалом (бронза, слюда, стекло, титан). Именно этот немагнитный рабочий зазор играет принципиально важную роль при записи и воспроизведении электрического сигнала, чем он тоньше, тем выше качество записи.

В зависимости от выполняемых функций магнитные головки подразделяются на записывающие, воспроизводящие и стирающие. Различаются они лишь материалом сердечника, размерами зазоров и данными обмоток.

Записывающая головка предназначена для преобразования электрических колебаний в переменное магнитное поле и фиксации его на магнитной ленте, которая равномерно движется мимо головки, плотно прилегая к сердечнику именно в области зазора. Электрические колебания от микрофона (телевизора, электрогитары) проходят по катушке и возбуждают в её сердечнике переменное магнитное поле. Поле всегда стремится пройти путь от одного полюса к другому по линии наименьшего сопротивления.

Немагнитный зазор в сердечнике представляет для магнитного поля большое сопротивление, поэтому оно огибает его, пересекая прилегающий к зазору участок ферромагнитной ленты. В результате на ленте остается магнитный след - мгновенное значение напряженности сигнала. Лента движется и на ней постепенно пишется весь сигнал.

Следует отметить, что намагниченность ленты не пропорциональна силе магнитного поля записывающей головки. При малой напряженности магнитного поля намагниченность близка к нулю, что приводит к существенным нелинейным искажениям записываемого сигнала. Для устранения этого недостатка на записывающую головку вместе с записываемым сигналом подается ток подмагничивания частотой 120-150 кГц от генератора высокой частоты. Для каждого типа ленты уровень подмагничивания различный и он устанавливается отдельной ручкой – переключателем типа ленты.

Воспроизводящая головка предназначена для преобразования имеющегося остаточного магнитного поля на магнитной ленте в электрические колебания. Источником магнитного поля при этом служат намагниченные участки ленты с записью. Они проходят мимо зазора, создавая в сердечнике слабые биения магнитного поля, которое наводит в катушке переменный электрический ток. Усилитель доводит напряжение этого тока до необходимого уровня и направляет его на громкоговоритель.

В бытовых магнитофонах функции записи и воспроизведения сигнала чаще всего выполняет одна и та же магнитная головка, получившая название универсальной. Недостатком магнитофонов с универсальной головкой является невозможность одновременной записи и воспроизведения звука. В результате исключается возможность акустического контроля качества записи. В профессиональных и высококачественных бытовых магнитофонах применяют раздельные магнитные головки для записи и воспроизведения. Записанный сигнал сразу же прослушивается через головку воспроизведения. Такие магнитофоны имеют, так называемый сквозной звуковой тракт.

Стирающая головка осуществляет размагничивание ленты. Полное размагничивание фонограммы достигается током высокой частоты (80-90 кГц), который вырабатывает генератор ВЧ. Если ленту с записанной фонограммой не размагнитить, то на старую фонограмму можно наложить новое звуковое сопровождение, что часто используется на практике. Другими словами, если у магнитофона есть возможность отключать стирающую головку, то он позволяет осуществлять наложение записи на запись.

В стереофонических магнитофонах, где запись, воспроизведение и стирание производят одновременно на двух дорожках, применяют блоки магнитных головок. Они состоят из двух одинаковых головок, расположенных в одном корпусе на небольшом расстоянии друг от друга.

Корректирующие усилители записи и воспроизведения представляют собой усилители звуковой частоты, которые кроме усиления, осуществляют значительную частотную коррекцию поступающего сигнала, главным образом, снижают степень усиления сигнала, особенно по высоким частотам, несущим большую долю шумов.

Из всех источников, которые могут быть поданы на вход магнитофона для записи, микрофон развивает минимальное напряжение 0,5-0,8 мВ. Напряжение других источников колеблется от 10 мВ до 300 мВ. Чтобы сигналы привести к одному напряжению на входе усилителя записи устанавливают аттенюатор (делитель напряжения).

В большинстве магнитофонов для снижения себестоимости используют универсальный усилитель, который попеременно выполняет функции усилителя записи или усилителя воспроизведения.

Индикатор уровня записи служит для контроля уровня записываемого сигнала. Он может быть в виде спаренного стрелочного микроамперметра или в виде люминесцентного дисплея. Люминесцентные индикаторы более наглядны, чем стрелочные индикаторы. Ими особенно удобно пользоваться в темноте, и они позволяют более точно согласовывать запись по обоим каналам стереофонического тракта.

Генератор высокой частоты предназначен для размагничивания ленты (стирания ранее записанной фонограммы) и подмагничивания её во время записи.

Питание магнитофона может осуществляться как от сети переменного тока, так и от гальванических элементов. В первом случае блоком питания служит выпрямитель со сглаживающим фильтром и стабилизатором напряжения. У батарейных магнитофонов имеется встроенный выпрямитель или выпрямитель, оформленный в виде отдельного блока - сетевой адаптер.

Дата добавления: 2015-09-02