Файл: Римский-Корсаков А.В. Электро-акустика.pdf

y(i = [sinn/M](WM)-1 (5—4(V/)2 ][4—4(A,//)2 ]-1

_

п р и б л и ж е н н о е

зна­

чение

коэффициента

щ е л е в ы х искажений,

аналогичного

по

проис­

х о ж д е н и ю и по виду рассмотренному

в п а р а г р а ф е

6.3

(7 — ширина

щели

м е ж д у

п о л ю с а м и ) .

Х а р а к т е р

этих

трех

коэффициентов

п о к а з а н

на

рис. 6.28.

К а к

видно,

Фх

в о б л а с т и

низких

и средних

частот

м а л о

зависит от

ча-

тоты

и

более или

менее

быстро

па­

д а е т

в

области

высоких частот

(ма­

лые

Я).

Н а п р я ж е н и е ,

снимаемое с

головки

записи,

пропорционально

скорости изменения

потока;

( 7 - а Ф х / д 1

=

і (2л v/X)Фх

=

і

®ФХ.

(6.16)

Т а к и м образом,

х а р а к т е р и с т и к а

воспроизведения

магнитной

записи

возрастает

пропорционально

часто­

те на

низких

и

средних частотах .

Ч е м

выше

скорость

звуконосителя,

тем

больше

длины

волн,

з а п и с ы в а е ­

мых

на

нем,

тем

шире

д и а п а з о н

за­

писи в сторону высоких частот и тем

больше

абсолютные

величины сни­

м а е м ы х н а п р я ж е н и й

с

головки.

Од ­

нако

стремление

сократить

объем

звуконосителя

и

г а б а р и т ы

всего

а п п а р а т а записи

и

воспроизведения

w ем

з а с т а в л я е т

с н и ж а т ь

скорость

v и

стремиться

к в о з м о ж н о

более

узким

рне.

6.28.

Частотные

характе­

магнитным

з а з о р а м

головок,

высо­

ристики:

ким

значениям

остаточной

индук­

а — коэффициента потерь про-

ции

в м а т е р и а л е

носителя к прецизи ­

•магннчення

по

толщине

ke;

онной

точности

системы

транспорти ­

б

—

коэффициента

контактных

потерь ka;

в

— коэффициента

ровки

носителя

около

головок

и

щелевых искажений

ki

жестким д о п у с к а м на однородность

магнитного

слоя

и толщину

носителя,

Ш и р о к о п о л о с н ы е

а п п а р а т ы с

высокой

р а з р е ш а ю щ е й

способностью

на

высоких

частотах

позво-

л я ю т получить

д и а п а з о н

частот

до 10-

•15

к Г ц

при

скорости

носи­

теля около 5 см/с, с потерями

менее

5-f-8

д Б на к р а ю

д и а п а з о н а и

с отношением сигнал/шум

около 50 д Б .

Сквозная амплитудно-частотная характеристика

записи

Сквозной

амплитудночастотной

характеристикой

магнитной

записи

называется

коэффициент

передачи

н а п р я ж е н и я

сигнала

(Ui)

от

входа

усилителя

а п п а р а т а записи

к

выходным

з а ж и м а м

усилителя

а п п а р а т а

воспроизведения

(U2):

Лзап= |

U2/b\\.

С к в о з н ая частотная характеристика

магнитофона

дол иен а

быть

близка

к прямой, п а р а л л е л ь н о й оси частот. Она определяется

про­

изведением

частотных

характеристик

коэффициентов

передачи

всех звеньев т р а к т о в

записи

и воспроизведения .

Д л я

получения

сквозной частотной

характеристики, близкой

к идеальной, необхо­

д и м а коррекция

в

каких - либо

звеньях

сквозного

к а н а л а . Эта

кор­

рекция

м о ж е т

быть,

.вообще

говоря,

распределена

произвольно

м е ж д у

т р а к т а м и записи

и воспроизведения.

О д н а к о

обмен

фоно­

г р а м м а м и

при

произвольном

распределении

глубины

коррекции

м е ж д у

к а н а л а м и записи

и воспроизведения был бы затруднен . По ­

писи

и воспроизведения.

И д е а л и з и р о в а н н а я

головка

.воапроизведения

на

низких

часто­

тах,

как

видно из ф-лы

1(6.16), имеет

п о д ъ е м

частотной

х а р а к т е р и ­

стики в

среднем 6 д Б

на октаву . Частотные характеристики д л я

различных

стандартных

скоростей

д в и ж е н и я

ленты

различны .

Н а

практике частотные характеристики

головок воспроизведения

отли­

чаются

от идеальной. Поэтому

поступают

следующим

о б р а з о м .

С т а н д а р т и з у ю т

частотную характеристику

к а н а л а воспроизведения

и на

ленту

производят

запись

синусоидальных

сигналов

различ ­

ных

частот,

т а к чтобы

п р и воспроизведении с этой ленты

(кото­

рую

н а з ы в а ю т

контрольной

или

тестфильмом)

к а н а л о м со

стан­

дартной

характеристикой на

всех

частотах п о л у ч а л с я одинаковый

по амплитуде

выходной

сигнал.

Теперь с

помощью

тестфильма

м о ж н о

подобрать частотную коррекцию любого усилителя

вос­

произведения,

добиваясь одинаковой

величины

воспроизводимого

сигнала

на

всех частотах. В

этом

случае

усилитель

станет

стан­

д а р т н ы м

к а н а л о м . С т а н д а р т н ы е

частотные

характеристики

усили­

теля

воспроизведения

совпадают

с

частотными

х а р а к т е р и с т и к а м и

полного

сопротивления

последовательной

RC-цепочки.

Т а к у ю

це­

Сопротивление

ее пропорционально

в ы р а ж е н и ю :

1 г 1 ~ [ т 2

+ 2 5 - 1 0 9 Г 2 ] 1 / 2 .

З н а я

стандартные величины т д л я

различных

скоростей

дви­

ж е н и я звуконосителя, легко по приведенной

ф о р м у л е

рассчитать

стандартные

частотные

характеристики .

Д л я скоростей

762

и

381 мм/с постоянная коррекция т = 3 5

мс, д л я

190

м м / ; с — т = 1 0 0 м с ,

а д л я

95

мм/с — т = 2 0 0

мс. Величины

стандартных значений

не

только позволяют рассчитать необходимую частотную

х а р а к т е р и ­

стику усилителя воспроизведения, н о

и х а р а к т е р и з у ю т

корректи­

рующие цепочки самого усилителя .

П р и

такой

с т а н д а р т и з а ц и и условий

воспроизведения

усилитель

записи

в области

низких

и средних частот

д о л ж е н с о з д а в а т ь ампли ­

туду тока

записи,

независимую от частоты при амплитуде <Уі —const.

В области высоких частот начинает сказываться

с а м о р а з м а г н и ч е -

ние ленты

после

записи из-за малости

длин

записанных

волн

и от-

связи с

этим в

частотной

характеристике

выходного тока

записи

д е л а ю т

подъем,

в ы р а в н и в а ю щ и й

частотную

характеристику

намаг ­

ничения

ленты

при записи. Д л я

компенсации

щелевых

искажений

такой подъем д е л а ю т иногда в

частотной х а р а к т е р и с т и к е усилите­

ля воспроизведения.

Запись низких частот

К а к видно

из ср-лы

(6.16),

напряжение,

снимаемое

головкой

тока

на всех частотах одинакова,

п а д а е т с уменьшением частоты .

Это

з а т р у д н я е т воспроизведение

низкочастотных записей. Избе ­

ж а т ь

этого явления м о ж н о р а з н ы м и путями:

а) ввести м о д у л я ц и ю магнитного потока в головке воспроиз­

ведения при помощи специального

приспособления (рис. 6.29): ко­

Рис. 6.29.

Головка с

мо­

Рис. .6.30.

Иллюстрация эффекта

дулятором

(/) магянтао-

Холла

го сопротивления сердеч­

ника (2)

л е б л ю щ и й с я с высокой

частотой

якорек

в тыльной части я р м а вы­

з ы в а е т изменение

магнитного сопротивления я р м а . Э д с в

г о л о в к е

имеет вид модулированного

к о л е б а н и я без колебаний несущей час­

тоты: £ / = r v < D o C o s Q^cos vr,

где v — частота модуляции

потока якорьком; Q — частота

з а п и с а н ­

ного

сигналам

б)

вести запись

фазо - частотным или импульсномодулирован -

ным

колебанием . М о д у л и р у ю щ е е колебание в этом с л у ч а е

являет ­

чивает

диапазон

частот

записываемого

сигнала . Основой его. яв­

л я ю т с я обычные

радиотехнические методы модуляции — демоду ­

ляции,

не специфические

д л я магнитной

записи . Н а третьем спо -

ничиой н а п р я ж е н н о с т и ) ,

так что

при заданной допустимой

мощ ­

ности нагрева Р из (6.17)

и (6.18)

м о ж н о получить:

ия~В{Р/Ь)т(и/пУ/2

.

(6.19)

Чтобы получить в о з м о ж н о большую

чувствительность,

следует

применять м а т е р и а л с б о л ь ш и м отношением и/п и возможно

более

тонкий. Т а к и м и

свойствами о б л а д а е т

антимонид индия (InSb) . Во­

с п р о и з в о д я щ а я

головка,

о с н о в а н н а я

на таком принципе,

имеет ча -

позволяет получить отношение с и г н а л / ш у м

более 45 д Б . В

области

высоких частот,

в виду

независимости

э ф ф е к т а

Х о л л а

от

частоты

вплоть до десятка гигагерц, свойства

т а к и х

головок

определяют ­

ся

только потерями чувствительности из-за

щ е л е в ы х

искажений

т а к

же , как и в обычных головках . Н е к о т о р ы м

недостатком

голов­

ки

с элементом

Холла

является то, что в полупроводниковом

эле ­

менте Холла существуют так н а з ы в а е м ы е

« 1 / / шумы»,

спектраль ­

ная

плотность

которых

тем больше, чем н и ж е

частота .

И з б е ж а т ь

появление этих

ш у м о в

можно, применяя

модуляцию,

которая

со­

стоит в том, что вместо постоянного тока

питания

/

через

эле ­

мент Холла пропускают высокочастотный

ток и н а

выходе

голов­

ки

получают высокочастотную эд с с амплитудой,

пропорциональ ­

ной

магнитному полю .

Усиленная эдс

после

детектора

позволяет

восстановить записанный сигнал, избавленный

от « 1 / / шумов» .

П л а в а ю щ ие головки

В тех с л у ч а я х , когда относительная

скорость

д в и ж е н и я

зву­

ного

нагрева головок

и

э л е к т р и з а ц и и звуконосителя .

У д а л е н и е

го­

ловки от звуконосителя

в ы з ы в а е т

контактные потери,

резко умень ­

ш а я

воспроизводимый

сигнал и у х у д ш а я частотную

характеристи ­

ку в

области высоких

частот. Точная ж е с т к а я установка

головок

на небольшом расстоянии от звуконосителя

(единицы

микрон)

тре­

бует

прецезионной точности изготовления

д е т а л е й

и у д о р о ж а е т

конструкцию. Выход

состоит в применении « п л а в а ю щ и х »

головок.

Б л о к

головки д е л а ю т такой формы, чтобы при обдуве его возду ­

хом,

увлеченным вязким трением за диском или б а р а б а н о м

зву­

коносителя,

с о з д а в а л а с ь

а э р о д и н а м и ч е с к а я

п о д ъ е м н а я

сила,

под­

н и м а ю щ а я

блок

на д

звуконосителем . Этому препятствует

п р у ж и ­

на, с т р е м я щ а я с я

п р и ж а т ь блок

к звуконосителю. Упругость

пру­

ж и н ы п о д д е р ж и в а е т расстояние

м е ж д у звуконосителем

и

головка­

ми п о р я д к а

нескольких

микрон или десятков микрон. В

тех

слу­

чаях,

когда

скорость

звуконосителя невелика, но контакт

головки