Усилители

Записывают звук обычно от микрофона, звукоснимателя или ра­диоприемника. Но их напряжение мало для непосредственной записи. Поэтому только после соответствующего усиления сигнала магнитная головка может записать звуковую информацию на магнитной ленте.

При воспроизведении записи э. д. с. звуковой частоты, возника­ющая в магнитной головке, также очень мала (сотни микровольт). Поэтому для воспроизведения звука с достаточной громкостью так­же необходим усилитель.

В массовых магнитофонах обычно применяются усилители на электронных лампах. Усилитель магнитофона должен давать необхо­димое усиление с минимальными искажениями как при записи, так и при воспроизведении звука. Этому требованию наиболее полно удовлетворяют магнитофоны с отдельными усилителями для записи и воспроизведения. Два раздельных усилителя дают возможность контролировать и регулировать качество записи в процессе работы. Так построены специальные и профессиональные магнитофоны, но они обладают большим весом, размерами и высокой стоимостью.

В большинстве массовых магнитофонов применяется один уни­версальный усилитель, который по выбору используется для записи или воспроизведения. Такой усилитель в зависимости от режима ра­боты (запись или воспроизведение) должен отвечать требованиям, предъявляемым к усилителю записи или к усилителю воспроизве­дения.

Рассмотрим особенности усилителей записи и воспроизведения. Начнем с усилителя воспроизведения, так как к нему предъявляются наиболее жесткие требования, определяющие чувствительность и вы­ходную номинальную мощность универсального усилителя.

Усилитель воспроизведения

На вход усилителя воспроизведения подводится напряжение от магнитной головки. Это напряжение значительно ниже напряжений, подаваемых на вход усилителя записи. На низших частотах звуково­го диапазона оно составляет около 150 мкв и растет с увеличением частоты. При усилении такого малого напряжения нелегко получить достаточно высокое отношение сигнала к шуму и сигнала к фону. Наибольшие трудности при этом возникают в первом каскаде усили­теля. К усилителю предъявляются также требования возможности частотной коррекции, т. е. изменения частотной характеристики уси­лителя для компенсации частотных искажений, возникающих в маг­нитной головке.

Магнитная головка вносит большие частотные искажения, кото­рые при отсутствии коррекции создали бы искажение звука на выходе усилителя. Электродвижущая сила, создаю­щаяся в магнитной головке при воспроизведении сигналов различных частот, в соответствии с законом электромагнитной индукции увели­чивается с повышением частоты сигнала.

Частотные искажения, вносимые магнитной головкой, зависят от скорости движения ленты, величины рабочего зазора, потерь в сер­дечнике и потерь, связанных с неплотным прилеганием ленты к го­ловке. Этим объясняется некоторый завал характеристики на высо­ких частотах. Для устранения частотных искажений необходимо «поднять» усиление на низких и высоких частотах. Кривая 2 показы­вает реальную частотную характеристику усилителя воспроизведения с коррекцией частотных искажений.

Коррекция осуществляется включением в схему усилителя специальных коррек­тирующих цепочек, состоящих из емкостей, активных сопротивлений и индуктивностей. Используются также частотно-зависимые отрица­тельные обратные связи.

Чтобы запись на магнитной ленте можно было воспроизводить на различных магнитофонах, имеющих одинаковую скорость движения ленты, усилители воспроизведения этих магнитофонов должны иметь одинаковую частотную характеристику. Для получения этого частот­ные характеристики усилителей воспроизведения строго нормируются, применительно к частотным характеристикам так называемого стан­дартного канала воспроизведения. Этот канал считают состоящим из. идеальной головки (т. е. головки с неограниченно узкой рабочей щелью и без потерь энергии в сердечнике) и усилителя воспроизве­дения, частотная характеристика которого соответствует характери­стике изменения полного сопротивления параллельно соединенных активного сопротивления и емкости. При этом постоянная времени такой параллельной цепи считается зависящей от скорости движения ленты и равной 70 мксек для скорости 19,05 см / сек, 140 мксек для скорости 9,53 см/сек и 280 мксек для скорости 4,76 см/сек.

Усилитель воспроизведения должен иметь следующие парамет­ры: рабочий диапазон частот 40—12 000 гц для скорости 19,05 см/сек, 63—10 000 гц для скорости 9,53 см/сек и 80—5 000 гц для скорости 4,76 см/сек.

Относительный уровень шумов (для монофонических магнито­фонов) не более 40 дб\ коэффициент нелинейных искажений не выше 5%; мощность на выходе в пределах от 1 до 3 ет в зави­симости от особенностей данного магнитофона. Усилитель должен иметь регуляторы усиления (громкости) и тембра. Напряжение на выходе, предназначенном для внешнего усилителя, должно быть не менее 0,5 в.

Усилитель записи

Усилитель записи имеет несколько каскадов, при помощи ко­торых осуществляется усиление и частотная коррекция. Нагрузкой усилителя служит записывающая головка, представляющая собой главным образом индуктивное сопротивление. В цепи питания го­ловки происходит смешение токов звуковой частоты усилителя и пе­ременного тока подмагничивания.

В соответствии с действующими стандартами усилитель записи должен иметь регулятор и индикатор уровня записи. Чувствитель­ность усилителя определяется величиной э. д. с., развиваемой мик­рофоном. Напряжение от звукоснимателя составляет 0,1—0,2 в, а напряжение от радиоприемника или трансляционной линии из­меряется несколькими вольтами. Мощность, потребляемая универ­сальной головкой при записи, измеряется сотыми долями ватта. К головке необходимо подвести напряжение звуковой частоты по­рядка 15—20 в. Отношение сигнал/шум при записи должно быть не менее 40—45 дбу что обычно достигается сравнительно легко, так как уровень сигнала достаточно высок.

Пренебрегая малым активным сопротивлением, можно считать, что сопротивление магнитной головки чисто индуктивное и поэтому оно растет с увеличением частоты. Следовательно, сама головка вносит частотные искажения. Намагничивание ленты магнитным полем головки при записи также зависит от частоты сигнала. С увеличением частоты остаточное намагничивание ленты ослабе­вает и вызывает завал частотной характеристики на высоких ча­стотах. Кроме того, частотная характеристика при записи зависит от свойств магнитной ленты, скорости ее движения и конструкции магнитной головки. Все эго заставляет и при записи вводить ча­стотную коррекцию, которая сводится к подъему усиления на высоких частотах. Частотная характеристика усилителя записи с коррекцией приведена на рис. 86 для ленты типа 2, скорости Г9,05 см/сек и головки с зазором 7 мк. На этой характеристике за О дб принято усиление в диапазоне частот 50—1 000 гц. Частотная коррекция осуществляется включением в схему усилителя специаль­ных корректирующих цепочек, состоящих из активного сопротивле-

Усилитель записи имеет несколько каскадов, при помощи ко­торых осуществляется усиление и частотная коррекция. Нагрузкой усилителя служит записывающая головка, представляющая собой главным образом индуктивное сопротивление. В цепи питания го­ловки происходит смешение токов звуковой частоты усилителя и пе­ременного тока подмагничивания.

В соответствии с действующими стандартами усилитель записи должен иметь регулятор и индикатор уровня записи. Чувствитель­ность усилителя определяется величиной э. д. с., развиваемой мик­рофоном. Напряжение от звукоснимателя составляет 0,1—0,2 в, а напряжение от радиоприемника или трансляционной линии из­меряется несколькими вольтами. Мощность, потребляемая универ­сальной головкой при записи, измеряется сотыми долями ватта. К головке необходимо подвести напряжение звуковой частоты по­рядка 15—20 в. Отношение сигнал/шум при записи должно быть не менее 40—45 дбу что обычно достигается сравнительно легко, так как уровень сигнала достаточно высок.

Пренебрегая малым активным сопротивлением, можно считать, что сопротивление магнитной головки чисто индуктивное и поэтому оно растет с увеличением частоты. Следовательно, сама головка вносит частотные искажения. Намагничивание ленты магнитным полем головки при записи также зависит от частоты сигнала. С увеличением частоты остаточное намагничивание ленты ослабе­вает и вызывает завал частотной характеристики на высоких ча­стотах. Кроме того, частотная характеристика при записи зависит от свойств магнитной ленты, скорости ее движения и конструкции магнитной головки. Все эго заставляет и при записи вводить ча­стотную коррекцию, которая сводится к подъему усиления на высоких частотах. Частотная характеристика усилителя записи с коррекцией приведена на рис. 86 для ленты типа 2, скорости Г9,05 см/сек и головки с зазором 7 мк. На этой характеристике за О дб принято усиление в диапазоне частот 50—1 000 гц. Частотная коррекция осуществляется включением в схему усилителя специаль­ных корректирующих цепочек, состоящих из активного сопротивле-

подмагничивания регулируется подстроечным конденсатором Ср. Фильтр-пробка, состоящий из индуктивности 1ф и емкости Сф и настроенный на частоту генератора, преграждает путь высокоча­стотному току в усилитель.

Головка записи включается в анодную цепь выходного каскада усилителя с помощью выходного трансформатора или по схеме параллельного питания. Важно не допустить постоянную составляющую анодного тока лампы в цепь магнитной головки для избежания излишних искажений. В массовых магнитофонах боль­шее распространение получили более простые и дешевые схемы параллельного питания. Схемы с трансформаторным выходом на­шли ограниченное применение.

Индикаторы уровня записи

Во время записи звука необходимо следить за тем, чтобы уро­вень, определяющий степень полезной намагниченности ленты, был необходимой величины для данной ленты. При низком уровне за­писи получится слабое воспроизведение звука, а относительный уровень шумов будет выше. Чрезмерно высокий уровень записи приводит к значительным искажениям записи. Для каждого типа ленты устанавливается оптимальный уровень записи. В магнитофо­нах для определения уровня записи применяются специальные ин­дикаторы. К ним предъявляется ряд требований. Индикатор дол­жен иметь чувствительность, соответствующую подводимому на­пряжению, не вносить искажения в записываемый сигнал, успевать реагировать на быстрые изменения уровня записи. Время запазды­вания показаний индикатора относительно изменения уровня записи не должно превышать 200 мсек.

В массовых магнитофонах выбор оптимального уровня записи ведется по показаниям индикатора уровня, косвенно измеряющим напряжение, подводимое к магнитной головке. В качестве таких индикаторов применяют электронно-световой индикатор настройки. Пере­менное напряжение усилителя записи выпрямляется и подается на индикатор. При использовании электронно-светового индикатора уровень записи регулируют по величине затемненного сектора. Нормальный уровень обычно соответствует сокращению затемнен­ного сектора индикатора до 1 мм при самом громком сигнале. При стрелочном индикаторе уровень записи регулируют так, чтобы при максимальном сигнале стрелка прибора не заходила дальше спе­циальной метки на шкале.

Универсальный усилитель

Универсальный усилитель включает в себя каскады и цепи, обеспечивающие чувствительность, выходную мощность и частот­ную коррекцию, необходимые как при записи, так и при воспроиз­ведении. Чувствительность универсального усилителя определяется необходимой чувствительностью при воспроизведении. Выходная мощность также определяется режимом «воспроизведение», так как нагрузкой в этом случае служат один или несколько громкого­ворителей. В универсальном усилителе обычно используются само­стоятельные цепи частотной коррекции для записи и для воспроиз­ведения. Универсальный усилитель переводят в режим «запись» или «воспроизведение» переключением универсальной головки, отдель­ных каскадов и деталей, а также цепей частотной коррекции.