9.7. МАГНИТОФОНЫ

Классификация. По области применения различают магнитофоны профессиональные, бытовые, специальные и диктофоны. Профессиональные, в свою очередь, подразделяют на стационарные (студийные) и репортерские.

Стационарные магнитофоны предназначены для профессиональной звукозаписи в аппаратных звукозаписи, звукового и телевизионного вещания, кинематографии; репортерские — для записи речи и музыки в выездных условиях и репортажа. Особой группой профессиональных магнитофонов являются синхронные магнитофоны, обеспечивающие синхронность звука и изображения при производстве кинофильмов. Бытовые магнитофоны служат для любительской звукозаписи. К специальным относятся магнитофоны, предназначенные для выдачи справок и рекламы (так называемые автоответчики), для пояснений в музеях .и на выставках, аппараты для записи диспетчерских переговоров и т. д. Диктофоны предназначены для записи речи с последующей ее перезаписью на пишущей машинке или от руки.

По числу каналов (дорожек) магнитофоны разделяют на одно- и многодорожечные; по способу записи информации — на аналоговые и цифровые.

В профессиональных стационарных магнитофонах используют открытые рулоны лент намотанные на сердечники, в

Рис. 9.36. Структурная схема бытового магнитофона

профессиональных репортерских и в бытовых используют ленты на катушках или в кассетах, в специальных — в качестве носителя записи кроме лент используют магнитные диски, барабаны с покрытием из магнитной резины и другие виды носителей; в диктофонах — кроме ленточных и проволочные носители.

Основное требование к стационарным магнитофонам — высокое качество записи и воспроизведения звука. Особых требований к ограничению массы, размеров и энергопотребления обычно не предъявляется. Структурная схема стационарного магнитофона подобна изображенной на рис. 9.25.

Сквозной канал обеспечивает проверку качества фонограммы в процессе ее записи.

Особые меры принимают для стабилизации скоростй. Используют два способа: устройство стабилизации частоты вращения ведущего двигателя иследящую систему. При первом способе питан несведущего синхронного двигателя осуществляется от источника, имеющего стабильную частоту, в частности от кварцевого генератора. Однако при таком способе возможно появление дрейфа скорости вследствие проскальзывания ленты между ведущим валом и прижимным роликом. При втором способе на одну из дорожек ленты записывают сигнал от источника стабильной частоты. При воспроизведении из-за несовпадения скоростей записи и воспроизведения частота этого сигнала изменится. Устройство сравнения сличает частоты (фазы) воспроизводимого и опорного сигнала и вырабатывает сигнал ошибки, который используют для подстройки частоты вращения ведущего двигателя.

В современных профессиональных магнитофонах имеется блок автоматики и управления. Он предназначен для управления режимами работы магнитофона, проверки состояния блоков магнитофона и быстрого отыскания нужного участка фонограммы.

Примерами профессиональных стационарных магнитофонов являются отечественные магнитофоны (скорости 38,1; 19,05; 9,53 см/с) и (скорости 38,1 и 19,05 см/с). В профессиональной звукозаписи кроме аппаратов, в которых используют ленту шириной нашли применение многодорожечные аппараты с количеством дорожек до 24 и лентой шириной 25,4 или

Репортерские магнитофоны используют для внестудийных записей. Главные требования к ним: малая масса, компактность, надежность, автономное или универсальное питание. Скорость записи обычно одна — 9,53 см/с. Контроль записи — на головные телефоны. В последних образцах репортерских магнитофонов вместо катушек используют компакт-кассеты.

Синхронные магнитофоны производят в двух модификациях. В первой синхронизация

Рис. 9.37. Расположение дорожек на ленте в катушечном магнитофоне (а) и в кассетном магнитофоне (б)

Таблица 9.22. Параметры профессиональных магнитофонов

осуществляется с применением пилот-сигнала. В этом случае на обычную неперфорированную ленту записывают кроме звуковой программы синусоидальный сигнал стабильной частоты, кратной частоте смены кадров кинофильма, и используют его при воспроизведении для подстройки частоты. Во второй для записи используют перфорированную ленту. Привод киносъемочной камеры и магнитофона осуществляется синхронными двигателями, питаемыми от общей электросети. 4

Бытовые магнитофоны являются автономными устройствами, содержащими все блоки, необходимые для записи звука с микрофона и воспроизведения с помощью громкоговорителя (рис. 9.36). Чаще всего они имеют универсальный усилитель используемый и при записи, и при воспроизведении, генератор стирания и подмагничивания ГСП, две магнитные головки — стирания и универсальную Источники записываемого сигнала — микрофон звукосниматель или линия проводного вещания подключаются ко входу УУ через делитель напряжения Дел. Проверку уровня ведут с помощью измерителя уровня или простейшего индикатора, отмечающего превышение номинального уровня. Лентопротяжный механизм обычно имеет всего один двигатель, выполняющий все функции: движения ленты с постоянной скоростью, намотки, натяжения, ускоренной перемотки вперед и назад.

Недостатком магнитофонов, в которых используются универсальный усилитель и универсальная магнитная головка, является невозможность контроля качества записи в процессе ее проведения. Поэтому все большее распространение получают магнитофоны со сквозным каналом, подобные профессиональным, хотя они существенно дороже.

Расположение двух и четырех дорожек на ленте в катушечном магнитофоне показано на рис. 9.37, а, а в кассетном магнитофоне — на рис. 9.37, б. В катушечном магнитофоне при монофонической записи последовательно используются дорожки 1—4—3—2, при стереофонической — 1—3, затем 4—2 (рис. 9.37,а). В стереофонических кассетных магнитофонах вначале осуществляется запись на дорожках 1—2, затем на дорожках 3—4.

Специальные магнитофоны имеют разнообразную конструкдию в зависимости от области применения. Важнейшим требованием к этнм магнитофонам является высокая надежность. Многократное воспроизведение записанной в автоответчиках информации заставляет применять высокостойкие носители записи, например магнитную резину. Для

уменьшения трения между головкой и носителем записи применяют смазку из жидких масел или используют бесконтактное воспроизведение. В последние годы в автоответчиках стали применять устройства памяти на твердотельных накопительных элементах.

Диктофоны имеют простую, достаточно прочную конструкцию, поскольку при перезаписи текста приходится многократно останавливать ленту, возвращать ее назад с помощью так называемого отката, часто включать и выключать аппарат. В диктофонах используют ленту шириной 6,25 и 38,1 мм, магнитную проволоку, магнитные диски и петлевые носители записи.

Параметры магнитофонов. Параметры профессиональных магнитофонов нормируются бытовых катушечный — кассетных (соответственно табл. 9.22, 9.23, 9.24). Нормируются общие параметры, характерные для любых устройств звукового диапазона (диапазон звуковых частот, неравномерность АЧХ, коэффициент гармоник, уровень помех), и специфические для аппаратов магнитной записи параметры (скорость движения ленты, коэффициент детонации, номинальный уровень записи и др.).

Примерами отечественных профессиональных стационарных магнитофонов служат магнитофоны Из них наиболее распространен последний Магнитофон имеет две скорости: 38,1 и 19,05 см/с (по особому заказу выпускается с другими наборами скоростей: 19,05 и 9,53; 38,1 и 9,53 см/с). В нем используют ленты с номинальным остаточным магнитным потоком при скорости 38,1 см/с, А4414-6Р с номинальным остаточным магнитным потоком

Таблица 9.23. (см. скан) Параметры бытовых катушечных магнитофонов

Таблица 9.24. (см. скан) Параметры бытовых кассетных магнитофонов

скорости с номинальным остаточным магнитным потоком при скорости 9,53 см/с. Может быть использована лента при скоростях 38,1 и 19,05 см/с с номинальным остаточным магнитным потоком Потребляемая электрическая мощность не превышает Масса магнитофона Параметры магнитофона в основном соответствуют

В профессиональной звукозаписи широко используют венгерские магнитофоны: монофонические стереофонические Магнитофоны имеют две скорости: 38,1 и 19,05 см/с или 19,05 и 9,53 см/с, полоса рабочих частот: от 30 до 18 000 Гц при скорости 38,1 см/с и от 30 до 16 000 Гц при скорости 19,05 см/с и неравномерности АЧХ не более коэффициенте детонации на скорости 38,1 см/с не более уровне интегральной помехи не более Магнитофоны работают с лентами

Венгерский многодорожечный магнитофон при работе с лентой шириной является восьмиканальным, при работе с лентой шириной -канальным устройством.

Особенностями перечисленных магнитофонов являются: высокая стабильность частоты оборотов благодаря применению кварцевой стабилизации (нестабильность частоты не превышает дистанционное управление всеми операциями, электронное регулирование натяжения ленты, использование головок записи и воспроизведения со сроком службы от 5000 до

Для оперативных записей широко используются магнитофоны «Репортер» совместной разработки СССР и выпускаемые венгерским заводом и «Награ» швейцарской фирмы «Кудельски» (типы Некоторые параметры этих магнитофонов приведены в табл. 9.25. Магнитофоны «Репортер» имеют параметры качества, примерно соответствующие первому классу качества по Магнитофон имеет полосу частоты Гц при неравномерности полосу частот Гц при неравномерности Уровень помех соответственно —63 и коэффициент разностного тона 2 номинальные входное и выходное напряжения соответственно

Параметры лучших бытовых магнитофонов приближаются к параметрам профессиональных магнитофонов, но большинство массовых магнитофонов уступает профессиональным, особенно по неравномерности АЧХ и коэффициенту детонации.

Цифровые магнитофоны. Современные аналоговые магнитофоны достигли высокой степени совершенства: полоса рабочих частот простирается от Гц до

Таблица 9.25. (см. скан) Параметры репортерских магнитофонов

динамический диапазон превышает коэффициент гармоник не превосходит коэффициент детонации — Однако некоторые параметры достигли предела и не могут быть улучшены. Уровень модуляционного шума составляет примерно и заметен на слух. Не может быть существенно уменьшен коэффициент гармоник. В процессе перезаписи увеличивается частотные нелинейные искажения и помехи. Цифровые методы позволяют получить динамический диапазон коэффициент гармоник менее коэффициент частотных искажений Главное, благодаря регенерации импульсов можно сохранить это высокое качество даже после многократной перезаписи.

В цифровых магнитофонах удается практически полностью избавиться от характерных, специфических для аналоговой магнитной записи искажений: копирэффекта, детонации, структурного и модуляционного шума, помех из-за недостаточного стирания.

В цифровых магнитофонах на ленту записывают последовательность кодовых импульсов, отображающих в цифровой форме аналоговый сигнал. Последний дискретизируется, квантуется и кодируется в двоичном коде. При воспроизведении осуществляются обратные операции: последовательность кодовых комбинаций преобразуется в последовательность восстановленных отсчетов. Выделяя с помощью фильтра низкочастотную составляющую, получают вновь аналоговый сигнал. Структурная схема цифрового магнитофона показана на рис. 9.38.

Существенное улучшение параметров качества достигается путем резкого увеличения объема записываемой информации и, следовательно, путем заметного усложнения и удорожания магнитофонов. В цифровых магнитофонах используют либо многодорожечную запись, либо преобразуют цифровые сигналы в так называемый квазителевизионный сигнал. Первый способ представляется наиболее перспективным. К его достоинствам относят достаточно простой лентопротяжный механизм и небольшую скорость записи, что увеличивает срок службы магнитных головок и ленты. Недостатки первого способа: сложность блока магнитных головок, большое количество электронных блоков ввиду наличия нескольких каналов, в каждом из которых нужны усилители записи и воспроизведения, и, возможно, свои канальные кодеры и декодеры, увеличенные размеры и масса, большее потребление электроэнергии. Однако современная технология позволяет выполнить электронные блоки в

Рис. 9.38. Структурная схема цифрового магнитофона

Рис. 9.39. Структурная схема цифровой приставки к видеомагнитофону

одном корпусе в виде больших интегральных схем. Второй способ сводится к добавлению к видеомагнитофону, как правило, кассетному, цифрового преобразователя-приставки (рис. 9.39). Поступающий на вход преобразователя сигнал (обычно двухканальный — стереофонический преобразуется в ИКМ кодере 1 в цифровой, затем в блоке 2 подвергается помехозащитному кодированию, в формирователе 3 преобразуется в квазителевизионный сигнал, в котором вместо сигнала изображения на активной части телевизионных строк размещен кодированный сигнал звука, и, наконец, поступает на вход видеомагнитофона При воспроизведении квазителевизионный сигнал подвергается обратным преобразованиям: в видеоселекторе 4 выделяется цифровой сигнал, в декодере 5 производится исправление ошибок и, наконец, в ИКМ-декодере 6 цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Достоинством такого способа записи является использование серийно выпускаемых видеомагнитофонов, что особенно важно для индивидуальных пользователей. Добавление к имеющемуся бытовому видеомагнитофону преобразователя, стоимость которого в раз меньше стоимости видеомагнитофона, расширяет эксплуатационные возможности аппарата. Главный недостаток: недоиспользование емкости канала (примерно в 10 раз) и связанный с этим непроизводительный расход лентьь Относительно большие скорости лента — головка (порядка ускоряют износ ленты и головок.

Главный недостаток цифровых магнитофонов: сильное влияние выпадений сигнала, обусловленное повышенной плотностью записи. Из-за недостатков носителя, неконтакта или помех возможны ошибки при декодировании, что может привести к щелчкам при воспроизведении. Для устранения или уменьшения ошибок применяют помехоустойчивые коды.

В современных цифровых магнитофонах с продольной многодорожечной записью расход носителя записи не превышает расхода носителя в аналоговых магнитофонах. Аппаратурная сложность оправдана высоким качеством воспроизводимых сигналов и возможностью многократной перезаписи без ухудшения качества. В высококачественных кассетных цифровых магнитофонах используется лента шириной как и в аналоговых кассетных магнитофонах.

Параметры некоторых зарубежных профессиональных и кассетных цифровых магнитофонов приведены в табл. 9.26 и 9.27.

Таблица 9.26. (см. скан) Параметры профессиональных цифровых магнитофонов

Таблица 9.27. (см. скан) Параметры цифровых кассетных магнитофонных панелей