Магнитная запись звука.

Магнитная запись звука основана на свойстве ферромагнетиков сохранять остаточное намагничивание после снятия внешнего магнитного поля. Запись звука в магнитофонах производится на тонкую пластмассовую ленту, покрытую слоем порошка ферромагнитного материала (рис. I на цветной вклейке). Колебания давления воздуха в звуковой волне воспринимаются диафрагмой микрофона М. В электродинамическом микрофоне с диафрагмой соединена легкая проволочная катушка, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. При колебаниях катушки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции, создающая в электрической цепи переменный ток звуковой частоты. После усиления усилителем низкой частоты УЗ этот ток поступает в обмотку кольцевого магнита записывающей головки ГЗ. При протягивании магнитной ленты около зазора между полюсами кольцевого электромагнита записывающей головки ГЗ различные участки ленты намагничиваются по-разному, в соответствии с изменениями силы тока в обмотке. Полосу на магнитной ленте, намагниченную в процессе записи, называют дорожкой.

Для воспроизведения записи магнитная лента протягивается перед зазором кольцевого электромагнита воспроизводящей головки ГВ с той же скоростью, с какой она протягивалась при записи. Головка воспроизведения Г В устроена так же, как и записывающая головка. При движении ленты магнитное поле намагниченных участков пронизывает обмотку воспроизводящей головки. Изменения магнитного потока вызывают возникновение ЭДС индукции.

Обычно напряжение на концах катушки воспроизводящей головки ГВ имеет порядок тысячных долей вольта. Для его усиления используют усилитель низкой частоты — так называемый усилитель воспроизведения УВ. После усиления переменное напряжение звуковой частоты подводится к катушке громкоговорителя Гр. Переменный ток в катушке громкоговорителя вызывает колебания катушки в магнитном поле постоянного магнита. Прикрепленный к катушке диффузор воспроизводит звук.

Для стирания ненужной записи с ленты служит магнитная головка стирания записи ГС, устроенная так же, как и первые две головки. По ее обмотке пропускается ток высокой частоты (40-80 кГц) от генератора ультразвуковой частоты ГУЗЧ. Высокочастотное магнитное поле производит разориентировку доменов ферромагнитной ленты, т. е. устанавливает их хаотически. Стирающая головка расположена таким образом, что лента сначала подвергается стиранию, а затем поступает на запись.

В большинстве бытовых магнитофонов при записи и воспроизведении используют один и тот же усилитель низкой частоты и одну и ту же универсальную магнитную головку.

Магнитный способ записи звука позволяет добиться самого высокого качества. Поэтому в настоящее время его используют для первичной записи звука при производстве граммофонных пластинок, записи фонограмм для кинофильмов, телефильмов, телепередач.

При стереофонической звукозаписи используют одновременно две записывающие головки для одновременной записи звука от двух микрофонов на параллельные дорожки одной ленты. Воспроизведение звука производится также с помощью двух головок, присоединенных к независимым усилителям низкой частоты с раздельными громкоговорителями.

Наиболее высокое качество записи и воспроизведения звуковых сигналов получают при использовании цифрового метода записи звука. В этом случае звуковые сигналы преобразуются сначала в электромагнитные колебания, а затем в последовательность электромагнитных сигналов в цифровой форме. Последовательность цифр может быть зафиксирована в памяти ЭВМ, а затем вновь преобразована в электрические и звуковые колебания.

Один из вариантов записи и воспроизведения звука цифровым методом — использование алюминиевого диска диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. Запись на диске выполняется в форме чередующихся выступов и ровных участков, соответствующих 1 и 0 в двоичной системе, где высота выступа 0,16 мкм, а ширина 0,6 мкм (см. рис. II на цветной вклейке).

Считывание записи осуществляется лазерным лучом.

1. Как впервые была осуществлена запись звука?

2. Опишите способ записи звука на граммофонные пластинки, воспроизведение звука с грампластинки.

3. Как осуществляется стереофоническая запись и воспроизведение звука?

4. Опишите процессы, происходящие при магнитной записи звука и его воспроизведении.