Аппаратура для магнитной записи и воспроизведения звука

Магнитофоны появились несколько позже, чем проигрыватели грампластинок — во второй половине прошлого столетия. Они завоевали популярность тем, что были компактны, надежны и позволяли не только воспроизводить фонограмму, но и осуществлять запись звука в домашних и даже походных условиях.

Магнитофон состоит из панели, усилителя сигналов звуковой частоты и акустических систем. Структурная схема магнитофона показана на рис.

Рис. Структурная схема магнитофона:

1 — микрофон; 2 — усилитель записи; 3 — усилитель воспроизведения; 4 — акустическая система; 5 — подающий узел; 6 — генератор высокой частоты; 7 — стирающая головка; 8 — записывающая головка; 9 — воспроизводящая головка; 10 — прижимной ролик; 11 — тонвал; 12 — приемный узел

Магнитофонная панель состоит из лентопротяжного механизма, магнитных головок, индикатора уровня записи и генератора высокой частоты.

Лентопротяжный механизм (ЛПМ) (катушечный или кассетный) обеспечивает стабильное движение ленты во время записи звука, а также ее ускоренную перемотку. В катушечных магнитофонах применяют скорости — 19 и 9,5 см/с. Скорость 4,76 см/с используется в кассетных магнитофонах. Скорость 2,38 см/с используется в диктофонах. Более высокая скорость движения ленты обеспечивает более высокое качество записи и воспроизведения. Минимальная скорость позволяет экономить ленту и увеличивает продолжительность непрерывной записи, однако качество записи и воспроизведения при этом резко снижается.

В магнитофонах с питанием от сети переменного тока применяют один, два или три электродвигателя. Основной двигатель обеспечивает рабочую скорость движения ленты в режиме записи-воспроизведения. Этот двигатель приводит во вращение тонвал (11). Лента прижимается к валу резиновым роликом (10). Боковые двигатели обеспечивают ускоренную перемотку ленты.

В одномоторных ЛПМ один двигатель с помощью дополнительных шкивов, муфт, пассиков и роликов выполняет все операции, связанные с перемещением ленты. Достоинством одномоторных механизмов является их миниатюрность и невысокая стоимость, что важно для портативных магнитол. Однако наличие значительного числа трущихся деталей влечет за собой искажение звука, называемое детонацией (от термина "детонировать" — фальшивить). Детонация ощущается как плавание (растягивание), дрожание звука или как хриплость.

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

Магнитные головки предназначены для преобразования электрических колебаний в магнитные и наоборот. Они представляют собой катушки индуктивности в виде кольцеобразных сердечников с обмоткой из медного провода. Различают головки записывающие, воспроизводящие и стирающие.

Записывающая головка (8) предназначена для преобразования электрических колебаний звуковой частоты от микрофона, плеера в переменное магнитное поле и фиксации его на магнитной ленте, которая равномерно движется мимо головки. Электрические колебания возбуждают в сердечнике катушки переменное магнитное поле. В результате на движущейся ленте остается магнитный след переменной напряженности.

Воспроизводящая головка (9) предназначена для преобразования записанной на ленте магнитной фонограммы в электрические колебания. Лента проходит мимо головки, создавая в сердечнике слабые биения магнитного поля, которые наводят в катушке переменный ток. Усилитель доводит напряжение этого тока до необходимого уровня и направляет его на громкоговоритель.

В недорогих магнитофонах используется одна магнитная головка, получившая название универсальной. Она может функционировать как в режиме записи, так и воспроизведения, но не одновременно. Наличие только одной головки исключает возможность контроля качества записи. В высококачественных магнитофонах применяют раздельные магнитные головки для записи и воспроизведения. Записанный головкой (8) сигнал сразу же прослушивается через головку воспроизведения (9), и если запись некачественная, то ее можно быстро откорректировать.

Стирающая головка осуществляет стирание старой записи путем размагничивания ленты током высокой частоты, который вырабатывает специальный генератор ВЧ (6). Если ленту с записанной фонограммой не размагнитить, то на старую фонограмму можно наложить новое звуковое сопровождение, что часто используется на практике. Для этого необходимо специальной кнопкой отключить генератор от стирающей головки. Так можно наложить музыкальный фон или природные звуки на записанную беседу или интервью.

Индикатор уровня записи служит для контроля уровня записываемого сигнала. Он может быть в виде стрелочного микроамперметра или в виде люминесцентного дисплея. Если магнитофон стереофонический, то используются спаренные индикаторы.

Для современного магнитофона наиболее важными являются следующие показатели: число кассет; число электродвигателей в лентопротяжном механизме; число головок; номинальная скорость движения ленты; скорость перемотки стандартной кассеты; диапазон звуковых частот; наличие устройства шумоподавления.

В некоторых магнитофонах имеется система ускоренной перезаписи. Следует учитывать, что для переписывания высококачественной фонограммы ею пользоваться не рекомендуется, так как в режиме ускоренной перезаписи полоса записываемых частот значительно сужается по сравнению с обычным режимом записи.

Автореверс предназначен для автоматической смены направления движения ленты. После проигрывания одной стороны кассеты проигрывается вторая сторона без ее переворачивания. В таких магнитофонах применяются специальные поворотные головки.

Наличие таймера, микропроцессоров и логических устройств позволяет производить автоматический поиск нужной записи, многократное проигрывание отдельных участков фонограммы, включение и выключение рабочего режима магнитофона в заданное время. Отдельные таймеры выполняют также функции часов и будильников.

Классификация. К аппаратуре для магнитной записи и воспроизведения звука относятся: магнитофоны, магнитофонные приставки (деки), кассетные плееры, диктофоны, комбинированная аппаратура: магнитолы и музыкальные центры.

Магнитофоны классифицируются:

• по способу размещения магнитной ленты — на катушечные и кассетные;

• по количеству лентопротяжных механизмов — на одно-и двухкассетные;

• по количеству звуковых каналов — на монофонические и стереофонические;

• по степени мобильности — на стационарные, автомобильные и носимые;

• по источнику питания — с питанием от сети переменного тока, от гальванических элементов, от бортовой сети автомобиля и с универсальным питанием;

• по параметрам — на пять групп сложности: 0, 1, 2, 3, 4.

Катушечные магнитофонные приставки приобретают с целью доукомплектования имеющегося в квартире аудио-комплекса для создания архива музыкальных произведений, так как они обеспечивают высококачественную звукозапись с большой продолжительностью звучания. Из отечественных катушечных магнитофонных приставок высшей группы сложности известны "Электроника-004", выпускаемая НПО "Исток" (г. Фрязино), и приставка "Идель-001С".

Кассетная аппаратура подразделяется на стационарную и носимую.

К стационарной аппаратуре относятся деки. Деки могут быть однокассетные, двухкассетные и двухкассетные с проигрывателем компакт-дисков (CD-плеером).

К носимой кассетной аппаратуре относятся магнитофоны и плееры.

Носимые магнитофоны с функциями записи и воспроизведения через громкоговорители в последние годы практически полностью вытеснены малогабаритными магнитолами и аудиоплеерами.

Кассетные плееры (аудиоплееры) — миниатюрные магнитофоны, предназначенные только для воспроизведения записей с кассет. По популярности аудиоплееры занимают первое место среди массовой бытовой аппаратуры. Их особенностью является небольшая масса (160-400 г), автономное питание и воспроизведение звука через наушники. Для подъема усиления в области низких частот многие плееры имеют встроенные системы тонкомпенсации, которые называются у разных фирм по разному Super Bass, Bass Boost и др. Более дорогие модели оснащаются трехполосным эквалайзером или эквалайзером, задающим фиксированные частотные настройки (классика, рок, джаз).

В плеерах широко используется реверс ручной и автоматический, автостоп, встроенные часы. Для более дорогих устройств характерно более компактное оформление (slim-модели), электронно-логическое управление, наличие встроенного динамика.

На корпусе магнитофонов должны быть надписи или условные обозначения, поясняющие назначение основных органов управления и разъемов, предназначенных для подключения внешних устройств (рис.).

Рис. Пиктограммы для бытовой аудиоаппаратуры

Магнитные ленты состоят из лавсановой основы и нанесенного на нее слоя, содержащего оксиды железа или хрома, способные намагничиваться. Ленты выпускают шириной 6,25 мм для катушечных магнитофонов и 3,81 мм для кассетных магнитофонов. В соответствии со временем звучания (мин) кассеты обозначают: С-60, С-90, С-120.

Ленты для кассетных магнитофонов согласно классификации Международного электротехнического комитета (МЭК) подразделяют на четыре типа. Чем выше номер типа ленты, тем качественнее запись, тем выше стоимость кассеты. Наибольшее распространение получила лента типа I. Лента типа I пригодна для всех магнитофонов, дает записи умеренного качества. Достоинством лент этого типа является полная совместимость с магнитофонами любого класса.

Ленты типов II, III и IV дают заметное повышение качества звучания, однако могут использоваться только в дорогой аппаратуре, где есть переключатель типа ленты. Если переключатель отсутствует, то качество записи даже на ленте типа IV может быть значительно хуже, чем на дешевой кассете с лентой типа I.