Основные параметры и структурные схемы бытовых магнитофонов

В настоящее время на бытовые магнитофоны действует ГОСТ 12392-71, согласно которому промышленность выпускает магнитофоны четырех классов, отличающиеся качественными показателями и наличием тех или иных эксплуатационных удобств.

В стереофоническом варианте выпускаются магнитофоны I и II классов, а в монофоническом варианте — III—IV классов.

Основные параметры магнитофонов. Качество записи и воспроизведения характеризуется следующими параметрами: номинальной скоростью магнитной ленты, коэффициентом детонации, частотными характеристиками каналов воспроизведения и записи-воспроизведения, коэффициентом нелинейных искажений, уровнями записи и шумов.

В бытовых магнитофонах используют три номинальных скорости ленты: 19,05;,9,53 и 4,76 см/с. Если скорость фонограммы при воспроизведении будет отличаться на постоянное значение от скорости, при которой она была записана, то тональность звучания при воспроизведении будет ниже или выше естественной. Согласно ГОСТ 12392-71 отклонение скорости ленты от номинальной для всех классов магнитофонов не должно превышать ±2%.

Движение магнитной ленты в лентопротяжном механизме магнитофона сопровождается как периодическими, так и непериодическими колебаниями скорости. В результате колебаний воспроизводимый сигнал оказывается частотно-модулированным. Возникающие при этом изменения высоты тона называют детонацией. Особенно неприятны для слуха колебания скорости с частотами от 2 до 6 Гц. За меру количественной оценки детонации принят коэффициент детонации, равный относительному отклонению мгновенной скорости ленты от среднего значения, выраженному в процентах. Наименьшим коэффициентом детонации обладают магнитофоны I класса.

Для того чтобы фонограмма, записанная на одном магнитофоне, воспроизводилась без искажений на других, нормируются частотные характеристики каналов воспроизведения и записи — воспроизведения (на линейном выходе магнитофона), а также их неравномерности. На рис. 1 изображены поля допусков частотных характеристик для магнитофонов I и II—IV классов, где f _н и f_в — нижний и верхний пределы рабочего диапазона частот магнитофонов.

Нелинейные искажения при записи на исправном магнитофоне обусловливаются в основном магнитной лентой. Искажения в усилителях записи и предварительных усилителях воспроизведения незначительны и не превышают 0,8%. Нелинейные искажения зависят от уровня записи и тока подмагничивания.

Под уровнем записи понимают степень намагниченности магнитной ленты, на которой произведена запись. Уровень записи определяет отношение сигнал/помеха канала запись — воспроизведение магнитофона. Чем с большим уровнем записывается полезный звуковой сигнал, тем ниже относительный уровень помех. Однако с увеличением уровня записи увеличиваются нелинейные искажения. Поэтому максимально допустимое значение уровня записи нормируется.

В качестве номинального значения уровня записи (степени намагниченности ленты) принято действующее значение остаточного магнитного потока ленты на 1 м ширины дорожки. Для лент, используемых в бытовых магнитофонах, номинальный уровень записи на частоте 400 Гц соответствует намагниченности ленты в 256 нВб /м. Допустимые отклонения от уровня не должны превышать ±2 дБ.

Помехи в бытовых магнитофонах возникают в канале воспроизведения и помех, наводимых на магнитную головку и цепи усилителя. Относительный уровень помех в канале воспроизведения — это выраженное в децибелах отношение напряжения на выходе магнитофона, работающего в режиме воспроизведения без ленты, к напряжению на том же выходе при воспроизведении записи номинального уровня. Из двух магнитофонов для воспроизведения фонограммы при перезаписи следует выбирать тот, у которого уровень помех наименьший.

Помехи канала запись — воспроизведение складываются из помех канала воспроизведения, помех усилителя записи и шумов ленты. Шум ленты возникает из-за неоднородности ее структуры и непостоянства механического контакта между лентой и магнитной головкой вследствие неровности поверхности ленты. Шум ленты возрастает, если ток подмагничивания отличается от оптимального значения для данного типа ленты.

Относительный уровень помех в канале запись — воспроизведение — есть выраженное в децибелах отношение напряжения на выходе магнитофона, работающего в режиме воспроизведения с лентой, на которой записана пауза,*к напряжению на том же выходе при воспроизведении записи номинального уровня.

Основные параметры магнитофонов приведены в табл. 1.

В зависимости от класса предусматривается различный комплекс устройств, повышающих функциональное назначение и комфортность

магнитофона.

В последнее время отечественная промышленность освоила выпуск магнитофонов, характеристики которых превосходят параметры магнитофонов первого класса. Это стереофонические магнитофоны— приставки высшего класса Маяк-001-стерео, Илеть-001-стерео, Романтика-001-стерео и др. Предназначаются такие аппараты для использования в стереофонических радиокомплектах высшего класса.

Структурные схемы магнитофонов. Электрические схемы бытовых магнитофонов определяются классом аппарата и его целевым назначением.

Рассмотрим основные функциональные части электрической схемы на примере монофонического магнитофона (рис. 2). Входное устройство ВУ обеспечивает возможность подключения к магнитофону источников сигналов с различными уровнями. В магнитофонах III и IV классов в качестве входного устройства обычно применяют делитель напряжения, к которому подключают микрофон, звукосниматель, радиоприёмник, телевизор, радиотрансляционную линию или выход другого магнитофона.

Номинальное напряжение микрофонного входа составляет около 1 мВ при сопротивлении 1—1,5 кОм. Номинальное напряжение входа, предназначенного для записи от радиоприемника и телевизора, равно 10—30 мВ, а его полное электрическое сопротивление должно быть не менее 25 кОм. Номинальное напряжение входа для записи от пьезоэлектрического звукоснимателя составляет 150—500 мВ, полное электрическое сопротивление входа — не менее 400 кОм.

Номинальное напряжение входа для записи от радиотрансляционной линии должно быть 10—30В, а его полное сопротивление — не менее. 10 кОм С помощью делителя напряжение сигнала разных источников приводится к одному уровню микрофона. Недостаток такой схемы состоит в смешивании сигналов нескольких источников, одновременно подключенных к делителю.

В магнитофонах I и II классов используют входное устройство, в котором с помощью переключателя осуществляется избирательное подключение к каналу записи того или иного источника. В этом случае все источники можно подключить одновременно ко входу магнитофона без опасения смешивания и влияния сигналов друг на друга Э то удобно для оперативного использования магнитофона.

Сигнал с входного устройства через контакт переключателя режима работы В1а поступает на вход универсального усилителя УУ, совмещающего функции усилителя записи и усилителя воспроизведения В универсальном усилителе производится коммутация цепей, определяющих его частотную характеристику в зависимости от режима работы (Запись или Воспроизведение), а также регулирование уровня записи с помощью регулятора уровня РУ.

Записываемый сигнал с выхода универсального усилителя поступает через переключатель В16 на универсальную головку ГУ и через переключатель В1В — на индикатор уровня И. Одновременно с записываемым сигналом в универсальную головку от генератора высокой частоты ГВЧ подается сигнал подмагничивания. Генератор ГВЧ питает также стирающую головку ГС. Переключатель В 2 (Трюк) позволяет отключать стирающую головку для осуществления комбинированной записи путем наложения на ранее произведенную запись. При записи всех источников (кроме микрофона) качество звучания можно контролировать с помощью встроенного громкоговорителя Гр, подключаемого к выходу усилителя мощности УМ. Подобный контроль не дает представления о качестве фонограммы, он позволяет только судить о характере программы, поступающей на универсальную головку.

При записи с микрофона громкоговоритель Гр отключается переключателем В3 а усилитель мощности нагружается на эквивалентную нагрузку R_{экв .} Слуховой контроль в этом случае можно вести через головные телефоны, подключаемые к линейному выходу магнитофона (Выход 1).

В режиме воспроизведения универсальную головку с помощью переключателя В1а подключают ко входу универсального усилителя, индикатор при этом отключается. Одновременно включаются цепи, определяющие частотную коррекцию усилителя при воспроизведении. С выхода универсального усилителя сигнал поступает на вход усилителя мощности и на гнезда Линейный выход. С этого выхода сигнал можно подать на вход другого магнитофона для перезаписи или на внешний усилитель низкой частоты (УНЧ). Напряжение сигнала на линейном выходе магнитофона составляет 250—500 мВ, сопротивление— в пределах 10—15 кОм. Усилитель мощности, нагруженный на громкоговоритель Гр, имеет регулятор громкости РГ и регуляторы тембра РТ. Выход УМ может иметь розетку для подключения внешней акустической системы (Выход 2).

Бытовой стереофонический магнитофон отличается от магнитофона монофонического в основном удвоенным количеством соответствующих усилителей, а также тем, что. в нем головки заменены блоком головок. Для обоих каналов применяют общий генератор высокой частоты. Предварительные усилители имеют раздельные регуляторы уровня и соответственно два отдельных индикатора. Регуляторы громкости в каналах воспроизведения бывают раздельными и сдвоенными. При сдвоенных регуляторах усиления в УМ имеется регулятор стереобаланса, позволяющий путем взаимосвязанного изменения усиления в каналах устанавливать оптимальный стереоэффект в зоне прослушивания.

Выпускаются упрощенные стереофонические магнитофоны (иногда их называют неполными стерео), выполненные с одним УМ. Эти аппараты позволяют вести запись стереофонических программ. Для стереофонического воспроизведения требуется второй усилитель мощности, в качестве которого можно использовать отдельный УНЧ с акустической системой, а также низкочастотную часть радиоприёмника, телевизора и электрофона. Стереофонические магнитофоны выполняют также в варианте магнитофонной приставки, имеющей два предварительных универсальных усилителя с линейными выходами. В таких магнитофонах отсутствуют усилители мощности, поэтому для громкоговорящего воспроизведения требуются отдельный стереофонический УНЧ и соответствующие акустические системы.

В бытовых магнитофонах применяют индикаторы уровня с диапазоном измерения 18 дБ, что соответствует изменению уровня в 6 раз. В ламповых бытовых магнитофонах используют индикаторы с электронно-световым указателем. Уровень записи в этих приборах определяется по затемнению сектора лампы. Номинальный уровень обычно соответствует сокращению ширины затемненного сектора индикатора до 1 мм при громком сигнале. При увеличении ширины сектора уровень записи будет небольшим, а при перекрытии его краев запись будет искаженной.

В транзисторных магнитофонах применяют простейшие миниатюрные стрелочные индикаторы, шкала которых, как правило, не имеет градуировки и содержит лишь отметку 100%-ного уровня. Уровень записи выбирается регулятором уровня так, чтобы при максимальном сигнале стрелка прибора не заходила дальше специальной отметки.

Применяют унифицированные соединители следующих типов: трехконтактные вилки СШ-3 и розетки СГ-3, а также пятиконтактные вилки СШ-5 и розетки СГ-5. В трехконтактной розетке отсутствуют 4-й и 5-й контакты, поэтому трехконтактные вилки могут соединяться с пятиконтактными розетками, а пятиконтактные вилки — с трехконтактными розетками. Схемы распайки штепсельных соединений показаны на рис. 3.

В магнитофонах I и II классов устанавливают отдельные розетки для подключения различных источников программ. В магнитофонах III и IV классов допускается совмещение в одной розетке микрофонного входа и входа звукоснимателя, а в другой — входов радиоприемника, телевизора и трансляционной линии. Эти магнитофоны комплектуются только двумя соединительными шнурами.