Лабораторная работа №1
Исследование принципа работы магнитофона «Вега-МП-122-стерео»
Цель работы: Изучить процессы происходящие при записи и воспроизведении сигнала, освоить назначение узлов и элементов, методику настройки основных параметров и характеристик устройства.
АЧХ – амплитудно-частотная характеристика
НЧ – низкочастотный
ВЧ – высокочастотный
УЗ – усилитель записи
УВ – усилитель воспроизведения
ГСП – генератор стирания и подмагничивания
ГУ – головка магнитная универсальная
ГС – головка магнитная стирающая
СШП – система шумопонижения
ЭВ – электронный вольтметр
ПК – персональный компьютер
ФП – фильтр-пробка
ФНЧ – фильтр нижних частот
ПУЗ – предварительный усилитель записи
Измерения в данной работе могут выполняться как с помощью отдельного измерительного оборудования, так и измерительной системы на базе ПК.
Для этого необходимы:
· Осциллограф С1-68
· Генератор НЧ Г3-111
· Милливольтметр В3-38
· Измеритель нелинейных искажений С6-5
· Частотомер Ч3-33
Для измерений с помощью измерительной системы на базе ПК используется программное обеспечение типа SptctraLab 4.32.16 и коммутирующей приставки подключенной к звуковой карте ПК.
Общие сведения
Принцип магнитной записи аудиосигналов основан на способности некоторых материалов, называемых ферромагнитными, намагничиваться под воздействием внешнего поля и сохранять это состояние в дальнейшем. На основе таких материалов изготавливаются носители информации, в частности, магнитные ленты, используемые в бытовых магнитофонах.
Магнитные ленты представляют собой композицию из несущей основы, изготовленной из пластичного материала, и рабочего слоя в виде смеси ферромагнитного порошка со связующим веществом. В настоящее время в качестве основы обычно используется полиэтилентерефталат (лавсан), обладающий высокой прочностью, эластичностью, влагостойкостью и технологичностью. Кроме лавсановых, существуют ленты на ацетатной и иных основах.
В качестве магнитного материала применяют окись железа (Fe2O3), окись хрома (СгО2), чистое железо, соединения кобальта (Со) и некоторые другие вещества. Самое широкое распространение получили ленты на основе соединения Fe2O3, на втором месте по популярности стоят ленты на основе СгО2. Бывают также разновидности лент с оксидом железа, модифицированным кобальтом, с двумя рабочими слоями (внутренний - феррооксидный, внешний - хромдиоксидный) и т.п.
После намагничивания материала магнитной ленты и снятия внешнего магнитного поля он продолжает сохранять остаточную индукцию.
Для снижения нелинейных искажений и повышения остаточной намагниченности ленты в магнитофонах применяется запись сигналов с высокочастотным подмагничиванием. Тогда записываемое низкочастотное (звуковое) колебание суммируется с колебанием подмагничивания, частота которого гораздо выше верхней звуковой частоты и составляет десятки килогерц. В результате возникает сигнал, с помощью которого осуществляется смещение диапазона изменения записываемого аудиосигнала на линейный участок кривой намагниченности. При этом само высокочастотное колебание на магнитную ленту не записывается. Оптимальное значение тока высокочастотного подмагничивания зависит от магнитных свойств используемой ленты.
Магнитная лента может использоваться для записи и воспроизведения многократно. Если перед записью нового фрагмента фонограммы ее не размагнитить, произойдет наложение записей друг на друга. Для удаления предыдущей информации производят ее стирание путем воздействия сильного внешнего магнитного поля на активный слой ленты, в результате чего рабочий слой сначала намагничивается до насыщения, а затем размагничивается. Это поле может быть как переменным, так и постоянным. В первом случае используются колебания генератора тока стирания и подмагничивания (ГСП), формирующего гармонический сигнал, в соответствии с которым меняется магнитное поле специальной стирающей головки. Во втором случае стирающая головка представляет собой постоянный магнит.
На равномерность АЧХ магнитных лент существенно влияет величина тока высокочастотного подмагничивания. При оптимальном токе подмагничивания обеспечивается наибольший уровень записи. Его превышение сверх оптимального вызывает резкое ослабление уровня записи высоких звуковых частот и некоторое его увеличение при записи низких звуковых частот. При уменьшении тока подмагничивания картина меняется на обратную. Оптимальный ток высокочастотного подмагничивания устанавливают по максимуму отдачи (чувствительности) магнитной ленты на частотах 400 Гц или 1000 Гц.
Кроме этого, от магнитных свойств рабочего слоя и тока высокочастотного подмагничивания зависит величина нелинейных искажений, являющихся основной частью суммарных нелинейных искажений канала магнитной записи. Чем больше остаточная намагниченность материала, тем они меньше. Для их оценки используют параметр, называемый коэффициентом гармоник, и, чаще всего, коэффициент третьей гармоники К3. Современные ленты имеют величину К3 в пределах 0,4-2,2%.
Также на величину нелинейных искажений влияет правильный выбор уровня записываемого сигнала, ибо увеличение уровня записи выше допустимого приводит к перемодуляции ленты и появлению повышенных нелинейных искажений, а его уменьшение снижает отношение сигнал/шум. Поэтому следует поддерживать такую величину уровня записи, при которой достигался бы компромисс между максимально возможным записываемым сигналом и максимально допустимым уровнем намагниченности ленты.
В кассетных магнитофонах применяют магнитную ленту с шириной 3,81 мм, толщиной 18, 12 и 9 мкм. При этом, естественно, в стандартную кассету может помещаться различное количество ленты, что, в свою очередь, определяет полное время звучания. В маркировке кассет указывается его величина: С-60, С-90, С-120 или МК-60, МК-90. Выпускаются кассеты и с нестандартным временем звучания: С-30, С-45 и пр. До недавнего времени в быту использовались и катушечные магнитофоны, где ширина ленты составляла 6,25 мм, а общая толщина, в зависимости от материала основы, - 55 мкм или 37 мкм при толщине рабочего слоя 15 мкм и 11 мкм соответственно.
На кассетном магнитофоне в процессе записи магнитная лента разделяется на две половины, на каждой из которых запись производится в одном направлении, причем при стереозаписи информация записывается поканально на две дорожки (правый и левый каналы), а при монофонической в каждом направлении используется одна объединенная дорожка равная по ширине сумме двух дорожек, используемых в режиме стерео, и промежутка между ними. Это обеспечивает совместимость магнитных лент, записанных в режимах «Стерео» и «Моно».
Итак для записи аудиосигналов их необходимо предварительно преобразовать в электрические колебания звуковой частоты. Если источником сигнала служит какое-либо электронное устройство, уже формирующее электрические колебания на выходе, перед процедурой записи выполняют лишь необходимое согласование уровней сигналов и коррекцию амплитудно-частотной характеристики тракта записи. Далее указанные электрические колебания нужно преобразовать в переменное магнитное поле, воздействующее на магнитную ленту. Его параметры должны соответствовать закону изменения электрических сигналов. Для этой операции предназначены магнитные головки.
Магнитные головки служат для преобразования энергии электрических колебаний в энергию магнитного поля и наоборот. В бытовых магнитофонах применяются четыре типа магнитных головок:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.