Ю. П. Алексеев бытовая радиоаппаратура и ее ремонт

Глава четырнадцатая
МАГНИТОФОНЫ
14.1. Принцип построения схемы магнитофона
Магнитофон представляет собой устройство, позволяющее осуществлять магнитную запись и воспроизведение звуковых программ. Способ магнитной записи основан на способности не­которых материалов намагничиваться при воздействии на них маг­нитного поля и сохранять в дальнейшем это состояние. Такие материалы получили название ферромагнитных материалов.

В канале записи звуковых программ магнитофона осуществля­ются следующие процессы:

1. Преобразование звуковых колебаний воздуха в электричес­кие колебания звуковой частоты, если запись осуществляется не­посредственно от микрофона.

2. Преобразование электрических колебаний звуковой частоты от любого источника звука (микрофона, грампластинки, радио­приемника, другого магнитофона и т. п.) в переменное магнитное, поле, форма и напряженность которого повторяют закон изменения электрических колебаний источника звука. Эта функция осу­ществляется с помощью магнитной головки: Магнитное поле в зазоре магнитной головки образуется электрическим током зву­ковой частоты, проходящим по ее обмотке.

3. Фиксация записываемого сигнала с помощью магнитного по­ля на источник хранения программ. Носителем магнитного ма­териала, позволяющим осуществлять запись и хранение звуковых программ в магнитофонах, является магнитная лента, покрытая слоем ферромагнитного порошка. Операция записи сигнала на магнитную ленту при ее протягивании в непосредственной близос­ти от магнитного поля записывающей магнитной головки за счет остаточной намагниченности материала, нанесенного на магнит­ную ленту.

В магнитофонах применяется запись сигналов с высокочастот­ным подмагничиванием, которое само не записывается, а лишь создает условия для безгистерезисного намагничивания маг­нитной ленты.

Равномерное протягивание магнитной ленты с заданной ско­ростью в магнитном поле записывающей головки осуществляется с помощью лентопротяжного механизма (ЛПМ).

Полученную на магнитной ленте запись звукового сигнала на­зывают фонограммой.

Магнитофон должен обеспечивать запись от микрофона, зву-. коснимателя, радиовещательного и телевизионного приемников, радиотрансляционной сети проводного вещания. Уровни входных напряжений при записи от разных источников сигнала различны. Эти уровни, а также полные электрические сопротивления входов стандартизованы (ГОСТ 24838 — 81. Аппаратура радиоэлектрон­ная бытовая. Входные и выходные параметры).

Воспроизведение фонограммы осуществляется путем обратного преобразования. Магнитное поле фонограммы с помощью вос­производящей магнитной головки преобразуется в электрические сигналы звуковой частоты, которые с помощью громкоговорителя преобразуются в звуковые колебания. При воспроизведении маг­нитная лента с записанной фонограммой протягивается в непо­средственной близости от зазора воспроизводящей магнитной го­ловки с той же скоростью, как и при записи. При этом зазор го­ловки воспроизведения должен быть ориентирован относительно магнитной ленты точно так же, как и в головке записи, и должно быть обеспечено плотное прилегание ленты к воспроизводящей головке.

Магнитное поле материала магнитной ленты с имеющейся ос­таточной намагниченностью, воздействуя на воспроизводящую магнитную головку, наводит в ее обмотке ЭДС, пропорциональ­ную частоте записываемого сигнала, т. е. представляющую собой в электрической форме записанный сигнал. Сигнал, проходящий по обмотке магнитной головки, затем усиливается до определенного уровня и воспроизводится громко­говорителем. Прослушивание записанной фо­нограммы может осуществляться многократно без значительных ухуд­шений качества записи. Магнитная лента при необходимости может использоваться для записи также многократно. Фонограмма может легко «стираться» размагничиванием магнитной ленты внешним магнит­ным полем от стирающей магнитной головки, в которой в режиме записи подается сигнал переменного тока определенной величины, формы и частоты.



Рис. 14.1. Структурная схема магнитофона с раздельными трактами записи-воспроизведе­ния
Магнитофон может иметь каналы записи и воспроизведения либо раздельные, либо объединенные в один тракт. Структурная схема магнитофона, имеющего раздельные каналы записи и вос­произведения, приведена на рис. 14.1. Она содержит: усилитель записи (УЗ), индикатор уровня записи (И), входное устройство (ВУ), генератор стирания и подмагничивания (ГСП), усилитель воспроизведения (УВ), переключающее устройство (УП), усили­тель мощности (УМ) и магнитные головки — стирающая (ГС), записывающая (ГЗ), воспроизводящая (ГВ).

Усилители записи и воспроизведения являются усилителями сигналов звуковой частоты, включающими в себя элементы кор­рекции поступающего сигнала. Коррекция компенсирует частотные искажения, появляющиеся в процессе записи и воспроизведения. Эти искажения по характеру различны, и поэтому в обоих каналах используются различные корректирующие цепи.

Усилитель записи предназначен для усиления записываемого сигнала, подаваемого от различных источников звука. Для обес­печения оптимальных условий записи и уменьшения нелинейных искажений записываемого сигнала в магнитофонах используется либо индикатор уровня записи, включаемый _чв схеме усилителя записи, либо система автоматической регулировки уровня запи­си (АРУЗ).

Индикатор уровня записи представляет собой стрелочный прибор постоянного тока, по отклонению стрелки которого судят об уровне записываемого сигнала. Если сигнал, подводимый к за­писывающей головке, очень большой, при записи могут возникнуть заметные искажения. При подаче очень слабого сигнала искаже­ний не будет, но магнитная лента намагнитится недостаточно и при воспроизведении звук будет слабым. К тому же магнитная лента сама создает шум, который на фоне слабого сигнала стано­вится более заметным. Поэтому оптимальный режим записи выби­рается по стрелочному индикатору уровня записи.

При использовании АРУЗ оптимальный режим ее записи обес­печивается с помощью электронной схемы. Принцип действия АРУЗ заключается в том, что слабые сигналы автоматически уси­ливаются до необходимой величины, очень сильные сигналы ос­лабляются до такой величины, чтобы они не перегружали канал записи.

Усилитель воспроизведения предназначен для усиления сиг­налов, поступающих из обмотки воспроизводящей головки, и корректирующих цепей. После усиления воспроизведения струк­турная схема магнитофона содержит оконечный усилитель сигна­лов низкой частоты, который усиливает сигнал до величины, дос­таточной для работы встроенного громкоговорителя или выносных акустических систем.



Рис. 14.2. Структурная схема магнитофона с универсальным усилителем записи-вос­произведения
В массовых магнитофонах II ... IV классов усилителя записи и воспроизведения объединены в общий универсальный усилитель (УУ), что упрощает и удешевляет конструкцию. Переход из ре­жима записи в режим воспроизведения и обратно осуществляется переключением входных и выход­ных цепей усилителя, а также переключением цепей коррекции. Структурная схема магнитофо­на с универсальным усилите­лем записи — воспроизведения приведена на рис. 14.2. Универ­сальная магнитная головка (ГУ) заменяет две головки: в режиме записи она работает как записы­вающая, в режиме воспроизведе­ния — как воспроизводящая. С помощью генератора стирания и подмагничивания (ГСП) осуществляется стирание записи, а также подмагничивание лен­ты в процессе записи. Сигнал высокой частоты от ГСП подается на стирающую и универсальную магнитные головки. Последняя при этом работает на запись.

Лентопротяжный механизм в магнитофоне осуществляет сле­дующие основные функции: протягивание магнитной ленты при записи и воспроизведении с заданной скоростью, ускоренную перемотку ленты в обоих направлениях, а также быструю оста­новку ленты после записи, воспроизведения или перемотки. В ЛПМ могут быть использованы один, два или три электродвигателя. В большинстве бытовых магнитофонов применяют один электро­двигатель. При питании от сети переменного тока используются асинхронные двигатели, при питании от автономных источников — коллекторные двигатели постоянного тока с центробежным или электронным регулятором скорости.
14.2. Классификация магнитофонов и их основные параметры
Основные параметры и характеристики катушечных магнитофо­нов определены ГОСТ 12392 — 71, а кассетных — ГОСТ 20838 — 75. Стандартами предусмотрен выпуск четырех классов магнитофонов (I ... IV). Однако промышленность выпускает также и магнитофоны, имеющие качественные показатели выше I класса. Магнитофоны классифицируются по нескольким признакам. По конструктивному исполнению магнитофоны подразделяют на стационарные, перенос­ные и носимые; по способу питания — на сетевые, с питанием от ав­тономных источников и универсальным питанием; по характеру зву­чания — на монофонические и стереофонические. Стереофонические магнитофоны имеют два самостоятельных и идентичных по своим па­раметрам канала записи и воспроизведения. Некоторые магнитофо­ны имеют стереоканал записи — воспроизведения до линейного вы­хода, т. е. они позволяют осуществлять запись стереофонических программ и воспроизведение их через подключаемый стереофони­ческий усилитель и акустические системы. По количеству рабочих скоростей магнитофоны подразделяются на одно-, двух- и трехско-ростные.

К стационарным моделям относятся магнитофоны, имеющие значительную массу и предназначенные для работы только в поме­щениях с питанием от сети переменного тока.

К переносным моделям относятся магнитофоны, приспособлен­ные к переноскам и перевозкам пассажирским транспортом без спе­циальной упаковки.

Носимые магнитофоны — это модели с небольшими габаритны­ми размерами и массой, которые могут работать как в помещениях, так и на открытом воздухе, в том числе и на ходу при переноске или перевозке пассажирским транспортом.

К магнитофонам относятся также магнитофонные приставки. Это модели, в которых отсутствуют тракт усиления низкой частоты и громкоговоритель, а сигнал снимается с линейного выхода и подает­ся на внешний усилитель.

Магнитофоны и приставки высшего и I классов выпускаются толь­ко стереофоническими. Магнитофоны II и III классов — как сте­реофоническими, так и монофоническими.

По аналогии с радиоприемниками название каждой модели магнитофона содержит цифровой трехзначный индекс. Первая циф­ра указывает на класс модели, а две последние — на номер разра­ботки.

Основными параметрами магнитофона являются следующие.

Номинальная скорость движения магнитной ленты. В магнито­фонах используются четыре скорости: 19,05; 9,53; 4,76; 2,38 см/с. Последняя скорость используется в кассетных магнитофонах IV класса в качестве дополнительной для записи речевых программ.

Во всех типах кассетных магнитофонов используется скорость 4,76 см/с. В катушечных магнитофонах используются первые три скорости. Чем выше скорость движения ленты, тем лучше качество записи и воспроизведения, однако при этом больше расход ленты.

Отклонение скорости движения магнитной ленты от ее номиналь­ного значения должно быть не более ±2%. Выполнение этого тре­бования позволяет осуществлять воспроизведение фонограмм, за­писанных на любом другом магнитофоне, без заметных изменений тональности звучания.

Число записывающих и воспроизводящих дорожек на ленте.

Запись на магнитной ленте осуществляется в виде двух или четы­рех параллельных магнитных дорожек с промежутками между ними. Двухдорожечная запись фонограммы используется в монофониче­ских кассетных магнитофонах; четырехдорожечная — в стерео­фонических катушечных и кассетных, а также в монофонических катушечных. Расположения дорожек на ленте катушечных и кассет­ных магнитофонов различаются между собой.

В катушечных магнитофонах при монофонической четырехдо-рожечной записи порядок ее следующий: сначала на первой, а затем на четвертой, третьей и второй дорожках. В катушечных магнитофо­нах при стереофонической записи: сначала на первой и третьей до­рожках (левый и правый каналы), а затем на четвертой и второй. Ширина дорожек равна 1 мм, а расстояние между ними — 0,75 мм.

Такое расположение дорожек выбрано для уменьшения воздействия одной дорожки на другую, т. е. обеспечения лучшего переходного затухания между дорожками. Вместе с тем это делает невозможным воспроизведение стереофонической фонограммы на монофоническом магнитофоне.

В кассетных магнитофонах расположение дорожек другое. На каждой половине ленты в одном направлении записываются две дорожки, которые при стереофонической записи предназначены для левого и правого каналов. При монофонической записи в каждом направлении используется одна объединенная дорожка, равная по ширине двум дорожкам стереофонической фонограммы и проме­жутку между ними. Такое расположение дорожек позволяет вос­производить стереофонические записи на монофоническом магни­тофоне, поскольку расположенные рядом две стереофонические до­рожки перекрываются зазором монофонической головки. Ширина дорожек 0,6 мм, расстояние между соседними дорожками в одном направлении 0,3 мм, расстояние между парами дорожек 0,8 мм.

Коэффициент детонации выражает отношение амплитуды коле­бания скорости движения магнитной ленты к ее номинальному зна­чению. С его помощью оцениваются искажения звучания, вызывае­мые неравномерностью движения ленты. Эти искажения проявляют­ся в колебаниях высоты тона («плавание звука») или в его хриплости.

Частотная характеристика магнитофона определяет рабочий диапазон воспроизводимых частот на линейном выходе (с выхода усилителя напряжения) или по звуковому давлению. Частотная ха­рактеристика по звуковому давлению всегда несколько хуже, чем на линейном выходе, за счет искажений, вносимых усилителем мощ­ности и громкоговорителем магнитофона.

Коэффициент нелинейных искажений (иногда его называют ко­эффициентом гармоник) оценивается отношением суммарного на­пряжения появившихся при воспроизведении новых частот (гармо-ник), отсутствовавших в записываемом сигнале, к напряжению не­искаженного сигнала. Коэффициент нелинейных искажений лежит в пределах 3 — 5% на линейном выходе и 3 — 10% по звуковому давле­нию для различных классов магнитофонов.

Чувствительность определяется величиной напряжения сигнала на входе магнитофона, при которой обеспечивается номинальный уровень записи на магнитной ленте при максимальном усилении ка-;, нала записи.

Относительный уровень стирания характеризуется наличием ос-, таточной намагниченности после стирания записи.
14.3. Магнитные ленты
Магнитные ленты состоят из основы и нанесенного на нее рабо­чего слоя. В качестве материала основы используется диацетилцел-люлоза, триацетилцеллюлоза или полиэтилентерефталат (лавсан). Рабочий слой состоит из ферромагнитного порошка с игольчатой

формой частиц, который смешивается со связующим веществом и на­носится методом полива на основу магнитной ленты. Для улучшения качества поверхности рабочего слоя и уменьшения абразивности .применяют каландирование и полировку магнитных лент. При ка-ландировании ленту пропускают между гладко отшлифованными стальными валами — каландрами.

В магнитных лентах в качестве рабочего слоя начинают приме­нять новый материал — порошок двуокиси хрома, что способствует уменьшению собственных шумов магнитной ленты, обеспечению бо­лее высокой чувствительности и повышению отдачи на низких и осо­бенно на высоких частотах. Изменение этих параметров ленты поз­волит улучшить динамический диапазон и получить меньшую нерав­номерность частотной характеристики магнитофона в более широкой полосе частот. Однако магнитные ленты с двуокисью хрома требуют увеличения почти в 2 раза тока подмагничивания и обладают повы­шенной абразивностью.

Магнитные ленты для катушечных магнитофонов на ацетатной или лавсановой основе имеют ширину 6,25 мм. Первые имеют об­щую толщину 55 мкм и толщину рабочего слоя 15 мкм; вторые соот­ветственно 37 и 10 ... 12 мкм.

Магнитные ленты для кассетных магнитофонов изготовляют только на лавсановой основе, имеют ширину 3,81 мм, общую тол­щину 18 мкм.

Качество магнитных лент оценивается рядом физико-механиче­ских параметров: прочностью на разрыв (для ацетатных лент — 2 ... 4,5 кг, для лавсановых — 1,5 ... 3 кг), относительным удлинением после снятия нагрузки (не более 0,2%), сабельностью (величина наибольшего провисания нормально натянутой в магнитофоне лен­ты, которая должна быть не более 10 мм/м), абразивностью, тепло­стойкостью, влагостойкостью.

Основные электрические параметры магнитных лент следующие.

Относительная величина тока оптимального подмагничивания. Она зависит от частоты записываемого сигнала, а также от толщи­ны и коэрцитивной силы рабочего слоя ленты. Величиной оптималь­ного подмагничивания задаются для сигнала с частотой 1000 Гц. Экс­периментально ее определяют, снимая характеристику подмагничи­вания, которая представляет собой зависимость ЭДС головки вос­произведения (отдачи магнитной ленты) от тока высокочастотного подмагничивания при неизменном токе записи. Вершина полученной кривой соответствует оптимальному подмагничиванию. Относитель­ная величина тока оптимального подмагничивания оценивается отношением оптимального тока подмагничивания испытываемой ленты к оптимальному току подмагничивания-типовой ленты и выра­жается в децибелах.

Относительная средняя чувствительность магнитной ленты оце­нивается отношением чувствительности испытываемой ленты к чувствительности типовой ленты и выражается в децибелах. Чем выше чувствительность ленты, тем с меньшим усилением можно использовать усилитель записи.

Неравномерность чувствительности ленты более чем ± 1 дБ оп­ределяется на слух как изменение громкости. Причиной неравно­мерности ленты являются неравномерность толщины рабочего слоя и качество его поверхности, а также неравномерность концентра­ции в нем порошка.

Частотная характеристика определяет полосу записываемых звуковых частот. Она зависит от магнитных свойств ленты, ее элас­тичности и толщины, однородности частиц рабочего слоя и качества его поверхности, а также от режима подмагничивания.

Нелинейные искажения, вносимые магнитной лентой, являются основной частью суммарных нелинейных искажений, возникающих в канале записи. Они проявляются как появившиеся новые частоты, отсутствовавшие в спектре записи сигнала, и зависят в основном от режима записи (уровня сигнала и величины тока подмагничивания).

Шумы ленты, возникающие из-за неоднородности ее структуры и непостоянства контакта ленты с магнитной головкой из-за шерохо­ватости ее рабочего слоя.

Копирэффект. Сущность его заключается в том, что при хра­нении ленты с фонограммой, намотанной на катушку, ее сильно на­магниченные участки могут намагничивать смежно расположенные с ними участки ленты (по глубине катушки). Копирэффект особенно заметно проявляется, когда сильно намагниченный участок оказы­вается напротив участка с паузой. При воспроизведении записи одиночного звукового сигнала кроме него слышны будут также сиг­налы, образованные копирэффектом и воспринимаемые на слух как эхо.

Уровень стирания. Для повторного использования магнитной ленты ненужные записи могут быть стерты. Стирание записи может производится намагничиванием ленты до насыщения и ее размаг­ничиванием. Стираемость ленты зависит от параметров размагни­чивающего устройства, магнитных свойств ленты, предшествовав­шего режима записи и условий хранения фонограммы.

Маркировка магнитных лент осуществляется в соответствии с ГОСТ 17204 — 71. Обозначение магнитной ленты состоит из пяти элементов. Первый элемент — буква, обозначающая основное назна­чение магнитной ленты. Для лент, предназначенных, например, для звукозаписи, используется буква А. Второй элемент — цифра от нуля до девяти, обозначающая материал основы: 2 — использо­вание диацетилцеллюлозы; 3 — триацетилцеллюлозы; 4 — полиэтйл-ентерефталата (лавсана). Третий элемент — цифра от нуля до девя­ти, обозначающая общую номинальную толщину магнитной ленты. Например, 2 — толщина 15 ... 20 мкм, 3 — 20 ... 30 мкм, 4 — 30 ... 40 мкм, 5 — 40 ... 50 мкм, 6 — 50 ... 60 мкм. Четвертый элемент — двузначная цифра (от 01 до 99), обозначающая технологическую разработку; пятый — численное значение номинальной ширины магнитной лен­ты, выраженное в миллиметрах. После пятого элемента указываются дополнительные индексы: для магнитной ленты, предназначенной в бытовой радиоаппаратуре магнитной записи, используется буква Б.

Пример обозначения: магнитная лента А4407-6Б — лента для звукозаписи (буква А), выполнена на лавсановой основе (цифра 4), толщиной 37 мкм (цифра 4), седьмая технологическая разработка (цифра 07), ширина ленты 6,25 мм (цифра 6), предназначена для бы­товой аппаратуры магнитной записи (буква Б).

Выпускаемая промышленностью магнитная лента намотана на пластмассовые (из полистирола) катушки или вмонтирована в спе­циальные малогабаритные кассеты. Лента наматывается на катуш­ки рабочим слоем внутри рулона, на кассеты (для кассетных магни­тофонов) — рабочим слоем наружу. Катушки для магнитной ленты шириной 6,25 мм изготавливаются четырех размеров, каждому из которых присвоен номер, соответствующий наружному диаметру катушки в сантиметрах.

Унифицированная магнитная кассета типа МК представляет со­бой плоскую коробку прямоугольной формы из полистирола разме­ром 100x64x12 мм, внутри которой находятся два пластмассовых сердечника с намотанной на них магнитной лентой. Там же помеща­ются направляющие для ленты и подушечка для прижимания лен­ты к головкам. Время звучания кассеты МК-60 — 60 мин на двух дорожках поочередно, а емкость — 90 м.
14.4. Магнитные головки
Применяемые в бытовых магнитофонах записывающие, воспро­изводящие, универсальные и стирающие головки по конструктив­ному исполнению очень похожи друг на друга. Их некоторые отличия рассмотрены ниже. Магнитная го­ловка (рис. 14.3) состоит из сердечника 1, обмоток 2, рабочего зазора 3, допол­нительного зазора 4 и экрана 5. Сердеч­ник магнитной головки является ее основ­ной частью. Он (в ГЗ и ГУ) выполнен из тонких металлических пластинок из пер-молоя с большой магнитной проницаемо­стью и состоит из двух симметричных по­ловинок, соединенных друг с другом тор­цовыми поверхностями, в местах соеди­нения которых образуются зазоры.



Рис. 14.3. Устройство магнит­ной головки:

1 — сердечник; 2 — обмотки; 3 — ра­бочий зазор; 4 — дополнительный назор; 5 — экран
Сердечник стирающих головок изго­тавливается из феррита. Зазор, мимо которого по сердечнику движется маг­нитная лента, называют рабочим зазором. Другой зазор является дополнительным. Он применяется только в го­ловках ГЗ и ГУ. Сечение сердечника всех головок у рабочего зазора уменьшено для повышения чувствительности головки. Во всех го­ловках рабочий зазор заполняется прокладкой из немагнитных материалов, чаще всего фольгой из бериллиевой бронзы. Ширина зазора зависит от назначения головки и скорости движения магнитной ленты. Прокладка в зазоре предохраняет острые ребра полюсов сердечника от притупления в результате трения о поверхность ленты, обладающей абразивностью.

Для уменьшения износа головок материал прокладок выбирают несколько тверже материала сердечника. В стирающих головках прокладка рабочего зазора выполняется из диэлектрика — слюды, стекла или лавсана для уменьшения потерь на вихревые токи. До­полнительные зазоры головок заполняются прокладками только из диэлектрического материала.

Высота сердечника магнитных головок определяется шириной магнитной ленты и числом дорожек на ней.

Для защиты от внешних электрических и магнитных полей голов­ки тщательно экранируются (особенно воспроизводящая и универ­сальная) путем помещения их в одни или несколько экранов из пер­маллоя или мягкой стали.

Записывающая головка предназначена для преобразования элек­трических колебаний в магнитное поле, которое намагничивает дви­жущуюся мимо рабочего зазора головки магнитную ленту. След, оставляемый магнитным полем рабочего зазора записывающей го­ловки на магнитной ленте в процессе записи, называется дорожкой записи.

В рабочем зазоре записывающей головки при записи концентри­руется магнитное поле, а дополнительный зазор предохраняет сер­дечник от магнитного насыщения и резко увеличивает его сопротив­ление. Это способствует уменьшению нелинейных искажений, возни­кающих за счет возможного увеличения остаточной намагниченнос­ти при резких изменениях уровня звукового сигнала. Ширина рабо­чего зазора головки лежит в пределах 5 ... 10 мкм, а дополнитель­ного — 0,1 ... 0,4 мм.

Воспроизводящая головка предназначена для преобразова­ния имеющегося остаточного магнитного потока на магнитной ленте в электрические колебания, соответствующие записанному сигналу при движении ленты мимо рабочего зазора головки. В воспроизво­дящей головке рабочий зазор лежит в пределах 1 ... 5 мкм, а дополни-, тельный зазор отсутствует, поскольку возможность насыщения сер­дечника исключена. Отсутствие дополнительного зазора позволяет увеличить чувствительность головки.

Стирающая головка осуществляет размагничивание ленты пре­образованием переменного тока высокой частоты генератора стира­ния в переменное магнитное поле, которое при движении магнитной ленты мимо рабочего зазора головки сначала намагничивает ленту до насыщения, а затем размагничивает. Полное размагничивание ленты достигается в результате ее многократного перемагничива-ния с постепенным спадом магнитного поля до нуля по мере удале­ния размагничиваемого участка ленты от рабочего зазора стираю­щей головки. За время прохождения ленты около рабочего зазора стирающей головки каждый участок ленты успевает намагнититься и размагнититься несколько раз.

Рабочий зазор стирающей головки лежит в пределах 0,1 ... 0,4 мм. Обмотка сердечника головки наматывается проводом большего сечения, чем в записывающей и воспроизводящей головках. Дополни­тельный зазор в сердечнике головки отсутствует. Сердечник стираю­щей головки изготавливается исключительно из феррита, поскольку такой сердечник имеет малые потери на вихревые токи. Это позволя­ет уменьшить мощность, потребляемую головкой стирания.

Универсальная головка предназначена как для записи, так и для воспроизведения. Конструкция и параметры универсальной голов­ки выбираются средними между требованиями к записывающей и воспроизводящей головкам, так как требования к ним, как указано выше, отличаются. Ширина рабочего зазора универсальной голов­ки 3 ... 5 мкм, дополнительный зазор у большинства головок отсутст­вует.

В стереофонических магнитофонах запись, воспроизведение и стирание осуществляются одновременно по двум дорожкам. В этих магнитофонах применяются блоки магнитных головок. Они состо­ят из двух соответствующих головок — записывающих, воспроиз­водящих, универсальных, стирающих, расположенных в одном кор­пусе на некотором расстоянии друг от друга. Расстояние определя­ется промежутками между дорожками.
14.5. Требования к узлам и блокам магнитофона
Лентопротяжный механизм. Кинематическая схема ЛПМ и прин­цип его работы рассмотрены в §14.6 и 14.7.

Из узлов ЛПМ наиболее высокие требования предъявляются к точности изготовления ведущего вала, правильности установки при­жимного ролика и магнитных головок.

Скорость движения ленты пропорциональна диаметру ведущего вала и частоте его вращения, поэтому точность изготовления веду­щего вала имеет большое значение. Оси вращения прижимного ро­лика и ведущего вала должны быть строго параллельны для пре­дотвращения перемещения ленты вверх или вниз.

Большое значение в получении неискаженного сигнала при вос­произведении записанной фонограммы на любом магнитофоне име­ет правильная установка магнитных головок. Их рабочие зазоры должны быть расположены строго перпендикулярно направлению движения ленты. Перекос приводит к ухудшению воспроизведения высоких частот.

В магнитофонах, имеющих несколько скоростей движения лен­ты, применяются переключатели скорости. Изменение скорости движения ленты может осуществляться с помощью промежуточ­ного обрезиненного ролика, эластичного резинового пассика или изменением напряжения питания двигателя. В первом случае вра­щение оси электродвигателя передается маховику ведущего вала через ролик. На оси двигателя находится насадка со ступенями Двух-трех разных диаметров, с которыми и входит в сцепление ро­лик при переключении скоростей. Во втором случае изменение ско­рости ведущего вала осуществляется перебрасыванием пассика, соединяющего ось двигателя с маховиком ведущего вала, с одной ступени насадки на другую.

Усилитель записи. Чувствительность усилителя записи должна быть высокой, поскольку он должен обеспечивать запись от мик­рофона, который развивает очень малое напряжение сигнала (около 1 мВ). При полк.мочении других источников звука для приведения сигналов к одному уровню используются делители напряжения.

Усилитель воспроизведения должен иметь достаточно большое усиление, поскольку сигнал, снимаемый с магнитной головки, мал (около 100 — 150 мкВ). Усилитель воспроизведения имеет несколь­ко каскадов. В первом каскаде происходит усиление сигнала и формирование частотной характеристики тракта с помощью кор­ректирующих цепей.

Генератор высокой частоты. Частота колебаний генератора должна быть в несколько раз выше самой высокой записываемой магнитофоном звуковой частоты. Обычно она лежит в пределах 40 — 80 кГц. При этом не возникают комбинационные тона вслед­ствие биений между частотами сигнала подмагничивания и запи­сываемого сигнала. Более высокая частота не используется, по­скольку при этом будут увеличиваться потери на вихревые токи в магнитных головках и головки будут нагреваться.

Для обеспечения полного стирания записи ток стирания высо­кочастотного генератора должен быть намного больше тока запи­сываемого низкочастотного сигнала.

В спектре стирающих колебаний должны отсутствовать гармо­ники, так как любая асимметрия формы кривой тока подмагничи­вания и стирания приводит к увеличению шумов фонограммы. Для этого наиболее часто применяют схемы двухтактных генераторов.

На записывающую и универсальную головки ток от генератора высокой частоты подается для уменьшения искажений и обеспе­чения более высокого качества звучания. Необходимость подачи тока подмагничивания вызвана тем, что магнитное поле, образую­щееся в зазоре записывающей головки, неоднородно. Оно имеет наибольшую напряженность в середине зазора и уменьшается по мере удаления от него. Над поверхностью головки, в месте распо­ложения рабочего слоя магнитной ленты, магнитное поле имеет различные напряжения и направленность. В связи с этим рабочий слой магнитной ленты подвергается различному по величине и направлению продольному намагничиванию. Закон изменения намагниченности ленты не совпадает с законом изменения магнит­ного.поля в зазоре головки. В результате запись будет осуществ­ляться с большими искажениями. Искажения значительно умень­шаются при подаче в обмотку записывающей головки одновре­менно с сигналом и высокочастотного тока подмагничивания, величина которого в 3 — 4 раза превышает максимальный уровень тока звукового сигнала. Рабочий слой магнитной ленты одновре­менно подвергается воздействию высокочастотного магнитного поля и наложенного на него поля звукового сигнала. Суммарное магнитное поле способствует выравниванию нелинейности остаточ­ной намагниченности. Зависимость остаточной намагниченности рабочего слоя ленты от магнитного поля головки приближается к линейной, и запись осуществляется практически без искажений.

Величина тока подмагничивания влияет на качество записи. Очень большой ток препятствует записи самых высоких звуковых частот, а при слабом токе запись получается с малым уровнем и большими нелинейными искажениями. Кроме того, при малом токе подмагничивания возрастает шум ленты, поэтому его устанавли­вают такой величины, при которой обеспечиваются оптимальная чувствительность магнитной ленты и минимальные шумы. Во всех магнитофонах ток подмагничивания всегда меньше тока стирания, но в несколько раз больше тока звуковой частоты.

Устройства шумоподавления предназначены для ослабления шумов магнитной ленты, магнитных головок и усилителей. В бы­товых магнитофонах для этой цели используются динамическое ог­раничение, принцип которого основан на динамической фильтра­ции сигнала. Динамический диапазон сигнала определяется соот­ношением его максимального и минимального уровней. В магни­тофоне динамический диапазон ограничивается снизу шумами, а сверху — максимальным уровнем сигнала, при котором нелинейные искажения не превышают заданной величины.

При магнитной записи высокочастотные шумы особенно силь­но проявляются при малом уровне сигнала и в паузах. При силь­ных сигналах шум заметен слабее. Специальными фильтрами эти высокочастотные шумы, находящиеся выше 4 — 5 кГц, ослабляются за счет ограничения полосы пропускания во время воспроизведе­ния сигналов с малым уровнем и в паузах. При этом ослабляется и часть полезного сигнала. Но поскольку гармоники слабого сиг­нала плохо воспринимаются на слух, то их подавление практически -не ухудшает качества воспроизведения. Такая система действует только в режиме воспроизведения и позволяет уменьшать уровень шумов фонограмм, изготовленных без динамического ограничения.

14.6. Катушечные магнитофоны и приставки
Промышленностью выпускаются катушечные магнитофоны, при­ставки и комбинированные устройства различных классов — от высшего до третьего.

Приставки высшего класса построены по трехмоторной кинема­тической схеме и с автоматическим натяжением ленты и автосто­пом. В них используются три блока магнитных головок (записы­вающий, воспроизводящий и стирающий). Усилители записи и воспроизведения раздельные. Магнитофонные приставки высшего класса позволяют осуществлять перезапись с дорожки на дорожку, одновременно запись от различных источников сигнала, контроль за­писываемого или записанного сигнала на линейном выходе, про­слушивание записываемого или уже записанного сигнала на го­ловные стереофонические телефоны.

Приставки допускают произвольную очередность перехода от воспроизведения к перемотке в любую сторону, и наоборот.



Рис. 14.4. Кинематическая схема унифицированного ЛПМ с одним двигателем:

1 — подающий узел; 2 — левый промежуточный ролик; 3 — правый промежуточный ролик; 4 — приемный узел; 5 — магнитная лента; 6 — кулачок переключения рода работ; 7 — маховик ведущего вала; 8 — прижимной ролик; 9 — кулачок переключателя скоростей; 10 — ролик переключателя скоростей; 11 — шкив электродвигателя; 12 — счетчик; 13 — магнитные головки; 14 — электромагнит; 15 — ведущий вал; 16, 18, 21 — резиновые пассики; 17 — промежуточный шкив; 19 — рычаг; 20 — тормозная планк;|; 22 — направляющие стойки
В приставках «Маяк-001 -стерео» и «Романтика-001 -стерео» имеется возможность дистанционного управления с расстояния до 10 м. Для этого в комплекте имеется беспроводный пульт, с которого посылаются ультразвуковые сигналы управления.

Большинство катушечных магнитофонов I класса построены по одномоторной кинематической схеме. В них предусмотрена воз­можность акустического контроля в процессе записи, перезапись с дорожки на дорожку, наложение одной записи на другую, авто­стоп при окончании движения ленты или при ее обрыве.

Магнитофоны катушечные II и III классов выпускаются как полностью стереофонические, так и имеющие стереофонический тракт до линейного выхода.

Кинематическая схема унифицированного лентопротяжного механизма с одним электродвигателем приведена на рис. 14.4. В режиме записи или воспроизведения вращение со шкива 11 элект­родвигателя через ролик переключения скоростей 10 передается на маховик ведущего вала 7. Вместе с маховиком вращается и ве­дущий вал 15, к которому с помощью прижимного ролика 8 при­жимается магнитная лента 5 и равномерно протягивается отно­сительно рабочих зазоров магнитных головок 13. Плавность дви­жения и постоянство натяжения магнитной ленты обеспечиваются за счет трения верхней муфты подающего узла 1 с капроновой про­кладкой относительно нижнего диска подающего узла с фетро­вым кольцом.

Вращение шкива 11 двигателя через приводной резиновый пассик 21 передается на левый промежуточный ролик 2, который через резиновый пассик 16 подмотки передает вращение на ниж­ний диск приемного узла 4. Нижний диск, вращаясь, передает вра­щение через фрикционную прокладку на верхнюю муфту. Муфта приемного узла обеспечивает необходимое для подмотки натяжение магнитной ленты, выходящей после ведущего вала.

С верхней муфты приемного узла через промежуточный шкив 17 с помощью двух пассиков 18 вращение передается на счетчик метража ленты 12 во всех режимах работы лентопротяженного ме­ханизма.

В режиме «пауза» осуществляется кратковременная остановка магнитной ленты с помощью электромагнита 14, который через систему рычагов 19 отводит прижимной ролик от ведущего вала 15 и освобождает магнитную ленту от протягивания. Чтобы маг­нитная лента не могла двигаться вправо за счет усилия подмот­ки приемного узла 4, одновременно тормозной планкой 20 затор­маживается верхняя муфта подающего узла.

При ускоренной перемотке влево вращение со шкива 11 элект­родвигателя резиновым пассиком 21 передается на левый промежу­точный ролик 2, который с помощью системы рычагов перемещен влево, прижат к верхней муфте подающего узла 1 и вращает ее, а вместе с ней и катушку с магнитной лентой. Необходимое натяжение ленты обеспечивается за счет трения муфты о нижний диск через фрикционную прокладку. Магнитная лента движется по направляющим стойкам 22 лентопротяжного механизма, не каса­ясь ведущего вала и магнитных головок.

При ускоренной перемотке вправо вращение со шкива электро­двигателя резиновым пассиком передается на левый промежуточ­ный ролик 2, который с помощью системы рычагов перемещен вправо, прижимает правый промежуточный ролик 3 к верхней части муфты приемного узла 4 и передает на нее вращение. С по­мощью трения муфты подающего узла через фрикционную про­кладку по нижнему диску создается необходимое натяжение маг­нитной ленты.

В положении Стоп приемный и подающий узлы затормаживают­ся тормозной планкой 20.

При установке ручки переключателя скоростей в положение Отключено снимается напряжение с электродвигателя и ролик скоростей выведен из зацепления, а в промежуточном положении О только ролик скоростей выведен из зацепления. Кулачок переклю­чателя скоростей 9 и кулачок переключения рода работ 6 удержи­ваются в заданных положениях с помощью фиксаторов.
14.7. Кассетные магнитофоны и магнитолы
Лентопротяжный механизм большинства кассетных магнитофо­нов и магнитол выполнен по схеме с одним маховиком на штампо­ванном шасси, которое служит рамой для механических узлов.

В ЛПМ, как правило, предусмотрены блокировка подъема кассе­ты в режиме рабочего хода и защиты записи от случайного стирания.

Конструкция ЛПМ кассетного магнитофона показана на рис. 14.5. Электродвигатель и усилитель записи — воспроизведения включаются клавишей 35. При ее нажатии подвижное основание 10 с закреплен­ными на нем универсальной 4 и стирающей 11 магнитными голов­ками и узлом прижимного ролика 3 перемещается в сторону кас­сеты, установленной в кассетоприемнике 15. Ролик 3 прижимает магнитную ленту к ведущему валу 30, и одновременно лента прижи­мается к рабочим поверхностям магнитных головок. Ролик ,3-.прижи­мает магнитную ленту к ведущему валу 30, обеспечивая ее протяги­вание с постоянной скоростью. Вращение вала через резиновый пассик 25 передается на шкив рычага подмотки 28. Втулка 2 рычага подмотки 26 входит в зацепление с наружной поверхностью левого подкассетного узла 21, передавая ему вращение от ведущего вала. Усилие зацепления регулируется перестановкой отогнутого конца пружин. Тормозная скоба 20 отводится и растормаживает оба подкассетных узла.

Перемотка назад осуществляется нажатием клавиши 37. При этом ролик узла перемотки 24 прижимается к левому подкассетному узлу, передавая ему вращение от ведущего вала. Тормозная скоба 20 растормаживает оба подкассетных узла.

Перемотка вперед осуществляется нажатием клавиши 36. При этом ролик узла перемотки прижимается к поверхностям маховика ведущего вала 30. Ролик перемотки 24 входит в зацепление с про­межуточным шкивом перемотки 14, который прижимается к правому подкассетному узлу 19, передавая вращение от ведущего вала.

Клавиша 5 переключает усилитель в режим «Запись» и фикси­руется только при установке стандартной кассеты с предохранитель­ным упором.

Клавиша 1 служит для кратковременной остановки магнитной ленты в режимах «Запись» и «Воспроизведение». При нажатии клавиши рычаг 29 отводит втулку рычага подмотки 26 от левого подкассетного узла и одновременно рычаг 32 отводит прижимной ролик 3 от ведущего вала 30. При этом клавиша фиксируется. Для продолжения движения магнитной ленты необходимо повтор­но зажать клавишу 1.

В исходное состояние ЛПМ приводится клавишей 34, которая выключает усилитель и двигатель, сбрасывает все зафиксированные клавиши, включает тормозное устройство.

При нажатии клавиши 6 в исходном состоянии ЛПМ фиксатор 12 отходит и кассетоприемник 15 под действием двух пружин откры­вается на угол в 30°. Толкатель 16 выталкивает кассету из паза кассе-топриемника. Во всех других режимах клавиша 6 блокируется.


Рис. 14.5. Конструкция ЛПМ кассетного магни­тофона:

1 — клавиша Пауза: 2 — втулка; 3 — прижимной ролик; 4 — универсальная головка; 5 — клавиша Запись; 6 — клавиша кассетоприемника; 7 — шасси; 8 — скоба; 9 — фиксатор; 10 — основание; 11 — стирающая головка; 12 — фиксатор; 13 — пружина; 14 — шкив перемотки; 15 — кассетоприемник; 16 — толкатель; 17 — запор; 18 — ось; 19 — правый подкассстный узел; 20 — тормозная скоба; 21 — левый подкассетный узел; 22 — пружина; 23 — электродвигатель; 24 — ролик перемотки; 25 — пассик; 26 — рычаг; 27 — диск; 28 — шкив подмотки; 29 — рычаг; 30 — ведущий вал с маховиком; 31 — втулка; 32, 33 — рычаги; 34 — клавиша Стоп; 35 — клавиша Воспро­изведение; 36 — клавиша перемотки Вперед; 37 — клавиша перемотки Назад
Ведущий вал 30, предназначенный для передачи движения маг­нитной ленте, является самым высокоточным узлом. Он определяет основные качественные показатели ЛПМ: детонацию и долговеч­ность. Биение вала в месте А (рис. 14.6) должно быть не более 0,004 мм. Вал вращается в бронзо-графитовом подшипнике 2, сма­занном маслом. Нижний конец вала опирается на подпятник 3, изготовленный из сополимера СФД. На валу установлена шайба 1, предохраняющая рабочий конец вала от попадания масла, а верхний подшипник — от пыли.



Рис. 14.6. Ведущий вал кассетного магнитофона:

1 — шайба; 2 — подшипник; 3 — подпятник; 4 — маховик;

Рис. 14.7. Подкассетный узел кассетного магнитофона:

1 — втулка; 2 — стойка; 3 — кнопка; 4 — шайба; 5 — резиновое кольцо; 6 — втул­ка; 7 — шасси
Подкассетные узлы служат для передачи вращения на катуш­ки кассеты во время рабочего хода,и перемоток. Устройство обоих узлов одинаково (рис. 14.7). Втулка 1, изготовленная из сополиме­ра СФД, свободно перемещается по шестиграннику подкассетного узла. Своими наружными ребрами втулка входит в зацепление со звездочками кассеты и передает движение катушке кассеты. Фрик­ционная поверхность резинового кольца 5 служит для передачи вра­щения подкассетному узлу при подмотке и перемотке ленты. Подкас­сетный узел фиксируется на стойке шасси с помощью кнопки 3. Стойка 2 запрессована во втулку 6, которая крепится на шасси развальцовкой. Фторопластовая шайба 4 уменьшает трение и акусти­ческий шум подкассетного узла.

Узел подмотки (рис. 14.8) служит для создания на приемном подкассетном узле момента подмотки в пределах 30 ... 40 гсм. Он состоит из рычага 1 и фрикционной муфты, состоящей из деталей 3 и 4 (фетр — сталь) с регулируемым моментом трения.

Для регулировки момента трения деталей 3 и 4 служит трехле-пестковая пружина 6. Лепестки пружины опираются на ступенчатые выступы шкива. Вращением пружины в одну или другую сторону можно увеличить или уменьшить момент трения муфты.

Ролик перемотки (рис. 14.9) служит для передачи вращения подкассетным узлам при перемотке магнитной ленты вперед или на­зад. Ролик перемотки состоит из рычага 1, вала с напрессованными роликами 2, ролика с резиновым кольцом 3.



Рис. 14.8. Узел подмотки кассетно­го магнитофона:

1 — рычаг; 2 — втулка; 3, 4 — фрикционные муфты; 5 — шкив; 6 — трехлепестковая пру­жина

Рис. 14.9. Ролик перемотки кассет­ного магнитофона:

1 — рычаг; 2 — ролик; 3 — резиновое кольцо
Электрические схемы всех современных магнитофонов и магни­тол строятся на транзисторах или интегральных микросхемах. Схе­ма универсального усилителя воспроизведения и генератора стира­ния, выполненных на гибридных интегральных микросхемах серии К237, приведена на рис. 14.10.

Усилитель записи — воспроизведения выполнен на двух микро­схемах: К237УРЗ(D1) и K237XA3(D2). Микросхема D1 пред­ставляет собой усилитель на шести кремниевых транзисторах с непосредственнрй связью между каскадами, который используется как в режиме воспроизведения, так и в режиме записи. В режиме воспроизведения в усилителе осуществляется необходимая частот­ная коррекция, а в режиме записи это предварительный усилитель и работает как линейный усилитель.

При воспроизведении коррекция частотной характеристики в области нижних частот осуществляется цепью обратной связи на резисторах R3, R6 и конденсаторе С7 за счет увеличения напряже­ния обратной связи на резисторе R1 на высоких частотах. Резистор R1 включен последовательно в цепь магнитной универсальной голов­ки МГ2.

В области высоких частот коррекция частотной характеристики обеспечивается последовательным контуром L1C12, который при воспроизведении включен параллельно нагрузке эмиттера транзис­тора V5 микросхемы D1. Глубина коррекции регулируется измене­нием затухания контура с помощью резистора R7. Подъем характе­ристики в области высоких частот обеспечивается также настройкой контура, образованного индуктивностью универсальной головки и конденсатором С1, на верхнюю граничную частоту.

Крутизна спада частотной характеристики усилителя на краях рабочего диапазона обеспечивает соответствующим выбором ем­кости разделительных конденсаторов С2 и С10, а также конденса­тора С9 в цепи обратной связи универсального усилителя.

Для снижения уровня помех, проникающих по цепям питания, напряжение питания на входные каскады усилителя подается через Л?С-фильтры. Резисторы фильтра помещены в микросхеме D1, а кон­денсаторы внешние — С5 и С8.

Необходимое усиление в зависимости от чувствительности голов­ки устанавливается подбором величины сопротивления резисто­ра R1. С выхода усилителя напряжение через цепь С10, R10 подается на Линейный выход, а также через цепь R8, R9, СП на УНЧ.

В режиме записи микросхема D1 обеспечивает предварительное усиление сигнала без использования цепей частотной коррекции. С выхода этой микросхемы сигнал поступает на оконечные каскады усилителя записи, выполненные на микросхеме К237ХАЗ (D2). С оконечного усилителя записи сигнал подается на индикатор уровня записи Р.

В оконечном усилителе записи осуществляется необходимая час­тотная коррекция. В области низких частот для этой цели служит цепь обратной связи R12, СП. В области высоких частот необхо­димая частотная коррекция создается так же, как и в режиме вос­произведения, с помощью контура L1C12, который при этом вклю­чается параллельно нагрузке транзистора V2 микросхемы D2.



Рис. 14.10. Схема универсального усилителя и генератора стирания
Каскад оконечного усилителя записи, выполненный по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе V3 микросхемы D2, обес­печивает согласование выхода усилителя с нагрузкой — записываю­щей обмоткой универсальной головки. Последняя включена через разделительный конденсатор С20, подстроечный резистор R14, цепь частотной коррекции R13, С21 и фильтр-пробку L1C3 в блоке генера­тора стирания.

Необходимый уровень записи устанавливается резистором 9-R9, изменяющим глубину обратной связи в предварительном уси­лителе записи более чем на 50 дБ. Оконечный усилитель записи одно­временно используется в качестве усилителя сигнала индикации уровня записи.

В качестве выпрямляющего элемента индикатора уровня запи­си используется транзистор V4 микросхемы D2. Режим этого тран­зистора близок к режиму отсечки и стабилизируется при измене­ниях напряжения питания с помощью транзисторов VI и V2 оконеч­ного усилителя записи. Выпрямленный сигнал с транзистора V4 через делитель на резисторах, входящих в микросхему, поступает на стрелочный индикатор. Другим выводом стрелочный индикатор под­ключен к эмиттеру транзистора V3 микросхемы. Сопротивления резисторов в делителе выбраны такими, чтобы компенсировать на­чальное отклонение стрелки прибора.



Рис. 14.11. Схема стабилизатора скорости вращения вала электро­двигателя
Генератор токов стирания и подмагничивания выполнен на мик­росхеме D3 (К237ГС1). Микросхема содержит пять транзисторов. Транзисторы VI и V2 вместе с трансформатором 77, магнитной головкой стирания и конденсаторами С1, С4, С6 образуют схему двухтактного генератора. Собственная частота генератора опреде­ляется параметрами контура, образованного индуктивностями обмо­ток трансформатора 77 и стирающей магнитной головки, а также емкостями конденсаторов С1 и С6.

На транзисторах V3 ... V5 микросхемы D3 выполнена схема ком­пенсационного стабилизатора напряжения. В качестве опорного из­мерительного и усилительного звеньев используется транзистор V5 микросхе­мы, а в качестве стабилизирующего — параллельно соединенные транзисторы V3 и V4. Стабилизатор рассчитан на питание универсального усилителя и ге­нератора тока стирания и подмаг-ничивания.

В магнитофонах и магнитолах с пи­танием от автономных источников при­меняется стабилизация скорости вра­щения электродвигателя. Один из ва­риантов стабилизатора приведен на рис. 14.11. Стабилизатор выполнен на двух транзисторах VT1 и VT2 (ГТ402Б и МП38) и двух диодах VD1 и VD2 (Д814Б).

Начальный режим устанавливается подбором сопротивления резистора R5. Частота вращения электродвигателя в небольших пределах регулируется с помощью переменного резистора R2.
14.8. Регулировка, настройка и проверка основных параметров магнитофонов
Для настройки и регулировки магнитофонов необходимы следу­ющие измерительные приборы, приспособления и инструменты: гене­ратор сигналов звуковой частоты (ГЗ-34, ГЗ-18); ламповый вольт­метр (ВЗ-13, ВЗ-38, ВК7-3, ВК7-4); селективный милливольтметр (В6-4, В6-2), измеритель частоты (43-7, ЧЗ-З); электронный осцилло­граф (Cl-1, C1-19A); анализатор гармоник (С5-ЗА); измеритель не­линейных искажений (ИНИ-12); измерительный микроскоп (МИМ-7); измерительная лупа (ЛИ-4 X 10, ГОСТ 8309 — 75); измери­тельный микрофон (МК-6); магнитные измерительные ленты (ЛИБ.4.Д.9, ЛИБ.4.У.9, ЛИБ.4.Ч.9); секундомер -механический (СК.-60); размагничивающее устройство; приспособление для уста­новки стопорных шайб; штангенциркуль.

Регулировку и проверку перпендикулярности рабочего зазора магнитной головки осуществляют с помощью магнитной измери­тельной ленты с индексом «Ч» (ЛИБ.4.Ч.9). К линейному выходу магнитофона подключают ламповый вольтметр, а магнитофон вклю­чают в режим воспроизведения. Регулятор уровня громкости при этом устанавливают в положение максимальной громкости. С по­мощью установочных винтов регулируют положение воспроизводя­щей (или универсальной) головки по максимальному показанию лампового вольтметра. Регулировку осуществляют по частоте, близкой к верхней границе полосы воспроизведения каждого конкретного типа магнитофона. При регулировке добиваются, что­бы уровень сигнала с обеих дорожек не отличался более чем на 4 дБ.

Проверку отклонения скорости магнитной ленты от номиналь­ного значения осуществляют установкой на магнитофон и протягива­нием в режиме воспроизведения магнитной ленты, калиброванной по длине. Длина отрезка магнитной ленты для проверки разных скоростей магнитофона должна быть соответственно 1905 ±0,5; 953 ±0,5; 476 ±0,5 см. Проверку производят с помощью секундоме­ра в двух положениях ленты в катушке и граничных значениях пи­тающего напряжения. В первом положении приемная катушка имеет минимальный диаметр намотки, а подающая — максимальный, а напряжение сети 140 или 242 В. Во втором положении приемная ка­тушка имеет максимальный диаметр намотки, подающая — мини­мальный, а напряжение сети 114 или 198 В. Время протягивания лен­ты измеряют с помощью секундомера при включении режима вос­произведения. Отклонение показаний секундомера в секундах от 100 с определяет отклонение скорости в процентах от номинального значения. При необходимости скорость регулируется за счет изме­нения напряжения питания двигателя, а также установкой оптималь­ного усилия прижима ролика к тонвалу с помощью перестановки ме­ста зацепления пружины прижимного узла.

Коэффициент детонации измеряют установкой измерительной ленты ЛИБ.4.Д.9 и включением магнитофона в режим воспроизведе­ния. Детонометр подсоединяют к гнезду подключения головных теле­фонов. Коэффициент детонации измеряют при воспроизведении нача­ла полной катушки при максимальном напряжении питания и в кон­це полной катушки при минимальном напряжении питания. Замеры производят в течение 1 — 2 мин. Коэффициент детонации не должен превышать значений, указанных в технических условиях на магнито­фон. В противном случае необходимо проверить наклон рабочего зазора воспроизводящей магнитной головки; усилие прижима при­жимного ролика к ведущему валу; скорость движения магнитной ленты; плавность вращения ролика подмотки; ведущего вала и при­жимного ролика; биение конца ведущего вала. Кроме того, необхо­димо протереть спиртом поверхность прижимного ролика и оси ведущего вала и произвести замену дефектных деталей и узлов и повторить измерения.

Настройку и регулировку канала воспроизведения начинают с размагничивания магнитных головок и механизма протягивания маг­нитной ленты магнитофона. Затем на магнитофон устанавливают из­мерительную ленту и в режиме воспроизведения с помощью лампо­вого вольтметра снимают график зависимости выходного напряже­ния на линейном выходе от частоты воспроизводимого сигнала. По полученным данным строят частотную характеристику, которая; должна укладываться в поле допусков, указанных в технических ус­ловиях на конкретный магнитофон.

Настройку и регулировку канала записи — воспроизведения осуществляют, подавая от генератора на вход звукоснимателя магнитофона сигнал с частотой 400 Гц. Магнитофон включают в режим записи, а регулятором уровня записи устанавливают стрелку инди­катора в номинальное положение. Ослабляют входной сигнал в 10 раз (на 20 дБ.) и последовательно записывают частоты 63, 125, 500, 2000,6300,8000, 10 000, 12 500 Гц. Перемотав ленту на начало записи, включают магнитофон в режим воспроизведения и с помощью лампо­вого вольтметра измеряют напряжение на линейном выходе маг­нитофона и на зажимах громкоговорителя. По полученным данным строят частотную характеристику, которая должна укладываться в поле допусков, указанное в технических условиях на магнитофон. При воспроизведении регулятор тембра должен находиться в поло­жении максимального подъема частотной характеристики.

Проверку относительного уровня помех в канале воспроизведе­ния осуществляют включением магнитофона в режим воспроизведе­ния без магнитной ленты и измерением напряжения шумов U_IU. По­лученную величину сравнивают с измеренным ранее напряжением сигнала U_c при воспроизведении измерительной ленты для провер­ки уровня на частоте 400 Гц. Отношение напряжения шумов к напря­жению сигнала, выраженное в децибелах, характеризует относи­тельный уровень помех в канале воспроизведения. При необходи­мости следует размагнитить магнитные головки с помощью размаг­ничивающего устройства.

Проверку относительного уровня помех в канале-записи — вос­произведения осуществляют, установив на магнитофон катушку с магнитной лентой без записи, которую предварительно-следует раз­магнитить. На. вход Микрофон от звукового генератора подают сигнал напряжением 0,3 мВ частотой 400 Гц. Магнитофон включают в режим «Запись», устанавливают номинальное показание.индикато­ра уровня записи и производят запись в течение 30 — 60 с. Затем, не меняя положения регулятора уровня записи, осуществляют запись . паузы (без подачи сигнала на вход магнитофона). При этом к маг­нитофонному входу должен быть подключен резистор сопротивле­нием 250 Ом ±10%. После окончания записи ленту перематывают на начало записанного участка. Магнитофон включают в режим «Воспроизведение» и измеряют выходные напряжения сигнала и па­узы. Отношение напряжений паузы и сигнала, выраженное в деци­белах, характеризует относительный уровень помех в канале запи­си — воспроизведения.

Проверку коэффициента гармонических искажений в канале записи — воспроизведения осуществляют, подавая от звукового ге­нератора на вход Звукосниматель магнитофона сигнал напряжением : 400 мВ частотой 400 Гц. Установив номинальное показание индика­тора уровня записи, производят запись в течение 30 с. Затем ленту перематывают на начало записанного участка и магнитофон включа­ют в режим «Воспроизведение». Коэффициент гармонических ис­кажений измеряют на линейном выходе и на зажимах громкоговори­теля.

Регулировка генератора подмагничивания. При регулировке и проверке измеряют ток подмагничивания, ток стирания и частоту генератора подмагничивания. Магнитофон включают в режим «за­пись». Для измерения тока стирания в разрыв вывода стирающей головки, соединенного с общим проводом, включают резистор соп­ротивлением 1 Ом. Ламповым вольтметром измеряют падение на­пряжения на этом сопротивлении. Показание прибора в милливоль­тах будет численно равно значению тока стирания в миллиамперах. Для измерения тока подмагничивания в разрыв вывода универ­сальной головки, соединенного с общим проводом, включают резис­тор сопротивлением 10 Ом. Падение напряжения на этом сопротив­лении определяет ток подмагничивания.

Частоту тока стирания и подмагничивания замеряют частото­мером или по фигурам Лиссажу с помощью звукового генератора и осциллографа.

Относительный уровень стирания проверяют, подавая на вход Звукосниматель магнитофона сигнал от звукового генератора вели­чиной 250 мВ частотой 1000 Гц. Магнитофон включают в режим «За­пись», устанавливают номинальный уровень записи и производят запись в течение 60 с. Затем ленту перематывают примерно до се­редины записанного участка и осуществляют стирание этого участка без подачи входного сигнала. При этом регулятор уровня записи должен находиться в положении минимального усиления. Ленту перематывают на начало записанного участка. Магнитофон включа­ют в режим «Воспроизведение» и с помощью селективного вольт­метра, настроенного на измерение сигнала частотой 1000 Гц, изме­ряют напряжения на линейном выходе нестертого и стертого участка ленты. Отношение напряжений стертого и нестертого участков ленты, выраженное в децибелах, характеризует относительный уровень-стирания.

Настройку индикатора уровня записи производят, установив на магнитофон измерительную ленту ЛИБ.4.У.9. Магнитофон вклю­чают в режим «воспроизведение» и милливольтметром измеряют напряжение на линейном выходе U_л на частоте 400 Гц. Затем изме­рительную ленту снимают и устанавливают чистую ленту. Подавая сигнал от звукового генератора на вход Звукосниматель, производят запись ряда сигналов с частотой 400 Гц и напряжением 100, ПО, 120, 130 мВ поочередно. Регулятор уровня записи должен находить­ся при этом в положении максимального усиления. Воспроизводят запись и определяют уровень входного сигнала U_{c вх}, при котором на линейном выходе получается напряжение, равное Uл или на 1,5 дБ меньше.

Затем на вход магнитофона от звукового генератора подают сигнал частотой 400 Гц напряжением, равным U_c, и включают ре­жим записи. С помощью регулировочного резистора устанавливают стрелку индикатора уровня записи в номинальное положение.

Проверку действия системы АРУЗ производят, подавая от зву­кового генератора на вход Звукосниматель магнитофона сигнал на­пряжением 150 мВ частотой 400 Гц. В разрыв вывода универсальной головки, соединенного с общим проводом, включают резистор со­противлением 10 Ом. Магнитофон включают в режим «Запись» без установки на него магнитной ленты. Ламповым милливольтметром измеряют падение напряжения на этом резисторе. Затем сигнал от звукового генератора увеличивают на 20 дБ и измеряют падение напряжения на резисторе. Оно должно увеличиваться не более чем на 3 дБ. После окончания измерений резистор выпаивают и восста­навливают схему.

Контрольные вопросы
1. Объясните принцип работы магнитофона при записи и воспроизведении.

2. Объясните кинематическую схему лентопротяжного механизма магнитофона с одним электродвигателем.

3. По каким признакам осуществляется классификация магнитофонов?

4. Охарактеризуйте основные отличительные особенности катушечных и кас­сетных магнитофонов.

5. Дайте характеристику основных параметров магнитофона.

6. Расскажите об основных принципах маркировки магнитных лент и их пара­метрах.

7. Какие существуют магнитные головки? Объясните их назначение и отличи­тельные особенности.

8. Как измеряют отклонение скорости движения магнитной ленты от номиналь­ного значения?

9. Как регулируют ток.подмагничивания?