Загрузка...Ток подмагничивания магнитофона регулировка
Подмагничивание
Подмагничиванием в электротехнике называют создание в магнитопроводе дополнительного (кроме рабочего) магнитного потока. Подмагничивание осуществляется подачей в обмотку электромагнитной системы постоянного или переменного тока и применяется для стабилизации напряжения в трансформаторах и асинхронных генераторах, плавного регулирования оборотов асинхронных двигателей, управления рабочей точкой магнитных усилителей, увеличения магнитного потока в магнитной системе громкоговорителя и т. п. [1] [2] [3]
Подмагничивание в магнитной записи применяется для снижения нелинейных искажений сигнала при его записи на магнитный носитель. Ток подмагничивания подается в записывающую головку одновременно с записываемым (полезным) сигналом, с целью вывести магнитный слой ленты из нелинейной области (см. Магнитный гистерезис). Возможно подмагничивание как постоянным, так и переменным током.
#1 02.02.2005 03:17:15
Опять про кассетные магнитофоны
Хочу посветить эту тему теме ("извините за каламбур") кассетного магнитофона который я себе делаю. (на этом форуме я уже обсуждал свой магнитофон, но моя тема так разрослась бурьянами alt=»big_smile» />что стала не узнаваемой)
Убедительная просьба, не рассказывать о том что магнитофоны это вчерашний день, это не актуально и т. д.
А так же ставлю всех в известность (хотя многие сдесь это уже знают alt=»big_smile» />) что я не поклонник микроконтроллеров, а предпочитаю им например 561ю серию, хоть это и будет несравнимо по габаритам, и оперативности изготовления. Если хотите всё это обсуждать создайте соответствующую тему, и я туда подключусь.
Меня в первую очередь интересуют те кто сам собирал магнитофон, но не для того чтобы слушать "Киркорова" на даче, а такой, который бы работал например в комплекте с "УМЗЧ ВВ".
Меня интересует в частности:
По какой схеме собирать "УЗ" (по какой схеме собирали вы?)
По какой схеме собирать "УВ" (по какой схеме собирали вы?)
По какой схеме собирать "ИУ" (индикатор уровня) (по какой схеме собирали вы?)
По какой схеме собирать "СДП, САДП" (по какой схеме собирали вы?)
У меня на сайте, на соответствующей странице nafnif.narod.ru/alektronica.html актуальные для меня вопросы, буду очень благодарен, если новые люди ответят мне на них. "adsh" уже выкладывал их https://rh.adsh.org.ua/viewtopic.php?id=31 но их там много, у вас глаза разбегутся, и вы не сможете дать исчерпывающих ответов, а будете отвечать коротко, а мне это не понравиться! Впрочем может я и ошибаюсь
И очень прошу, не переходите плавно на другую тему, как это легко происходит вообще на форумах.
Отредактировано Евгений (02.02.2005 03:20:54)
Главное, иметь желание и интерес!
Содержание
История [ править ]
Подмагничивание постоянным током, применявшееся в ранних экспериментальных магнитофонах, существенно повышало шумы ленты (или проволоки). Первый патент на подмагничивание переменным током был выдан ещё в 1921 году Карлсону и Карпентеру (патент США 1640881) и оставался невостребованным до 1940 года, когда опытная технология магнитной записи приблизилась к возможности массового производства. Первые магнитофоны с подмагничиванием переменным током пошли в серию во время второй мировой войны в Германии и Великобритании. Тем не менее, во многих иностранных дешёвых и средней стоимости магнитофонах, магнитолах и диктофонах даже последних лет выпуска, в том числе позиционируемых, как достаточно высококачественные стереосистемы, применялось именно подмагничивание постоянным током и стирание постоянным магнитом. В советских же магнитофонах даже низких классов подмагничивание осуществлялось только переменным током.
Реализация [ править ]
Величина необходимого тока подмагничивания сильно зависит от конструктивных особенностей записывающей магнитной головки, и составляет единицы миллиампер. Это примерно на порядок больше тока записи (тока полезного сигнала звуковой частоты), подводимого к записывающей головке.
Ток подмагничивания и ток записи совместно подаются на обмотку записывающей головки. Нередко на выходе усилителя записи ставится заградительный фильтр («фильтр-пробка»), настроенный на частоту сигнала подмагничивания и препятствующий его распространению по цепям усилителя записи.
Частота сигнала подмагничивания устанавливается в четыре-пять раз выше верхней границы воспроизводимого диапазона частот; для техники HiFi-класса характерны частоты 85—100 кГц. При такой частоте тока подмагничивания, продукты интермодуляции между ним и записываемым сигналом лежат выше области звуковых частот. Форма сигнала должна быть предельно близкой к синусоиде, при этом следует особо избегать асимметричности полуволн сигнала подмагничивания: чётные гармоники тока подмагничивания, и тем более присутствие в токе подмагничивания постоянной составляющей существенно повышают уровень шумов ленты. Поэтому в транзисторной технике генератор стирания и подмагничивания (ГСП) выполняется двухтактным, как правило — с трансформаторным выходом [4] . В ламповых магнитофонах применялись как двухтактные ГСП (например, на двойном триоде 6Н1П), так и однотактные на мощных пентодах. В некоторых простых магнитофонах (например, «Айдас», Philips EL3300, «Десна») роль ГСП в режиме записи выполнял оконечный каскад УНЧ. В видеомагнитофонах сигнал подмагничивания подаётся только на головку записи звукового канала; видеосигнал (а также частотно-модулированный звуковой сигнал высокой верности) записывается блоком вращающихся головок без подмагничивания.
Оптимальный уровень подмагничивания [ править ]
Уровень подмагничивания — критический параметр тракта записи; он определяет динамический диапазон записываемого сигнала, линейность его АЧХ и уровень искажений. Соответственно, оптимальный ток подмагничивания для конкретной ленты может быть выбран на основе различных критериев:
- максимальной отдачи ленты на частоте 400 Гц или 1 кГц (критерий максимального динамического диапазона);
- максимальной линейности АЧХ канала записи-воспроизведения в области «малого сигнала» (минус 20 дБ от номинального, то есть такого, при котором обеспечивается установленный для данной ленты максимальный уровень остаточного намагничивания). На практике, (при автоматической калибровке тока подмагничивания под конкретную ленту), выбирается такой ток подмагничивания, при котором уровень отдачи ленты на частоте 400 Гц и 10 кГц (15кгц) одинаков;
- минимальными нелинейными искажениями канала записи-воспроизведения на частоте 400 Гц.
- минимальным уровнем шумов.
В общем случае эти критерии дают разные значения оптимального тока подмагничивания, а значит, выбор оптимального тока подмагничивания является компромиссным. Но чем совершеннее данный экземпляр магнитной ленты, тем ближе между собой оптимальные токи подмагничивания, полученные по этим критериям.
Оптимальный ток подмагничивания для конкретной ленты может отличаться от стандартного тока, установленного на заводе; это отклонение может быть не существенным в простых системах, но совершенно неприемлемо при использовании компандерных систем шумоподавления (Dolby NR и аналоги). Превышение тока подмагничивания сверх оптимального «заваливает» верхние частоты и сужает динамический диапазон, и наоборот; компандер Dolby нелинейно усиливает эти огрехи, порождая «модуляцию» АЧХ воспроизведения уровнем сигнала.
Поэтому в кассетных магнитофонах верхнего уровня, начиная с флагманских моделей середины 1970-х годов, применяется, как минимум, ручная регулировка (калибровка) тока подмагничивания под конкретную ленту с использованием встроенных образцовых генераторов стандартной звуковой частоты 400 и 10 000 Гц. Для регулировки магнитофон включается в режиме записи, на вход левого и правого каналов подаются сигналы 400 и 10 000 Гц одинакового образцового уровня. Регулировка заключается в выставлении такого тока подмагничивания, при котором уровни воспроизводимого сигнала левого и правого канала, наблюдаемые по встроенному индикатору, совпадают. По мере удешевления электроники в 1980-х годах ручная регулировка сквозного канала появилась и на моделях среднего уровня, одновременно появились полностью автоматические схемы подстройки тока подмагничивания, управляемые микропроцессором, позволившие осуществлять подстройку тока подмагничивания на деках без сквозного канала (с двумя головками) [5] .
Динамическое подмагничивание [ править ]
Необходимый оптимальный ток подмагничивания уменьшается с ростом высокочастотных составляющих полезного сигнала (полезный сигнал «сам себя подмагничивает»). Поэтому снижение тока подмагничивания в те моменты, когда в полезном сигнале присутствует много высокочастотных составляющих, расширяет динамический диапазон в области высоких частот примерно на 10 дБ. Схемы, реализующие этот принцип, получили название системы динамического подмагничивания, СДП. Лента, записанная на магнитофоне с СДП, может воспроизводиться на любом магнитофоне — при условии, что динамический диапазон его тракта воспроизведения позволяет воспроизвести повышенный относительно стандартного уровень записанного сигнала в области высоких частот.
Из коммерческих СДП наиболее распространённой и известной является Dolby HX Pro, разработанная Dolby Laboratories [6] .
Применение СДП особенно актуально при малых скоростях движения магнитной ленты (4,76 см/c и ниже). Дело в том, что при фиксированном (оптимальном) токе подмагничивания и использовании ленты типа I, АЧХ канала записи-воспроизведения кассетного магнитофона линейна (с стандартным отклонением 3 дБ) только в области «малого сигнала» (при уровне записи порядка —20 дБ относительно номинального). А применение СДП позволяет получить линейную АЧХ без завала высоких частот при существенно бо́льших уровнях записи [7] (порядка —10…—6 дБ), что сравнимо c результатами, которые можно получить на ленте типа IV при фиксированном подмагничивании [8] [9] [10] .
Внешнее подмагничивание [ править ]
В 1960-х гг. компания Tandberg предложила осуществлять подмагничивание отдельной головкой, которую можно было бы ориентировать относительно головки записи так, чтобы получить оптимальное распределение поля подмагничивания в зоне записи. Головка подмагничивания при этом располагается с обратной стороны ленты, напротив записывающей головки, и может не касаться ленты. По понятным причинам в кассетных магнитофонах такую систему применить нельзя.
Такая система, получившая название «Crossfield», применялась в некоторых высококачественных катушечных магнитофонах Tandberg и Akai в конце 1960-х — 1970-х годах. В СССР внешнее подмагничивание осуществил известный конструктор звукозаписывающей техники В. В. Колосов в самодельном магнитофоне «Селигер-2» (первая премия на 25-й Всесоюзной выставке творчества радиолюбителей). [11]
Ток подмагничивания магнитофона регулировка
Радиоконструктор «Старт 7217. Генератор стирания и подмагничивания магнитофона»
Схема принципиальная электрическая ГСП
Явление последовательного резонанса колебательного контура
Радиоконструктор «Старт 7217. Генератор стирания и подмагничивания магнитофона» предназначен для детей старшего школьного возраста, а также для радиолюбителей любой квалификации.
Работа с радиоконструктором не требует специальной подготовки и позволяет овладеть навыками конструирования и макетирования радиотехнических устройств.
Радиоконструктор позволяет собрать генератор, вырабатывающий ток стирания и подмагничивания сигналоносителя (магнитной ленты) в режиме «Запись».
Радиоконструктор можно применять при изготовлении и модернизации монофонических и стереофонических магнитофонов самых различных классов. При этом, если позволяет лентопротяжный механизм магнитофона, достигаются параметры не хуже первого класса.
Радиоконструктор рассчитан на применение стирающей головки ЗС124.21.0 (кассетный вариант) или 6С24.19.1 (катушечный вариант) и записывающей (универсальной) головки, обеспечивающей необходимые частотные характеристики магнитофона.
Описание электрической принципиальной схемы.
При работе генератора стирания и подмагничивания (ГСП) используется явление последовательного резонанса (резонанса напряжений) колебательного контура, образованного индуктивностью стирающей головки Lг, ёмкостью С и активным сопротивлением R (рисунок). Сопротивление R состоит из трёх составляющих:
R = Rн + Rr + Rп, (1)
где Rн — сопротивление резистора, включенного между выходом ГСП и стирающей головкой;
Rr — сопротивление обмотки головки постоянному току;
Rп — сопротивление потерь головки на рабочей частоте ГСП.
На резонансной частоте fр этого контура выполняется соотношение:
Iс = Ur / R, (2)
где Ic — ток стирания;
Ur — напряжение на выходе ГСП.
Из уравнения (2) следует, что при равенстве частот ГСП и fр ток стирания определяется отношением напряжения на выходе ГСП к сопротивлению R и не зависит от индуктивности головки. Необходимо отметить, что коэффициент гармоник напряжения на ёмкости намного меньше, чем на индуктивности Lг. Поэтому цепи подмагничивания подключены к верхней (по схеме) обкладке конденсатора С.
Построенный по такому принципу ГСП, по сравнению с обычными, обладает рядом преимуществ: низким коэффициентом гармоник тока подмагничивания, отсутствием намоточных изделий, слабой зависимостью тока стирания и подмагничивания от напряжения питания.
Генератор построен на основе микросхемы DA1 типа КР544УД2Б, представляющей собой широкополосный операционный усилитель с высоким входным сопротивлением, низким уровнем шумов и высоким быстродействием.
В цепи положительной обратной связи ГСП введён т. н. мост Вина (элементы R1, C1, R6, C3) определяющий частоту синусоидальных колебаний, вырабатываемых генератором.
Для автоматической регулировки и стабилизации усиления каскада используются элементы VD1 — VD5.
Оконечный каскад на транзисторах VT1 и VT2 служит для увеличения тока, отдаваемого в нагрузку. С целью уменьшения искажений типа «ступенька» включен резистор R7.
Выключатель SA1, устанавливаемый между точками 1 и 2 схемы, коммутирует режим работы генератора (при замкнутых контактах SA1 происходит срыв колебаний).
Сопротивление резистора R10 определяет ток стирания головки В1, а сопротивление резисторов R11, R12 — токи подмагничивания стереоканалов записывающей (универсальной) головки.
Величина сопротивления резистора R3 определяет режим работы микросхемы DA1.
Подготовка и работа с радиоконструктором.
. При использовании генератора стирания-подмагничивания в катушечном магнитофоне конденсатор С8 не устанавливается.
Перед подключением радиоконструктора к источнику питания установите движки подстроечных резисторов R11, R12 в левое (по схеме) положение, а также проверьте полярность подаваемого на схему напряжения.
Для достижения необходимых параметров правильно собранный радиоконструктор необходимо настроить. Налаживание состоит в установке требуемого выходного напряжения генератора. Для этого вольтметр постоянного тока необходимо необходимо подключить к точке А, разомкнуть контакты 1 и 2 на плате радиоконструктора выключателем SA1 и изменением положения движка резистора R3 установить напряжение, равное половине напряжения источника питания (6 В). Оптимальный ток подмагничивания записывающей (универсальной) головки устанавливается подстроечными резисторами R11 и R12.
Кроме указанных, возможно применение практически любой стирающей головки. Порядок настройки в этом случае следующий. После установки выходного напряжения генератора резистором R3 настраивают в резонанс колебательный контур, образованный индуктивностью стирающей головки и конденсаторами С7, С8. Для этого, к контакту 7 на плате радиоконструктора подключают осциллограф или милливольтметр переменного тока и подбором номиналов (С7 и С8) добиваются наибольшей амплитуды сигнала. Требуемый ток стирания устанавливают подбором резистора R10.
Основные технические характеристики генератора:
— частота тока стирания-подмагничивания — не менее 100 кГц;
— максимальный ток стирания — не менее 100 мА;
— коэффициент гармоник — не более 0, 5%;
— напряжение питания — ± 12 +2 —0, 5 В (двухполярный источник);
— потребляемый ток — не более 35 мА;
— габаритные размеры — 130 х 80 х 40 мм.;
— масса — не более 120 граммов.
Дополнительные материалы
Не стоит путать полярность, хотя это и не так страшно. Колонки уже установлены в соответствующих местах, провода протянуты и подключены.
Но такой способ приводит к разрядке АКБ даже при выключенной автомагнитоле. Подходят они в определенную марку автомобиля, что лишает их универсальности. В результате при повороте ключа электрическая цепь на доли секунды размыкается, чего бывает достаточно для того, чтобы стереть все настройки из памяти установленной магнитолы, если она не энерго-независимая.
На первом этапе необходимо купить полный комплект проводов для подключения громкоговорителей и питания. Для подключения динамиков следует выбрать специальный многожильный акустический провод диаметром мм 2.
После подключения к ISO разъему проводов питания, акустики и антенны, весь этот жгут протягивают внутри контейнера таким образом, чтобы их концы с разъемами выходили в салон автомобиля на удобную для работы длину примерно, как показано на фото в начале статьи , и подключают к соответствующим разъемам на задней стенке магнитолы. При подключении магнитолы с нуля вам следует более тщательно подготовиться. Длина проводов зависит от особенностей автомобиля и выбранного способа монтажа.
На самом деле этот способ неправильный. Разница в том, что красный провод подключаем не к замку зажигания, а к кнопке, которая подключается к плюсу аккумулятора.
Если по определенным причинам желтый провод испортился, необходимо его полностью поменять на новый соответствующего сечения. Подробная схема подключения автомагнитолы Для начала стоит разобраться с подключением черного и желтого провода. Такой способ также уменьшает утечку тока, так как при включенной сигнализации магнитола отключена от питания. Если диффузор двинулся наружу, значит, полярность выбрана правильно. На многих автомобилях замки зажигания имеют положение АСС, при котором автомагнитола, обогреватель салона и розетка прикуривателя работают, а зажигание автомобиля еще не включено.
Особенности установки
Активная антенна имеет также кнопочку включения и отключения питания на усилитель. По большому счету, есть три варианта: Вариант первый, самый благоприятный. Для подключения динамиков следует выбрать специальный многожильный акустический провод диаметром мм 2. Звук есть, громкость отличная, однако, низкие частоты практически не ощущаются, а увеличение басов абсолютно ничего не меняет.
Размер и виды автомобильных магнитол Универсальные магнитолы имеют стандартный размер, он может быть 1 — DIN высота 5 см, ширина 18 см. У вас будет несколько проводов и вам надо определить, откуда они, обычно надо найти постоянный плюс, плюс от зажигания, массу и динамики. При этом голова ребенка постоянно склоняется вперед или вбок. Правильное подключение магнитолы
ЛПМ – лентопротяжный механизм
АЧХ – амплитудно-частотная характеристика
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
ФНЧ – фильтр нижних частот
ПУЗ – предварительный усилитель записи
Приборы и оборудование
Измерения в данной работе могут выполняться как с помощью отдельного измерительного оборудования, так и измерительной системы на базе ПК.
Для этого необходимы:
· Генератор НЧ Г3-111
· Измеритель нелинейных искажений С6-5
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:
