3.3.Магнитный способ записи и воспроизведения звука
Магнитный способ записи и воспроизведения звука изобрел датский физик В. Паульсен в 1898 г.
Он предложил записывать звук на стальную проволоку. Магнитный способ основан на свойстве ферромагнитных (Fe –железо) материалов намагничиваться под действием магнитного поля и сохранять состояние намагниченности при снятии магнитного поля.
В 1928 г. было предложено вместо проволоки использовать бумажную ленту, на которую наносили порошок окиси железа. В дальнейшем бумагу заменили лентой с хлопчатобумажной или лавсановой основой. Такая лента и применяется в современных магнитофонах.
При работе магнитофона лента равномерно движется относительно зазора записывающей магнитной головки, а через катушку этой головки проходит электрический ток, изменяющийся в соответствии со звуковыми сигналами. Вследствие этого в зазоре головки возникает переменное магнитное поле, также изменяющееся в соответствии со звуковыми колебаниями. Лента в этом магнитном поле намагничивается, причем намагничивание по всей длине определяется амплитудой звуковых колебаний.
Если ленту с записью пропустить с той же скоростью относительно зазора воспроизводящей головки, то магнитное поле ленты наведет в катушке головки ЭДС индукции, изменяющуюся в соответствии с током записи. Эта ЭДС усиливается УНЧ до необходимого уровня и с помощью громкоговорителя преобразуется в звуковые колебания.
Принцип работы магнитофона в режиме записи показан на рисунке 11
1
– подающая катушка (бобина);
2 – приемная бобина;
3 – магнитная лента;
4 – ситрающая головка; 5 – генератор высокой частоты;
6 – записывающая головка;
Рис. 11. 7 – усилитель записи;
8 – микрофон;
9 – тонвал;
10 – маховик.
Магнитная лента 3 в исходном состоянии намотана на подающую бобину 1. При подаче питающего напряжения на электродвигатель лентопротяжный механизм (9, 10) перематывает ленту с бобины 1 на приемную бобину 2. При этом лента прижимается к стирающей и записывающей головкам 4 и 5. Головка 4 стирает предыдущую запись, если она до того была на магнитной ленте, высокочастотными колебаниями путем размагничивания ленты. Для этого на головку 4 с генератора высокой частоты (ГВЧ) подаются высокочастотные колебания синусоидальной формы с частотой 40…80 кГц. Записывающая головка 5 производит запись на магнитную ленту электрических сигналов, поступающих на нее от усилителя записи 7, связанного с микрофоном 8, если запись ведется с микрофона, или с любого другого источника сигналов – другого магнитофона, телевизора, радиоприемника.
П
ри
воспроизведении звука (рисунок 12) ГВЧ
6 и стирающая головка 4 в работе не
участвуют. Лента, перематываясь с бобины
1 на бобину 2, прижимается к воспроизводящей
головке 5 и своим магнитным полем
возбуждает в ее обмотке ЭДС.
11 – воспроизводящая головка;
12 – усилитель воспроизведения;
13 – электродинамик.
Рис. 12.
После прохождения через усилитель 12 колебания звуковой частоты поступают на электродинамический громкоговоритель, который преобразует их в механические колебания диффузора. Последний приводит в движение соприкасающиеся с ним слои воздуха, которые мы воспринимаем как звук.
Преимущества магнитного способа записи звука состоят в следующем:
воспроизвести звук можно сразу же после записи и, более того, запись можно воспроизводить в процессе записи, контролируя ее;
запись (любительская) производится в неприхотливых условиях, на том же самом устройстве, на котором она воспроизводится;
запись легко удаляется с носителя при помощи стирающей головки, а носитель – магнитный материал – можно использовать многократно;
магнитная фонограмма сама по себе является бесшумной, а незначительный шум возникает при воспроизведении лишь из-за трения ленты о механические детали лентопротяжного механизма (скрипят также сами вращающиеся детали);
качество звукопередачи в процессе эксплуатации ухудшается значительно меньше, чем у фотографической или электромеханической фонограммы;
магнитная лента значительно дешевле кинопленки;
относительно большой объем записываемой информации.
Недостатки магнитного способа записи по сравнению с электромеханическим исчезающее малы. Одним из «смешных» недостатков является:
– трудности контроля и монтажа фонограммы в связи с тем, что фонограмма не видима глазом!
Другие недостатки, приведенные в [1], еще смешнее.