- •Глава 13. Магнитная звукозапись Контрольные вопросы
- •13.1. Общие закономерности при записи и воспроизведении звука
- •13.2. Основы магнитной записи электрических сигналов
- •13.3. Магнитные носители записи
- •13.4. Магнитные головки
- •13.5 Стирание магнитной фонограммы
- •13.6. Запись без подмагничивания и с подмагничиванием постоянным током
- •13.7.Запись с высокочастотным подмагничиванием
- •Влияние амплитуды тока вчп на параметры магнитофона
- •13.9. Волновые потери тракта записи-воспроизведения
- •13.10. Корректирование амплитудно-частотных характеристик магнитного звена магнитофона
- •13.11. Шумы и помехи при магнитной записи
- •13.12. Особенности построения цифровых магнитофонов
- •13.13. Канал магнитной записи-воспроизведения цифровых магнитофонов
- •13.14. Особенности помехоустойчивого кодирования в цифровых магнитофонах
- •13.15. Стандарты цифровой записи
13.5 Стирание магнитной фонограммы
Большинство существующих методов записи предполагает использование носителя записи, рабочий слой которого или совершенно не был намагничен, или полностью размагничен стиранием ранее произведенной на нем магнитной записи. Поэтому вначале рассмотрим механизм стирания фонограмм.
В принципе можно использовать два способа стирания: намагничиванием и размагничиванием. В первом случае сигналограмма однородно намагничивается, во втором - размагничивается. Стирание намагничиванием применяют совместно с записью с подмагничиванием постоянным полем в некоторых типах диктофонов, а также при импульсной записи. Оно осуществляется с помощью постоянного магнита или электромагнита, при протягивании вблизи которого лента доводится до насыщения. Информация, записанная на ленте, при этом уничтожается.
Стирание намагничиванием имеет два существенных недостатка. Во-первых, относительный уровень стирания сравнительно мал и не удовлетворяет требованиям звукозаписи. Во-вторых, после стирания рабочий слой носителя оказывается намагниченным до насыщения, вследствие чего значительно возрастает его структурный шум (см. главу 6). Для улучшения качества стирания с помощью постоянных полей лента последовательно протягивается около нескольких магнитов, создающих поля разного направления, так что в процессе стирания лента перемагничивается многократно. Достоинством стирания с помощью постоянных магнитов является то, что при осуществлении процесса стирания не расходуется электроэнергия. При этом конструкция аппарата должна обеспечивать надежное предохранение ленты от случайного соприкосновения со стирающим магнитом во время воспроизведения.
Для стирания размагничиванием сигналограмма подвергается воздействию большого числа перемагничиваний в спадающем знакопеременном поле, так что остаточная намагниченность сводится к нулю.
Участок ленты, имеющий остаточную намагниченность Mr перемагничивается вначале возрастающим, а затем спадающим магнитным полем. Возрастающее поле перемагничивает носитель по частным циклам петли гистерезиса (точки 1–8), постепенно приближающимся к предельной петле. При уменьшении напряженности поля носитель перемагничивается по частным циклам (точки 9–13) и, если напряженность поля постепенно спадает до нуля, остаточная намагниченность Mr также уменьшается до нуля.
Качество стирания при таком способе тем выше, чем больше циклов перемагничивания испытывает носитель. Для полного размагничивания спад напряженности поля должно быть пологим, т. е. число циклов перемагничивания должно быть не меньше нескольких сотен, а разность двух последующих амплитуд стирающего поля не должна превышать примерно 1%.
В качестве стирающих устройств используют соленоиды, электромагниты и стирающие головки. Соленоиды и электромагниты питаются током промышленной частоты. Для обеспечения плавного уменьшения напряженности поля стирания соответствующим образом уменьшают ток в обмотке соленоида, в которой помещают ленту. Для этого используют затухающий колебательный разряд конденсатора. Стирающие электромагниты имеют сердечники с разомкнутым магнитопроводом. Электромагниты медленно подводят к размагничиваемому рулону ленты и медленно отводят от него. Благодаря этому обеспечивается необходимый закон спада поля.
Однако с помощью соленоида и электромагнита можно размагнитить только весь рулон ленты, но нельзя уничтожить часть сигналограммы. Локализованное стирание осуществляется с помощью стирающей головки. В этом случае размагничиваемый участок ленты транспортируется около рабочего зазора
стирающей головки, которая питается переменным током с частотой 50100 кГц. Необходимое для стирания фонограммы плавное нарастание до максимума, а затем уменьшение до нуля амплитуды напряженности магнитного поля получается не с помощью каких-то специальных мер, а обусловлено формой кривой напряженности магнитного поля в рабочем зазоре головки (см. рис.13.5.13.6)
Рис.13.7. К пояснению принципа
размагничивания фонограммы
Рис.13.8. Форма магнитного поля в зазоре стирающей головки
Из рис.13.8 видно, что степень уменьшения амплитуды стирающего поля т.е. время пребывания звуконосителя в спадающем поле зависит от ширины зазора головки, скорости движения ленты и частоты тока стирания. Очевидно, что чем меньше ширина зазора и чем больше скорость носителя, тем требуется большая частота стирающего тока. Выбор частоты стирающего тока обусловлен также тем обстоятельством, что эта частота не только не должна быть слышима сама, но и не должна создавать с высшими гармониками сигнала биений, попадающих в полосу частот записываемого сигнала. Так как при магнитной записи основная нелинейность определяется третьей гармоникой, частота тока стирания должна быть по крайней мере в четыре раза выше верхней частоты рабочего диапазона частот магнитофона. С другой стороны чрезмерно высокая частота тока стирания приводит к большим потерям на вихревые токи и требует для перемагничивания повышенной мощности.
Обычно ток стирания получают от того же источника, что и высокочастотное поле подмагничивания. Ширина рабочего зазора стирающей головки составляет 100250 мкм. В качестве материала сердечника в стирающих головках часто используют ферриты, так как при применении листового пермаллоя велики потери на вихревые токи.
При стирании переменным током остаточная намагниченность рабочего слоя носителя, в принципе, может быть сведена к нулю. Поэтому уровень шума размагниченной ленты после стирания переменным полем значительно меньше, чем при стирании намагничиванием.
На качество стирания влияют разные факторы. Так, относительный уровень остаточного сигнала после стирания тем больше (а следовательно, стирание тем хуже), чем дольше хранилась сигналограмма до стирания, чем ниже температура, при которой происходит стирание, чем больше была напряженность поля подмагничивания при записи.