Структурная схема магнитофона

Структурная схема современного типового магнитофона представлена на рис.4.38. Ее элементы по функциональной значимости можно разделить на электронные и механические. В зависимости от класса той или иной модели состав блоков мо­жет изменяться, но общая схема взаимодействия между ними остается постоянной. Например, особенность построения магнитофонных панелей автомобильных аудиосистем и переносных плейеров состоит в том, что они работают только в ре­жиме воспроизведения сигналов и в связи с этим имеют упрощенную структуру электронной части. Следует сразу же указать, что общее управление работой со­временного магнитофона производится от специализированного контроллера, реализуемого на базе цифрового процессора.

В режиме воспроизведения сигналы воспроизводящей магнитной головки вна­чале поступают на коммутатор, который может быть как механическим, так и элек­тронным. По сигналу F/R от контроллера системы управления при использовании головки с четырьмя рабочими зазорами осуществляется выбор той или иной пары стереосигналов в зависимости от направления перемещения магнитной ленты. Если применяется головка с двумя зазорами, коммутатор будет механическим и в ре­жиме автореверса должен менять местами выводы «левой» и «правой» обмоток головки для предотвращения инвертирования стереоканалов при ее перемещении.

Двухканальный усилитель воспроизведения (УВ) обладает стандартной амп­литудно-частотной характеристикой, для чего снабжен корректирующими цепя­ми, обычно включаемыми в качестве элементов обратной связи каскадов. Кроме того, используются и переключаемые цепи коррекции АЧХ, необходимые при смене типа применяемой магнитной ленты (Normal, СгО₂ или Metal). Сигнал управления их коммутацией формируется контроллером системы управления при нажатии соответствующей клавиши или автоматически, когда есть соответ­ствующий сенсор типа ленты (сигнал N/С/М).

Стандартная АЧХ усилителя воспроизведения кассетного магнитофона, пример ко­торой приведен на рис. 4.39, определяется частотными свойствами воспроизводящей головки и имеет вид, противоположный АЧХ этой головки. Этим достигается ре­зультирующая равномерность характеристики тракта воспроизведения в рабочем диапазоне частот. Спад АЧХ УВ в области средних частот составляет 6 дБ на окта­ву. Переключаемые цепи коррекции для разных типов магнитных лент строятся на базе RС-элементов и дополнительно корректируют вид данной характеристики.

Так, для ленты типа Normal постоянная времени подключаемой цепочки равна 120 мкс, а для ленты на основе СгО₂, и Metal - 70 мкс.

После усиления и коррекции низкочастотные колебания стереоканалов посту­пают на экспандер системы шумопонижения Dolby (и/или динамический ограни­читель шума). Иногда перед ним устанавливаются регуляторы уровня воспроизво­димых сигналов - переменные резисторы. Включение режима шумопонижения при необходимости производится с клавиатуры управления (сигнал DOLBY). Окончательно сформированные таким образом сигналы левого и правого кана­лов подаются в низкочастотный тракт для регулировки и усиления. Если экспан­дер в какой-либо модели отсутствует, выходом описываемого тракта служит вы­ход усилителя воспроизведения.

Схема поиска фонограмм обычно контролирует наличие пауз определенной длительности в выходных сигналах усилителей воспроизведения. При этом лен­топротяжный механизм работает в режиме ускоренной перемотки магнитной лен­ты, а воспроизводящая головка отводится от нее не полностью. Формирующиеся при этом импульсы напряжения МS передаются на вход контроллера системы управления, который их анализирует, подсчитывает и, отсчитав необходимое ко­личество, переводит механизм магнитофонной панели в режим воспроизведения. К сожалению, такой способ поиска имеет свои недостатки: он чувствителен к дли­тельности пауз и уровню шумов (особенно в паузах), которые могут вызывать ложные срабатывания системы.

Запись сигналов может производиться как от различных электронных устройств, входящих вместе с магнитофоном в состав аудиокомплекса (магнитола, музыкальный центр и т.п.), так и от внешних устройств, например микрофона. Сигналы при записи сначала формируются и коммутируются в низкочастотном блоке усиления, а затем подаются на вход записи магнитофона. Здесь они в первую очередь поступают на компрессор системы шумопонижения, после этого - на вход усилителя записи (УЗ) с амплитудно-частотной характеристикой, определяемой корректирующими цепями. Выходное сопротивление УЗ достаточно велико (много больше сопротивления за­писывающей головки), поэтому он работает в режиме генератора тока.

Стандартная АЧХ УЗ показана на рис.4.40 Она представляет собой снятую при постоянном напряжении сигнала на входе усилителя зависимость тока в за­писывающей головке от частоты. Характеристика имеет подъемы на низких и вы­соких частотах. Подъем на низких частотах необходим только для создания предыскажений, а на высоких - еще и для компенсации потерь в записыва­ющей головке и магнитной ленте. Введение частотных предыскажений позволяет уменьшить на этих частотах усиление в тракте воспроизведения, что снижает уровень его собственных шумов. Как и в режиме воспроизведения, АЧХ усилите­ля записи корректируется с помощью коммутации отдельных RС-цепочек в зави­симости от типа применяемой ленты.

Pис.4.38. Структурная схема современного магнитофона

 

Рис. 4.39. Амплитудно-частотная характеристика усилителя воспроизведения

 

Рис. 4.40.Амплитудно-частотная характеристика усилителя записи

 

Регулировку величины записываемого сигнала осуществляет система автома­тической регулировки уровня записи (АРУЗ). В ряде магнитофонов (высокого качества и профессиональных) такие регулировки производятся вручную.

Генератор тока стирания/подмагничивания (ГСП) выполняется обычно в виде транзисторной схемы с трансформатором. Вращением сердечника трансформатора можно регулировать частоту колебаний. Кроме того, частота генерации меняется (управляющий сигнал ВР) при записи аудиоинформации с тюнера (в составе аудиокомплекса) для того, чтобы не допустить возникновения биений. Вели­чина выходного тока генератора зависит от типа используемой ленты и соответ­ственно корректируется.

Сигналы с выходов усилителя записи и генератора тока стирания/подмагни­чивания (ГСП) суммируются и подаются на обмотку записывающей головки. Для предотвращения попадания на выход УЗ высокочастотного сигнала ГСП в кана­лах устанавливаются заградительные фильтры-пробки, представляющие собой параллельные LС-контуры, настроенные на частоту генератора.

С выходной обмотки трансформатора ГСП высокочастотные колебания посту­пают на обмотку стирающей головки.

Модели магнитофонов могут различаться конструкцией лентопротяжного механизма (количеством электродвигателей, числом дек). Наличие раздельных электродвигателей перемотки и вращения ведущего вала существенно снижает коэффициент детонации. Автоматическое переключение режимов записи и вос­произведения с прямого на реверсивный и наоборот очень удобно для потреби­теля. Его техническая реализация может быть различной — от механического переключения элементов привода до смены направления вращения самого элект­родвигателя.

В некоторых магнитофонах (чаще всего в автомобильных магнитолах) есть устройство загрузки/выгрузки кассеты. Оно может выполняться как с электри­ческим приводом механизма (в моделях высокого класса), так и с применением обыкновенного механического принципа (в более простых моделях). В первом случае перемещение деталей кассетоприемника производится специальным элек­тродвигателем, управляемым от контроллера системы управления (сигнал SМ). Для контроля загрузки кассетоприемника обязательно имеется сенсор установки кассеты, сигнал ТАРЕ IN которого используется, во-первых, как информацион­ный для привода механизма загрузки/выгрузки, а во-вторых, для включения/ выключения питания магнитофонной панели.

Схема управления электродвигателем перемещения магнитной ленты может быть двух видов: либо это усилитель мощности с парафазными выходами (при реверсивном двигателе), либо обыкновенная ключевая схема, коммутирующая напряжение питания на его обмотку (двигатель без реверса). Управляющий сиг­нал М в обоих случаях вырабатывается контроллером системы управления.

Для контроля перемещения ленты и его направления устанавливаются специ­альные сенсоры движения ленты. Это могут быть как оптоэлектронные приборы, так и обычные механические переключатели. Их сигналы FWD/REV необходи­мы для индикации режима работы и правильной коммутации магнитной головки и электродвигателя.

В последнее время весьма популярны модели магнитофонов с двумя деками, одна из которых может работать только в режиме воспроизведения, а вторая - в режимах воспроизведения и записи. В электронной части таких магнитофонов обычно исполь­зуется один стереофонический тракт воспроизведения, и подключение воспроизво­дящих головок дек производится электронным или механическим коммутатором по сигналу выбора деки. Тракт записи не отличается от рассмотренного выше.

Обычно в двухкассетных магнитофонах возможна ускоренная перезапись аудио­информации с одной кассеты на другую. При этом лентопротяжные механизмы обеих дек переводятся в режим удвоенной скорости движения ленты, а АЧХ усили­телей записи и воспроизведения дополнительно корректируются с учетом возни­кающего смещения спектра сигналов в более высокочастотную область.