Устройства магнитной записи и воспроизведения звука

Устройства магнитной записи и воспроизведения звука (магнитофоны) различаются по качественным показателям. При этом магнитофоны низшего класса являются монофоническими, а среднего и высшего - стереофоническими.

Различают два основных вида магнитофонов - катушечные и кассетные. Кассетные магнитофоны более удобны в применении и при этом обладают высокими техническими характеристиками. Поэтому в настоящее время в быту катушечные магнитофоны не используются, да к тому же они безвозвратно устарели и ныне промышленностью не выпускаются.

Различия между моделями магнитофонов заключаются также в наличии дополнительных скоростей движения магнитной ленты, возможности работать с разными типами лент.

Не всегда в бытовых условиях требуется осуществлять запись фонограмм, часто можно воспользоваться готовыми записями, сделанными на профессиональной аппаратуре. В связи с этим достаточно широко используются проигрыватели магнитофонных кассет - аудиоплееры, в которых имеется лишь тракт воспроизведения.

Большой спрос на подобные устройства привел к созданию весьма удобных компактных плееров размером чуть больше обычной, магнитофонной кассеты. Естественно, что в таком малом объеме невозможно поместить какую-либо акустическую систему, поэтому в качестве оконечного устройства используются головные телефоны. При такой миниатюризации производители стараются не снижать качественные и функциональные параметры моделей, поэтому в аудиоплеерах высокого класса можно встретить многие технические новинки, имеющиеся в стационарных аппаратах.

Иногда от устройств магнитной записи не требуется наличие широких функциональных возможностей и высоких качественных показателей , например, при записи и воспроизведении чисто речевых сигналов. Класс устройств, предназначенных для этой цели, получил название диктофоны. Часто их выпускают в миниатюрных вариантах с использованием в качестве носителя информации специальных микрокассет.

Первый кассетный аудиоплеер был создан более двадцати лет назад фирмой SONY и, получив с легкой руки разработчиков прозвище "WALKMAN" ("гуляющий человек"), пошел "гулять" по миру, постоянно совершенствуясь, воплощаясь в сотнях вариантов, но неизменно оставаясь для многих людей незаменимым спутником, не дающим скучать в дороге, Неприхотливого малютку любят за то, что он, во-первых, дешев, во-вторых, мал, а в-третьих, не заставляет разоряться на покупку дорогостоящих аудио носителей - достаточно обычной аудиокассеты. Если не обращать внимание на совсем дешевые изделия сомнительного качества и неизвестного происхождения, то производителей аудиоплееров на российском рынке не так уж и много. Это такие фирмы как AIWA, SONY, PANASONIC, PHILIPS, THOMSON.

В более дорогих моделях детали механизмов выполнены из металла, а не из пластмассы, как в дешевых, благодаря чему уменьшается детонация и увеличивается долговечность - ведь металлические узлы трения менее подвержены износу, чем пластмассовые. Модели с металлическими деталями лентопротяжного механизма (ЛПМ) звучат лучше. Неудивительно, что все аудиоплееры, оснащенные системой шумопонижения Dolby, требующей высокой верности звучания, имеют металлические шасси.

Наиболее дорогие модели аудиоплееров оснащены электронным управлением, что значительно расширяет функциональные возможности аппаратов и даже делает их в высококлассные кассетные деки (см. ниже). Скажем, модель Panasonic RQ-X05 позволяет воспроизводить поиск фрагментов - от одного до трех.

Определенное преимущество имеют аппараты с системой шумопонижения Dolby R. Известно, что наиболее качественное звучание получается при записи с Dolby на «хромовые» ленты (тип СrO2).

Качество звучания аудиоплееров во многом определяется линейностью амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) во всем звуковом диапазоне. Лучшими параметрами АЧХ обладают дорогие модели, например, Aiwa HS-GM 800.

Следует помнить и о том, что из-за низкого напряжения питания аудиоплееры имеют ограниченный динамический диапазон. Это особенно заметно при сравнении звучания плеера через высококачественные наушники со звучанием стационарной Hi-Fi техники.

При прослушивании через наушники особенно важно насколько хорошо сбалансированы между собой каналы: без правильного стереобаланса не может быть и речи о качественном звучании.

В аудиоплеерах нет регулятора баланса, поэтому скорректировать его невозможно - приходится довольствоваться тем, как справились с этой задачей производители.

Использование наушников в городских условиях, в транспорте, где трудно контролировать уровень громкости, может привести к ухудшению слуха. В связи с этим производители аудиоплееров оснащают их специальными системами, автоматически ограничивающими максимальную громкость звучания. Иногда они попросту уменьшают уровень максимальной громкости, не особенно заботясь о том, что его может не хватить при прослушивании тихих записей. Но чаще плееры оснащают системами AVLS (SONY) или Ear Guard (AIWA): при их наличии тихие звуки не изменяются, а громкие, выходящие за установленный предел, - ограничиваются. Правда и эти системы не без недостатков: они искажают динамический диапазон и создают субъективное ощущение увеличения шума в паузах.

Большинство выпускаемых сегодня моделей "walkman’ов" дополняется цифровым (с кварцевым синтезатором частоты) или аналоговым приемником. В этом случае его тюнер должен отвечать определенным требованиям:

• наличие АМ и FМ диапазонов с "российской" частью УКВ (65...74 МГц) у последнего;
• надежная настройка (уверенность приема), максимальная чувствительность (количество принимаемых станций) и повышенная избирательность (способность принимать без помех слабые радиостанции, находящиеся по соседству с более мощными);
• оснащенность переключателем стерео/ моно и индикатором приема стереопередач;
• наличие ячеек памяти (Preset у тюнеров с цифровой настройкой, позволяющих сохранить частоты радиостанций (до 30 и более);
• наличие автонастройки (Auto preset) на частоты вещаемых радиостанций;
• наличие ЖК индикатора (в цифровых тюнерах), способного отображать частоту радиостанции, контроль времени (LAP), пиктограммы различных сервисных режимов.
• наличие таймера, включающего и выключающего аппарат в заданное время.

Необходимо отметить, что энергопотребление плеерного тюнера гораздо меньше магнитофонного. Причем аналоговый тюнер в два раза более экономичен, нежели цифровой. Каким же должен быть оптимальный аудио плеер?

Стандартный набор основных функций такого аппарата: включение, остановка, перемотка в обе стороны, регулирование тембров низких и высоких частот, шумоподавление (система Dolby В, лучше С, еще лучше S), индикация степени разрядки батарей (аккумуляторов), ручное или автоматическое переключение типов ленты (Таре Selector), автоматическое ограничение громкости, динамическое усиление басов, переключение работы автореверса, индикация направления движения ленты, подавление вибрации и стабилизация скорости вращения двигателя от кварцевого резонатора, устранение возможного зажевывания ленты, автостоп, анализ качества звучания (графические эквалайзеры, мультизвуковые процессоры и т.п.).

Могут быть и дополнительные функции, а именно: перемотка с поиском фрагментов записи, повтор композиций (Repeat), пропуск не записанных мест на магнитной ленте (Blank Skip), блокировка клавиш от случайного нажатия (Hold), блокировка настроек от несанкционированного изменения или отключения питания (Hold Switch), отображение на индикаторе символов включенных режимов или сообщение об их включении через наушники, режим повтора последних четырех-восьми секунд записи, что особенно полезно при изучении иностранных языков.

Оптимальность конструкции современных аудиоплееров обеспечивают следующие факторы:

• как уже упоминалось, чем больше деталей аппарата изготовлено из металла, тем лучше. У более дорогих плееров стали стандартом цельнометаллические корпуса из легких сплавов с запирающейся крышкой кассетного отсека;
• аудиоплееры носят, как правило, на поясе, для чего лучшие из них снабжены съемным прижимным устройством - Detachable Sett Clip;
• неотделимая (откидная) крышка батарейного отсека (Attached Battery Door) не разболтается при частой смене батареек, не выпадет на улице при беге и не потеряется.

Более подробно о наушниках: наушники-вкладыши, наиболее часто поставляемые в комплекте с дешевыми моделями плееров, как правило, дают жесткий плоский звук, теряют басы, плохо держатся в ушной раковине, натирают уши, оглушают владельца, но не защищают его от окружающего шума. Поэтому лучше покупать наушники отдельно. Хорошие головные телефоны для плеера - это плоские и широкие "уши" с обручем на голове, имеющие сопротивление порядка 30 Ом; провод (шнур) для наушников должен быть достаточно длинным и нежестким. Необходимо помнить, что в плеерах с тюнером шнур играет роль и антенны для FM/УКВ - диапазонов, так что его положение в пространстве влияет на качество радиоприема; высококачественные аудиоплееры оснащаются полностью логическим (электронным) пультом дистанционного управления (ПДУ), который крепится к шнуру наушников.

И, наконец, о питании:

• в аудиоплеерах применяются пальчиковые элементы АА, AAA, комплектные аккумуляторы с подзарядным устройством или сетевые адаптеры;
• количество элементов питания (их может быть от 1 до 4) определяет длительность работы плеера;
• аппараты "солидных" производителей экономно относятся к потребляемому ресурсу. На максимальной громкости при использовании обычных батареек они могут работать до 3 часов, при использовании щелочных элементов - до 5-часов. Если слушать музыку на малой громкости, не перематывая пленку, длительность работы с перерывами может достигать 12 часов. Встроенный приемник, потребляющий очень мало энергии, будет работать еще дольше.

Магнитолы, совмещающие функции аудиоплеера и радиоприемника, прочно вошли в жизнь. Как правило, небольшие, легкие, удобные для переноски - они стали нашими постоянными спутниками. На рынке есть недорогие модели - монофонические, с одним «кассетником» и простым приемником, а есть и стереофонические двухкассетники с приемником, осуществляющим автоматический поиск передающей станции, цифровые тюнеры «запоминают» до десяти частот, так что достаточно нажать одну кнопку, чтобы поймать любимую станцию. Цифровые тюнеры обладают хорошей избирательностью. Это особенно важно в Москве и других городах, где в диапазоне УКВ работает большое количество мощных радиостанций, частоты которых находятся в тесном соседстве. Кроме того, цифровые тюнеры обладают лучшей чувствительностью в условиях дальнего приема по сравнению с аналоговыми.

Если в магнитофоне магнитолы используется принцип стирания постоянным током (DC Erase) или же постоянный ток подмагничивания (DC Bias), то для такого аппарата характерен высокий уровень шума и от него не следует ожидать высокой динамики записи. Более худший вариант дает стирание постоянным магнитом (Magnet Erase), что пока еще встречается в устаревших отечественных магнитолах.

Магнитофон должен иметь устройство автостопа, функционирующее во всех режимах, а не только при записи или воспроизведении, так как работа автостопа не должна быть связана с системой подмотки. ЛПМ в этом случае останавливает специальный рычаг, освобождающий нажатую клавишу при окончании ленты. Однако такая система не отключает магнитофон в случае, если магнитная лента наматывается на тонвал, хотя эта функция для автостопа является одной из основных. Более дорогие магнитофоны кроме многофункционального автостопа оснащаются еще и тормозными устройствами наматывающих подкассетников (Anti-Rolling), предназначенных для исключения зажевывания ленты, а также переключателем типа магнитной ленты (ручным или автоматическим). Этот переключатель в большинстве моделей работает лишь в режиме воспроизведения, устанавливая параметры коррекции предусилителя, поэтому запись можно осуществлять лишь на магнитную ленту типа Normal. Этот переключатель так и называется: For Playback - для воспроизведения.

Достоинством магнитол является наличие линейного входа для подключения других устройств, например, внешнего микрофона или другого магнитофона. Для возможности дальнего приема необходимо наличие гнезда подключения внешней антенны.

В моделях магнитол высшей ценовой категории применяются системы электронного управления механикой, которые могут управлять ей и с ПДУ. Кроме того, они оснащаются системой шумоподавления Dolby В (Dolby NR).

Двухкассетные магнитолы обычно обеспечивают копирование с удвоенной скоростью. В этом случае приходится мириться с невысоким качеством полученной копии, что проявляется, прежде всего, в нехватке высоких частот и невозможности использования систем шумопонижения.

Некоторые магнитолы имеют систему ручной регулировки уровня записи, которая просто необходима для записи, например, классической музыки. Большинство моделей оборудуется режимами электронного подчеркивания звучания нижних частот (Extra Bass, DSL и т.п.).

Если рассматривать российский рынок магнитол, то добрая половина моделей представлена фирмой PANASONIC. Лидерами этого сектора аппаратуры являются также SONY, SHARP, SANYO, PHILIPS и др.

Кассетные деки - это кассетные магнитофоны стационарного типа (не переносные) без встроенного УЗЧ. Компактные деки и по сей день занимают почетное место среди модулей различных музыкальных центров (см. ниже), переносных магнитол и аудиоплееров.

В конструкции любой кассетной деки (ее можно называть и магнитофоном) особая роль уделяется механике и качеству отдельных деталей. Основа механической части каждой кассетной деки - ЛПМ. Двигателем для такой тяги является электромотор. Их количество может быть разным в зависимости от выполняемых функций.

Дешевый магнитофон - это чаще всего одномоторная дека на пластмассовом шасси с легким металлическим маховиком и механическими органами управления на передней панели. Более дорогие модели оснащаются металлическим шасси, более тяжелым алюминиевым маховиком и электронным управлением, осуществляемым ПДУ. Такие деки могут иметь два электромотора, один из которых предназначен для воспроизведения и записи, а другой - для быстрой перемотки.

К магнитофонам высшего класса относятся трехмоторные деки, в которых пополнительный двигатель отвечает за электронную загрузку/выгрузку кассетоприемника. Четырехмоторные деки встречаются крайне редко.

Двухкассетные деки оснащаются двумя ЛПМ, один из которых предназначен для записи и воспроизведения, а другой - только для проигрывания, при этом чаще всего используется один электромотор.

В деках попроще одному из кассетоприемников отводится доминирующая роль (зависимое управление). Кроме того, часто имеется режим ускоренной перезаписи, а в случае применения автореверса им оснащается лишь одна кассетница.

Деки подороже имеют два мотора и функционально независимое управление отдельными кассетницами.

По количеству головок однокассетные магнитофоны делятся на двухголовочные (одна - сгорающая, другая - воспроизводящая) и трехголовочные (с разделенными трактами записи и воспроизведения). Последние, получившие название «магнитофонов со сквозным каналом», дают возможность прослушивать качество записи непосредственно в ее процессе.

Самыми простыми из известных стирающих головок принято считать постоянные магнита (Magnet Erace), которые стирают запись постоянным магнитным потоком. О недостатках этого метода было сказано выше.

Более дорогие модели магнитофонов оснащаются классической ферритовой стирающей головкой, которая включается только в режиме записи. Для воспроизводящей головки (часто она выполнена в едином блоке со стирающей) определяющим является качество материала, из которого она сделана. В компонентных кассетных деках Hi-Fi класса наиболее распространены пермаллоевые, сендастовые, ферритовые и аморфные воспроизводящие головки.

Автореверс (Auto Reverse) обеспечивает воспроизведение и копирование сигналов, записанных на обеих сторонах кассеты, при этом нет необходимости ее вынимать и переворачивать. Автореверс обычно имеет три режима: ручной выбор стороны, последовательное воспроизведение обеих сторон или их постоянное проигрывание по кольцу и бесконечное воспроизведение содержимого обеих кассет в двухкассетных деках (Continuous Ray).

Еще одним параметром, свидетельствующим об уровне магнитофона, является способ его автоматического выключения при окончании ленты. Существует два основных вида автостопа: посредством концевого выключателя (срабатывает только при воспроизведении или записи) и более сложный, использующий вращение подкассетного узла (срабатывает не только при воспроизведении или записи, но и при быстрой перемотке ленты).

Функция перемотки расширилась в современных деках как никакая другая. Здесь и автоматический поиск начала и конца фрагмента записи (TPS - Таре Program Sensor), и автопоиск определенных музыкальных треков по четырехсекундным паузам между ними (AMS - Automatic Music Search), и ускоренный ручной поиск с одновременным воспроизведением, и система программированного воспроизведения конкретной последовательности нескольких музыкальных композиций (APSS - Auto Program Search System), и режим фрагментарного десятисекундного прослушивания начала всех треков (MS – Music Scan).

Более дорогие деки, наряду с автоматической регулировкой уровня записи (ALC -Automatic Level Control), дополняются возможностью ручной экспозиции громкости записываемого сигнала. Использование микропроцессоров в таких деках позволяет автоматически оптимизировать параметры тракта записи под конкретный тип магнитной ленты (АТС - Auto Таре Calibration). Эта настройка касается, в первую очередь, величины тока высокочастотного подмагничивания (Bias), глубины ВЧ коррекции усилителя (Equalization), а также выбора оптимального уровня записи звукового сигнала (Level). Такая оптимизация приводит, с одной стороны, к защите от перегрузки носителя, а с другой - обеспечивает максимально возможный диапазон записи на пленке.

Технически процесс оптимизации заключается в выполнении пробной записи на кассете тестовых сигналов, получаемых от встроенного в деку генератора. Во время записи происходит пошаговое изменение упомянутых выше параметров тракта записи, а затем она анализируется процессором, и по результатам проведенного анализа выбираются оптимальные значения параметров, при которых и осуществляется запись на кассету. В моделях дек высокого класса предусмотрен ручной выбор частотного стандарта такой оптимизации через систему ATC Bias Select.

В магнитофонных деках используются системы шумоподавления Dolby NR фирмы DOLBY LABORATORIES. Это ставший уже дежурным шумоподавитель Dolby В, а также более эффективные - Dolby С и Dolby S. Они позволяют обеспечить увеличение отношения сигнал/шум на 8...10, 15...20 и более 20 дБ соответственно.

В некоторых деках используется отключаемый МРХ-фильтр (Multiplex), подавляющий на входе частоты пилот-тона (19 кГц) при записи с тюнера стереопередач по системе с пилот-тоном.

Практически во всех ныне выпускаемых кассетных деках параметры электрических трактов автоматически настраиваются на тип ленты по имеющимся на корпусах компакт-кассет специальным отверстиям. Если с кассетами I (Normal) и II (Chrom) типов проблем, как правило, не возникает, то запись на кассеты IV (Metal) обеспечивается не всеми деками.

Дисплеи в деках, как и в других видах Hi-Fi техники, выполняют информативную роль и бывают двух видов: люминесцентные и жидкокристаллические. Дисплей оснащен счетчиком ленты, индикатором уровня записи и пиктограммными показателями работы различных режимов.

На сегодняшний день существует два варианта загрузки компакт-кассеты в кассетоприемник - традиционный вертикальный и, ныне ставший модным, горизонтальный.