Запис сигналу

Запис сигналу являє собою результат фіксації цього сигналу на матеріалі, називаному звуконосієм, чи фонограмою. Поширено три методи звукозапису: механічний, оптичний і магнітний. Механічний запис на грамплатівку здійснюється в студійних умовах Широке застосування одержав процес відтворення механічного запису за допомогою електрофонів і радіол Оптичний метод звукозапису і відтворення застосовується в основному в кінематографії.

Найбільше поширення одержав магнітний запис різних сигналів (у тому числі і магнітному записі звуку). У порівняні з вищезгаданими цей метод має ряд переваг: простота процесу і висока якість запису і відтворення, можливість контролю якості в процесі самого запису шляхом одночасного відтворення, негайна готовності, записаного на звуконосій для відтворення, можливість багаторазового використання звуконосія для запису; можливість багаторазового відтворення запису без погіршення її якості й ін.

Магнітний метод запису заснований на властивості феромагнітних матеріалів намагнічуватися, у результаті впливу на них переміного полючи і зберігати залишкове намагнічування по виходу з цього полючи. Ступінь залишкової намагніченості стрічки відповідає рівню записуваних звукових коливань. Звуконосієм, що дозволяє здійснювати запис і збереження звукових програм у магнітофонах, є магнітна стрічка, що має міцну еластичну немагнітну основу, покриттю шаром феромагнітного порошку. Феромагнітний шар стрічки складається з часточок ферропорошка, скріплених зв'язувальною речовиною. Ці часточки легко намагнічуються і розмагнічуються. При відсутності зовнішнього магнітного полючи власні полючи часточок спрямовані довільна і взаємно знищують один одного.

Розглянемо принцип магнітного опису і відтворення звуку (схема на мал. 1.1, а). Записувані звукові коливання перетворяться мікрофоном 31 в електричні коливання тієї ж форми. Після необхідного посилення запису сигнали у виді перемінного струму звукової частоти надходять в обмотку записуючої голівки (ГЗ) і створюють у її сердечнику змінюється по значенню і напрямку внутрішній магнітний потік

Як видно з рис 1.1.6, сердечник магнітної голівки має робочий зазор, у який уставлена тонка пластинка з немагнітного матеріалу (бронзи чи слюди), що створює деяку перешкоду для магнітного потоку Внаслідок цього частина магнітного потоку в цьому місці виходить із сердечника назовні і замикається через феромагнітний шар стрічки, що протягається з постійною швидкістю уздовж зазору записуючої голівки В результаті значна частина магнітного потоку проникає в робочий шар стрічки й утвориться уздовж її довжини залишкове намагнічування, пропорційне змінам магнітного потоку

Таким чином, феромагнітна стрічка виявляється намагніченою. Але намагніченість буде неоднаковою. Вона буде змінюватися на різних ділянках стрічки і по величині і по напрямку відповідно силі і напрямку магнітного полючи голівки. Якщо врахувати, що зміни магнітного полючи записуючої голівки відповідають змінам звукової частоти підводимого сигналу з підсилювача запису, то на феромагнітній стрічці фіксується сигнал тієї ж частоти у виді залишкової намагніченості. Намагнічений стан стрічки зберігається для наступного відтворення.

У розглянутому процесі залишкова намагніченість стрічки через явище гістерезіса не буде пропорційна змінам магнітного полючи записуючої голівки, тобто сигнал, записаний на стрічці, у виді залишкової намагніченості буде перекручений. Для усунення цих перекручувань у процесі запису через обмотку записуючої голівки крім струму звукової частоти пропускається синусоїдальний струм ультразвукової частоти (від спеціального генератора), називаний струмом високочастотного підмагнічування В цьому випадку залежність залишкової намагніченості робітника шару стрічки від магнітного полючи голівки наближається до лінійного, унаслідок чого і створюються умови мінімальних перекручувань

Якість запису залежить від частоти і струму підмагнічування. Якщо струм підмагнічування малий чи відсутній, то запис виходить з малим рівнем і спотворюється. Коли ж струм підмагнічування великої, високі частоти робочого діапазону записуються слабко. Частота струму підмагнічування вибирається в кілька разів вище найбільш високої з записуваних частот, завдяки чому не прослухується при відтворені запису

Відтворення фонограми здійснюється шляхом зворотного перетворення. Тепер джерелом магнітного полючи є залишкова намагніченість стрічки, а пристроєм, що перетворить коливання магнітного полючи стрічки в електричні коливання звукової частоти, служить відтворююча магнітна голівка (ГВ). Конструкція відтворюючої голівки точно така ж, як і записуючої.Відтворення запису виробляється при русі феромагнітної стрічки з тією же швидкістю, що і під час запису, над зазором відтворюючої магнітної голівки (рис 1 1,в) Феромагнітна стрічка стикається із сердечником відтворюючої голівки. Тому що магнітний опір сердечника дуже мало, те в нього переходить велика частина зовнішнього потоку феромагнітної стрічки. Оскільки величина зовнішнього магнітного потоку змінюється по довжині феромагнітної стрічки відповідно до записаного звуку, аналогічно змінюється за часом і магнітний потік у сердечнику відтворюючої голівки. При цьому зміна магнітного потоку в сердечнику збуджують в обмотці голівки ЕДС, що відповідає сигналам, записаним на феромагнітній стрічці електричні сигнали, Що Утворяться, недостатні за значенням для голосного відтворення описаних звуків, тому напруга, з обмотки відтворюючої голівки подаємося на підсилювач відтворення, де підсилюється до визначеного рівня. До виходу підсилювача відтворення підключена динамічна голівка