Энциклопедия по МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ (от А до Я)

А Б В Г Д З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Ц Ч Ш Э Ю 
содержание      приложение

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАГНИТНЫХ ЛЕНТ
Процесс начинается с изготовления магнитного лака путем смешивания и диспергирования магнитного порошка со связующими растворителями и добавками в смесителе и в бисерной или шаровой мельнице. Отфильтрованный лак поступает в узел нанесения поливной машины (см. рисунок) и наносится (поливается) тонким слоем на движущуюся полиэтилентерефталатную основу. Основа с нанесенным, но невысохшим лаковым слоем при движении проходит через сильное постоянное магнитное поле. Здесь на игольчатые частицы магнитного порошка, хаотически расположенные в лаке, действует механический момент сил, поворачивающий частички по направлению поля. Это поле имеет такое же направление, как и поле записи. Происходит так называемый процесс магнитного ориентирования. После высушивания ленты частицы порошка в магнитном слое сохраняют ориентированное положение, что значительно улучшает рабочие характеристики ленты. Все три операции: нанесение лака, ориентирование и сушка происходят в поливной машине. После сушки широкая лента подвергается отделочным операциям: каландрированию и резке на ленты стандартной ширины.



ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНЫХ ЛЕНТ
Общие положения
При измерении электроакустических характеристик магнитных лент и сравнении по этим характеристикам лент различных типов особое значение имеет идентичность условий измерения. Если условия измерений неидентичны, характеристики лент несопоставимы. Принципиально должны совпадать скорость ленты, типовая лента, постоянная времени коррекции АЧХ уровня записи, ширина рабочего зазора магнитной головки записи, номинальный уровень записи, способ выбора тока оптимального высокочастотного подмагничивания (ВЧП).

Если рассматривается шум ленты, необходимо учитывать ширину дорожки записи и обращать внимание на то, как измерен шум (как пиковое или как эффективное значение напряжения шума) и с каким фильтром (см. шум носителя магнитной записи).

Результаты измерений представляют в виде таблицы с перечнем характеристик и их значений для измеренных лент. Дополнительно могут быть приведены графики зависимости характеристик от тока ВЧП (см. рис. 2 к статье высокочастотное подмагничивание). Эти графики позволяют лучше использовать ленту, добиваясь, в зависимости от требований, улучшения той или иной характеристики путем изменения тока ВЧП, а также позволяют предсказывать изменение характеристики, например, при неконтролируемом увеличении или уменьшении тока ВЧП. Кроме того, графики дают представление о достигнутом уровне технологии лент. Одна из задач технологии состоит в том, чтобы оптимальные значения характеристик достигались по возможности при одном и том же токе ВЧП. Полностью эта задача не решена. Но если в лентах старых выпусков, например, максимум чувствительности и минимум коэффициента нелинейных искажений К₃ соответствовали существенно различным токам ВЧП, то у современных лент максимум чувствительности и минимум К₃ достигаются при весьма близких токах ВЧП.

Все электроакустические характеристики лент зависят от тока ВЧП, причем эти зависимости неодинаковы для различной частоты тока записи. Например, если определяют чувствительность ленты на опорной частоте, то максимум зависимости чувствительности от токи ВЧП возникает при большем токе ВЧП, чем при определении чувствительности на высокой частоте. Другими словами, максимум зависимости чувствительности от тока ВЧП с увеличением частоты записываемого сигнала сдвигается в сторону меньших токов ВЧП.

Ток оптимального ВЧП
Измерения электроакустических характеристик лент начинают с определения тока оптимального ВЧП. Его определяют из графиков зависимости характеристик измеряемой ленты от тока ВЧП, подобных показанному на рис. 2 к статье высокочастотное подмагничивание. Ток ВЧП, при котором условия записи оптимальны, называют током оптимального ВЧП и принимают за 0 дБ. Задавать значения тока ВЧП не в относительных единицах (например, В миллиамперах) нецелесообразно из-за конструктивных различий головок записи. Однако, если требуется представить ток оптимального ВЧП измеряемой ленты относительно тока оптимального ВЧП типовой ленты, то исходят из значений этих токов в миллиамперах для данной головки записи. Отношение указанных токов в децибелах называется относительной величиной тока оптимального ВЧП.

Существует ряд способов выбора оптимального тока ВЧП. Обычно его выбирают соответствующим минимумам коэффициента К₃ и относительного уровня шума намагниченной ленты. Эти минимумы во многих случаях наблюдаются при близких значениях тока ВЧП. В соответствии с рекомендациями МЭК-94 для профессиональных магнитных лент ток оптимального ВЧП должен соответствовать минимуму К₃ при номинальном уровне записи 320 мМкс/см (320 нВб/м) или 510 мМкс/см (510 нВб/ м).

Возможен и более простой способ: строят зависимость чувствительности от тока ВЧП для сигнала высокой частоты (10 кГц или 6,3 кГц) и за максимумом определяют точку, при которой чувствительность падает на 1-3,5 дБ. Соответствующее значение ВЧП принимают в качестве оптимального. Поскольку зависимость чувствительности от тока ВЧП для сигнала высокой частоты имеет максимум при меньшем токе, чем та же зависимость для сигнала средней частоты, то в данном случае ток оптимального ВЧП представляет собой некоторое компромиссное значение между током оптимального ВЧП, соответствующим максимуму чувствительности на высокой и средней частотах. Уровень записи сигнала высокой частоты при этом способе должен быть на 20 дБ ниже номинального уровня.

Для компакт-кассет по практическим соображениям возможно также определение тока оптимального ВЧП как тока, соответствующего максимуму зависимости максимального рабочего уровня (см. ниже) от тока ВЧП при частоте 315 Гц и К₃= 3% или К₃ = 5%.

Некоторые другие электроакустические характеристики

1. Относительную чувствительность ленты на опорной частоте 1 кГц или 315 Гц и на высокой частоте, например 6,3; 10 или 14 кГц, определяют при уровне записи опорной частоты на 20 дБ ниже номинального. При этом одинаковые по величине входные сигналы опорной и высокой частоты записывают одинаковым током записи, т.е. усилитель записи должен иметь линейную АЧХ.

Практически измерение относительной чувствительности происходит следующим образом. При воспроизведении опорной частоты, записанной на измерительной ленте, устанавливают выходное напряжение усилителя воспроизведения на 20 дБ ниже соответствующего номинальному уровню. Затем на типовой ленте записывают опорную частоту таким током, чтобы при воспроизведении записи получить напряжение U_то, равное установленному выходному напряжению усилителя воспроизведения. Таким же током записывают опорную частоту на испытуемой ленте. За относительную чувствительность на опорной частоте принимают отношение выходного напряжения U_ио при воспроизведении испытуемой ленты к напряжению U_то:

Не изменяя величины тока записи, можно найти относительную чувствительность и на высокой частоте:



где U_ив и U_тв - выходное напряжение высокой частоты при воспроизведении соответственно испытуемой ленты и типовой ленты.

2. Неравномерность чувствительности измеряют на опорной частоте 315 Гц при тех же условиях записи испытательного сигнала, что и относительную чувствительность. Выходное напряжение усилителя воспроизведения регистрируют на бумажной ленте самопишущим прибором. Неравномерность чувствительности определяют по регистрограмме в дБ как максимальное отклонение уровня от среднего значения.

3. Относительная частотная характеристика ленты может быть определена по результатам измерения относительной чувствительности на опорной и высокой частотах. Она выражается как



4. Коэффициент нелинейных искажений К₃ определяют при номинальном уровне записи как отношение амплитуды 3-й гармоники (3 кГц или 945 Гц) к амплитуде опорной частоты 1 кГц или 315 Гц в %.

5. Максимальный рабочий уровень (англ. MOL - Maximum Overating Level, Maximum Output Level) на опорной частоте определяют как отношение уровня, соответствующего К₃=3% или 5%, к номинальному уровню. При коротких волнах записи для частоты 10 или 14 кГц эту характеристику определяют также как отношение максимально достижимого уровня к номинальному без учета нелинейных искажений. Амплитудные характеристики системы магнитной записи при коротких волнах имеют четко выраженный максимум, соответствующий максимально достижимому уровню; при этом форма сигнала сохраняется практически синусоидальной.

6. Относительный уровень шума паузы определяют при воспроизведении как отношение напряжения шума паузы ленты к напряжению, соответствующему номинальному уровню записи. Шум паузы - шум ленты, размагниченной головкой стирания и подвергнутой воздействию магнитного поля ВЧП головки записи, т.е. шум, который воспроизводится в паузе, например, между записанными на ленте словами или музыкальными произведениями. Измеряют или пиковые значения напряжения шума (профессиональная звукотехника), или эффективные значения (бытовая звукотехника) с соответствующим фильтром.

7. Относительный уровень шума намагниченной ленты служит для оценки так называемого модуляционного шума - помехи, которая сопровождает записанный сигнал и растет с увеличением его амплитуды. Модуляционный шум, т.е. шум намагниченной ленты, происходит из-за неравномерности поверхности и внутренней структуры рабочего слоя ленты и колебаний скорости ее движения. Он характеризуется возникновением модуляционных шумовых боковых полос при воспроизведении, которые прослушиваются как шорохи в записанном звуке (см. рисунок).

Поскольку измерение модуляционного шума низкочастотных сигналов затруднительно, измеряют приблизительно эквивалентный ему шум ленты, намагниченной постоянным током. Для этого в головку записи при оптимальном ВЧП подают постоянный ток, равный эффективному значению переменного тока при записи сигнала опорной частоты с номинальным уровнем. В качестве относительного уровня шума намагниченной ленты принимают отношение пикового значения выходного напряжения шума к выходному напряжению, соответствующему номинальному уровню записи в децибелах.


8. Относительный уровень копирэффекта определяют как отношение двух напряжений (дБ): при воспроизведении сигнала, записанного с номинальным уровнем и заданной частотой, обычно 1 кГц; наибольшего сигнала, скопированного на смежных витках ленты в рулоне после хранения в течение 24 часов при температуре 20°С. Для профессиональных магнитных лент это отношение должно быть не менее 56 дБ.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ ЛЕНТЫ
Для проверки и регулировки катушечных магнитофонов, а также измерительных стендов для контроля характеристик лент применяют измерительные ленты с записью измерительных сигналов, сокращенно называемые ЛИМ (ГОСТ 8309-77). Измерительные ленты для проверки и установки уровня записи обозначают буквой У; для проверки амплитудно-частотной характеристики - Ч; азимута (угла наклона зазора) головок - Н; правильности расположения головок по высоте - В (см. юстировка магнитных головок); для измерения колебаний скорости (детонации звука) - Д.

Существуют ленты для испытания монофонических магнитофонов (ЛИМ.1.У, ЛИМ.1.Ч, ЛИМ.1.Н, ЛИМ.1.Д) и стереофонических двухканальных магнитофонов (ЛИМ.2.У, ЛИМ.2.Ч, ЛИМ.2.В). Все они выпускаются для трех скоростей: 38,1; 19,05; 9,53 см/с. Например, измерительная лента для проверки частотной характеристики канала воспроизведения монофонических магнитофонов со скоростью 9,53 см/с обозначается ЛИМ.1.4.9. В зависимости от назначения измерительные ленты имеют различное расположение и ширину дорожек (см. рисунок).



Измерительные ленты для проверки и установки уровня содержат запись опорной частоты 1000 Гц (для скорости 38,1 и 19,05 см/с) и 315 Гц (для скорости 9,53 см/с) с номинальным уровнем записи, принимаемым за 0 дБ. Для лент ЛИМ.1.У.38 и ЛИМ.1.У.19 номинальный уровень записи соответствует удельному потоку 320 нВб/ м (320 мМкс/см); для ленты ЛИМ.1.У.9 - потоку 250 нВб/м (250 мМкс/см), а для всех лент, предназначенных для проверки стереофонических магнитофонов - потоку 510 нВб/м (510 мМкс/см). Значение удельного потока представляют собой эффективные значения остаточного магнитного потока короткого замыкания. При всех этих значениях номинального уровня записи или номинальной отдачи коэффициент нелинейных искажений К₃ < 2%.

У измерительных лент для проверки частотных характеристик уровень записи на опорной частоте (установочный уровень) - на 20дБ ниже указанного номинального уровня, а уровень записи других частот изменяется относительно установочного в соответствии с требуемой для данной скорости постоянной времени коррекции АЧХ уровня записи.

Измерительные ленты для проверки и установки азимута магнитных головок монофонических магнитофонов содержат двухдорожечную противофазную запись с чередующимися через 1с дополнительными сдвигами по фазе сигнала одной из дорожек относительно другой в сторону опережения или отставания. Частота записи на ленте ЛИМЛ.Н.38 равна 4000 Гц; на ленте ЛИМ.1.Н.19 - 2000 Гц; на ленте ЛИМ.1.Н.9 - 1000 Гц. Уровень воспроизведения ленты ЛИМ.1.Н при правильно установленной головке на 14 дБ ниже номинального уровня, записанного на ленте ЛИМ.1.У. Запись на лентах ЛИМ.1.Н выполнена прецизионно установленной магнитной головкой, так что угол между зазором головки и направлением движения ленты составляет 90° ± 0,5'. В измерительных лентах других типов допуск на этот угол составляет 1,5' - 2'.

Для проверки и регулировки кассетных магнитофонов применяют ИМЛ в компакт-кассетах со следующими характеристиками:

Часть первая. Для установки уровня записи и регулировки коэффициента усиления.

Частота сигнала, Гц	315
Номинальный уровень записи, нВб/м	250
Длительность сигнала, с	30
Угол между линией, зазора головки и направлением движения ленты	90°±2'

Часть вторая. Для установки азимута магнитной головки.

Частота сигнала, Гц	первого 315, второго 10000
Уровень записи (на частоте 315 Гц)	на 10 дБ ниже номинального
Длительность сигнала, c	первого 10, второго 60

Часть третья. Для проверки и настройки амплитудно-частотной характеристики канала воспроизведения с коррекцией 3180 ±120 мкс.

Частота сигналов 315 - 31,5 - 40 - 63 - 125 - 250 - 500 Гц 1-2-3-4-6,3-8-10-12,5-14-16-18 кГц - 315 Гц
Уровень записи {на частоте 315 Гц) на 20 дБ ниже номинального
Предельное	до 4 кГц ±0,4 дВ
отклонение	до 14 кГц ±0,6 дВ до 18 кГц ±0,8 дБ
Длительность каждого сигнала, с	10.

ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫЕ ИСКАЖЕНИЯ
одна из форм нелинейных искажений, возникающих при передаче аналогового звукового сигнала по каналу с нелинейной передаточной характеристикой. Если на вход такого канала подать синусоидальные сигналы с двумя или более различными частотами, то на его выходе наряду с сигналами этих частот появляются новые частотные составляющие, в том числе высшие гармоники входных сигналов, т.е. частоты, кратные их частотам, а также так называемые комбинационные тона. Последние имеют частоты, равные сумме и разности частот входных сигналов и их гармоник. Искажения звукопередачи, вызываемые комбинационными тонами, называются ИМИ. В современных системах звукопередачи влиянием ИМИ, как правило, можно пренебречь.

ИСКАЖЕНИЯ ЗВУКА
характеризуются различием между оригинальным звуком и звуком, воспроизводимым аппаратом записи. Существуют различные виды искажений. Во всех случаях искажения не могут быть исключены полностью, но их можно довести до незначительной величины. Очень малыми искажениями характеризуется цифровая запись звука, (см. также интермодуляционные искажения, частотные искажения, выпадение сигналов).