Главная  Магнитная запись 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [ 10 ] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

...... -...... ГЛАВАВТОРАЯ

АМПЛИТУДНО-ВОЛНОВЫЕ, ФАЗОВО-ВОЛНОВЫЕ И АМПЛИТУДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛА ПРЯМОЙ

ЗАПИСИ - ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

2 1 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛА В ПРОЦЕССЕ ЗАПИСИ - ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

Сигналы, поступающие на вход АМЗ, в процессе записи - воспроизведения подвергаются неоднократным преобразованиям, каждое из которых приводит к искажениям. Чтобы оценить характер этих искажений, рассмотрим основные этапы преобразований, воспользовавшись для этой цели структурной схемой канала прямой записи - воспроизведения, приведенной на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Структурная цЦ) схема канала прямой за- -*-писи - воспроизведения

УЗ „ J

гз - гв

> из

Усилитель записи УЗ усиливает входной сигнал Ывх(0 и создает в обмотке головки записи ГЗ ток i{t). Обмотка головки имеет активное сопротивление Rt и индуктивность Lr. Сопротивление головки растет с частотой, и во избежание амплитудно-частотных искажений усилитель записи должен иметь внутреннее сопротивление \R,i, значительно превышающее индуктивное сопротивление головки на всех частотах рабочего диапазона. Тогда величина тока записи, а следовательно, и напряженность магнитного поля не будут зависеть от частоты сигнала. Запись - процесс нелинейный, причем степень этой нелинейности зависит от режима намагничивания носителя. Известны несколько способов записи: на размагниченный и намагниченный носители, с подмагничиванием постоянным и переменным полем (током); с автоподмагничиванием.

Подмагничивание - это воздействие на носитель во время записи вспомогательного магнитного поля для улучшения характеристик процесса записи. Подмагничивание постоянным полем применяют при импульсной записи, а также в некоторых типах диктофонов. В профессиональных и бытовых магнитофонах нашло распространение подмагничивание высокочастотным переменным полем, которое на ленту не записывается, но улучшает характеристики записи входного сигнала. Режим автоподмагничивания реализуется при записи сложных многочастотных сигналов. В этом учае специальное поле подмагничивания не создается, но одни составляющие спектра сложных сигналов играют роль подмагни-чивающих для других. Запись с автоподмагничиванием происходит, в частности, в видеомагнитофонах. Подмагничивание линеаризует характеристики намагничивания носителя, но тем не менее при любом способе записи возникают нелинейные искажений?



Результатом процесса записи является создание остаточного магнитного потока носителя Фг{х). Здесь х - координата носителя в направлении записи х, связанная с текущим временем t соотношением x=Vst, где V3 - скорость записи. Если записывалось гармоническое колебание с частотой f, то в результате записи образуется остаточный магнитный поток

Фг = Фго sin 2 я - = Фо sin 2n-J-vt = Фо sin 2п - .

V V А

Здесь Л - длина волны записи. Длиной волны записи называется расстояние между началом и концом участка дорожки записи, соответствующее одному циклу записанного гармонического колебания. Нелинейность записи приводит к появлению гармоник Фг{х).

Количественно полезный эффект записи оценивается уровнем записи, под которым понимают поток короткого замыкания сигналограммы, т. е. магнитный поток через сердечник воспроизводящей магнитной головки, обладающей магнитным сопротивлением, равным нулю, и находящейся в тесном контакте с поверхностью магнитной сигналограммы. Влияние величины тока (поля) записи на амплитудные характеристики записи {характеристики намагничивания), т. е. зависимость уровня записи от значения тока (поля) записи, определяет намагничивание. Зависимость уровня записи сигнала от значения тока подмагничивания носит название характеристики подмагничивания.

Нормированное значение уровня записи называется номинальным уровнем. Номинальный уровень определяется при фиксированной длине волны записи, которая обычно задается в середине частотного диапазона записываемого сигнала. Так, при звукозаписи номинальный уровень задается на частоте /=1000 Гц при v = = 38,1 и 19,05 см/с (?=381 и 190,5 мкм) и ,f=315 Гц при v = =9,53 см/с (Х-ЗОО мкм). По мере снижения длины волны записи из-за влияния различных факторов, связанных с процессом намаг-Вд1чивания, уровень записи уменьшается. Такое уменьшение уровня носит название волновых потерь записи.

При воспроизведении магнитный поток с ленты замыкается через сердечник воспроизводящей головки и наводит в ее обмотке электродвижущую силу. Поле, создаваемое магнитной лентой, весьма мало и поэтому процесс воспроизведения является линейным. Анализ процесса воспроизведения может быть основан на теории линейных цепей и оказывается сравнительно простым. В силу линейности процесса при воспроизведении нелинейные искажения не возникают. Зато велики волновые потери, которые описываются волновым коэффициентом передачи К{2п1Х) =K{Q), показывающим зависимость величины магнитного потока в сердечнике воспроизводящей головки от длины волны записи. Величина 42=2я/А, получила название волновой плотности записи, а искажения, величина которых зависит от длины волны записанного сиг-Мала, называют волновыми. Различают амплитудно-волновые и чЬазово-волновые искажения.



При воспроизведении носитель перемещается около рабочего зазора воспроизводящей головки с постоянной скоростью Vb. Если У 1Уз=и, то время записи равно времени воспроизведения. Каждой длине волны записи X соответствует определенная частота воспроизводимого сигнала ,/в=ивД. Поэтому волновые потери преобразуются в частотные, а волновой коэффициент передачи заменяется частотным в соответствии с соотношением

Электродвижущая сила воспроизводимого сигнала может быть пропорциональна магнитному потоку в сердечнике, если применяются потокочувствительные воспроизводящие головки, либо скорости изменения потока во времени. Из-за конструктивных сложностей потокочувствительные головки широкого распространения не получили. Индукционные головки применяются практически во всей аппаратуре магнитной записи.

Нелинейные и волновые искажения сигнала могут быть изучены на статической модели тракта записи - воспроизведения, которая предполагает, что конструктивные параметры тракта в процессе записи - воспроизведения не изменяются. Воспроизводимый сигнал при этом однозначно соответствует записываемому, а искажения сигнала, в принципе, могут быть скомпенсированы.

Однако из-за неоднородности ленты по длине, случайного изменения расстояния между головкой и лентой (неконтакта), динамических перекосов ленты, колебаний скорости и других аналогичных факторов между параметрами записываемых и воспроизводимых сигналов может быть установлена только вероятностная, статистическая связь. Действие указанных нестабильностей на сигналы аналогично действию шумов в системах связи, поэтому они рассматриваются как источники шумов тракта записи - воспроизведения. Анализ шумов трактов записи и воспроизведения изучают на их динамических (статистических) моделях. Данная глава посвящена анализу статических характеристик.

2.2. АМПЛИТУДНО-ВОЛНОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИДЕАЛИЗИРОВАННОГО ТРАКТА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

Характеристики канала прямой записи - воспроизведения сквозного тракта начнем с изучения воспроизведения гармонического сигнала идеализированной головкой. Рассматриваемая модель приведена на рис. 2.2а. Магнитная лента имеет рабочий слой с толщиной d и начальной магнитной проницаемостью м,в=1. Она намагничена однородно по толщине гармоническим сигналом, так что остаточный поток Фг=Фго5т{2лх/К). Воспроизводит сигнал головка с шириной рабочего зазора 26, расположенная на расстоянии а от ленты. Рабочая поверхность головки имеет бесконечную протяженность, а магнитная проницаемость ее сердечника иг=оо. Задача состоит в определении магнитного потока, попадающего с Ленты в сердечник головки.

2* . •



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [ 10 ] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52]

0.0008