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]

третьей гармонике, что фаза третьей гармоники во втором случае обратна фазе третьей гармоники, появляющейся в первом случае. При воспроизведении магнитные потоки от этих слоев, складываясь в сердечнике головки, взаимно компенсируют друг друга, и общая величина нелинейных искажений уменьшается. Компенсация тем заметнее, чем толще рабочий слой.


Piw. 2.23. Зависимость от тока вы- Рис. 2.24. Кривые намагнн-сокочастотного подмагничивания- чивания при токе высокоча-

а - коэффициента гармоник; б - стотного подмагничивания ЭДС воспроизводящей головки меньше (/) и больше (2)

оптимального

При записи с ВЧП возникают также и волновые потери. Количественный расчет волновых потерь записи наталкивается на значительные трудности, связанные с необходимостью учитывать множество различных факторов (параметры головок и носителей записи, характер намагничивания и др.). Более того, пока не создана удовлетворительная модель процесса записи, которая учитывала бы перечисленные факторы и расчеты в соответствии с которой приводили бы к результатам, совпадающим с экспериментальными данными. Поэтому волновые потери записи обычно определяют экспериментально.

Приведенное описание процесса записи показывает, чго реальные характеристики сигналограммы существенно отличаются от характеристик модели, входящей в состав. идеализированного тракта (см. рис. 2.2). Эти отличия состоят в том, что, во-первых, носитель записи намагничен по толщине рабочего слоя неоднородно; во-вторых, из-за волновых потерь записи остаточный поток носителя уменьшается с повышением продольной плотности записи; в-третьих, из-за нелинейности процесса намагничивания остаточный магнитный поток содержит продукты нелинейных искажений сигнала.

Естественно, что эти отличия сказываются на параметрах выходного сигнала в реальном тракте. Так, нелинейные искажения в тракте записи приводят к появлению продуктов нелинейности в выходном сигнале. Неравномерность намагничивания носителя по толщине рабочего слоя увеличивает слойные потери воспроизведения, а волновые потери записи приводят к ухудшению АЧХ сквозного тракта.

Запись с автоподмагничиванием. При записи сигналов, имеющих сложный спектральный состав, запись каждой компоненты происходит в присутствии Других компонент, играющих роль подмагничивающих. Такой режим называют автоподмагничиванием. Автоподмагничивание создается, в частности, при видеозаписи, где на ленту записывается частотно-модулированное колебание, имею-



„ «огатый состав. Уровень несущей частоты ЧМ сигнала при видео-щее сложный, оо превышает уровень боковых составляющих спектра. Поэтому записи з"™ддцивания играет колебание несущей частоты ЧМ сигнала. При роль n°j,jjjjjgaHjjjj частота сигнала может быть сравнима и даже превышать cTOTV подмагничивания. Уровень подмагничивающего поля непрерывно меняется так что ни о какой оптимизации характеристик записи при таком режиме намагничивания не может быть и речи. Тем не менее автоподмагничивание частично линеаризует амплитудную характеристику и нелинейные искажения при автоподмагничивании меньше, чем при непосредственной записи без ВЧП. Кроме того, автоподмагничивание повышает чувствительность записи.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ШУМЫ КАНАЛА ПРЯМОЙ ЗАПИСИ - ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

3.1. МОДУЛЯЦИОННЫЙ ШУМ

В системах связи шумами называют сторонние электрические возмущения, действующие в каналах передачи и препятствующие правильному приему сигналов. Шумы тракта записи - воспроизведения также представляют собой результат действия различных возмущений как электромагнитных, так и механических, возникающих из-за несовершенства отдельных элементов канала и неидеальности их работы. -

Шумы магнитной записи по характеру заметно отличаются от шумов в каналах связи. Типичным для систем связи является аддитивный, т. е. суммирующийся с сигналом S, шум . В этом случае на выходе канала имеем сумму сигнала и шума

5вых=5+. (3.1)

Для магнитной записи кроме аддитивного характерен модуляционный (мультипликативный) шум т, который модулирует сигнал (умножается на него). При этом

5вых = 5(1+т). (3.1а)

Кроме того, при магнитной записи - воспроизведении возникает паразитная модуляция частоты и связанное с ней изменение временных соотношений в сигнале, чего обычно не бывает в системах связи.

Такая специфика шумов приводит к особенностям их восприятия при звукозаписи и видеозаписи и особенностям оценки в системах точной записи.

Можно назвать следующие основные источники модуляционного шума при магнитной записи.

Неоднородность частиц магнитного порошка и неравномерность их распределения в рабочем слое магнитной ленты. Магнитный лак, используемый для производства рабочего слоя лент, состоит из отдельных частиц, распределенных в немагнитном связующем веществе. Эти частицы имеют различные размеры, форму; распределе-



ны они в рабочем слое неравномерно и даже образуют конгломераты. Поэтому структура магнитной ленты, определяемая количеством магнитных частиц в единице объема рабочего слоя, оказывается неоднородной. Частицы в различных поперечных сечениях ленты магнитно не сбалансированы и поэтому в обмотке воспроизводящей головки при прохождении возле нее ленты возникает ЭДС, имеющая шумовой характер. Этот шум, связанный с дискретной структурой рабочего слоя, называют структурным.

Структурный шум проявляется даже тогда, когда возле головки транспортируется лента, размагниченная в специальном размагничивающем устройстве. Эта составляющая структурного шума называется шумом размагниченной ленты. Его уровень весьма мал и составляет -55...--65 дБ относительно номинального. Уровень -шума размагниченной ленты определяет предел, меньше которого шум сквозного тракта быть не может. Снизить шум размагниченной ленты можно только путем совершенствования самих лент. Шум размагниченной ленты существует при отсутствии сигнала. Если размагниченную ленту подвергнуть действию поля подмагничивания, то, как показывает опыт, уровень шума возрастает на 3...10 дБ. Связано это обстоятельство с тем, что при действии ВЧП повышается чувствительность ленты к слабым магнитным полям и поэтому появляется паразитная намагниченность ленты из-за асимметрии поля подмагничивания, намагниченности элементов транспортирующего механизма, магнитного поля Земли и т. д. Эта составляющая структурного шума называется шумом паузы. Шум паузы может быть ослаблен симметрированием формы тока подмагничивания, тщательным размагничиванием сердечника головки и элементов лентопротяжного тракта, с которыми соприкасается лента.

Уровень структурного шума возрастает пропорционально намагниченности ленты. Поэтому при записи сигнал оказывается про-модулированным по амплитуде с глубиной, не зависящей от уровня сигнала. Шум ленты, появляющийся при наличии сигнала, является модуляционным. Относительный уровень шума намагниченной ленты, т. е. разность уровней шума и сигнала, не зависит от уровня записи. Это означает, что структурная составляющая шума записи субъективно как бы маскируется сигналом. Это наглядно видно из рис. 3.1, где показана форма записываемого (рис. 3.1а) и воспроизводимого при наличии шума (рис. 3.16) сигналов, а также форма структурного шума (рис. 3.1б). Структурный шум имеет нормальное распределение и низкочастотный энергетический спектр.

Относительный уровень шума ленты, намагниченной до насыщения, составляет -26... -30 дБ.

Относительный уровень структурного шума зависит от ширины дорожки, увеличиваясь с ее уменьшением. Допустим, что пря Ширине дорожки Ь, напряжение сигнала равно Uci и напряжение Шума Um\. При изменении ширины дорожки в п раз напряжение сигнала также изменяется в п раз в силу его когерентности по И.Г. 53



[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]

0.0011