shurik_pronkin
22.10.2024, 13:08
В эпоху магнитной записи получили популярность различные способы адаптивного подмагничивания, особенно в кассетных магнитофонах, в которых скорость движения ленты составляла всего 4,76 см/с и даже 2,38 см/с для записи речи, где большой диапазон частот не нужен. При такой низкой скорости перемещения магнитного слоя ленты по зазору записывающей головки происходила перемодуляция высоких звуковых частот от 5 кГц до 16 кГц, потому что они по сути являются самоподмагничивающимися, и чтобы быть записанными без искажений, им нужно меньше тока подмагничивания, чем для записи низких и средних частот звукового диапазона - 30 Гц - 1 кГц. Задача адаптивного подмагничивания и заключалась в том, чтобы изменять ток подмагничивания в зависимости от изменения спектра записываемого сигнала - если в нем много высокочастотной составляющей, ток подмагничивания уменьшался, а если мало, то увеличивался - так достигалось постоянство фактического тока подмагничивания и перемодуляции не происходило. Это было реализовано в системах Долби в специализированной микросхеме и в наших народных способах. Их собственно три:
1.1 Прямой как палка, но уже рабочий способ - шунтировать ток подмагничивания в зависимости от спектра записываемого сигнала:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/80/410cf555c42b2d328208aae6e4f54280.jpg
Что имеется после входного фильтра ВЧ:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/2f/497384ebad54e0fbd203f58532240c2f.jpg
Недостатки: 1) большая инерция - слышны артефакты; 2) вместе с током подмагничивания шунтируется и полезный сигнал, который придется увеличивать со всеми вытекающими; 3) частота тока подмагничивания через паразитные емкости диодов и транзистора просачивается в сигнал до фильтра-пробки, увеличивая интермодуляционные искажения.
Достоинства: 1) простая реализация; 2) не нужен источник напряжения; 3) синусоидальный ток подмагничивания - минимальный шум ленты.
1.2. Тот же самый, что и способ 1.1 выше, но лишенный двух недостатков:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/59/6c4966c85792b0a4887dc3a9d8f57659.jpg
Что на выходе фильтра ВЧ:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/58/577bf88b693ef70201571cf709158b58.jpg
Недостатки: 1) инерция - слышны артефакты; 2) нужен источник напряжения
Достоинства: 1) частота тока подмагничивания через паразитные емкости диодов и транзисторов не попадают в сигнал до фильтра-пробки; 2) синусоидальный ток подмагничивания - минимальный шум ленты.
2. Изменения амплитуды тока подмагничивания в зависимости от спектра записываемого сигнала через изменение питающего напряжения генератора стирания и подмагничивания так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/5b/9d51221b79988cdafc8085e3a280885b.jpg
или так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/96/1edcb9a768e2c96a6eed7fad3ab92796.jpg
Недостатки: 1) нужны специализированные микросхемы и/или генератор стирания и подмагничивания; 2) инерция хоть небольшая, но есть.
Достоинства: 1) частота тока подмагничивания не попадают в сигнал до фильтра-пробки; 3) синусоидальный ток подмагничивания - минимальный шум ленты.
3. Безынерционное изменение тока подмагничивания в зависимости от спектра записываемого сигнала через широтно-импульсную модуляцию (а-ля DSD), например, так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/85/e2646e37fbe130435074fc8a37215a85.jpg
или так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/fb/84663c3ed3f6dbae462938639988ccfb.jpg
Вот такой сигнал идет на записывающую головку:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/05/92e75dee42b4b43df88b3a70a4f6ec05.jpg
Недостатки: 1) несинусоидальный ток подмагничивания - сильный шум ленты, высокий уровень интермодуляционных искажений; 2) сложная схема; 3) ВЧ наводки на аналоговые схемы - повышенный уровень интермодуляционных искажений.
Достоинства: 1) безынерционность
В свое время я собирал все эти схемы. Самые музыкальные те, где ток подмагничивания оставался синусоидальным (1,2). Самый жесткий, "сухой", цифровой звук получался там, где была несинусоида - пила или меандр (3).
1.1 Прямой как палка, но уже рабочий способ - шунтировать ток подмагничивания в зависимости от спектра записываемого сигнала:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/80/410cf555c42b2d328208aae6e4f54280.jpg
Что имеется после входного фильтра ВЧ:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/2f/497384ebad54e0fbd203f58532240c2f.jpg
Недостатки: 1) большая инерция - слышны артефакты; 2) вместе с током подмагничивания шунтируется и полезный сигнал, который придется увеличивать со всеми вытекающими; 3) частота тока подмагничивания через паразитные емкости диодов и транзистора просачивается в сигнал до фильтра-пробки, увеличивая интермодуляционные искажения.
Достоинства: 1) простая реализация; 2) не нужен источник напряжения; 3) синусоидальный ток подмагничивания - минимальный шум ленты.
1.2. Тот же самый, что и способ 1.1 выше, но лишенный двух недостатков:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/59/6c4966c85792b0a4887dc3a9d8f57659.jpg
Что на выходе фильтра ВЧ:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/58/577bf88b693ef70201571cf709158b58.jpg
Недостатки: 1) инерция - слышны артефакты; 2) нужен источник напряжения
Достоинства: 1) частота тока подмагничивания через паразитные емкости диодов и транзисторов не попадают в сигнал до фильтра-пробки; 2) синусоидальный ток подмагничивания - минимальный шум ленты.
2. Изменения амплитуды тока подмагничивания в зависимости от спектра записываемого сигнала через изменение питающего напряжения генератора стирания и подмагничивания так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/5b/9d51221b79988cdafc8085e3a280885b.jpg
или так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/96/1edcb9a768e2c96a6eed7fad3ab92796.jpg
Недостатки: 1) нужны специализированные микросхемы и/или генератор стирания и подмагничивания; 2) инерция хоть небольшая, но есть.
Достоинства: 1) частота тока подмагничивания не попадают в сигнал до фильтра-пробки; 3) синусоидальный ток подмагничивания - минимальный шум ленты.
3. Безынерционное изменение тока подмагничивания в зависимости от спектра записываемого сигнала через широтно-импульсную модуляцию (а-ля DSD), например, так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/85/e2646e37fbe130435074fc8a37215a85.jpg
или так:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/fb/84663c3ed3f6dbae462938639988ccfb.jpg
Вот такой сигнал идет на записывающую головку:
https://i124.fastpic.org/big/2024/1022/05/92e75dee42b4b43df88b3a70a4f6ec05.jpg
Недостатки: 1) несинусоидальный ток подмагничивания - сильный шум ленты, высокий уровень интермодуляционных искажений; 2) сложная схема; 3) ВЧ наводки на аналоговые схемы - повышенный уровень интермодуляционных искажений.
Достоинства: 1) безынерционность
В свое время я собирал все эти схемы. Самые музыкальные те, где ток подмагничивания оставался синусоидальным (1,2). Самый жесткий, "сухой", цифровой звук получался там, где была несинусоида - пила или меандр (3).