第4章-录音机与录音座.ppt
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1、第4章 录音机与录音座,本章要点 磁带录音机与录音座整机结构 磁带录音机与录音座工作原理 磁带录音机与录音座电路分析,录音机,磁带录音机是使用较多的声源之一。盒式录音机是以盒式磁带为记录并存储信息的载体,通过电磁转换进行声音的记录和重放。,磁带录音机,老式盒式录音机,录音座,录音座是指不带调谐器、功率放大器以及扬声器的高档录音机,录音座大多用于组成音响系统,使用时需与功率放大器以及扬声器新系统配合。录音座一般为双卡,立体声。所以又常称为卡座,录音座,索尼SonyTC-WE475卡座双卡录音座,4.1 录音机与录音座概述,4.1.1 立体声收录音机的基本组成 调幅单声道收录音机,单卡双声道录音机
2、,双卡立体声录音机以及便携式收音机,洋M-Z95K单卡单声道四波段收录音机,单卡双声道录音机,图4-2 立体声收录机框图,立体声收音机,4.1.2 录音座与录音机的差别,1.自动功能控制:功能转换为自动的,由微处理器实现控制 2.具有磁头自动反转机心:设有微处理器控制的自动反转机心,不用人工反面即可实现A/B面的连续放音。 3.使用直接驱动式主导轴:不使用带动,直接使用电动机的旋转轴作主导轴驱动磁带。避免了中间传动带带来的打滑、振动、转速不均等引起的抖晃和对带速的影响,录音座整机的性能指标和功能都高于普通录音机,4.1.2录音座与录音机的差别,4.使用专用磁头。录音、放音、抹音分别使用3个磁头
3、。因此录音和放音磁头及其系统能够按照各自要求进行最佳的设计和调整,从而实现较高的录放音效果。 录音座大多有磁带选择功能,并且磁头选择耐磨性能好的磁头,如铁铝硅合金磁头,非晶态磁头等,4.1.3 录音机的主要性能指标,1.带速误差。录音机实际带速V与额定带速V0 的相对误差的百分比表示 带速误差=(V-V0)/V0100% 盒式磁带录音机的额定带速规定为4.76cm/s.带速误差会造成声音音调高低的变化。 2.抖晃率。寄生调频:录音机走带速度的瞬时变化,会使得原来录制在磁带上的固有频率f0发生偏移。,4.1.3 录音机的主要性能指标,抖晃率=f/f100%。,抖晃:由磁带不规则运动引起记录信号的
4、寄生调频现象。 寄生调频的频偏对记录信号频率的百分比 产生抖晃的原因:机械传动部件不良,或者磁带在运动过程中因张力、振动、电动机力矩的脉动等,使得磁带运行速度产生随机变化 主观感觉是声音颤抖,3.频率特性。录音、放音综合频率特性。即从录音输入端到放音输出端的频率响应。高级录音机频率特性可达4012500Hz 4.失真度。谐波失真和互调失真。是由于放大电路、磁头和磁带等的非线性因素造成的从录音输入端到放音输出端的信号失真 一般要求高保真放音通道谐波失真度小于1%,全通道的谐波失真小于2%7%。,5.信噪比。噪声大小随所用的磁带和录音机的不同而不同 一般立体声录音机放音通道的信噪比在3040dB左
5、右,A级盒式机要求在55dB以上 带速误差,抖晃率属于机械性能指标,由机心的优劣决定;频率特性,失真,信噪比度属于电路部分的电声性能指标,主要由电路决定。,4.2 录音机的机心与磁头、磁带,图4-3 盒式录音机的机心结构,录音机的机心一般用来固定磁头,直流电动机及录放转换开关,驱动机构,4.2.1 录音机机心的分类与主要参数,1.机心的分类 (1) 按材质分。可分为金属机心,铁塑机心 (2) 按传动方式分。可分为全齿轮传动机心、全摩擦传动机心、半摩擦传动机心。 (3) 按操作方式分。可分为机械按键式机心、机械轻触式机心、电控轻触式机心。 此外,按磁带运行方向分有单向机心和双向机心;按自停功能分
6、有半自停机心,全自停机心;按电动机数量可分为一电动机、两电动机和三电动机的机心;按款式分有立式机心、卧式机心和前置式机心等。,2.机心主要参数 卷带力矩。 机心的放音力矩、快进力矩和倒带力矩统称为卷带力矩,即卷带张力与磁带盘半径的乖积,计量单位是Nm(牛顿米)。 2) 驱动力。 机心主导轴和压带轮驱动磁带所需的力称为驱动力。按照国家标准规定,驱动力应不小于0. 8N。,3) 机械噪声。 机心在运转过程中产生的机械摩擦声、振动声和撞击声统称为机械噪声,主要来自电动机、传动轮等旋转件和带盒机构。国家标准规定,高档机心的机械噪声应低于35 dB,中档机心应低于38dB,低档机心应低于42dB。 4)
7、 磁带张力。机心在放音状态下,主导轴和压带轮驱动磁带前进时,使磁带所产生的最大张力称为磁带张力。常见机心的磁带张力为0. 6N左右,5) 磁头方位角。 磁头工作面的工作缝隙的中心线与磁带运行方向的夹角称为磁头方位角。理想方位角为90,4.2.2 录音机机心的基本组成,4.2.2 录音机机心的基本组成 1.机心基板与磁头滑板 2.磁带驱动机构 (1) 直流电机。 (2)主导轴。 (3) 飞轮。 (4) 压带轮。 (5) 橡胶传动带。 3.卷带机构 (1) 供带轮。 (2) 收带轮。 (3) 快进与倒带机构。 (4) 暂停机构。 (5) 自停机构。 (6) 防误抹机构。,录音机大约有一百多个零件主
8、要由下面几个部分组成 1.机心基板与磁头滑板 机心基板也称为机心底板,是整个机心的底座,所有的零件和部件都集中装配在它上面 精度要求高,2.磁带驱动机构 磁带录音机用电动机驱动主导轴恒速运动的方式有4种:即轮缘驱动、惰轮驱动,传动带驱动,直接驱动 盒式磁带录音机机心普遍采用传动带驱动方式, 较突出的优点:橡胶传动带能较好地吸收来自电动机的振动,电动机的安装部位可以根据结构设计的需要自由选择 恒速旋转的主导轴的线速度必须与磁带的运行速度要求相符,这是主导轴驱动磁带的基本要求。因此,与磁带运行相关的零部件如电动机、橡胶传动带、飞轮、主导轴和压带轮是直接影响带速和抖晃率的关键部件。,(1)直流电机。
9、 机心采用直流稳速电动机 优点是大、噪声小、效率高、成本低及寿命长; 缺点:负载转矩或电源电压变化时,这种直流电动机 的转速难以稳。 增加了稳速装置即调速器,分为机械式和,电子式,伺服系统等3种。 由于机械式调速器噪声大、可靠性差,现已被电子式调速器替代。,FG调速电动机是一种电子稳速电动机。 在电动机的内部装有一只频率发生器(FG),当电动机运转时,检测出与电动机转动速度有关的脉冲信号,再与频率发生器产生的基准频率进行比较,得出它们之问的差信号去控制电动机的转速。 由于频率发生器的基准频率很准,因此电动机的转速十分稳定。 通过调节频率发生器的基准频率,还可以在一定范围内调节电动机的转速,因此
10、在电动机的后盖设有一个可调电阻,以达到人工调节速度的目的,(2)主导轴。,主导轴几何尺寸的精度直接关系到磁带运行速度的稳定程度, 因磁带是在压带轮的橡胶轮缘压力作用下紧贴主异轴的外缘运行,所以对主导轴的加工和装配的精度要求很严格。 如果主导轴的转速恒定,而圆周速度不均匀,则必然引起带速不稳、抖晃增大,对录、放音效果有较大影响,(3) 飞轮。,飞轮与主导轴压配合装成一个整体,二者同轴旋转,主导抽解是飞轮的带轮。 电动机通过橡胶传动带将转矩传递给飞轮,因飞轮的带轮远大于电动机轴上的带轮,所以飞轮是电动机的减速轮。 又因飞轮的惯性大,能改警电动机产生的振动和速度变化。所以又是一个稳速轮。 在机心结构
11、允许的前提下,应尽量采用大直径和大质盆的飞轮,以稳定主轴转速,减小抖晃率,(4) 压带轮,带轮是磁带驱动机构中的重要部件之一, 其轴向高度大于磁带宽度,压带轮轴与主导轴必须严格平行,否则磁带将偏离轨道而上下窜动,甚至产生折带和纹带现象。 为防止压带轮橡胶外缘稍有倾斜造成磁带跑偏现象。几乎所有机心的压带轮椒胶外缘均 翻成鼓形,以使压带轮与土导轴接触良好,压力均匀。,(5) 橡胶传动带,橡胶传动带是一个易损件又是一个关键件, 其材料其材料性能、截面形状和尺寸精度对传递电动机的转矩和抖晃率都有很大影响。 目前盒式磁带录音机用的橡胶传动带有方形截面和扁平形截面两种。 扁平形截面橡胶传动带厚度的精度可以
12、研磨得相当高,传动率稳定性好,吸振能力也强.多用于中高档机心。 方形截面的橡胶传动带传动的平稳性不如扁平形截面的好, 对抖晃率影响明显,多为普及型机心采用。,3.卷带机构,(1) 供带轮。 带盒装人机心后,在录音、放音或快进状态时,供带轮给磁带一定的张力,使磁带卷绕不会松弛;在倒带时,供带轮反向高速转动,迅速将磁带倒回来。 (2) 收带轮。在录音或放音时。收带轮将磁带紧密、整齐地卷绕起来;在快进时,收带轮高速旋转卷绕磁带;在倒带时,收带轮给磁带定的反张力,使倒回的磁带整齐地卷绕起来,没有松弛和参差不齐的,(3) 快进与倒带机构。实际上是一个传递机构,通过中间轮的传递,给收带轮和供带轮以高的转速
13、和大力矩 。使之在短时间内完成收带或倒带。 (4) 暂停机构。在录音,放音状态下,当按动(暂停键时,通过键杆、键杆顶端的柱销,导向槽、弯爪等等一系列机构的动作,使压带轮离开主导轴,磁带停止,(5) 自停机构。 作用:在磁带运行到终端时自动切断电源,机芯停止工作,功能键复位。 (6) 防误抹机构。,4.2.3 磁头,1.磁头的基本结构 磁头是录音机的关键部件之。其作用是实现电信号和磁信号的相互转换,4-5 磁头外形与内部基本结构,磁头上要由带缝隙的铁心和线圈两大部分组成,2.录音磁头,录音磁头的铁心可用厚度为0.10.2mm的软磁合金片叠制而成,也可用其他软磁材料制成。 在两个半环形铁心的结合处
14、留有前后两个缝隙,前面一个称为工作缝隙,后面一个称为辅助缝隙。 录音磁头的工作缝隙宽度约为35 um,在缝隙中填有非磁性材料薄片,如玻璃等。 为减小外界杂散磁场的影响,在两个半环形铁心上各装有一个对称且匝数相同的线圈。,3.放音磁头 放音磁头的结构与录音磁头的结构基本相同,但磁头的工作缝隙做得小一些。 由于放音磁头的工作磁场很弱,一般不会饱和,专用的放音磁头没有辅助缝隙,以提高放音灵敏度。 4.录放音磁头 为了缩小体积,简化线路,考虑到录音磁头与放音磁头的结构和尺寸大致相同,在盒式磁带录音机中常把二者合二为一,构成录/放音两用磁头。 阻抗比录音磁头高,以提高录/放音灵敏度,录/放音两用磁头的工
15、作缝隙宽度约为2-4um,以兼顾录、放音两种工作状态,5.抹音磁头,抹音磁头的作用是把磁带记录的剩磁信号抹去。其工作过程是:在抹音磁头线圈中输人消磁电流以产生消磁磁场,使磁带上的剩磁信号趋于饱和,或者使磁带上的剩磁信号变为零。根据输人消磁电流的不同,又可将抹音磁头分为直流抹音磁头和交流抹音磁头两种,6.磁头的选配,录音机使用一定时间以后磁头都会被损坏,需及时更换,由于不易选到原型号的磁头,采用选配其选配原则与方法如下: (1)磁头阻抗选配。选配的录、放音磁头阻抗要尽量与原磁头相近。 调音频信号发生器,输出1 kHz的信号,逐渐增大输出幅度,使精密电阻R两端的压降为1mV,则此时流经磁头线圈的电
16、流为1mV/(10)=O.1mA。如此时音频电压为80m V ,则磁头线圈的交流阻抗为:80mV/(0.1mA)=800 交流电阻按5:1估算,(2)磁头灵敏度和频响特性的选配。磁头灵敏度和频响特性应当根据原型号磁头的参数,查找清楚 (3)安装尺寸的选配。选配的录/放音磁头安装尺寸要与原磁头的相同。因机心种类不同,常用磁头有6种不同的安装尺寸,必须引起注意。抹音磁头不易磨损,很少更换。如更换,需区分是直流或交流抹音磁头,再进行选配即可。,4.3 磁带录放音原理,1.机心基板与磁头滑板 2.磁带驱动机构 (1) 直流电机。 (2)主导轴。 (3) 飞轮。 (4) 压带轮。 (5) 橡胶传动带。
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