при котором общие гармонические искажения достигают, как правило, значения 1 %;

кратковременное максимальное выходное напряжение (мощность) - максимальное выходное напряжение (мощность), которое развивает усилитель на эквиваленте нагрузки при подаче на вход синусоидальных сигналов с частотой 1000 Гц, длительностью 1 с. Оно определяется в номинальных условиях;

долговременное максимальное выходное напряжение (мощность) - выходное напряжение (мощность), которое развивает усилитель на эквиваленте нагрузки в течение 60 с при подаче на вход взвешенного шумового сигнала, ЭДС которого не менее чем в 10 раз превышает номинальную. Определяется в номинальных условиях;

минимальная ЭДС источника (чувствительность) - минимальное значение ЭДС на входе усилителя, при котором еще можно получить номинальное значение выходной мощности. Минимальная ЭДС характеризует способность усилителя усиливать слабые сигналы без ухудшения отношения сигнал/шум;

коэффициент регулирования - изменение выходного напряжения усилителя, выраженное в децибеллах, при отключении номинального эквивалента нагрузки и поддержании постоянного значения ЭДС источника сигнала на входе.

УСЗЧ подразделяют на три группы сложности (0, 1, 2). Акустические системы (АС)

Конечным элементом звуковоспроизводящей системы являются АС, состоящие из одной или чаще (для высококачественных АС) из нескольких головок громкоговорителей различной мощности и различного назначения (низко-, средне- и высокочастотных), разделенных электрическими фильтрами. Указанные головки и фильтры помещают в так называемое акустическое оформление - деревянный или пластмассовый корпус с декоративной отделкой.

По электрическим и электроакустическим параметрам АС подразделяют на три группы сложности (0, 1, 2).

АС имеют следующие основные параметры:

эффективный рабочий диапазон частот - диапазон, внутри которого частотная характеристика звукового давления, развиваемого АС, не выхоДит за пределы поля допусков (рис. 2.5);

номинальное электрическое сопротивление - заданное активное сопротивление, которым замещают сопротивление АС при расчете подводимой электрической мощности;

предельная кратковременная мощность - мощность проверочного сигнала в заданном диапазоне частот, которую АС выдерживает без необратимых механических повреждений в Течение 1 с. Напряжение при этом подается 60 раз с интервалом в 1 мин;

дБ

1 I -1-1-1-1-J I ш

SO 100 250 500 /ООО WOO SOOO 8000 16000 Гц 31,S 65 ттоо

Рис. 2.5. Поле допусков частотной характеристики звукового давления для АС

1-й группы сложности

предельная долговременная мощность - мощность проверочного сигнала в заданном диапазоне частот, которую АС выдерживает без необратимых механических повреждений в течение 1 мин. Сигнал подается 10 раз с интервалом в 2 мин;

предельная синусоидальная мощность - мощность непрерывного синусоидального сигнала в заданном диапазоне частот, которую АС длительно выдерживает без тепловых и механических повреждений. Иногда для многополосных АС указывают несколько синусоидальных мощностей, соответствующих определенным полосам частот;

предельная шумовая мощность - мощность среднестатистического сигнала в заданном диапазоне частот, которую АС длительно выдерживает без необратимых тепловых и механических повреждений.

§ 2.4. Электропроигрыватели и электрофоны

Электропроигрыватели (ЭП) и электрофоны (ЭФ) являются устройствами воспроизведения механической звукозаписи. Источниками сигнала для них служат грампластинки.

Основная составная часть ЭП и ЭФ - электропроигрываю-щее устройство (ЭПУ), состоящее из тонарма (устройства, осуществляющего перемещение головки звукоснимателя), диска, на который помещают грампластинку, механизма привода диска и органов управления. Сложные ЭПУ содержат специальные электронные схемы управления вращением диска и перемещением тонарма. ЭПУ выпускают двух видов: прямоприводные и с косвенным приводом.

В прямоприводных ЭПУ, предназначенных для высококачественного звуковоспроизведения, диск непосредственно закрепляется на тихоходном двигателе, вал которого является валом ЭПУ. Питание двигателя осуществляется от встроенного генератора (часто с кварцевой стабилизацией частоты вращения для создания особой стабильности вращения).

В ЭПУ с косвенным приводом передача осуществляется через резиновый пассик - специальный приводной ремень (рис. 2.6, а) или обрезиненный ролик - для самых простых моделей (рис. 2.6, б). Двигатель ЭПУ, в тех случаях когда он связан с Диском пассиком, обычно тоже питается от встроенного генератора.

Для точной установки частоты вращения ЭПУ снабжены стробоскопом - диском с определенным количеством меток, нанесенных по кругу. При освещении его пульсирующим светом (обычно с частотой сети 50 Гц) и при точной установке частоты вращения метки стробоскопа кажутся неподвижными. При изменении частоты вращения метки начнут перемещаться в ту или иную сторону в зависимости от того, больше она или меньше относительно номинальной (33,33 или 45,11 об/мин). В высококачественных ЭПУ метки наносятся непосредственно на диск и подсвечиваются встроенной неоновой лампой.

ЭПУ снабжены автостопом - устройством для остановки Диска при окончании записи на грампластинке; микролиф-том - устройством для плавного опускания и подъема тонарма.

Рнс. 2.6. Привод ЭПУ через пассик (а) и через ролик (б)

В более сложных ЭПУ применяются регулятор прижимной силы (давления иглы звукоснимателя на пластинку), компенсатор скатывающей силы, горизонтальная и вертикальная балансировка тонарма.

ЭПУ входят как в состав ЭП и ЭФ, так и в состав радиол, магниторадиол, магнитоэлектрофонов и т.д. Как правило, в высококачественных ЭПУ есть корректирующий усилитель, предназначенный для коррекции частотой характеристики записи. Это связано с тем, что в таких ЭПУ применяется скоростно-чувствительная (магнитная) головка звукоснимателя.

При воспроизведении грамзаписи пьезоэлектрическими головками специальный корректирующий усилитель не требуется.

В зависимости от электромеханических или электроакустических параметров ЭП и ЭФ подразделяют на четыре группы сложности (0, 1, 2 и 3).

Электромеханическими параметрами ЭП и ЭФ являются следующие:

среднее отклонение от номинальной (33,33 и 45, 11 об/мин) скорости вращения диска - постоянное (или медленно изменяющееся) отклонение частоты

вращения;

коэффициент детонации - параметр, который оценивает кратковременные колебания частоты вращения, вызывающие частотную модуляцию звука. Колебания частотой от 0,1 до 10 Гц вызывают «плавание», а с частотой от 10 до 100 Гц - «дробление» звука. Наиболее заметны колебания с частотой около 4 Ги. Поэтому коэффициент детонации измеряют через специальный полосовой фильтр с наибольшим коэффициентом передачи на частоте 4 Гц;

отношение сигнал/рокот (дБ) - отношение напряжения полезного сигнала к напряжению низкочастотной помехи, вызванное вибрацией вращающихся деталей механизма привода. Различают взвешенное и невзвешенное значения;

отношение сигнал/фон (дБ) - отношение напряжения полезного сигнала к напряжению сигнала, вызванного наводками с частотой сети и ее гармоник (50, 100 и 150 Гц) при определенном положении головки звукоснимателя над пластинкой;

статическая прижимная сила - статическое усилие, возникающее между неподвижной пластинкой и иглой в рабочем положении. Прижимная сила должна находиться в заданных пределах. Ее увеличение приводит к сокращению срока службы иглы и увеличению износа пластинки, уменьшение- к ухудшению качества звучания и нарушению контакта иглы с пластинкой;

• колебательная скорость записи - скорость, сообщаемая концу воспроизводящей иглы прн прохождении канавки записи пластинки, вращающейся с определенной скоростью;

амплитуда колебательной скорости - скорость, прн которой обеспечивается

надежный контакт иглы с пластинкой.

Электрическими параметрами ЭП и ЭФ являются следующие:

эффективный диапазон частот - диапазон, внутри которого частотная характеристика канала воспроизведения механической грамзаписи не выходит за пределы установленного поля допусков;

разделение каналов - соответствует аналогичному параметру УСЗЧ;

разбаланс каналов по усилению- соответствует параметру УСЗЧ «Различие каналов по усилению»;

чувствительность канала - отношение напряжения на выходе головки звукоснимателя при воспроизведении сигналограммы 1000 Гц к колебательной скорости записи этой частоты.

Дополнительным электроакустическим параметром ЭФ является:

диапазЪн воспроизводимых частот по звуковому давлению - это диапазон, внутри которого неравномерность частотной характеристики звукового давления не превышает 14 дБ. В условиях ремонтных предприятий этот параметр не измеряют, так как для этого необходимы специальные акустические камеры.

Для характеристики электрофонов применяют также электрические параметры, установленные для УСЗЧ (см. § 2.3).

§ 2.5. Магнитофоны

Магнитофон состоит из электромеханической части - лентопротяжного механизма со схемой управления и электронной Части - усилителей записи и (или) воспроизведения, оконечных Усилителей, системы шумопонижения, блока питания, системы Коммутации и органов регулировки и управления.

Простейшим устройством магнитной записи является магнитофонная панель - лентопротяжный механизм (ЛПМ) со схемой

]

управления и усилителями записи и воспроизведения. Органы управления могут быть размещены отдельно от магнитофонной панели. Магнитофонные панели входят в состав магнитофонов, магнитофонов-приставок и магнитол.

По способу обработки сигнала электронная часть магнитофона может быть с раздельным усилителем записи (УЗ), усилителем воспроизведения (УВ) и комбинированной магнитной головкой или с универсальным усилителем (УУ - один усилитель путем коммутации цепей коррекции поочередно выполняет функции УЗ и УВ). Высококачественные магнитофоны выпускают с раздельными УЗ и УВ.

На структурной схеме одного канала такого магнитофона (рис. 2.7) сигнал от микрофона, радиоприемника или другого источника сигнала через входное устройство ВУ, служащее для согласования уровней сигналов от различных источников, а также выходных сопротивлений этих источников, подается на УЗ. После этого ток записи подается на головку записи ГЗ. Одновременно на ГЗ подается ток от генератора стирания и подмагни-чивания ГСП с частотой от 40 до 120 кГц (подмагничивание необходимо для устранения нелинейности, связанной с процессами намагничивания ленты). От ГСП подается также ток стирания на стирающую головку ГС. С воспроизводящей головки ГВ сигнал поступает на усилитель воспроизведения УВ и с него на линейный выход или на усилитель мощности УМ, а далее на акустическую систему. Для индикации уровня записи, устанавливаемого регулятором в УЗ, служит индикатор уровня записи ИУЗ. Он может переключаться на выход УВ и показывать уровень воспроизводимого сигнала.

Одной из характерных особенностей усилителей для магнитной записи является то, что они должны иметь определенную (равномерную) форму частотной характеристики, что обусловле-

ВУ

Рис. 2.7. Структурная схема одного канала стереофонического магнитофона с раздельным усилителем записи и воспроизведения

но физическими процессами записи и воспроизведения и происходящими при этом частотными искажениями. Основными источниками частотных искажений являются «щелевые потери», которые возникают на высоких частотах, когда длина волны записываемых колебаний становится соизмеримой с эффективной шириной рабочего зазора головки и отдача головки уменьшается. Кроме того, надо учитывать «контактные потери» - уменьшение полезного магнитного потока в головке при воспроизведении высоких частот записи из-за промежутка, который всегда существует, хотя и небольшой, между лентой и магнитной головкой, вызываемой шероховатостью и загрязнением поверхностей или недостаточным прижимом ленты к головке. Таким образом, ЭДС магнитной головки при воспроизведении записи сначала возрастает пропорционально частоте, а затем в области высоких частот уменьшается.

Для получения неискаженного воспроизведения необходима компенсация частотных искажений, что достигается созданием частотных предыскажений при записи и частотной коррекции при воспроизведении. Полная компенсация искажений только в УЗ не применяется, так как слишком большой подъем усиления на низких частотах приводит к нелинейным искажениям за счет перегрузки ленты. Применение полной коррекции только в УВ неприемлемо из-за того, что большой подъем высоких частот приводит к увеличению усиления собственных шумов УВ. Учитывая это, компенсацию частотных искажений в магнитофоне распределяют между УВ и УЗ.

Для обеспечения совместимости фонограмм, записанных на разных магнитофонах, частотная характеристика УВ строго нормируется, а характеристика УЗ подбирается при регулировке магнитофона таким образом, чтобы обеспечить заданную неравномерность результирующей частотной характеристики канала записи - воспроизведения.

Для снижения шумов применяют специальные системы шумопонижения (СШП). Их разделяют на компандерные и динамические.

В компандерной СШП сигнал в УЗ подвергается компрессии (сжатию), а в У В экспандированию (расширению) в области высоких частот (выше 1000 Гц). При компрессии уровень слабых высокочастотных сигналов повышается и записывается, а при воспроизведении понижается на ту же величину. Одновременно с понижением уровня полезного сигнала пропорционально снижается и уровень шумов в наиболее заметной высокочастотной части спектра. Наиболее простая компандерная система СШП «Долби-Б», названная по фамилии ее автора Долби, имеет эффективность шумопонижения 10 дБ (рис. 2.8).

Характерная особенность компандерных СШП - их работа как при записи, так и при воспроизведении. Поэтому при прослушивании необработанной записи с включенной СШП происходят Частотные искажения.