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无线电电子与电气工程百科全书 录音用铁氧体磁头及其应用特点。 无线电电子电气工程百科全书
在本文的第一部分中，考虑了在独联体国家商业化生产的铁氧体磁头的设计：指出了它们的参数，并指出了应用特征。 以下部分描述了磁头的制造技术，提供了测量磁头参数的附加方法以及调整带有此类磁头的磁带录音机的建议。 这些信息对于无线电爱好者和参与磁录音设备维修和设计的专家来说非常有用。 卡式录音机占主导地位的时代可能即将结束。 然而，考虑到经济因素以及人口中存在大量紧凑型盒式录音带，可以假设在我们国家，这种情况将持续下去，盒式录音机将为其所有者至少再服务 15-20 年。 专门用于录音的磁头 (MH) 的出版物已经出现在“Radio”页面上 [1, 2]。 然而，不幸的是，信息，特别是有关铁氧体 MG 的信息显然还不够。 在过去的十年里，人们只能回忆起铁氧体磁头上的几种材料，这些材料出现在[3,4,5]中。 此外，一些材料[1,2]包含不准确之处，导致其使用中出现严重问题。 作者试图提供有关目前生产的铁氧体 MG 的更完整的信息，并讨论它们在盒式录音机中的使用特点。 正如“金属”MG 的通用名称是指由不同材料（坡莫合金、铁硅铝、非晶合金）制成的磁头，“铁氧体”（或“玻璃铁氧体”）MG 的名称是指由不同材料和不同制造技术制成的磁头，这对于它们的参数和性能特性至关重要。 对于国产MG，有关材料和制造技术的信息包含在MG符号中的点后面的两位数字中，即修改号。 某些技术和材料对应于特定领域的修改号； 这在 70 年代就已经标准化，除了极少数例外，现在已经生效（表 1）。外国公司根据各种（通常是封闭的）内部公司标准来标记头部，因此实际上不可能从其中提取必要的信息。外国MG的指定。
铁氧体 MG 最明显的优势 - 耐用性 - 取决于工作表面的材料。 铁氧体有多晶和单晶结构。 用于制造 MG 的多晶铁氧体是通过热压技术 - 热压铁氧体 (HPC) 或通过等静压 (IPF) 或“Oxostat”技术获得的。 在等静压中，压粉的压缩从各个方向均匀发生，而在热压中，压缩仅在一个方向上进行。 因此，GPF 10000 MT-1 级的孔隙率不超过 0,5%，10000 MT-2 (IPF) 级的孔隙率不超过 0,1%。M1500NMZ 铁氧体（[1]）的孔隙率为高达5%或更多。 材料的孔隙率不仅决定了MG本身的磨损。 但更重要的是磁带（ML）工作层的磨损。 由孔隙率高达205%的普通铁氧体制成的擦除磁头（用于“Or-bita-20”等录音机）的工作表面，实际上是一个“刨丝器*”，无情地剥落着擦除磁头的工作层。 ML（记住带驱动机构上的粉末滑动）。仅在 MG 类型 6S24.710 中，使用 BFA，这确保了 ML 的低磨损（在 [1] 中不准确地表明该材料是通过热获得的）紧迫）。 单晶铁氧体 (MCF) 是利用 Verneuil、Czochralski 或 Bridgman 方法生长人造红宝石和蓝宝石的技术获得的。 前两种方法生产率较高，但晶体质量较低，因此更常使用 Bridgman 方法 [6, 7]。 生长一颗重 8 公斤的晶体（所谓的“晶锭”）并进行冷却大约需要 20 天。 单晶是一种各向异性材料，在制造 MG 时需要沿晶轴取向。 HPF或IPF与单晶制成的工作表面的磨损性质有很大不同。 磁头的工作表面受到ML的磨损、ML的粘附（粘着）、摩擦产生的热效应和静电效应（特别是在高速重写设备中）以及工作层中的微小夹杂物的影响的影响ML（典型为国内和磨损的国外ML）。 如果坡莫合金头（作为最软的头）由于工作表面形状的变化（“锯穿”）而失效，则森达斯托合金头 - 由于边缘线性度的损失，在粘附作用下覆盖间隙（图 1）。 15)，然后来自HPF（较大程度）或来自IPF（较小程度）的磁头由于多晶颗粒的侵蚀、碎裂而磨损。 HPF 中的晶粒尺寸为 30...10 µm，IPF 中的晶粒尺寸为 15...10 µm。 静电力、温度微应力和微夹杂物对最薄弱区域（晶界）的影响会发生侵蚀。 在工作间隙处形成 30..60 µm 宽的“坑洼”。 单个碎裂很快就会变成巨大的碎裂，并且头部会失效。 由于间隙深度为 80...XNUMX µm，此类磁头的修复非常困难。 此外，“坑洼”的边缘会划伤胶带的工作层，导致噪音水平增加。
与基于 HPF 和 IPF 的头部相比，由 MCF 制成的头部的磨损本质上主要是磨料，实际上没有观察到侵蚀（即材料颗粒的撕裂）。 首先，填充间隙的较软玻璃磨损，产生的凹痕暴露间隙的边缘，然后边缘“堵塞”，导致间隙的有效宽度逐渐扩大。 重要的是，即使磁头本身严重磨损，基于 MCF 的磁头仍能保持磁带的镜面表面。 顺便说一句，ICF 磁头适度磨损的后果很容易消除，无需将其从录音机上取下，只需运行切割成 10 或 3,81 毫米宽度的抛光带（晶粒为 6,3 微米的电刚玉）即可。 许多工厂都生产这种胶带（位于圣彼得堡的 LOMO、Magneton 工厂）。 运行时间 - 1...2 分钟。 抛光过程中，去除了一层厚度仅为2...4微米的层，从而完全恢复了MG的参数（抛光时，每30秒监测一次频率响应，直至完全恢复）。 因此，MKF 的 MG 可以生产间隙深度仅为 40...60 µm 的产品。 使用抛光带后，可以在磨蚀性较高的低价值磁带（Sound Breeze 或 TASMA MK 60-7）上驱动录音机几个小时，以完成表面处理。 众所周知，当录音机每天运行 2 小时时，坡莫合金磁头会在 1,5 ... 2 年后失效，Saint-Dust 磁头会在 2 ... 2,5 年后失效。 作为比较：IFF 的 MG 使用寿命为 2...4 年，而且很容易修复。 在高速重写设备中，使用寿命与速度和每日操作时间的增加成比例地减少，除了来自GPF或IPF的MG，它们失效得更快（特别是记录磁头）。 一个意想不到的特点：采用 IEC II (CrOg) 胶带的 MKF 磁头通常比采用 IEC I (y-Fe6O10) 胶带的使用寿命更长。 在图中。 图 2 显示了 GPF 3 MT-2 的头部样品 ZD24.712 在运行 10000 小时后间隙破坏的性质。 1 - 运行 1000 小时后，MKF 的头部间隙 3V6。 附近（下）可以看到由 HPF 制成的通道间屏幕，已被侵蚀腐蚀。
磁头的电磁参数如表所示。 2. 对于 ZD24.012（PO EVT，奔萨）和 6A24.510 和 6B24.510（Erevan）头，给出了护照数据，对于其余的 - 真实数据，在大量头上测量。 测量条件根据[8]给出。 分流系数 Ksh 表征磁头中的损耗，并使用以下公式计算 式中，E为实际磁头的电动势（EMF），mV； End - 无损耗磁头的 EMF，mV。 在一般情况下 结束 \u2d 0p f F103 h W XNUMX。 其中 f 是测量频率，Hz； Ф0为根据文献[1]每9 m磁道宽度的短路磁通有效值，Wb/m； h——轨道宽度，m； W是匝数。 代入这些值，我们得到盒式录音机的 f=315 Hz、Ф0 = 250 nWb/m、h = 0,6 mm、W = 1000 匝 结束 = 2,97 10-4 V； 对于 h = 0,94 mm 的卷对卷磁带录音机 结束 = 4,6 5-10-4B。 无损磁头的再现幅频响应 (AFC) Dpnd dB 通过以下公式计算 Dpnd = 20lg(fmeas Jf) + Nmeas 其中 fmeas——频率响应的标称测量频率，Hz（上限频率）； f - 参考频率等于 315 Hz； Nmeas 是根据 [9] 在标称测量频率下的相对记录电平。 D b。 表中图2未提供有关擦除头(HS)的数据。 这是因为卷轴式磁带录音机的HS参数在[1]中给出，而国内的盒式录音机HS没有兴趣，因为它们是由压制的铁氧体制成的，并且无情地剥落磁带。 此外，这些磁头不适用于 IEC IV（“金属”）磁带。 此类磁带的高质量消磁是另一篇文章的主题。 在廉价的国外设备中使用了一类特殊的擦除头——带有永磁体的擦除头。 由高矫顽力铁氧体制成的磁芯根据特殊定律被磁化，获得符号交变的下降磁场。 杆数为三至十个或更多。 擦除质量不高：噪声和非线性失真增加。 我们在“Electronics-402C”、“Electronics 331C”录音机及其改进型（泽列诺格勒和沃罗涅日制造）中使用此类磁头。 至于用于录音和回放的磁头，Magneton 工厂（圣彼得堡）生产的磁路均来自 GPF 或 IPF，并为它们指定索引“P”，而 IFF 则为索引“M”。 从80年代中期开始，根据测试结果，磁头仅由IFF生产。 PO EVT（奔萨）使用 GPF 10000 MT-1（Magneton 工厂生产的铁氧体）生产磁头。 埃里温工厂使用自己制造的 HPF 生产头部。 从国外进入我们市场的铁氧体磁头，几乎所有，甚至那些被认为是高端的（日立、索尼、JVC），都是由 HPF 制成的，或者最多是由 IPF 制成的。
铁氧体磁头（表 2）根据两种设计方案（图 4,5）制造：“P”形和线性接触器。 第一种设计具有较大体积的可再磁化材料，这会导致低录音电平（“铁氧体声音”）信号再现中的非线性增加，但它允许您放置大量匝数的绕组。 用于卷盘式磁带录音机的磁头。
第二种设计（图5）在再现过程中提供了良好的线性度，但匝数受到绕组窗口尺寸和MG外部尺寸的限制。
一度人们认为，采用这样的设计方案不可能获得可接受的 MG EMF 值。 然而，作者使用精确的方法对磁路进行了详细计算，揭示了使用这种方案的 MG 具有竞争力的设计参数范围。 这使得首次为盒式磁带录音机制造铁氧体MG成为可能，其特点是在播放过程中没有“铁氧体声音”。 双通道盒式磁头的制造技术一般如下： - 根据所需的工作间隙宽度，将所谓的标准化厚度限制剂喷涂到半块上（图 6）。
接下来，用玻璃焊接半块。 在限制器形成的间隙中，玻璃发生毛细流动。 然后从焊接的工件上切出1,55毫米（两个通道的宽度）的块，在每个块上切一个用于通道间屏幕的凹槽（图7），将通道间屏幕粘上并磨掉跳线（图8、9）。
完成对形成工作表面的元件的粘合后，沿半径研磨工件（图 10），同时保持 40...60 微米的间隙深度。 整理完毕后，形成间隙的极片就可以进行组装了。
这种劳动密集型技术的优点是自动确保立体声头单元间隙的平行度和对准。 一种更简单的方法是“逐个元件”组装：通道头、屏幕和其他元件单独制作，然后用玻璃粘合或焊接“堆叠”。 但正如他们所说，这种简单性会“适得其反”：几乎不可能保持间隙的对齐和平行。 Penza Production Association EVT 使用这项技术生产了磁头，特别是 ZD24.012。 MKF 磁头的主要应用领域：
当然，极端也是可能的：将 ZD24.751 磁头安装在非常低级的录音机面板（Melodiya-106 无线电录音机中）而不是 MG 型 BRG ZD24.M（匈牙利）中，完全改变了声音（正如他们所说，“这是无法辨认的！”）。 还应该记住，表中给出的头。 2、请勿在ML M3KIV（“金属”）上书写。 在计算成本时，可以假设 MKF 的一个磁头在耐用性方面相当于铁硅铝磁粉的三个磁头（该术语受到磁带录音机完全磨损的限制）。 如果您在工厂购买，则一个 ZD24.750 头的成本为 20 至 24 卢布，具体取决于您购买的地点 - Magneton 工厂的销售部门或工厂商店。 在市场上，经销商也加入其中。 当使用铁氧体磁头对磁带录音机进行调谐时，会出现与所用材料特性相关的特征：例如，偏置电流比金属磁头小 2 ... 2,5 倍，并且高品质因数会产生明显的影响调谐过程中的共振现象。 用于制造 MG 的铁氧体参数如表所示。 3. 为了便于比较，给出了一些磁性合金的参数（其他材料参见[10, 11]）。
在安装MG之前，需要确定其电感Lmg、其自身电容Cmg和品质因数Qmg。 此前，制造商在MG的护照中给出了Lmg、EMF以及记录和偏置电流的单独值。 现在，护照中仅给出了其价值的不合理扩展限制，考虑到头部的巨大成本，这只会引起困惑。 如果可以从表中取电流值的平均值。 2、则需要更精确地确定电感。 我们可以推荐以下测量 Lmg、Smg 的方法。 测量方案如图11所示。 十一。
磁头的电感Lmg与总电容Cmg+Spar+Cdop形成振荡电路，其中Cmg为磁头自身电容Spar-安装电容； Sdop——附加容量。 对于测量，最好有 4 至 5 pF 的 5 - 80 个 Cdop 值，已知精度不低于 5%，这直接影响测量精度。 R1 和 R2 的容差、毫伏表的输入电容和输入电阻并不重要。 最好使用合适的小型连接器（例如 RG35-ZM 等）的插座来连接 MG。 连接MG和结论R1、Sdop的导线必须有一个最小长度，以减少Spar。 设置发生器频率所需的误差为 1 ... 2%，20 ... 200 kHz 范围内的输出电压至少为 3 V。毫伏表所需的灵敏度为 3 mV。 通过依次连接不同额定值的电容器Cdop，从小值开始，根据发电机频率变化时的最小毫伏表读数来计算电路的谐振频率。 对众所周知的公式进行变换，我们得到 CΣ=(2,53/Lmg)x104/f2res。 其中 СΣ - 总电容，pF； Lmg——电感，H（对于该频率范围内的铁氧体磁头，该值几乎是恒定的）； fpe——谐振频率，kHz。 由此可见，CΣ 与 1/f2pe 之间存在线性关系，由此可以确定 Cm。 这是按如下方式完成的[12]：
沿着获得的点绘制一条直线，直到与横坐标轴相交。 交点 和 给出值 (Smg + Spar)。 当R1、Сdop和MG之间的连接长度小于2cm时，电容Сpar可取等于2pF。 在上面的例子中 (Smg + Cpar) = 13 pF。 从这里我们发现 Lmg \u2,53d 04 / (Smg + Spar) x 2 / f2,53res。 = 13/0,485x0,0944 = XNUMX 小时； Smg \u13d 2-11 \uXNUMXd XNUMXpF。 ZD24.750 - ZD24.752 类型头部不同样本的 Cmg 测量值在 7 ... 20 pF 范围内。 该电容对于不同的通道是不同的，并且根据公共线与 MG 的一个或另一个输出的连接而变化 对于金属磁头，这种确定固有电容和电感的方法是不合适的，因为它们的品质因数较低，因此电感的频率依赖性很强。 在业余条件下准确测量 Qmg 是很困难的。 一般情况下，电路的品质因数 Q 由谐振曲线确定（参见[12]）： Q=fres/(fmax - fmin) 其中 f 为谐振频率，kHz； fmin 和 fmax - 电路电压降至 0,707Umax（kHz）水平时的频率。 测量精度取决于测量仪器输入电阻对电路的分流程度、0,707 Umax 的读数精度以及频率 fres fmin 和 fmax。 对于 Q = 5...20 时误差高达 40% 的测量，分流电阻必须至少为 10 MOhm，并且测量值 fpez、fmin、fmax 0,707 Umax 的误差为不超过0,2%。 根据图中的图表。 如图 11 所示，分流电阻约等于 R1，这会使 Q 降低 50...70%。 使用高输入电阻的场效应晶体管需要采取防静电措施（操作者手上相对于地面的静电电压可达 20 kV！）。 实际工作中，可以重点关注表中给出的测量数据。 5.
测量是在较高声音频率范围和偏置电流频率范围内进行的。 测量误差约为5%。 测量中使用了低损耗电容器，Cmg 和 Cpar 的容差分别为 15 pF 和 6 pF。 这一假设和计算中的误差导致了电感 Lmg 值的分布，该值是使用前面给出的公式计算的。 并联振荡电路的谐振电阻Rres和有源损耗电阻Rs由公式[12]计算：
式中，Rres 为谐振电阻，MOhm； Lmg——磁头电感，H； СΣ——总电容，pF； Rs——有源损耗电阻，欧姆。 对于那些想要更详细地了解它的人，我们推荐[13]。 对获得的数据的分析表明：品质因数随着 MG 间隙的增大和 CΣ 的增加而降低，但在较高声音频率区域中仍然保持很高（数十个单位）。 在偏置电流的频率下，铁氧体磁头的品质因数也相当高（在金属 MG 上，品质因数小于 24.211，无法测量）。 在这种情况下，Rrez使得如果频率frez与记录模式下偏置电流的频率一致，则不可能用其通常的供电方案来设置额定偏置电流（结果是“杀伤力大”） ）。 铁氧体 MG 的 Rs 明显低于金属 MG，例如 ZD200 型（“Mayak”），特别是在中频和高频（3 Ohm 与 5...XNUMX kOhm！）。 这解释了铁氧体磁头的热噪声水平显着降低的原因。 在讨论优化参数和调整铁氧体磁头录音机的具体问题之前，有必要回顾一下磁录音技术中采用的一些术语和规定。 参考频率采用 315 Hz（较早，在 01.07.88 年 400 月 8 日之前，标称频率 - 14 Hz），允许您比较测量结果 [XNUMX]。 在此频率下，在播放期间测量磁头的 EMF，还测量与该频率相关的频率响应。 为此，使用信号码，并根据国际电工委员会 (IEC) 的建议进行记录。 该信号图的短路磁通的频率响应 N，dB，由公式[XNUMX]计算：
其中 f - 频率，Hz； τ1、τ2 - 时间常数，s。 相对短路磁通记录水平计算为 N(f) 和 N(315 Hz) 之间的差值，其中 315 Hz 是参考频率。 相对记录电平的数值在[9]中给出。 这些值用于计算磁头的无损0Rid。 在表中。 图6显示了相对记录电平的计算值（参考频率315 Hz，τ2 = 3180 µs，τ1 = 70和120 µs）。
回放通道，即头回放放大器（PA）路径的频率校正必须确保在给定的频率范围内满足频率响应不均匀性的要求。 因此，Heegaard 在五十年代提出的频率响应依赖性 N(f) 的标准化导致了回放通道的频率响应的标准化。 记录和回放通道之间的预失真分布的选择如[15]中所述，“基于所记录的唱片的剩余磁通量的频率响应，该频率响应可以通过现有磁带和合理的量来获得”。录音放大器中的预失真。” 一方面，这允许记录交换，但另一方面，它阻碍了新的“非标准”磁带的开发和使用。 这里我们不考虑选择τ1和τ2具体值的原因。 在表中。 图6显示了无损磁头的Drid频率响应值，而图13则显示了无损磁头的Drid频率响应值。 图 24.752 显示了其视图以及 ZD1 (τ120 = 24.751 μs)、ZD24.750 和 ZD1 (τ70 = XNUMX μs) 类型磁头的频率响应。
头部工作表面的高清洁度使得可以获得低接触损耗。 顺便说一句，由于 MG 表面的“滑性”，它们几乎不会变脏，也不需要经常清洁。 单晶铁氧体的高磁性使傅科电流和材料的再磁化损失可以忽略不计。 然而，真实波浪特征的过程的特征是顶部的一些“平坦化”和高频区域中更温和的衰减。 这可以通过间隙的楔形形状来解释，如[16]所示，但间隙宽度的测量并未揭示这一点（在测量精度内）。 对此最可能的解释是，由于玻璃扩散到磁芯中，间隙区域材料的磁导率发生了变化（这可以通过几个不同宽度的间隙的并行操作来表示）。 低频区域的频率响应比 Drid 高大约 1 dB，如图 13 所示。 XNUMX不详细。 播放通道框图如图 14 所示。 十四。
回放放大器的频率响应与理想磁头Drid的频率响应相反（见图13），并且由于由以下组成的串联电路的谐振，通常在较高音频频率处进行频率响应校正电感 Lmg 和总电容 Smg、安装电容 Spar。 放大器的输入电容Svh和附加电容Cdop。 总电容上的电压，即在 SW 输入端，对于此类电路，谐振频率会增加 Q 倍，其中 Q 是电路的品质因数。 不考虑谐振的情况下，谐振频率处的频率响应相对于信号电平的上升为 20lgQ，dB。 由于Rin和Rsh的分流作用，品质因数降低。 在不考虑总电容损耗的情况下，可以通过以下公式以足够的精度估计 Rin 的影响 Qsh=Q Rin/(Rres+Rin) 其中 Q 是 MG 的初始品质因数（见表 5）； Rin——输入电阻SW，kOhm； Rres——谐振电阻（见表5），kOhm； Qsh——分流电路的品质因数。 因此，当 Q = 15、Rres = 150 kOhm、Rin = 100 kOhm 时，我们得到 Qsh = 6，即频率响应增加 15,6 dB。 当 Rin = 1000 kOhm 时，Qsh = 13（频率响应增加 22,3 dB）。 由于 ICF 的 MG 表面质量很高，实际所需的频率响应上升仅为 6 至 10 dB，对应于 Qsh = 2...3。 您可以使用以下公式计算获得所需品质因数所需的 Rsh 近似值 1/Rsh=(Q-Qsh)/(QshRres)-1/Rin， 其中 Rsh——分流电阻，kOhm； Qsh——分流电路所需的品质因数； Rres - 根据表格的电阻。 5、千欧； Rin——放大器的输入阻抗，kOhm； 因此，对于 Qsh = 3（频率响应放大不超过 10 dB），Q = 15，Rres = 150 kOhm，Rin = 100 kOhm，Rsh = 60 kOhm； 对于 Rin = = 1000 kOhm - Rsh = 39 kOhm。 我们可以区分建议使用铁氧体 MG 解决的两个问题：
最后一项任务是开发一种“兼容”的再现放大器，其自身噪声不低于-65...-70 dB，并且互调失真低。 SW 必须与高 Q MG 一起稳定工作（大多数现有的 SW 在没有 Rsh 的情况下会被激发）。 此外，还要求能够以两倍的速度进行重写。 这需要将总电容值从 Lmg = 1300 mH 时的 630 ... 100 pF（上限频率 14 ... 20 kHz）更改为 320 ... 160 pF（双速时的上限频率 28 ... 40 kHz） ）。 如果 Cm = 11 pF，Spar = 20...40 pF，则在 SW 输入电容较大的情况下，不可能以双倍速度获得良好的质量。 改变总电容可以通过两种方式实现：
让我们根据回放通道频率响应必要的不均匀性的要求，确定不同类型生产的铁氧体MG的上限频率fepx。 三种类型 MG 未经校正的高频回放通道的典型频率响应如图 15 所示。 XNUMX.
这些频率响应是从 MG ZD24.750 - ZD24.752 的数据中获得的（见图 13）。 通过将输入电路的谐振曲线叠加在不同频率响应衰减时的这些曲线上，如果我们取未经校正的频率响应衰减不超过的频率，我们可以确保获得可接受的总频率响应不均匀度 - fvepx 为 10 dB。 对于 3D24.752fvepx = 14...16 kHz，对于 ZD24.751 fbepx = 16...18 kHz，对于 ZD24.750 fbepx = 18...20 kHz。 图 15 显示了频率为 10 kHz、Qsh 等于 20、10 和 3 时从 -2 dB 电平开始的谐振曲线，以及播放通道的总频率响应视图。 可以看出，MG ZD24.750 高频的最佳校正出现在 Qsh 值介于 2 和 XNUMX 之间的情况下。 因此，当在录音机中安装铁氧体MG时，如果SW具有高频校正调节（标准时间常数τ1和τ2的形成除外），和/或正反馈电路以提高录音机的品质因数，输入电路[17]，有必要将它们的调整降至最低。 之后，需要与 MG 并联一个标称值为 80 ... 100 kOhm 的小型调谐电阻作为 Rsh，设置其最大值并关闭 SW 中可用的分流电阻。 安装机枪时，除了通常检查磁头的倾斜（方位角）、居中和“点头”外，还需要检查机枪进入卡匣的深度。 由于胶带过度压在工作表面上，除了增加 MG 的磨损外，还会发生摩擦“哨声”，特别是当工作表面被用于粘合引导线的胶带的胶水痕迹污染时。 使用盒式磁带检查更方便，盒式磁带顶盖上磁头进入盒式磁带的地方有一个切口。 工作表面与磁带的接触区域应位于 3,5...4,5 mm 范围内，相对于间隙对称。 如果器件开启时SW被激励，则需要减小Rsh的值，直到激励消失。 上限频率要么等于特定类型 MG 的 fBepx，要么如果磁带录音机不提供磁带运动方位角的必要稳定性或 MV 在上限频率上有限制，则上限频率会被低估。 通过选择 Cdop 将输入电路调谐到该频率。 由于MKF制成的头具有高耐磨性（每3小时磨损1000微米），因此在运行过程中无需调整。 根据[9]，当使用框架形成器上的线圈将信号磁场施加到 MG 间隙时，谐振频率由冲击波的最大输出信号确定。 这种框架的框架尺寸为 8x75x3 mm，匝数为 20 ± 5，采用 PEV 0,2 线。 来自发生器的信号通过 100 欧姆的限流电阻馈入。 此方法不需要在录音机板上进行不必要的焊接。 还可以使用粘在间隙区域 MG 工作表面上的柔性导体（方便地使用 BF-6 型醇溶胶粘）向间隙提供磁场。 使用 ZLIT1.4.4-120 类型 [9] 的卷尺信号图（由频率消息包组成）来调谐 fvepx 和播放通道的频率响应是最方便的。 突发重复率为18 Hz，一个频率突发的持续时间至少为3 ms，突发之间的暂停为1 ms，最大频率为14 kHz。 使用示波器通过相应频率消息的最大幅度来确定谐振频率。 如果fvepx大于14kHz，或者没有这样的卷尺，则可以使用个人计算机形成。 许多必要的信息被记录在存储器中，这些信息被使用具有足够频率范围的经过良好调谐的磁带录音机记录在盒式磁带上。 包裹的持续时间和重复频率与 ZLIT.CH.4-120 相同。 频率突发数量最多为 10 个。采样频率为 44 kHz 时，可以获得高达 20 kHz 的最大频率，采样频率为 54 kHz - 高达 24 ... 25 kHz。 Magnolia JSC 制造的 ZLIM.UNCHK.4 型磁带（约 8 ... 10 美元）也适用，上面有所有必要的信号（用于检查频率响应、爆炸、标称电平、平衡等） .)。 将输入电路设置为ftop后，在播放模式下设置线路输出的标称电平和相应的指示灯读数。 这需要带有标称电平参考频率信号图的卷尺。 频率响应的线性度通过调谐电阻器 Rsh 进行调整，然后将其替换为恒定电阻器。 使用自制卷尺调节频响时，必须保证录音电平在-20dB。 为此，在参考磁带录音机上录音时，输入电压相对于标称值降低了 10 倍。 如果有足够的经验，可以根据图 16 中的方案在没有卷尺的情况下调整频率响应。 如图 15 所示，将高音增强设置为等于典型的频率响应滚降（见图 5）。 通过使用根据表中数据计算出的电阻来设置 Rsh，可以非常令人满意地调整频率响应。 2，对于 Qsh = XNUMX，且 RBX 已知。 通常，由于中频信号对最高频率信号的掩蔽以及录音质量和频谱平衡的差异，使用音乐背景音轨“用耳朵”调音会产生负面结果。 同时，RBX可以很容易地测量，例如通过补偿方法。
在开发 CF 或比较不同材料的 MG 时，通常需要估计播放通道的非线性。 如果出现这种需要，建议使用 Twin-Ton-Test 差调法来评估非线性度[18]。 在这种情况下，将频率比为 1:1,06 的两个相同幅度的测试信号施加到输入。 如果它们的互调产物的幅度是测试信号幅度的4,7%，则这对应于测试信号之一的系数K3 = 3%。 要获得良好的声音，国外早已证实并最终在我国得到认可[19]，需要实现互调失真系数Ki小于0,003%。 在实践中，如前所述，Ki 的定性评估是通过将测试信号的磁场施加到 MG 间隙来进行的。 在这种情况下，可以方便地选择从 fvepx 到 fvepx / 2 之间的信号频率，它们之间的差异为 0,5 ... 1 kHz。 在 SW 的线性输出处，信号幅度从零增加到标称水平。 如果在听这样的组合时，更好地使用高品质耳机，开始听到不同的音调，这意味着 Ki 变得超过 0,003% [18; 19]。 为了更准确地估计 Ki，需要频谱分析仪。 如前所述，由于磁化材料体积最小、矫顽力 Hc 标准化以及材料良好的高频特性，MKF 制成的盒式磁头在播放过程中具有相当低的非线性：低于铁硅磁磁头可以与最好的坡莫合金头相媲美。 然而，当在 IEC IV 型 ML 上记录时，会观察到与工作间隙边缘饱和相关的现象。 关于这种效应的研究结果在 [20] 中给出，其中表明，间隙 HG（以奥斯特，Oe 为单位）中的磁场增加高于对应于饱和磁感应强度 Bs（以高斯，G 为单位）一半的值），导致工作间隙边缘饱和。 结果，记录面积扩大，损耗增加，非线性失真增加。 它还提供了一个经验公式，用于确定在具有矫顽力的载体上记录波长为λ（μm）的信号的最大电平所需的间隙HG（E）中所需的场，其中间隙宽度为g（μm） HC（E）： HG \u1,7d (0,33 / g0,8 + 0,78VgXNUMX) x Hc。 [20]中还表明，该值接近高频偏置记录的最佳偏置场强度。 各种 ML 的矫顽力 Hc 都在限制范围内 [18]：
因此，间隙 HG (E) 中的必填字段：
要使用 I ML，需要 Vsat > 2900 Gs (0,29 T) 的材料：
将获得的 Vnas 值与表中的数据进行比较。 3，我们可以得出结论，不仅铁氧体 MG，而且金属 MG 都不能保证所有可用的 IV 型 ML 上的录音不会过度失真。关于 Hc = 160 kA/m (2000 Oe) 录音用 ML 开发的报告[18] 中增加了对 Vnas 材料的要求，使其达到 Vnas > 1,4 T。 有一种铁氧体 MG 的设计，其中，为了保护间隙边缘免于饱和，将 Vmax > 1,4 T 且厚度为 2 ... 10 μm 的金属合金层涂覆到 MG 的内壁上。差距。 这些就是所谓的“MIG”头（“Metal-ln-Gap”-间隙中的金属）[21； 22]。 此类磁头在视频技术中应用相当广泛，但出于录音的目的，我们（和外国）行业实际上不生产它们，可能是由于 IV 型磁带的分布有限（成本增加，最重要的是缺乏实现其优势的设备）。 对于 g = 24.750 μm 的市售 MG 型 ZD1，当在 II 型 ML 上记录 fbepx = 20 kHz 的信号时，间隙区域中需要 Vmax > 0,36 T 的磁芯材料，这是通过足够的余量（根据表 3，ICF Vmax = 0,43...0,5 T）。 因此，“铁氧体磁头……提供最高水平的非线性失真（在记录模式下）”[2] 的说法（适用于 ICF 磁头）似乎是不正确的。 直接测量显示相反的情况。 最后，关于安装铁氧体 MG 时设置录音放大器。 在设置记录通道时，首先需要确保偏置频率fsubm小于MG电感Lmg和MG自身电容组成的总电容CΣ组成的电路的谐振频率fpez 、发生器和放大器（滤波管）的输出电容以及安装电容。 理想的是 fsubm < 0.8 fpez 或根据表。 5、fsubm < 84...96 kHz。 如果如前所述，已经测量了电容 Cmg，则可以获得 fsubm 值的更准确限制。 当fsubm = fpez时，电路LmgCΣ作为滤波器谐振器工作，而Lmg和CΣ值的任何温度变化都会导致偏置电流的变化，其值被大大高估。 如果fsubm>fpez，则偏置电流被CΣ分流，并且如果不是通过电阻而是通过微调电容器来调节，则发电机上的负载可能急剧增加。 由于铁氧体 MG 的磁化损耗较低，最佳电流比金属磁头小 2...3 倍（所有其他条件相同）。 写入电流较小，但并不明显。 这导致用于设置（减少）偏置电流的标准调整是不够的；您必须在当前断路中引入 50...200 kOhm 的附加电阻，或者，如果擦除级别允许，降低发电机供电电压（情况更糟）。 如果偏置电流是通过隔离电容提供的，则不应减小偏置电流（最好安装串联电阻），以免进入该电容与磁头电感的串联谐振。 在高速复制设备上安装录音MG ZA24.751和ZA44.171时应特别注意这一点。 如果 ZA200 的频率 fpodm 大于 24.751 kHz，ZA500 的频率 fpodm 大于 44.171 kHz，则由于谐振现象，可能无法调节偏置电流。 在为ZA44.171型MG设置偏置电流时，由于来自相邻通道的偏置的渗透，有时没有足够的调整来降低偏置电流（在500kHz频率下，该MG的渗透水平为-30 分贝）。 可以通过使用 10 kΩ 电阻器分流影响该现象的通道来对抗渗透。 在设置最佳偏置电流之前，建议选择要与其一起工作的 ML 的主要类型。 通常根据性价比进行选择。 通常，每个用户都有一个经过验证的“习惯”类型的 MG，但在安装新的耐用 MG 时，可以根据数据使用其他类型 [23]。 从经验来看，不太知名的韩国公司Sunkuong Magnetics Corp.生产的磁带显示出良好的效果，特别是在频率特性、失真和声音“透明度”方面。 （商标SKC）。 如前所述，前面在 MG 的个人护照中，给出了典型 ML - R723DG (IEC I) 和 S4592A (IEC II) 获得的记录电流和偏置电流值。 根据这些数据，通过重新计算 [23, 24]，可以确定所选 ML 类型的电流。 现在这个数据无法获得。 设置最佳电流 Ipodm 首先确定调节区域，并在必要时设置附加电阻。 为此，通过减小 Isubm，找到以最大电平记录频率为 6,3 kHz 的信号的点。 然后，通过增加该电流，电平会降低 1...3 dB。 最佳电流可以通过所选 ML 类型的最小噪声来设置，也可以通过录制频率为 315 Hz 的音调时的最小非线性失真来设置。 这些值通常很接近。 最终设置取决于录音机的功能。 如果 SW（在 τ1 = 120 μs 时）的噪声比 -54...-57 dB 更差（唉，这样的 SW 有很多），那么调整到最小 ML 噪声就很困难。 使用[18]中描述的方法可以在没有选择性电压表的情况下调整到最小失真。 谐波失真由从直线（以 dB 为对数刻度）记录参考频率信号时传输特性的偏差决定。 0,5 dB 的偏差对应于 3% 的谐波失真（图 17）。 这种方法在[18]中针对卷盘式磁带录音机进行了描述；对于盒式磁带录音机，需要检查所获得结果的准确性。 一般来说，经验丰富的调音师会注意到正弦曲线形状的失真度为 3% 或更多。
设置偏置电流后，需要检查整个频率范围内频率响应的线性度。 可能有必要减少美国高频的修正。 像往常一样，在卷尺上校准 SW 之后，或者根据噪声和失真之间的折衷，根据 ML（和 US）的过载能力，将记录指示器的“零”设置为标称电平。 本文仅针对串行磁头，因此这里没有考虑间隙宽度、后间隙等设计参数对记录质量的影响。 最后警告：由于该材料具有良好的高频和介电特性，铁氧体磁珠很容易受到无线电、电机换向器火花和脉冲控制电机的高频干扰。 这需要仔细地对其电源电路（包括公共线）进行去耦。 有时，为了减少干扰，需要使换向器电机绕轴旋转（这通常在录音机的设计中提供），当这没有帮助时，需要在下方安装铜高频屏蔽。 MG 着陆场。 如果设计允许，屏蔽盒式接收机是有用的。 文学
作者：V.Sachkovsky，圣彼得堡
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