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无线电电子与电气工程百科全书 四通道盒式录音机。 无线电电子电气工程百科全书
在现代的便携式录音室中，为了进行初级录音，必须有录音机，其功能可以由多通道模拟盒式录音机来执行。 作者尝试创建一个简单的四通道装置。 其特点是录音路径对信号频谱的适应性，使得该路径在高音频区域的过载能力显着增加。 随后使用计算机程序进行信号处理以降低噪声，从而无需进行录音压缩扩展即可实现 75...80 dB 的信噪比。 带有石英振荡器的速度稳定器提供了磁带运动的高稳定性。 本文中描述的节点设计旨在用于制造基于 Mayak MP-249S LPM 的录音机。 这种设备与便携式调音台一起，非常适合录制许多城市中存在的乐团和合唱团的“现场”音乐会，并将成为业余音乐工作室设备的有用补充。 声音再现的数字方法已经牢牢地进入我们的日常生活。 对于数字录音机——R-DAT 磁带录音机和 CD 录音机来说，情况并非如此。 对于广大录音爱好者来说，这些设备仍然不太容易使用。 这些设备的一个主要缺点是无法对两个以上通道进行高质量录制。 某些 DAT 录音机上提供的 32 通道录音选项仅使用 12kHz 采样率和 45500 位非均匀量化，与 Hi-Fi 标准 (DIN 8) 不兼容。 同时，大多数调音台都有四通道输出，当录制“现场”音乐时，多通道录音由于通道中的单独信号处理而提供了显着改善最终立体声的额外机会。 有数字多轨录音系统，从八通道 AKAI DR-2430（24 美元）到 2424 通道 Tascam MX-6290（XNUMX 美元），但这些显然对很多人来说并不适用。 与此同时，模拟多声道录音的可能性还远没有被耗尽。 不断生产的模拟录音室卷轴式磁带录音机就证明了这一点：STUDER（瑞士）的 A-820 和 ATARI（日本）的 MTR-15。 这些是多速磁带录音机，复杂且昂贵，但它们也具有高技术特性：频带为 40 ... 28000 Hz，信噪比为 75 ... 78 dB。 另外还有 Fostex X-34 port studio（550 美元），它在紧凑的磁带上提供四通道录音。 模拟录音的主要缺点是信噪比不足：50...56 dB（未加权，在 IEC-1 磁带上），以及录音时磁带的衰减和较大的非线性失真频率高于 6...8 kHz。 各种压缩扩展器降噪系统可将信噪比提高 10 ... 15 dB：Dolby A、B、C、dbx、Hicom、Super D 等。现代计算机降噪算法的使用Sound Forge 声音编辑器中提供的声音编辑器现已成为压扩、Cool Edit 等的替代方案。这些算法使用 FFT 并实现降噪，不是在两个或四个频段，而是在数百至数千（由用户设置）中初步确定每个频段的降噪阈值。 对录音制品的这种处理可以将信噪比提高 15...20 dB，将信噪比提高 40...50 dB。 已经以多种方式尝试改进模拟偏置高音录音。 这包括在记录高电平高频信号（Akai 的 ADRS 设备和 Tandberg 的 DYNEQ）时限制 RF 校正的深度，以及动态偏置的使用。 特别令人感兴趣的是 O. Zaitsev 的文章 [1]，该文章提出了上述方法的组合，用于以 9,53 cm/s 的磁带速度运行的卷盘式磁带录音机。 拟议的文章介绍了四通道盒式录音机的主要组件 - 一种以 4,76 厘米/秒的速度录制“现场”音乐的录音机。 通过调整记录放大器（US）中的高频校正深度和高频偏置电流，可以增加磁带的输出，减少高频下记录路径的非线性。 为了节省篇幅，文中只给出了一个录放通道的原理图（其余相同）和两个通道的印刷电路板，这与K157UD2芯片的使用有关。 四通道版本的 UV 和 US 记录仪需要两组印刷电路板。 擦除和偏置发生器（GSP）确保四个记录通道的运行。 为了减少偏置电流（当使用 IEC-1 磁带时），通常会降低电源电压。 这导致擦除性能恶化以及GSP频率的变化，从而导致陷波滤波器的操作因偏置频率振荡而中断。 我们开发了一种基于石英谐振器（时钟）的 GSP，其倍频器为三倍频 (frcn = 98,3 kHz)，在恒定电源电压下运行。 高频偏置调制器是在具有可变品质因数的并联振荡电路的基础上制成的。 石英振荡器经过相应分频后的振荡也用于数字PLL单元中，以稳定LPM电机轴的旋转速度，LPM用作带有测速发电机的集电极直流电机（来自VCR“Electronics VM”） -12”）。 双通道（立体声）盒式磁带录音机主要部件的功能图如图 1 所示。 XNUMX.
BG1 通用主机通过 SA1 开关连接到两通道播放放大器或录音放大器。 回放放大器提供120和70μs时间常数的电子切换（对于基于Fe2O03或CrO02的磁带），并在CVL的所有操作模式（回放除外）中阻止输出。 模块的操作模式由施加到相应按键的 0 和 +5 V 逻辑电压电平控制。 为了简化附图，图中未示出控制装置和电源。 它们的结构取决于所使用的 CVL 类型和磁带录音机的要求。 录音通道的输入端安装有截止频率为 20...22 kHz 的低通滤波器。 从输出端输出的超声波信号被馈送到振幅检测器AD1、AD2，并通过滤波器插头LfSf，调谐到高频偏置(HFF)的频率，送到记录头。 VChP电压调制器通过调谐电容Sp连接到万能头。 AD1 的输出电压控制 Mod 1 VChP 调制器：随着记录信号 (7 ... 20 kHz) 中高频分量的电平和频率的增加，调制器输出处的 VChP 电压降低。 AD2 输出的电压提供给高频校正深度自适应单元（链接 LkCkRkVT1），该单元会随着记录电平和信号频率的增加而减小高频校正深度。 GSP设计为外激励发生器，由三倍频器和功率放大器组成，其负载为擦除头BS1。 乘法器的输入接收来自位于 LPM 引擎数字 PLL 中的石英振荡器的频率为 32,768 kHz 的曲折形状波动。 擦除头在 PA 输出处进入振荡电路，擦除电压从振荡电路提供给记录通道的调制器 Mod 1 和 Mod 2（在四通道版本中以及通道 3、4 的调制器）。 驱动电机的速度稳定器块基于数字 PLL 制成，包括频率为 32768 Hz 的石英自振荡器、两个分频器 (FCH)、频率相位检测器 PFD、比例积分 PIF 滤波器，带有测速发电机 TG 和放大器限制器 UO 的直流放大器 UOC 集电极电机。 发动机转速的稳定是通过来自 TG 的信号反馈实现的。 电机TG输出的正弦电压经限幅放大器转换为一系列矩形脉冲，经过DC2分频后，在PFD中与经过DC1的晶振脉冲进行频率和相位比较。 比例积分电路输出的误差信号在 UPT 中被放大并馈送到电动机，结果，轴速度发生变化，直到 PFD 输入处的脉冲序列的频率和相位匹配。 块的这种结构使得可以获得带的平均速度的高稳定性（不差于±0,05%）并确保绞盘旋转速度的波动系数最小，该波动系数仅取决于制造旋转零件的精度。 回放放大器(UV)的示意图如图2所示。 1.1、这里描述的是2个HC通道的方案； 其他通道的排列类似。 在播放模式下，来自万能头BG1的信号通过连接器X4和继电器K1的触点被馈送到由晶体管VT2构成的低噪声放大器的基极。 两个通道的共同点是继电器控制单元 K1、K3（由晶体管 VT2,2 - VT3 制成）、VD1、HL12、R4、C9,5 上的 -5 V 参数电压调节器以及运算放大器电源的 ± 5 V 稳压器（由分别在元件VT24、VD8、R4和VT28、VDXNUMX、RXNUMX上。
为了减少低频噪声，采用了低噪声放大器晶体管的磁头与基极的直接连接。 发射极电流 VT4 的稳定是通过连接到稳定器 - 10 V 的电阻器 R2,2 实现的。SW 中的高频校正是通过磁头 BG1.1 的电感形成的并联振荡电路中的谐振实现的。电容器C1。 该电路被调谐到磁带录音机的上限频率 18 ... 20 kHz，电阻器 R7 提供所需的品质因数。 电容器 C3 降低进入级输入的高频噪声水平。 电阻器 R13 调节级联的放大倍数，通过元件 C6、R11、R13 改变 OOS 的深度，以设置 SW 输出电压的标称电平。 C2、R8 元件还对 VT4 集电极电路中的电源进行滤波。 放大后的信号从电阻器 R9 通过电容器 C5、电阻器 R14 馈送到运算放大器 DA1.1 的非反相输入端。 C7L1系列振荡电路调谐到偏置频率，是一个陷波滤波器。 该电路对于在具有两个 CVL 的磁带录音机中以重写模式同时操作 HC 和记录通道是必需的。 使用一台 LSM 时，不安装轮廓元件。 运算放大器 DA1 被 OOS 覆盖，以提供流过电阻器 R18 的直流电。 对于交流电，频率相关的 OOS 通过 R20R21 分频器和 R19C11R17R16C8 电路运行，形成必要的频率响应校正。 VT7晶体管开关连接R23C14电路，为Fe203带提供校正电路的时间常数从70μs变为120μs的变化。 电容器 C9 防止放大器在超声波频率下激励。 来自 OU 引脚 13 的信号通过电阻器 R22、R25（VT6 上有私钥）到达输出。 晶体管VT6在LPM的所有操作模式下都打开，除了重放模式之外，并阻止开关噪声和其他噪声到达磁带录音机的输出。 一个记录通道的示意图如图3所示。 XNUMX.
通过电容器 C1 的输入信号被馈送到晶体管 VT1 上射极跟随器的基极，然后馈送到组装在元件 R2、R4 上的具有 Zolotarev-Kauer 频率响应近似值的有源低通滤波器 [5] 、R7、C4 - C6 和 VT2。 截止频率选择等于 20 kHz，抑制频带中的频率响应斜率约为每倍频程 30 dB。 分压器R1R2提供基于VT1的电压，此时运放DA1.1同相输入端的偏置电压接近于零。 LPF 会抑制输入信号中的超声波分量，这些超声波分量会随着 GPS 的振荡而产生可听节拍。 这些成分存在于立体声调谐器（以 31,25 或 38 kHz 副载波频率及其谐波的振荡形式）以及 CD 播放器（以 44,1 kHz 采样频率及其谐波的形式）输出的信号中。谐波）。 录音放大器安装在K157UD2运放上，反馈电路包括低频校正元件R10、R13、C10、C7、R8和自适应高频校正元件C8、L1、R9、VT3。 RF校正的深度由电阻器R9的总电阻和VT3晶体管级的输出电阻决定。 在低输入信号电平时，由于基极电流流过电阻器R3、R12和R27，晶体管VT25接近饱和。 C8L1电路的品质因数最大，RF校正深度达到14dB。 记录放大器的输出（端子 13 DA1）通过低通滤波器 R16C12、隔离电容器 C17、偏置电压滤波器插头 C20L2、稳定记录电流的电阻器 R31 连接到连接器 X4，从连接器 X1 输出信号。被馈送到连接器 X2（见图 2），并进一步通过 X1 馈送到万能头 BG17。 此外，R21R13C15信号的分频器提供给记录电平指示器，以及元件C1、VD23、R7、VT26、R19、C11上的检测器的输入，其控制高频偏置调制器，以及输入电路C14、R4的反相器接在晶体管VT26上。 电阻R1提供二极管VD7和发射极-基极结VT19的初始偏置，增加检测特性初始部分的线性度。 在检测器的输入信号中不存在射频分量的情况下，根据该电路，检测器电容器C1的顶部端子处的电压为+XNUMXV。 记录期间通过VT3晶体管控制RF校正深度的检测器是根据全波电路制成的，其形式为两个并联在输出端的发射极检测器C14R19VT5和C16R22VT6，其输入端提供有反相电压。 检测器的负载是元件 R25 和 C18。 电阻R24限制电容C18的峰值放电电流。 电阻器R27产生晶体管VT5、VT6的发射极-基极结的初始偏置。 这些检测器的并联使包络纹波的频率加倍，并减少由于不存在偶次谐波而导致的调节信号的失真。 随着信号电平和频率的增加，检测器电容器C18两端的电压从+0,9V变为-2V，导致晶体管VT3关闭并且RF校正的深度减小。 偏置电压调制器基于并联振荡电路C22L3R32制成，其品质因数通过调制器的晶体管VT8改变电路的平均损耗电阻来控制。 已知在谐振频率下，电路无功元件的电阻比串联损耗电阻大Q倍（Q是电路的品质因数）。 损耗电阻的作用由并联元件R32、VD2和晶体管VT8的集电极-发射极电阻来执行。 由于电路电感支路中流动的电流对于电感和等效损耗电阻而言是相同的，因此这些元件上的电压降与其电阻成正比。 因此，当电路的品质因数 QE = 10 且电路上的电压幅度例如为 50 V 时，损耗电阻两端的电压幅度将仅为 5 V，并且可以使用低功率低压晶体管用于改变电路的品质因数。 为了防止晶体管VT32的基极-集电极结的电阻器R8上的负半波电压开路，使用了二极管VD2。 因此，通过改变晶体管调制器VT8的集电极电压的正半周的输出电阻来改变振荡电路的品质因数。 我们知道，并联电路的等效谐振电阻（f=fo时）的计算公式为Rer=QeVL3/C22，并且当Qe变化时，等效谐振电阻也会变化。 考虑到来自GSP的电压通过电容器C23提供给所述电路，我们得到了一个分压器，其中下臂的作用由具有可变质量的元件R3、VD22、VT32的并联振荡电路L2C8起到因素。 因此，偏置电压被调制。 当记录放大器输出端信号的射频分量处于低电平时，检测器发射极VT1处的+7V电压通过电阻器R28使晶体管VT8饱和。 此时，电路的损耗电阻最小，L3C22电路上的偏置电压最大。 通过电容C21进入万能头电路。 随着射频成分电平和（或）频率的增加，电路中电容C19上输出端的电压减小，晶体管VT8的输出电阻增大（其上电压的正半波）集电极）。 在这种情况下，一段时间内电路的平均损耗电阻增加，其品质因数和等效谐振电阻下降。 结果，L3C22 电路上的偏置电压降低。 元件R28、R29、R30保证当电路上的电压下降到最大值的8/1时VT3上的调制器的调制特性的线性。 所提出的调制器的优点是控制的高线性度、偏置电压的附加滤波、简单性、当使用低压低功率晶体管（lk max<100）时可以以高达 100 V 的幅度调制偏置电压。 MA，Uke max<20...30 V），例如KT315B。 缺点包括存在电感 L3 以及需要将 L3C22 电路调谐到 GSP 频率。 擦除和偏置发生器的示意图如图 4 所示。 四。
占空比为 2、频率为 32,768 kHz 的矩形振荡通过 C1R1 电路从主电机数字 PLL 单元的石英振荡器馈送到 C2L1 振荡电路的输入。 为了倍增频率，使用了“曲折”形状的三次电压谐波，电路被调谐到该频率。 元件 R2、VD1、C3 提供 GSP 后续级联的必要操作模式及其温度稳定性。 晶体管VT1上的射极跟随器使L1C2乘法器电路的高谐振电阻与功率放大器的输入阻抗相匹配。 通过向元件R5、R2、C3的连接点施加+4V电压来实现GSP的包含。 GSP功率放大器由VT2晶体管上的射极跟随器和VT3上的谐振放大器组成，根据共发射极电路制成，集电极电路中不完全包含C6C7L2BS1振荡电路。 电阻R4用于设置集电极电流截止角接近90度时发电机的临界工作模式。 振荡电路的电感的作用由电感L2和擦除头BS1来完成，其电感约为360μH。 电容器C7用于将振荡电路微调至98,3kHz的频率。 电阻器 R7 用于测量发射极电流（实际上等于集电极电流），并且作为 OOS 电路的一个元件，略微增加了末级的输入电阻，另外还稳定了其模式。 元件C8、L3、C9沿着电源电路形成具有GSP频率的振荡滤波器。 带有电阻器 R1 的开关 SA8 改变各种类型磁带的擦除电压（和电流）和偏置 - 具有正常（“Fe203O02”）和高（“CrXNUMX”）偏置水平。 不完全包含振荡电路（开启因子 p≤0,22）可在电容器 C6 上的电源电压为 85 V 时实现电容器 C8 上至少 12 V 的电压摆幅（对于具有正常偏置电平的磁带，开关 SA1开路），触点闭合时电压约为 110 V。 如果需要，可以通过减小电感器L2的电感来增加该电压。 电路电容器 C6、C7 的电压被提供给作为记录通道一部分的偏置电压调制器（见图 1 和 3）。 数字 PLL 模块示意图 LPM 的引导电机如图 5 所示。 1、按照功能图制作（见图1）。 在晶体管 VT2、VT1 和石英“时钟”谐振器 ZQ32768 (FKB = 7 Hz) 上，形成参考频率发生器，其振荡从电阻器 R1 馈送到 GSP 单元和分频器 DCH1 的输入{输入CN1 DD1)。 它由数字微电路DD2、DD1和设置分频比的二极管VD4-VD14上的“AND”元件以及元件R15、R9、CXNUMX组成。
对于图中所示的二极管，分频系数 N1 为 202。当 DD1 上的计数器内容达到值 202 = 2 + 8 + 64 + 128 时，引脚 12、14、5 上将出现逻辑“6” DD1芯片的1号二极管VD1-VD4将截止，复位脉冲通过积分电路R14C9将输入R处的计数器DD1、DD2.1复位到初始状态。 通过在输出DD1、DD2处安装附加二极管，可以用二进制代码拨打从1到2的系数N511的任何值。 来自引脚 32768 DD202 的比较频率为 162,2/11 = 2 Hz 的脉冲被馈送到 DD3 芯片的第一个触发器的输入，该芯片上组装有频率相位检测器。 第二个输入 ChfD - 来自同一 DD3 的下触发电路的输入，它接收来自第二分频器 ДЧ2 的脉冲，该脉冲在计数器 DD2 的另一半上产生（输出 - 引脚 5 DD2）。 分频系数选择N2 = 8。输入DF2（引脚1 DD2）接收来自限幅放大器输出的脉冲，限幅放大器组装在晶体管VT3、VT4 上。 来自 DPLT 电动机测速发电机的正弦电压作用于 CR 的输入端，其频率与发动机转速的关系为 ftg = 38fdv。 当 PLL 处于捕获模式时，PFD 输入处的脉冲序列的频率相等，即 fqv/N1 = ftrg/N2 = 38fmot/N2 = 162 Hz。 复位输入R DD3 通过二极管VD5和VD6上的“AND”元件接收来自直接触发输出的脉冲。 根据电路，上触发器的反相输出（引脚2）通过电阻分压器R20R21连接到VT8上的按键输入端，下触发器的直接输出（引脚13）通过分压器R22R23连接到VT9上的按键输入端。 VT24 上的按键输入。 来自限流电阻 R25、R26 连接点的 PFD 输出电压被馈送到比例积分滤波器 R14C29R15C10，从该滤波器的输出，经过两个射极跟随器 (VT5、VT6) 的平滑电压被馈送到电源基于晶体管VT7、VT6的放大器。 负载 VT12 是带有测速发电机的 DPLT 型集电极直流电机，用于 VCR“Electronics VM-7”。 晶体管 VT19 与电阻器 R1 一起抑制电机并减少瞬态时间，并与电容器 C2 一起扼流圈 L12、L13。 CXNUMX 降低集电极开关噪声。 所描述的 PLL 块的结构允许您通过简单地切换 DD2 输出来精确地改变电机轴速度两次。 因此，当将引脚 11 DD3 连接到引脚 4 DD2 时，速度（以及磁带的速度）减半，而当使用引脚 6 DD2 时，LPM 引擎的速度加倍。 让我们以 Mayak M-1S-249 盒式磁带录音机的 CVL 为例介绍计算分频系数 N1 的方法。 初始数据：绞盘轴直径dT = 3 mm，飞轮直径dM = 91,2 mm，发动机皮带轮直径dsh = 13,5 mm，皮带速度\/l = 47,625 mm/s。 对于皮带不打滑的情况，得到与上述参数相关的计算公式：
我们将得到的值四舍五入到最接近的整数N1 = 202，而发动机转速将比标称值高出(202,084/202 -1) 100% = 0,041%，这是完全可以接受的。 PLL 模块各个点的振荡频率如下：fkv = 32768 Hz，ftg = N2fkv / N1 = 1297,7 Hz， fav = fqv/N1 = 162,2 Hz，fmotor = ftrg /38 = 34,151 Hz，p = f 60 = 2049 rpm。 对于 n × 2049 rpm，怠速时为 DPLT 电机供电的电压为 Udv × 5,6 ... 5,8 V。 可以对 CVL 的其他参数执行系数 N1 的计算，然后使用计数器 DD1 和 DD1 输出处的二极管以二进制代码输入 N2 的找到值（见图 5，DD1 和 DD2 中的系数名称）。 DDXNUMX）。 结构和细节。 盒式录音机的块由厚度为 1,5 毫米的单面镀箔玻璃纤维制成的印刷电路板制成。 上图。 图6所示为录音通道板，
在图中7 - GSP 板（点击放大），
在图中。 8 - 播放通道板，
在图中。 9 - LPM 引擎的数字 PLL 板（点击放大）。
由于印刷导体的高安装密度和单面布置，一些连接（主要是电源电路）是通过从印刷导体一侧焊接的跳线来实现的。 该模块使用恒定电阻器 MLT-0,125、调谐电阻器 - SPZ-1（播放通道）、SP5-16（GSP）。 图中所示的大多数元件的额定值偏差不应超过±10%。 播放通道中的电阻R17、R19、R20、R21、R23，录音通道中的电阻R4、R5、R7，偏差允许不大于±5%。 记录路径印刷电路板上的电阻垂直安装，无引线电阻R24(R24')放置在印刷导体一侧。 滤波器和校正电路的电容器C11、C14（在回放通道中）和C4、C6、C8（在录音通道中）——K73-17系列，偏差不超过±5%。 GSP 中的电容器 C6 (K31 -10)、C7 和记录通道中的 C20-C22 的工作电压必须至少为 100 V。 氧化物电容器 - K50-16 或 K50-35，PLL 中的电容器 C14 - K53- 4、其余——来自KTM、KM系列。 记录通道中的电感线圈 L2 以及 GSP 中的 L1 各包含 80 匝 PELSHO 0,12 线，并放置在铠装铁氧体磁芯 OB-14 中，磁杯通过两层形成的间隙粘合描图纸。 播放通道中的线圈 L1 有 185 匝，录音通道中的线圈 L1 有 130 匝，是同一根导线，并且放置在相同的磁路中。 记录通道中的 L3 线圈放置在 OB-19 磁路中，每个线圈包含 80 匝 PELSHO 0,22 线。 磁路的杯子用类似的间隙粘合。 在粘合线圈之前，最好测量它们的电感（在与工作线圈相对应的频率下），并在必要时调整匝数。 L2、L3 (GSP) 扼流圈使用 DPM-0,1，L1（在 PLL 中）使用 DM-0,6 型扼流圈。 L2 滤波器线圈（PLL 单元）缠绕在 16NM 品牌的 K10x4,5x2000 铁氧体环上，PELSHO 0,22 线对折，包含 2x80 匝。 该电感的值并不重要。 滤波器元件 C12、L2、C13 (PLL) 放置在电机附近的小型印刷电路板上。 晶体管KT3102E（记录通道中的VT4）可以用KT3102D替换，最好是在金属外壳中。 其他晶体管可以与其他字母索引一起使用。 可使用二极管 KD522A 代替 KD521 系列二极管，并可使用 KR561 代替 K1561 系列微电路。 ZD24.12002 在两通道（立体声）版本中用作通用磁头，四轨块 7N10S (BB45)，在四通道中使用 Mayak 盒式录音机的 ZS12.4210 型擦除磁头版本。 由于磁带的整个宽度（3,81 毫米）没有擦除磁头，因此应在紧凑型盒式磁带的预消磁（例如通过扼流圈）的磁带上进行四通道录音。 继电器RES-1用作开关K2、K49。 当然，经过训练的无线电业余爱好者可以使用测量仪器来制造和调整录音机单元：低频振荡发生器（频率 20 Hz ... 200 kHz）、频率范围为 0 的电子示波器... 1 MHz、毫伏表（限值为 1 mV. ..1 V）和电子频率计（频率范围 20Hz...200kHz）。 设立 从主引擎 LPM 的数字 PLL 模块开始。 C12L2C13 滤波器和电机收集器电路连接至组装块。 根据该方案，测速发电机的绕组的一个端子连接到公共线，另一个端子连接到电容器C13的左端子。 电阻器 R27 暂时拆焊，电阻器 R26 替换为最大阻值为 300 ... 500 kOhm 的可变电阻器。 该装置的电源电压为+15 V。使用示波器，他们确信石英振荡器（在 VT2 集电极上）存在振荡。 如果没有，请减小电阻器 R2 的电阻，直到获得稳定的振荡。 如果电阻接近于零时没有振荡，则更换石英谐振器。 用频率计检查振荡频率，应在32768±20Hz以内。 使用示波器和频率计，在第一个分频器（引脚 3 DD3）的输出处检查是否存在矩形脉冲及其频率。 脉冲幅度约为10 V，频率为162,2 ± 0,1 Hz。 通过减小所包含的可变电阻器（而不是 R26）的电阻，发动机上的电压增加到 5,6 ... 5,8 V。最好将发动机安装在 LPM 中，并将皮带放在其皮带轮上。 初始设置是在 LPM 怠速时进行的（未插入磁带，压力辊不接触绞盘）。 示波器检查测速发电机的输出是否存在摆幅约为 0,5 V 的正弦振荡以及 VT9 集电极上幅度为 10 ... 4 V 的矩形脉冲。 通过调节可变电阻，可实现 1298 Hz 的脉冲重复率，而在第二个分频器（引脚 5 DD2）的输出处，脉冲频率应等于 162,2 Hz。 然后关闭设备电源，拆下可变电阻，用数字设备测量其阻值，并焊接最接近值的恒定电阻来代替 R26。 安装之前拆下的电阻R27并打开电源。 电动机的轴转速必须为2049rpm，而DD3端子11和3处的脉冲频率必须等于162,2Hz，当用手指制动LPM飞轮时该频率不会改变。 随着负载的增加，电机上的电压和电流消耗应仅从 60 ... 70 mA（空闲时）增加到 300 ... 350 mA，同时保持指定速度。 块的最终设置是在回放卷尺录音时进行的（“E”部分）。 播放通道输出的信号频率应在3150±20 Hz（±0,6%）以内。 如果获得的频率值与标称值不符，则需要计算新的分频系数N i ，利用二极管VD1-VD5进行设置，并重新从卷尺上测量信号频率。 GPS 设置 按以下顺序生产。 打开开关 SA1。 三极管VT2的基极通过0,01μF电容连接到公共线，并设置可变电阻R4的最大阻值。 测量发生器连接到模块的输入，其电压有效值设置为 1 V，频率为 98,304 kHz（由频率计控制）。 将示波器的Y输入连接到晶体管VT1的发射极。 通过施加电源和控制电压并使用L1线圈微调器将L1C2电路调谐至谐振（根据最大信号摆幅）来打开记录模式。 如果无法用微调器调整电路，可改变电容器C2的容量。 调谐结束时，他们通过调谐发生器的频率来确信其正确性。 发射极 VT1 处的信号幅度应随着频率的增加和减少而减小。 线圈修剪器 L1 用热胶固定。 接下来，将0,01μF电容器的输出与公共线断开并连接到测量发生器的输出，信号摆幅设置为不超过0,5V。擦除头连接到单元和电容器C7是从装置上焊接出来的。 使用 1:10 分压器（输入电容 - 不超过 15 pF）的示波器连接到 GSP 的输出。 接通+15V电源和+5V控制电压，通过改变发生器频率，确定C6L2BS1电路谐振频率f(（根据最大电压，其摆幅应为30... 60 V). f1 的值必须大于标称值 f0 = 98,304 kHz 附加电容器 C7 的电容通过公式 C7=C6(f12/f12 -1) 计算，并安装在 GSP 中。 通过更改发生器的频率，确保 C6C7L2BS1 电路精确调谐到 98,3 ± 0,5 kHz 的频率。 关闭电源后，将GSP输入连接到PLL晶体振荡器（电阻R7）的输出。 PLL 单元和+15 V GSP 电源电压打开，示波器连接到GSP 输出。 通过减小电阻R4的阻值，GSP输出端的信号幅度不小于80V。集电极电流脉冲VT3（电阻R7上）的形状接近于余弦：电流幅度为不大于0,15A，截止角为70…80度。 当电容器 C70 上的电源电压约为 +8V 时，擦除磁头上的电压摆幅必须至少为 12V。擦除电压形状可能与正弦曲线不同。 设置播放路径 （在双通道版本中描述）包括设置万能头工作间隙的倾斜角度、输出信号的标称电平、检查通道的相位并设置射频校正。 万能头连接到播放通道板的 X2 连接器，毫伏表和示波器连接到 X1,2 连接器（引脚 5）。 +1V 电压施加到电阻器 R27 和 R15。 打开电源电压+15 V 和-5 V，将带有测量磁带（“H”部分）的盒式磁带安装在录音机的LPM 中，并打开工作行程。 GU 的位置借助调节螺钉设置为频率为 14 ... 0 kHz 时的最大返回值。 作者通过回放 SONYTC-K550 磁带录音机的 1 kHz 辅助录音确定了 45 dB (4 mVrms) 的标称输出电平。 该磁带录音机在工厂使用 SONY P-81-L-333 测试磁带（0 Hz，3 dB）进行调谐 [550]。 当通过卷尺调节时，频率为 333 (400) Hz 时的额定电压为 13 mV，由电阻器 R2 设置，首先在第一个通道中（输出 1 HZ），然后在第二个通道中（输出 XNUMX HZ） 。 通过连接 XZ 连接器的引脚 1、1，在 2 kHz 信号（“U”部分）上检查通道的相位。 如果通道的相位正确，输出电压不会稍微改变或降低（不超过 1 ... 2 dB），如果不正确，输出电压将接近于零。 在后一种情况下，您需要交换其中一个头（BG1.1 或 BG1.2）的结论。 当播放测量盒的频率包（“Ch”部分）时，根据 1 ... 5 kHz 区域中的最小频率响应不均匀性选择电容器 C14，在每个通道中单独调整 RF 校正。 在 10 kHz 频率下，频率响应不应超过 3 dB。 总之，通过向VD5二极管的阳极施加+6V电压并通过暂时断开电阻器R70的+120V电压来切换5/27μs的时间常数来阻断通道。 在 建立记录路径 首先，他们检查低通滤波器的截止频率，将高频校正电路的频率设置为18 kHz，将L2C20陷波滤波器（见图3）调整为偏置频率，并调整L3C22电路VChP 调制器。 然后，设置最佳偏置电流及其适应限制，以及标称记录电平和记录电流。 选择记录通道输入电压的有效值（等于 110 mV）作为最大输入电平。 该电平对应于下面给出的记录通道特性的 0 dB。 为了进行调整，将测量发生器连接到记录通道的输入，并将其输出电压设置为 110 mV。 打开电源并检查输入低通滤波器（位于 DA2 芯片的引脚 6 和 1）的截止频率为 -3 dB，应为 20 ... 22 kHz。 频率为 44,1 kHz 时 LPF 的衰减必须至少为 36 dB。 输出DA1（端子13、9）处的电压恒定分量不应超过±0,5 V，否则应选择电阻器R2。 然后，发生器电压降低 20 dB（最高 11 mV），并确定最大频率响应上升的频率（端子 13、9 DA1），该频率应为 17 ... 18 kHz。 如果频率与该值不对应，则选择电容器C8的电容。 通过将发生器频率切换到 1 和 18 kHz，同时保持输入电平为 11 mV，即可确定校正深度，该深度应在 14 ± 1 dB 范围内。 上图。 图 10 显示了在不同输入信号电平（从 0 到 -24 dB）下测量的记录通道的频率响应系列。 由于自动调节电路的作用，高频校正深度随着输入信号电平的增加而减小至2dB，从而防止高频时磁带过载。 由于逐点测量过程的高度复杂性，没有必要测量所有这些特性。 我们使用 PC 在自动模式下测量了这些特性，下面将对此进行更详细的描述。 在频率为 13 kHz 和 9 kHz 时测量引脚 1 和 10 处的 rms 电压就足够了。 输入电压为 1,2 mV 时，它们的电压应分别为 1,6 和 110 V。
检查在元件 C15、VD1、R23、VT7、R26、C19 上进行的 VChP 适配检测器的频率响应。 将频率为 110 Hz 的 400 mV 电压施加到记录通道的输入。 测量发射极 VT7 上的恒定电压，该电压应对应于 1 V。将输入信号的频率增加到 7,9 kHz，发射极 VT7 上的电压应接近于零。 随着频率进一步增加（高达 16 ... 20 kHz），电压下降至 -1,2 ... -1,6 V。如果测量结果与给定数据不匹配，则应选择电容器 C15 的值在 390-910 pF 范围内。 接下来，调制器的 GSP 输出暂时连接到记录板 X1 连接器的触点 2、4。 焊接电容器C21、C21'。 打开记录板和GPU的电源。 滤波器插头 L2C20 调节至电容器 C12 上 VChP 的最小电压（范围 1 ... 2 V）。 关闭GPU和记录板的电源，将GPU的输出切换到右侧（根据方案）电容C23、C23极板，将电容C21、C2G设置为标称值75pF，电压测量发生器的输出等于零。 打开各单元电源后，通过 22:1 分压器将示波器连接到电容器 C10，并使用微调器 L3 将 L22C98,3 电路调谐到最大电压时的频率 3 kHz。 如果无法调谐到谐振，则应选择电容器C22。 通过微调，电容器 C22 两端的电压摆幅为 80 ... 100 V。接下来，将测量发生器的频率设置为 16 kHz，并将其输出电压从 0 平滑增加到 110 mV。 电容器 C22 两端的电压摆幅应降至 30 ... 40 V。 一个重要的操作是为小信号设置最佳偏置电流。 发生器电压设置为 11 mV，频率为 1 和 10 kHz 的振荡交替记录在电容器 C21 不同电容 (22 ... 110 pF) 的通道之一中。 回放录音并注明频率为 1 kHz 和 10 kHz 的电压相同的选项。 该选项对应的C21值为最优值。 对另一个通道重复该过程。 最后的操作是调节录音电平表的灵敏度并设置标称录音电流。 对于电阻器 R1 的不同值，记录频率为 110 kHz、输入端 RMS 值为 31 mV 的信号。 同时，电阻R21的上端连接到记录仪表的输入端（最好是峰值）。 选择电阻R21，实现仪表读数为0 dB。 在播放期间，注意到记录选项在播放通道的输出处提供 550 mV 的电压。 与该选项相对应的电阻器R31的值是最佳的。 磁带录音机的端到端频率响应在 20 ... 20000 Hz 范围内针对各种录音电平进行测量：0、-6、-12、-18 dB。 为了测量磁带录音机的最终端到端频率响应，我们使用了以下技术：在 PC 上生成测试信号、记录和处理信号。 测试信号是使用 Cool Edit Pro 1.2 程序形成的。 测试信号由三部分组成：前两部分是持续时间为 1,5 的音调信号，频率为 1 kHz，电平分别为 5 和 -30 dB。 第三部分是持续时间为 20 秒、频率在 20000...30 Hz 范围内呈指数变化的信号。 为了生成频率呈指数变化的信号，使用“生成音调”命令并进行以下设置：持续时间 20 秒、初始设置 20000 Hz、最终设置 XNUMX Hz、对数扫描、风味正弦。 使用两个不同级别的音调脉冲来校准最终的特征可视化程序。 考虑到所用声卡的频率响应不均匀，测试信号使用 Cool Edit Pro 程序中的 30 频段图形均衡器进行校正。 测试信号通过Creative SB 128声卡从PC输出，录音在磁带上的测试信号在播放时使用YAMAHA YS-724声卡输入PC。 在 20...20000 Hz 频率范围内测量的输入输出设备（不带录音机）的不均匀频率响应不超过 ±0,5 dB（校正测试信号中声卡的频率响应后）。 此外，对记录的文件进行处理以确定信号包络并将测量结果记录在沿两个轴的常用坐标中。 为此，用 Delphi 语言编写了一个用于可视化频率响应测量结果的程序。 程序运行算法的简化框图如图 11 所示。 十一。
使用移动平均法计算测试信号包络。 为此，对测试信号执行以下操作：计算模量，然后通过对给定时间间隔内的数据进行平均来计算所得频率响应的点。 包络的平均时间在 0,1...2 秒内快速变化。 时间间隔的典型值为0,1...0,4 s。 该程序具有简单的图形界面，可以沿两个坐标轴任意缩放显示的频率响应，从而以图形格式和数组保存计算结果。 该程序还可以处理窄带（1/3 和 1/6 倍频程）噪声段形式的测试信号，无断相连接并覆盖 20...20000 Hz 范围。 这些信号用于通过声压测量声学系统和麦克风的频率响应。 上图。 图12-15为以下情况下录音回放通道的幅频特性： - 标准记录方法（具有固定的高频校正和偏置电流） - 图。 12；
- 具有自适应高频校正的记录方法（固定偏置电流） - 图。 13；
- 具有偏置适应的记录方法（高频校正的固定深度） - 图。 14；
- 记录适应高频校正和偏差 - 图。 十五
通过将 VT3 集电极连接到一根公共电线来关闭高频校正的自适应，通过从板上焊接电容器 C15 的一个端子来关闭 VChP 的自适应。 使用BASF Fe 1 类型的IEC-1 磁带对记录-回放路径的参数进行测量，低于-0 dB。 在频率范围8。 ..3 kHz 存在由记录信号的 15 次谐波节拍和偏置频率引起的泛音，其级别为 -24 dB (15,6%)。 20...160 Hz 频率范围内频率响应的波动性（所谓的“蛇形”）可以通过记录波长与所用磁头工作表面尺寸的可通约性来解释 [4]。 由于低于 3 kHz 的频率响应形状实际上与录音电平无关，因此图 13 中的曲线图15-2,5 的频率范围为 20 ... XNUMX kHz。 可以根据各种标准对记录方法进行比较，我们选择了磁带在直通通道中以 10 和 15 kHz 频率返回的水平。 在表中。 图 1 显示了所研究的四种方法的电平（以 dB 为单位）。
在 10 kHz 时，仅 HF 自适应优于高频校正自适应，但在 15 kHz 时，这些自适应方法（单独）给出相同的结果（返回 -16,5 dB）。 在 15 kHz 频率下联合使用 HF 和 HF 校正的自适应可以让您获得 -6 dB 的返回，这比单独使用这些方法时高 10,5 dB (!)。 使用三阶差分音调方法来估计磁带录音机的非线性[4]。 使用 Cool Edit Pro 1.2 程序将测量信号形成为两个谐波振荡之和：一个具有振幅 A 和频率 f1，另一个具有振幅 A/2 和频率 f2，其中 f2 = 2f1 - 500。磁记录路径（除了电子部件外，还包括通用磁头和磁带）的非线性，以频率为 500 Hz 的差值组合音调的形式，通过频谱分析仪在磁记录器的输出端进行测量。左播放通道。 为此，信号被输入计算机并由 Audio Tester 1.4 程序（频谱分析仪模式）进行分析。 通过改变测试信号的频率并保持恒定的差异音调水平来测量容差曲线。 后者被选择为标称输出电平 (2,5 mV) 的 32% (-550 dB)。 当然，随着测试信号的频率f1、f2增加，其分量（A和A/2）的幅度减小。 测量结果列于表中。 2 记录放大器输出端的分量频率和峰峰值测试信号（以伏特和 dB 为单位，相对于 3,4 V 的标称峰峰值）。
[4]中指出，对于“良好”的录音-重放通道，在该范围的最高频率、磁带速度为 15 cm/s 时，曲线的斜率不超过 19 dB。 在录音过程中，通过调整偏置和高频校正深度，在磁带速度为 3,2 cm/s 时，衰减仅为 4,76 dB（！）。 应该指出的是，本文描述的磁带录音机比已知的动态偏置 (10...4 dB) 和动态调节 (6 dB) 系统具有更深入的偏置电流调节（高达 2,6 dB）[1 ]。 对 CD 磁带录音机上录制的唱片音质的主观评估表明，该路径具有很高的过载能力。 峰值指示器（τint = 1 ms，τrep = 350 ms）测得的最大录音电平达到+6 dB，没有明显失真。 录音时使用了具有尖锐节拍、铙钹和强劲低音线的配乐。 录制的唱片具有不失真的“低音”，不会损失亮度和丰富度，与原始唱片的不同之处仅在于停顿时出现小磁带噪音（未加权信噪比 52...54 dB）。 为了抑制盒式录音机上录制的四声道唱片的噪音，将它们输入计算机后使用了 Cool Edit Pro 程序。 每个通道中的噪声抑制分两个阶段进行：在第一阶段，“噪声轮廓”被确定为优化噪声抑制器所需的统计信息； 第二个 - 实际上对处理后的录音中的噪声成分进行了抑制。 高质量静噪性能的典型设置为： 配置文件快照：300； FFT大小：4096； 精度系数：7 平滑量：1.25 过渡宽度：3。典型信噪比改善为 15...20 dB。 对于常规干扰，改善可达 40...50 dB。 文学
作者：A.Filatov，K.Filatov，塔甘罗格，罗斯托夫地区。
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