录音机的工作原理

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录音机的工作原理
录音机的维修和保养
由于磁性记录比起光学录音(电影)、机械录音(唱片)来具有独特的优点——录放方便，机动性大，便于剪接，所以录音机广泛地用于声音、图象、计算机的数据处理。
目前市场上流行的磁带录音机有三大类：盘式录音机、卡式(匣式)录音机、盒式录音机。盘式录音机主要应用于剧场、电台、唱片社等录音质量要求较高的场合；卡式录音机的特点是能在不切断电源的情况下，反复重放一盒磁带的内容；盒式录音机的磁带和带盘装在一个带盒内，工作时，磁带就在带盒中工作，取用方便，而且国际性的标准化，目前盒式录音机的磁头已能转向，可以取代卡式录音机的功能——反复重放一盒磁带节目，它还可以录、放立体声节日，所以发展十分迅速，已成为人们日常生活中主要的家用电器之一。
一、录音机的工作原理
一根短钢丝被磁铁吸收后，就会被磁化而有磁性，现取一根长钢丝，用一块马蹄形磁铁，按图(1)中所示的a、b、c、d、e，顺序，紧贴钢丝使其磁化。只要钢丝较粗，马蹄形磁铁铁S、N极距离(磁极间的间距)比较宽，就可以用小磁针鉴别出钢丝上留下如同一块一块小磁铁串联在一起的图形，这种现象叫部分磁化。
如果用一个形状与马蹄形磁铁相似的软铁组成磁芯，上绕有线圈，构成通常所说的电磁铁。这个电磁铁具有一个显著的特性，当线圈中通过电流时，电磁铁就具有磁性，若对线圈切去电源，铁芯中不能残留剩磁。使线圈中通以交流电，并使长钢丝从右向左紧贴铁芯边口移动，钢丝也就会被磁化成图(1)所示的S、N、N、S的剩磁，录音便是应用这一基本原理。

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假如用一电磁铁，电磁铁线圈的两个端头上接入检流计，电磁铁边口紧贴在部分磁化的钢丝上，如果电磁铁缝隙正处在一微小磁化区域的SN极上，由于缝隙磁组比较大，就迫使钢丝上这一微小区域的全部剩磁通进入电磁铁铁芯，构成磁通路，如图2所示，当电磁铁沿钢丝移动时，通过电磁铁芯中的磁通就会发生变化，使绕在铁芯上的线圈绕组切割变化着的磁力线。根据电磁感应定律，于是在线圈绕组的两端便产生了与移动速度成正比的感应电势这些电动势通过检流计形成闭合回路，产生感生电流，使检流计指针左右摆动，这便是放音的基本原理。

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录音过程是声、电、磁转换过程，放音是磁、电、声的转换过程，因此可以说放音过程实质上是录音的逆过程。
二、录音机的结构与各部功能
录音机的最基本结构和信号处理过程如图(3)所示，它是由电气和机械两大部分组成，各部分功能为：

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(1)录音磁带(简称磁带)。是纪录声音的载体，带基是塑料，带基上涂有由磁粉和粘合剂构成的磁性层，磁粉类型是磁带质量剧关键。根据磁带上使用磁粉类型而把磁带分则四大类：用Fe2O3磁粉的叫普通磁带，是目前用的最广泛的一种磁带，用CrO2磁粉的叫铬带，又用铁粉又用铬粉的叫铁———铬双涂层带，用金属磁粉的叫金属带。
(2)偏磁电路。偏磁电路的任务有两个，一个是根据抹音方式给抹音磁头输入一定量的直流(直流抹音方式)或超音频(交流抹音方式)电流，使抹音磁头缝隙处产生磁场，达到对磁带抹去信号的目的；另一个任务是给录音磁头输入一定量的电流，使录音磁头缝隙处产生一定量的磁场，以避开剩余磁化曲线的非线性区域，使录制的信号大，失真小。
为了更好地理解这一问题，我们再简略地谈谈录音机的偏磁技术．
磁性材料在没有被磁化之前，是没有磁性的，若把一个磁性材料(铁、镍、钴等)放入g 个线圈中，并通以直流电流，电流从10开始缓慢地逐渐增大，则线圈中产生磁场强度H亦从0逐渐增加，而线圈中的磁性材料由于磁场强度的变化，磁通密度(磁感应强度)在起始的一段增加的较慢，如图(4)中的oa段所示，随着外加磁场的增加，磁通密度B迅速上升，如图(4)中的ab段，这一部份是磁性材料的线性区域，B几乎随H成线性变化，当H增大到C后，即使H再增加，B也不增加了，这就叫磁性材料的饱和磁化，Hm叫饱和磁场强度，Bm叫饱和磁通密度。

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如果H到Hm后开始减小，磁性材料的B并不沿oabc下降，而是沿cd下降，B变化滞后于H的现象叫做磁滞。当H下降到0时，被磁化了的磁性材料的磁性并不消失，并留有一部份剩磁Br，它被称为剩磁通密度，简称剩磁通。剩磁通的概念能帮助我们了解很多磁记录中的物理过程。
如果H从0增加到一Hc再增加到一Hm等，B由Br减小到0再增加到一Bm，如此下去，H由一Hm变到0，又由0再增至Hm则B由一Bm变到一Br，又由一Br变到0，再上升到Bm，形成一个封闭的cdc`／d`c回线，称为磁滞回线。它是反映磁性材料基本磁性能的回线，用这回线可以确定材料的饱和磁通密度Bm、矫顽力Hc、剩磁通Br和铁损等。
给磁性物质一个H值的磁化强度，磁性体内就会产生一个对应的B值，当H值消失之后，留在磁体中的不是B值，而是所谓的Br值，换句话说，每给磁性材料加一个H值，就可以得到一个Br，不同的H就对应着不同的Br,由此我们可以得到一条H—Br的曲线，称为剩余磁化曲线，见图(5)A曲线，由图可见，H—Br曲线只有中间部分是线性的，H过小、过大，H—Br都呈非线性状。

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图(5)中波形B、C、M十N是分别采用无偏磁录音、直流偏磁录音、交间偏磁录音后在磁带上产生的剩磁波形，由图可见，无偏磁录音后失真太大；采用直流偏置录音后，失真问题得到改善；交流偏磁录音不但失真小，而且输出电平大，灵敏度高，信噪比也好，它是录音的最佳方式。
从上面的讨论可以看出，录音时采用偏磁的方式是为了避免失真而采用的一种手段。
(3)抹音磁头(又叫消音磁头，简称抹音头)。它的作用是把磁带上不用的信号抹掉，以便重新录制自己需要的节目。
抹音的基本原理是使磁带上的磁通不再变化或使磁带的剩磁通逐渐减小直至为0，从而达到消除旧信号产生声音的目的。目前用得较多的是直流抹音和交流抹音。
直流抹音方式：此方式是由偏滋电路给抹音磁头线圈中通过一定数量的直流电流，此电流在抹音磁头缝隙中产生的直流磁场—定要大于磁带的饱和磁场强度，当磁带某点逐渐移近抹音头时，该点的磁感应强度便逐渐增大到饱和。磁带的该点离开磁头以后，磁带上留下的是饱和剩磁，原有信号被淹没，放音时也就没有输出，达到了抹音目的。
交流抹音方式：这种方式是给抹音磁头线圈中通以较强的超音频电流，当磁带上一点逐渐靠近抹音磁头时，会受到逐渐增强的高频抹音磁场作用，磁滞回线逐渐增大，达到抹音头缝隙处时，受到抹音磁场作用最大，磁层饱和磁化，当这一点离开抹音磁头缝隙处时，因为抹音磁场逐渐减弱，磁滞回线减小，最后因抹音磁场强度对这点作用减小到0时，磁带上这一点便没有剩磁场了。
根据抹音方式的不同，抹音磁头也应选用对应的磁头。
(4)录音磁头。其作用是把录音放大器送来的信号电流，变成信号磁场，使磁带上的磁性层磁化，达到记录信号的目的。
(5)录音放大器。它的任务是把节目源(拾音器、电唱机、收音机检波输出)等来的电信号放大到足够大，以推动录音磁头达到适合录音的要求。
(6)放音磁头。任务是把磁带上的磁信号真实地还原成电信号。录音磁头与放音磁头其功能虽不相同，但结构、尺寸大致相似，现在大多数盒式录音机都是录音和放音兼用一个磁头，这就是我们通常所说的录、放磁头。
(7)放音放大器。它的任务是把放音磁头送来的微弱电信号放大到足够大的功率，以推动电声器件——扬声器或耳机发声。
(8)主导轴。在录放音过程中，磁带相对于磁头有时间、长度的变化，不管是放音或录音过程中，这个变化是匀速的，而且还应是一致的，这一任务就是由主导轴转动来完成的。
(9)压带轮。压带轮的任务是使磁带紧贴主导轴匀速运行。
三、机内的机械传动装置
机械传动装置俗称机芯。盒式录音机的机芯走带机构已国际标准化，以保证磁带的互换性，机芯的主要任务是输出一个动力，使磁带运行，因此机芯质量的优劣，直接决定了录音机性能的好坏。
(1)恒速传动原理。揿下放音功能键时，装有磁头、压带轮、消音头的滑板移向磁带，使磁头缝隙与磁带紧贴，压带轮把磁带也压在主导轴上，与此同时，电机转动，它的动力经皮带轮、橡皮传送带输出惯性很大的飞轮、主导轴与飞轮构成一个整体，最终主导轴通过摩擦力的作用驱使磁带运行。
电机、橡皮传送带、飞轴、主导轴压带轮是机芯的磁带恒速驱动机构。对它们精心选材、加工、装配都是为了使带速稳定，减小抖晃，因此对维修人员来说，对这几个部件的卸、装配都必须十分小心。
(2)快进。当揿下快进键时，装有磁头，压带轮的小滑板自动后退到原位，同时快进轮组中的一个橡皮轮靠在卷带轮上，另一个直接靠在飞轮上，飞轮带动快进轮组，以比录放音快20倍的速度收带。
(3)快倒。当揿下倒带键时，滑板复位，快进轮组一个靠着供带轮，另一个靠着飞轮，使供带轮以20倍于录、放音时的速度卷绕磁带。本主题由 酷音悦 于 1 16:08 移动

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