Устройство для магнитной записи звуковых сигналов

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для магнитной записи звуковых сигналов с целью повышения качества записи за счет снижения нелинейных искажений и расширения динамического диапазона. Устройство содержит между выходом корректирующего усилителя и вторым входом суммирующего формирователя тока записи первый ключ, управляющий вход которого одновременно присоединен к выходам второго и третьего ключей, первый и второй инверторы, а также пороговое устройство. Второй ключ сигнальным входом присоединен к выходу первого инвертора, а управляющим входом - к выходу порогового устройства, третий ключ сигнальным входом присоединен к выходу ультразвукового генератора прямоугольных импульсов, а управляющим входом - к выходу второго инвертора, вход первого инвертора соединен с выходом ультразвукового генератора прямоугольных импульсов, вход второго инвертора соединен с выходом порогового устройства, а вход порогового устройства соединен с выходом корректирующего устройства. 3 ил.

Изобретение относится к магнитной записи сигналов, а именно к магнитной звукозаписи.

Известно устройство для магнитной записи звуковых сигналов, содержащее соединенные последовательно корректирующий усилитель, суммирующий формирователь тока записи и записывающую магнитную головку, а также генератор высокочастотного подмагничивания, подключенный к дополнительному входу суммирующего формирователя тока записи (см. Курбатов Н.В., Яновский Е.Б. Справочник по магнитофонам. М.: Энергия, 1971). Недостаток этого устройства - низкое качество записи сигналов большого уровня, обусловленное малым динамическим диапазоном в области высших звуковых частот из-за возрастания размагничивающего действия магнитного поля записывающей головки на этих частотах при увеличении тока записи, а также увеличением нелинейных искажений на средних частотах из-за нелинейного характера начального участка зависимости остаточной намагниченности магнитной ленты от тока в магнитной головке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для магнитной записи звуковых сигналов, в котором в качестве генератора высокочастотного подмагничивания используется ультразвуковой генератор прямоугольных импульсов (см. Морозов И. Генератор стирания - подмагничивания на цифровых микросхемах. - Радио. 1984, N 6, с. 37).

Недостатком данного устройства также является низкое качество записи звуковых сигналов большого уровня.

Цель изобретения - повышение качества записи за счет расширения динамического диапазона и уменьшения нелинейных искажений.

Цель достигается тем, что устройство для магнитной записи звуковых сигналов, содержащее корректирующий усилитель, суммирующий формирователь тока записи, первый вход которого соединен с выходом ультразвукового генератора прямоугольных импульсов, а также записывающую магнитную головку, подключенную к выходу формирователя тока записи, снабжено первым ключом, включенным между выходом корректирующего усилителя и вторым входом суммирующего формирователя тока записи, вторым ключом, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, третьим ключом, сигнальный вход которого соединен с выходом ультразвукового генератора прямоугольных импульсов, а выход - с управляющим входом первого ключа, первым инвертором, подключенным входом к выходу ультразвукового генератора прямоугольных импульсов, а выходом - к сигнальному входу второго ключа, вторым инвертором, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, а также пороговым устройством, вход которого подключен к выходу корректирующего усилителя, а выход присоединен одновременно к управляющему входу второго ключа и входу второго инвертора.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит корректирующий усилитель 1, суммирующий формирователь 2 тока записи, первый вход которого соединен с выходом ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов, и записывающую магнитную головку 4, подключенную к выходу суммирующего формирователя 2 тока записи.

Устройство снабжено также первым ключом 5, включенным между выходом корректирующего усилителя 1 и вторым входом суммирующего формирователя 2 тока записи, вторым ключом 6, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа 5, третьим ключом 7, сигнальный вход которого соединен с выходом ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов, а выход - с управляющим входом первого ключа 5, первым инвертором 8, подключенным входом к выходу ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов, а выходом - к сигнальному входу второго ключа 6, вторым инвертором 9, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа 7, а также пороговым устройством 10, вход которого подключен к выходу корректирующего усилителя 1, а выход присоединен одновременно к управляющему входу второго ключа 6 и входу второго инвертора 9.

Магнитная запись звуковых сигналов посредством предложенного устройства осуществляется следующим образом.

Записываемый сигнал поступает на корректирующий усилитель 1, который осуществляет его усиление и необходимую частотную коррекцию. Выходной сигнал корректирующего усилителя 1 поступает на сигнальный вход первого ключа 5 и одновременно на вход порогового устройства 10, имеющего порог срабатывания, соответствующий нулевому уровню выходного сигнала корректирующего усилителя 1.

При положительных полуволнах выходного сигнала корректирующего усилителя 1 на выходе порогового устройства 10 формируется сигнал высокого уровня, а на выходе подключенного к нему второго инвертора 9 - сигнал низкого уровня. При этом второй ключ 6 открыт, а третий ключ 7, управляемый через второй инвертор 9, закрыт.

Выходной сигнал ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов, имеющий скважность, равную двум, поступает на первый инвертор 8 и после инвертирования через открытый второй ключ 6 поступает на управляющий вход первого ключа 5.

При отрицательных полуволнах выходного сигнала корректирующего усилителя 1 на выходе порогового устройства 10 формируется сигнал низкого уровня, а на выходе второго инвертора 9 - сигнал высокого уровня. При этом второй ключ 6 закрыт, третий ключ 7 открыт и выходной сигнал ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов поступает без инвертирования через открытый третий ключ 7 на управляющий вход первого ключа 5.

Таким образом, на управляющем входе первого ключа 5 формируется сигнал, который представляет собой прямоугольные импульсы, по частоте и длительности совпадающие с выходным сигналом ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов, причем находящиеся с ним в противофазе при положительных полуволнах одного сигнала корректирующего усилителя 1 и синфазные - при его отрицательных полуволнах.

На выходе первого ключа 5 формируется импульсный сигнал, являющийся результатом дискретизации выходного сигнала корректирующего усилителя 1 в соответствии с временными параметрами сигнала, поступающего на управляющий вход первого ключа 5.

Сигналы с выходов первого ключа 5 и ультразвукового генератора 3 прямоугольных импульсов поступают на синфазные суммирующие входы суммирующего фоpмирователя 2 тока записи, осуществляющего их сложение и преобразование результирующего сигнала в пропорциональный ему по амплитуде ток записи, который подается на записывающую магнитную головку 4.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы выходных сигналов отдельных блоков устройства, которые поясняют его работу. Нумерация диаграмм соответствует нумерации блоков в блок-схеме устройства, приведенной на фиг. 1.

Как видно из диаграмм, подаваемый записывающую магнитную головку суммарный ток имеет максимальную амплитуду при отсутствии записываемого сигнала. Это позволяет исключить возможность возрастания размагничивающего действия магнитного поля записывающей головки при записи высокочастотных звуковых сигналов большого уровня.

Таким образом, устройство обеспечивает повышение качества записи за счет расширения ее динамического диапазона в области высших звуковых частот.

Возможен вариант реализации устройства, в котором суммирующий формирователь 2 тока записи выполнен с противофазными суммирующими входами.

В этом случае работа устройства характеризуется временными диаграммами, представленными на фиг. 3 (нумерация диаграмм аналогична нумерации, приведенной на фиг. 2).

Как видно из диаграмм, в данном варианте выполнения устройства подаваемый на записывающую магнитную головку 4 суммарный ток имеет при отсутствии записываемого сигнала минимальную амплитуду. Это позволяет исключить при записи возможность снижения тока в записывающей магнитной головке до величин, соответствующих начальному нелинейному участку зависимости остаточной намагниченности магнитной ленты от тока в магнитной головке.

Устройство обеспечивает повышение качества записи сигналов большого уровня за счет уменьшения нелинейных искажений на средних частотах.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее корректирующий усилитель, суммирующий формирователь тока записи, выходом соединенный с записывающей магнитной головкой, а первым входом с выходом ультразвукового генератора прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что в него введены три ключа, два инвертирующих усилителя и пороговое устройство, вход которого объединен с входом первого ключа и соединен с выходом корректирующего усилителя, а выход соединен с управляющим входом второго ключа и через первый инвертирующий усилитель - с управляющим входом третьего ключа, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа и выходом второго ключа, с входом которого через второй инвертирующий усилитель соединен выход ультразвукового генератора прямоугольных импульсов и вход третьего ключа, выход первого ключа соединен с вторым входом суммирующего формирователя тока записи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3