www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2018

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

Комментарии к статье Комментарии к статье

В первой части статьи рассмотрены конструкции ферритовых магнитных головок, выпускаемых в СНГ серийно: указаны их параметры, отмечены особенности применения. В последующих частях описана технология изготовления головок, приведены дополнительные методики измерения параметров головок и рекомендации по регулировке магнитофонов с такими головками. Эти сведения будут полезны радиолюбителям и специалистам, занимающимся ремонтом и конструированием аппаратуры магнитной записи звука.

Эпоха доминирования кассетных магнитофонов, вероятно, подходит к концу. Однако учитывая экономические соображения и наличие у населения огромного количества фонограмм на компакт-кассетах, можно предположить, что в нашей стране она продлится и, по крайней мере, еще 15-20 лет кассетные магнитофоны будут служить своим владельцам.

На страницах "Радио" уже появлялись публикации, посвященные магнитным головкам (МГ) для звукозаписи [1, 2]. И все же информации, в частности о ферритовых МГ, к сожалению, явно недостаточно. За последние десять лет можно припомнить лишь несколько материалов о ферритовых головках, появившихся в [3,4,5]. Более того, в некоторых материалах [1,2] были допущены неточности, приводящие к серьезным проблемам при их использовании.

Автор попытался дать более полную информацию о ферритовых МГ, выпускаемых в настоящее время, и рассказать об особенностях их применения в кассетных магнитофонах.

Как под общим названием "металлические" МГ подразумеваются головки из разных материалов (пермаллой, сендаст, аморфные сплавы), так и под названием "ферритовые" (или "стеклоферритовые") МГ имеются в виду головки из разных материалов с различной технологией изготовления, что существенно влияет на их параметры и эксплуатационные свойства. Для отечественных МГ информация о материалах и технологии изготовления заключена в двузначном числе - номере модификации - после точки в условном обозначении МГ. Определенным технологиям и материалам соответствуют конкретные области номеров модификаций; это было стандартизовано еще в 70-х годах и, за редким исключением, действует сейчас (табл. 1), Зарубежные фирмы маркируют головки по самым разным (зачастую закрытым) внутрифирменным стандартам, поэтому необходимую информацию из обозначения зарубежной МГ извлечь практически нельзя.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Самое очевидное достоинство ферритовых МГ - их долговечность - определяется материалом рабочей поверхности. Различают ферриты поликристаллической и монокристаллической структуры. Поликристаллические ферриты, применяемые для изготовления МГ, получают либо по технологии горячего прессования - горячепрессованные ферриты (ГПФ), либо по технологии изостатического прессования (ИПФ) или "Oxostat". При изостатическом прессовании сжатие пресс-порошка происходит равномерно со всех сторон, при горячем же прессовании - только в одном направлении. В результате пористость ГПФ марки 10000 МТ-1 не превышает 0,5 %, а феррита марки 10000 МТ-2 (ИПФ) - не более 0,1%, Широко применяемый для изготовления стирающих головок прессованный (на стадии формовки) феррит М1500НМЗ ([1]) имеет пористость до 5 % и более. Пористость материала определяет не только износ самой МГ. но, что важнее, и износ рабочего слоя магнитной ленты (МЛ). Рабочая поверхность стирающих головок (для таких магнитофонов, как "Ор-бита-205") из обычного феррита с пористостью до 20 % представляет собой, по сути, "терку*, нещадно обдирающую рабочий слой МЛ (вспомните горки порошка на лентопротяжном механизме). Только в МГ типа 6С24.710 применен ИПФ, обеспечивающий малый износ МЛ (в [1) неточно указано, что материал получен горячим прессованием).

Монокристаллические ферриты (МКФ) получают, используя технологию выращивания искусственных рубинов и сапфиров по методам Вернейля, Чохральского или Бриджмана. Первые два метода более производительные, но кристаллы получаются менее качественные, поэтому чаще применяют метод Бриджмана [6, 7]. Выращивание кристалла (так называемой "були") весом 8 кг вместе с охлаждением занимает около 20 дней. Монокристалл является анизотропным материалом и при изготовлении МГ требует ориентации по кристаллографическим осям.

Характер износа рабочей поверхности из ГПФ или ИПФ и монокристалла весьма различен. На рабочую поверхность головки воздействуют абразивность МЛ, адгезия (прилипание) к МЛ, тепловое и элекростаическое воздействие фрикционного происхождения (особенно в аппаратах скоростной перезаписи), а также удары от микровключений в рабочем слое МЛ (характерно для отечественных и изношенных зарубежных МЛ). Если пермаллоевые головки, как наиболее мягкие, отказыеают вследствие изменения формы рабочей поверхности ("пропиливаются"), сендастооые - от потери линейности кромок, заволакивания зазора под действием адгезии (рис. 1), то головки из ГПФ (в большей степени) или из ИПФ (в меньшей степени) изнашиваются за счет эрозии, выкрашивания зерен поликристалла. Размер зерен в ГПФ - 15..,30 мкм, в ИПФ - 10...15 мкм. Эрозия происходит от воздействия электростатических сил, температурных микронапряжений и ударов микровключений по наиболее слабым участкам - границам зерен. На рабочем зазоре образуется "рытвина" шириной 10. .30 мкм. Единичные выкрашивания быстро переходят в массовые, и головка отказывает. При глубине зазора 60...80 мкм восстановление таких головок затруднено. Кроме того, края "рытвин" царапают рабочий слой ленты, приводя к увеличению уровень шумов.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

В отличие от головок на основе ГПФ и ИПФ износ головок из МКФ носит преимущественно абразивный характер, эрозия (т.е. вырыв частичек материала) практически не наблюдается. Вначале происходит износ более мягкого стекла, заполняющего зазор, образовавшаяся лунка обнажает кромки зазора, затем - "завал" кромок, приводящие к постепенному расширению эффективной ширины зазора. Важно, что головка на основе МКФ сохраняет поверхность магнитных лент зеркальной даже тогда, когда сама головка сильно изношена.

Кстати, последствия умеренного износа головок из МКФ легко устраняются без снятия с магнитофона путем прогона полировальной ленты (электрокорунд с зерном 10 мкм), нарезанной по ширине 3,81 или 6,3 мм. Такая лента выпускается многими заводами (в С.-Петербурге - ЛОМО, завод "Магнетон"). Время прогона - 1...2 мин. При полировке снимается слой толщиной всего 2...4 мкм, что полностью восстанавливает параметры МГ (при полировке через каждые 30 с проводится контроль АЧХ до полного ее восстановления). Благодаря этому МГ из МКФ можно изготавливать с глубиной зазора всего 40...60 мкм. После прогона полировальной ленты имеет смысл несколько часов погонять магнитофон на малоценной ленте с повышенной абразивностью (Sound Breeze или ТАСМА МК 60-7) для финишной доводки поверхности.

Хорошо известно, что при работе магнитофона по 2 ч в день пермаллоевые головки отказывают через 1,5...2 года, сен-дастовые - через 2...2,5 года, МГ из ГПФ или ИПФ - через 2...4 года. Для сравнения: МГ из МКФ служат 6... 10 лет, и притом легко восстанавливаются. В аппаратах скоростной перезаписи срок службы уменьшается пропорционально увеличению скорости и ежедневной наработки, кроме МГ из ГПФ или ИПФ, которые отказывают быстрее (особенно головки записи). Неожиданная особенность: головки из МКФ с лентой МЭК II (СгОг) обычно работают дольше, чем с лентой МЭК I (y-Fе2О3). На рис. 2 показан характер разрушения зазора образца головки ЗД24.712 из ГПФ 10000 МТ-1 после 1000 ч наработки, а на рис. 3 - зазор головки 6В24.710 из МКФ после 5000 ч наработки. Рядом (снизу) виден изъеденный эрозией межканальный экран из ГПФ.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Электромагнитные параметры головок приведены в табл. 2. По головкам ЗД24.012 (ПО ЭВТ, г. Пенза) и 6А24.510 и 6В24.510 (г. Ереван) даны паспортные данные, по остальным - реальные, измеренные на большом количестве головок. Приведены условия измерения в соответствии с [8]. Коэффициент шунтирования Кш характеризует потери в магнитной головке и рассчитывается по формуле

где Е - электродвижущая сила (ЭДС) реальной головки, мВ; Енд - ЭДС головки без потерь, мВ.

В общем случае

Енд = 2п· f ·Ф0·h ·W· 103.

где f - частота измерения, Гц;

Ф0 - эффективное значение магнитного потока короткого замыкания на 1 м ширины дорожки по [9], Вб/м;

h - ширина дорожки, м;

W - число витков.

Подставляя значения, получаем для кассетных магнитофонов при f=315 Гц, Ф0 = 250 нВб/м, h = 0,6 мм, W = 1000 витков

Eнд = 2,97 · 10-4 В; а для катушечных магнитофонов при h = 0,94 мм

Eнд = 4,6 · 5-10-4B.

Амплитудно-частотная характеристика воспроизведения (АЧХВ) головки без потерь, Dpнд дБ, рассчитывается по формуле

Dpнд = 20lg(fизм Jf) + Nизм

где fизм - номинальная частота измерения АЧХВ, Гц (верхняя частота);

f - опорная частота, равная 315 Гц;

Nизм - относительный уровень записи на номинальной частоте измерения по [9]. дБ.

В табл. 2 не приведены данные по стирающим головкам (ГС). Это связано с тем, что параметры ГС для катушечных магнитофонов приведены в [1], а отечественные ГС для кассетных магнитофонов не представляют интереса, поскольку изготавливаются из прессованного феррита и нещадно обдирают ленту. Кроме того, эти головки не работают с лентой МЭК IV ("Metal"). Качественное размагничивание таких лент - тема отдельной статьи.

Есть особый класс стирающих головок, применяемых в дешевых зарубежных аппаратах, - головки на постоянном магните. Сердечник из высококоэрцетивного феррита намагничивают по специальному закону, получая знакопеременное спадающее магнитное поле. Число полюсов от трех до десяти и более. Качество стирания невысокое: повышенные шумы и нелинейные искажения. У нас такие головки используются в магнитофонах "Электроника-402С", "Электроника 331С" и их модификоциях (производство в г. Зеленограде и г. Воронеже).

Что же касается головок для записи и воспроизведения, то завод "Магнетон" (г. С.-Петербург) выпускал их с магнитопроводом как из ГПФ или ИПФ, присваивая им индекс "П", так и из МКФ с индексом "М". С середины 80-х годов по результатам испытаний головки выпускаются только из МКФ. ПО ЭВТ (г. Пенза) выпускало головки из ГПФ 10000 МТ-1 (феррит производства завода "Магнетон"). Ереванский завод выпускает головки из ГПФ собственного изготовления. Ферритовые головки, поступающие на наш рынок из-за рубежа, практически все, даже считающиеся высококлассными (Hitachi, Sony, JVC), изготовлены из ГПФ или, в лучшем случае, из ИПФ.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Ферритовые головки (табл. 2) изготавливаются по двум конструктивным схемам (рис. 4,5): с "П"-образным и с линейным замыкателями. Первая конструкция имеет больший объем перемагничиваемого материала, чго приводит к повышенной нелинейности воспроизведения сигналов с малым уровнем записи ("ферритовому звуку"), но зато позволяет разместить обмотку с большим числом витков. Применяется в головках для катушечных магнитофонов.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Вторая же конструкция (рис 5) обеспечивает хорошую линейность при воспроизведении, но число витков при этом ограничено размерами окна под обмотку и внешними габаритами МГ.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Одно время считалось, что при такой конструктивной схеме невозможно получение приемлемой величины ЭДС МГ. Однако проведенный автором детальный расчет магнитной цепи по уточненной методике выявил область конструктивных параметров, в которой МГ по такой схеме конкурентоспособны. Это позволило впервые создать ферритовые МГ для кассетных магнитофонов, отличающиеся отсутствием "ферритового звука" при воспроизведении.

Технология изготовления кассетной двухканальной головки в общем виде сводится к следующему: - на полублоки (рис. 6) напыляют так называемые ограничители нормированной толщины в зависимости от требуемой ширины рабочего зазора.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Далее полублоки спаивают стеклом. В щель, образованную ограничителями, стекло затекает капиллярно. Затем из спаянной заготовки вырезают блоки размерами 1,55 мм (ширина двух каналов), на каждом блоке прорезают паз под межканальный экран (рис. 7), вклеивают межканальный экран и сошлифовывают перемычку (рис. 8, 9).

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Закончив склейку элементов, образующих рабочую поверхность, заготовку шлифуют по радиусу (рис. 10), при этом выдерживают глубину зазора 40...60 мкм. После разбраковки полюсные наконечники со сформированным зазором готовы к сборке.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Достоинство такой трудоемкой технологии состоит в том, что параллельность и соосность зазоров блока стереоголовок обеспечивается автоматически.

Более простой способ - "поэлементная" сборка: головки каналов, экран и остальные элементы изготавливают отдельно, а затем "стопкой" либо склеивают, либо спаивают стеклом. Но такая простота, как говорится, "выходит боком": соблюсти соосность и параллельность зазоров практически невозможно. По этой технологии производились головки в Пензенском ПО ЭВТ, в частности ЗД24.012.

Основные области применения головок из МКФ:

  • аппараты для скоростной перезаписи, работающие на скоростях выше номинальной. Токи подмагничивания, в зависимости от скорости, имеют частоту от 200кГц до 2МГц;
  • высококачественные бытовые магнитофоны, рассчитанные на долгий срок службы и стабильно высокое качество работы;
  • магнитофоны среднего класса (1-2-й групп сложности), которые за счет применения таких головок не только выигрывают в долговечности, но также улучшают качество звучания [3].

Конечно, возможны и крайности: установка головки ЗД24.751 в магнитофонную панель весьма низкого класса (в магнитоле "Мелодия-106") вместо МГ типа BRG ЗД24.М (Венгрия) совершенно преобразило звучание (как говорят, "не узнать!").

Необходимо также учитывать, что головки, приведенные в табл. 2, не пишут на МЛ M3KIV ("Metal").

При подсчете затрат можно принять, что одна головка из МКФ по долговечности эквивалентна трем из сендаста (срок ограничен полным износом магнитофона). Если покупать на заводе, то стоимость одной головки типа ЗД24.750 колеблется от 20 до 24 рублей в зависимости, где покупать - в отделе сбыта завода "Магнетон" или в магазине завода. На рынке к этому прибавляется "накрутка" дилеров.

При настройке магнитофонов с ферритовой головкой проявляются особенности, связанные со свойствами применяемого материала: так, ток подмагничивания в 2...2,5 раза меньше, чем у металлических головок, а высокая добротность приводит к резкому влиянию резонансных явлений на процесс настройки. Параметры ферритов, применяемых для изготовления МГ, приведены в табл. 3. Для сравнения даны параметры некоторых магнитных сплавов (по другим материалам см. также в [10, 11]).

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Перед установкой МГ желательно определить ее индуктивность Lмг, собственную емкость Смг и добротность Qмг. Раньше завод-изготовитель в паспорте на МГ давал индивидуальные значения Lмг, ЭДС, а также токов записи и подмагничивания. Теперь в паспорте приводятся лишь неоправданно расширенные пределы их значений, что при существенной стоимости головок вызывает только недоумение. Если значения токов можно усредненно взять из табл. 2, то индуктивность требуется определить поточнее. Можно рекомендовать следующую методику измерения Lмг, Смг. Схема измерения приведена на рис. 11.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Индуктивность магнитной головки Lмг образует колебательный контур с суммарной емкостью Смг+Спар+Сдоп, где Смг - собственная емкость головки Спар - емкость монтажа; Сдоп - дополнительная емкость. Для измерения желательно иметь 4 - 5 номиналов Сдоп от 5 до 80 пф, известных с точностью не хуже 5%, это непосредственно влияет на точность измерения. Допуск на R1 и R2, входная емкость и входное сопротивление милливольтметра некритичны. Подключение к МГ лучше всего производить с помощью гнезд от подходящего малогабаритного разъема (например, от РГ35-ЗМ и т. п.). Провод подключения к МГ и выводы R1, Сдоп должны иметь минимальную длину для уменьшения Спар.

Требуемая погрешность установки частоты генератора составляет 1...2%, выходное напряжение в диапазоне 20...200 кГц - не менее 3 В. Необходимая чувствительность милливольтметра - 3 мВ.

Подключая по очереди конденсаторы Сдоп разных номиналов, начиная с малых значений, отсчитывают резонансную частоту контура по минимальному показанию милливольтметра при изменении частоты генератора. Преобразуя известную формулу, получаем

CΣ=(2,53/Lмг)x104/f2peз. где СΣ - суммарная емкость, пФ;

Lмг - индуктивность, Гн (для ферритовых головок в данном диапазоне частот величина практически постоянная); fpeз - резонансная частота, кГц.

Отсюда следует, что между CΣ и 1/f2peз имеется линейная зависимость, по которой можно определить Смг. Делается это следующим образом [12]:

  • для каждого использованного номинала С подсчитывается величина 104/f2peз (см. пример в табл. 4);
  • строится график (рис. 12), где по оси абсцисс откладываются значения Сдоп, а по оси ординат - 104/f2peз.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

По полученным точкам проводится прямая до пересечения с осью абсцисс. Точка пересечения и дает значение (Смг+Спар). При длине соединений между R1, Сдоп и МГ меньше 2 см емкость Спар может быть принята равной 2пФ. В приведенном примере (Смг+Cпар)=13 пФ. Отсюда находим

Lмг = 2,53/(Смг+ Спар) х 04/f2peз. = 2,53/13x0,485 = 0,0944 Гн;

Смг=13-2 = 11пФ.

Измеренные значения Смг для разных экземпляров головок типа ЗД24.750 - ЗД24.752 лежат в пределах 7...20 пФ. Эта емкость отличается для разных каналов и изменяется в зависимости от подключения общего провода к одному либо к другому выводу МГ

Для металлических головок этот метод определения собственной емкости и индуктивности оказывается непригоден из-за их низкой добротности и, как следствие, сильной частотной зависимости индуктивности.

Точное измерение Qмг в любительских условиях затруднено. В общем случае добротность контура Q определяют по резонансной кривой (см. [12]):

Q=fрез/(fмакс - fмин)

где f - частота резонанса, кГц; fмин и fмакс - частоты, при которых напряжение на контуре падает до уровня 0,707Uмакс, кГц.

Точность измерения зависит от степени шунтирования контура входными сопротивлениями измерительных приборов, точности отсчета 0,707Uмакс и частот fрез fмин и fмакс. Для измерений с погрешностью до 5% при Q =20...40 необходимо, чтобы сопротивление шунтирования было не менее 10 МОм, а величины fpeз, fмин, fмакс 0,707Uмакс измерялись с погрешностью не более 0,2%. По схеме рис. 11 сопротивление шунтирования примерно равно R1, что дает уменьшение Q на 50...70 %.

Использование полевых транзисторов, имеющих большое входное сопротивление, заставляет принимать меры по защите от статического электричества (статический потенциал напряжения на руках оператора относительно земли может достигать 20 кВ!).

В практической работе можно ориентироваться на данные измерений, приведенные в табл. 5.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Измерения проводились как в диапазоне верхних звуковых частот, так и в диапазоне частот тока подмагничивания. Погрешность измерений - около 5%. При измерениях использовались конденсаторы с малыми потерями, а Смг и Cпар были приняты с большим допущением равными 15 и 6 пФ соответственно. Это допущение и набегающая при вычислениях погрешность дали разброс значений индуктивности Lмг, которые рассчитывались по формуле, приведенной ранее. Резонансное сопротивление параллельного колебательного контура Rpeз и активное сопротивление потерь Rs рассчитывались по формулам [12]:

где Rрез - резонансное сопротивление, МОм; Lмг - индуктивность головки, Гн; СΣ- суммарная емкость, пФ; Rs - активное сопротивление потерь, Ом. Для желающих разобраться детальнее рекомендуем [13].

Анализ полученных данных показывает следующее: добротность уменьшается при более широком зазоре МГ и при увеличении СΣ, оставаясь очень высокой (десятки единиц) в области верхних звуковых частот. На частотах тока подмагничивания добротность ферритовых головок также довольно большая (на металлической МГ меньше единицы, замерить не удается). При этом Rpeз таково, что в случае совпадения частоты fpeз с частотой тока подмагничивания в режиме записи выставить номинальные токи подмагничивания при обычной схеме их подачи становится невозможным (получается "перебор"). Rs ферритовых МГ значительно меньше, чем у металлических МГ, например типа ЗД24.211 ("Маяк"), особенно на средних и высших частотах (200 Ом против 3...5 кОм!). Этим объясняется существенно меньший уровень тепловых шумов у ферритовых головок.

Перед тем, как перейти к конкретным вопросам оптимизации параметров и регулировки магнитофонов с ферритовыми головками, необходимо напомнить некоторые термины и положения, принятые в технике магнитной записи звука. Опорная частота, принятая 315 Гц (раньше, до 01.07.88 г. , номинальная частота - 400 Гц), позволяет сравнивать результаты измерений [8]. На этой частоте измеряется ЭДС головок при воспроизведении, АЧХ также измеряется по отношению к этой частоте. Для этого применяется сигнало-грамма, записанная в соответствии с рекомендациями Международной Электротехнической Комиссии (МЭК). АЧХ магнитного потока короткого замыкания этой сигналограммы N, дБ, рассчитывается по формуле [14]:

где f - частота, Гц;

τ1, τ2 - постоянные времени, с. Относительный уровень записи магнитного потока короткого замыкания рассчитывается как разница между N(f) и N(315 Гц), где 315 Гц - опорная частота. Численные значения относительного уровня записи приведены в [9]. По этим значениям рассчитывается 0Рид головки без потерь. В табл. 6 приведены расчетные значения относительного уровня записи (опорная частота 315 Гц, τ2 = 3180 мкс, τ1 = 70 и 120 мкс).

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Частотная коррекция канала воспроизведения, т. е. тракта головка- усилитель воспроизведения (УВ), должна обеспечить выполнение требований к неравномерности АЧХ в заданном диапазоне частот. Таким образом, стандартизация зависимости АЧХ N(f), предложенная Хеегардом в пятидесятых годах, приводит к стандартизации АЧХ канала воспроизведения. Выбор распределения предыскажений между каналами записи и воспроизведения сделан, как сказано в [15], "исходя из частотной характеристики остаточного магнитного потока записанной фонограммы, которую можно получить при существующих лентах и разумной величине предыскажений в усилителе записи". С одной стороны, это позволяет обмениваться записями, но с другой - сдерживает разработку и применение новых, "нестандартных" магнитных лент. Причины выбора конкретных значений τ1 и τ2 мы здесь рассматривать не будем.

В табл. 6 приведены значения Dрид АЧХ головки без потерь, а на рис. 13 показан ее вид вместе с АЧХ головок типов ЗД24.752 (τ1 = 120 мкс), ЗД24.751 и ЗД24.750 (τ1 = 70 мкс).

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Высокая чистота рабочей поверхности головок позволяет получить малые контактные потери. Кстати, благодаря "скользкости" поверхности МГ, они практически не загрязняются и не требуют частой чистки. Высокие магнитные свойства монокристаллического феррита обеспечивают ничтожно малые потери на токи Фуко и перемагничивание материала. Тем не менее ход реальных волновых характеристик отличается некоторым "уплощением" вершины и более пологим спадом в области высоких частот. Это можно было бы объяснить клиновидностью зазора, как показано в [16], но измерения ширины зазора этого не выявили (в пределах точности измерения). Наиболее вероятное объяснение этого - изменение магнитной проницаемости материала в зоне зазора из-за диффузии стекла в сердечник (что можно представить параллельной работой нескольких зазоров разной ширины). АЧХ в области нижних частот лежит примерно на 1 дБ выше Dрид и на рис. 13 не детализирована.

Структурная схема канала воспроизведения показана на рис. 14.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Усилитель воспроизведения имеет АЧХ, обратную АЧХ идеальной головки Dрид (см. рис. 13), а коррекция АЧХ на верхних звуковых частотах обычно осуществляется за счет резонанса последовательного контура, образованного индуктивностью Lмг и суммарной емкостью, состоящей из Смг, емкости монтажа Спар. входной емкости усилителя Свх и дополнительной емкости Сдоп. Напряжение на суммарной емкости, т.е. на входе УВ, для такого контура на частоте резонанса увеличивается в Q раз, где Q - добротность контура. Подъем АЧХ на частоте резонанса от уровня сигнала без учета резонанса равен 20lgQ, дБ. Из-за шунтирующего действия Rвх и Rш добротность уменьшается. Влияние Rвх без учета потерь в суммарной емкости с достаточной точностью можно оценить по формуле

Qш=Q·Rвх/(Rрез+Rвх)

где Q - исходная добротность МГ (см. табл. 5);

Rвх - входное сопротивление УВ, кОм;

Rрез - резонансное сопротивление (см. табл. 5), кОм;

Qш - добротность шунтированного контура.

Так, при Q = 15, Rрез = 150 кОм, Rвх = = 100 кОм получаем Qш = 6, т. е. подъем АЧХ на 15,6 дБ. При Rвх = 1000 кОм, Qш = 13 (подъем АЧХ на 22,3 дБ). Благодаря высокому качеству поверхности МГ из МКФ реально требуемый подъем АЧХ состааляет всего от 6 до 10 дБ, что соответствует Qш= 2...3. Рассчитать приблизительную величину Rш, необходимую для получения желаемой добротности, можно по формуле

1/Rш=(Q-Qш)/(QшRрез)-1/Rвх,

где Rш - шунтирующее сопротивление, кОм;

Qш - требуемая добротность шунтированного контура;

Rрез - сопротивление по табл. 5, кОм;

Rвх - входное сопротивление усилителя, кОм;

Так, для Qш = 3 (подъем АЧХ не более 10 дБ) при Q = 15, Rрез = 150 кОм, Rвх = = 100 кОм, Rш = 60 кОм; для Rвх = = 1000 кОм - Rш = 39 кОм.

Можно выделить две задачи, при решении которых целесообразно использование ферритовых МГ:

  • замена изношенной МГ на имеющемся аппарате;
  • разработка канала воспроизведения с целью максимальной реализации возможностей ферритовых МГ, а именно - достижение малого уровня шума (благодаря малому Rs, см. табл. 5), хорошей линейности при воспроизведении, широкой полосы воспроизводимых частот и хороших импульсных характеристик.

Последняя задача сводится к разработке "совместимого" усилителя воспроизведения, имеющего собственные шумы не хуже -65...-70 дБ и низкие интермодуляционные искажения. УВ должен устойчиво работать с высокодобротными МГ (большинство существующих УВ возбуждаются при отсутствии Rш). Добавочно накладывается требование возможности работы на удвоенной скорости для перезаписи. Это требует изменения величины суммарной емкости с 1300...630 пФ при Lмг= 100 мГн (верхняя частота 14...20 кГц) на 320... 160 пФ (верхняя частота на удвоенной скорости 28...40 кГц). Если Смг= 11 пФ, Спар= 20...40 пФ, то при большой входной емкости УВ получение хорошего качества на удвоенной скорости становится невозможным. Изменение суммарной емкости достигается двумя способами:

  • переключением конденсатора С доп;
  • электронным регулированием Свх. Подробное описание вариантов электронного регулирования Свх и анализ влияния динамической емкости даны в [17], но предложенный там вариант УВ имеет уровень шумов -58 дБ, что явно недостаточно. Гораздо лучшие параметры имеет усилитель на полевых транзисторах с p-n переходом, описанный в [5]. Возможно, параллельное включение N однотипных малошумящих полевых транзисторов, при котором ЭДС собственных шумов уменьшается в √N раз, позволяет разработать "совместимый" УВ для кассетного магнитофона с уровнем шума ниже -70 дБ (головки из МКФ это позволяют). Но вопрос использования удвоенной скорости остается открытым - велика динамическая входная емкость.

Определим верхнюю частоту fвepx для разных типов выпускаемых ферритовых МГ, исходя из требования необходимой неравномерности АЧХ канала воспроизведения. Типовые АЧХ каналов воспроизведения для трех типов МГ без учета коррекции на верхних частотах показаны на рис. 15.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Эти АЧХ получены по данным для МГ ЗД24.750 - ЗД24.752 (см. рис. 13). Накладывая на эти кривые при разных спадах АЧХ резонансные кривые входного контура, можно убедиться, что приемлемая неравномерность суммарной АЧХ получается, если за fвepx принять частоту, на которой спад АЧХ без коррекции не превышает -10 дБ. Для 3Д24.752fвepx = 14...16 кГц, для ЗД24.751 fвepx = 16...18 кГц, а для ЗД24.750 fвepx = 18...20 кГц. На рис.15 приведены резонансные кривые от уровня -10 дБ на частоте 20 кГц при Qш, равной 10, 3 и 2, а также вид суммарной АЧХ канала воспроизведения. Как видно, оптимальная коррекция верхних частот для МГ ЗД24.750 происходит при величине Qш между 2 и З.

Поэтому при установке ферритовой МГ в магнитофон, если в УВ есть регулировка коррекции верхних частот (кроме формирования стандартных постоянных времени τ1 и τ2), и/или цепи положительной обратной связи для увеличения добротности входного контура [17] нужно вывести их регулировки на минимум. После этого параллельно МГ надо подключить в качестве Rш малогабаритный подстроечный резистор с номиналом в пределах 80...100 кОм, установив его максимальное значение и отключив имеющийся в УВ шунтирующий резистор.

При установке МГ, кроме обычно проверяемых наклона (азимута), центровки и "кивка" головки, необходимо проверять глубину вхождения МГ в кассету. Из-за чрезмерного прижима ленты к рабочей поверхности, кроме повышенного износа МГ, возникают и фрикционные "свисты", особенно если рабочая поверхность загрязнена следами клея от липкой ленты, которой приклеиваются ракорды.

Проверку удобнее всвго проводить с помощью кассеты, в верхней крышке которой сделан вырез в том месте, где головка входит в кассету. Зона контакта рабочей поверхности с магнитной лентой должна лежать в пределах 3,5...4,5 мм симметрично по отношению к зазору.

Если при включении аппарата УВ возбуждается, необходимо уменьшить величину Rш до исчезновения возбуждения.

Верхняя частота берется либо равной fBepx конкретного типа МГ, либо занижается, если магнитофон не обеспечивает необходимой стабильности азимута движения магнитной ленты или УВ имеет ограничение по верхней частоте. Настройка входного контура на эту частоту производится подбором Сдоп. Ввиду высокой износостойкости головок из МКФ (износ 3 мкм за 1000 ч) подстройки в пpo-цессе эксплуатации не требуется. Частота резонанса определяется по максимуму выходного сигнала УВ при подаче магнитного поля сигнала в зазор МГ с помощью катушки на рамке-формирователе по [9]. Каркас такой рамки имеет размеры 8x75x3 мм, число витков - 20±5 проводом ПЭВ 0,2. Сигнал с генератора подается через ограничительный резистор 100 Ом. Этот способ не требует нежелательных паек на платах магнитофона. Магнитное поле в зазор можно также подавать с помощью гибкого проводника, наклеенного на рабочую поверхность МГ в области зазора (клеить удобно спирторастворимым клеем типа БФ-6).

Наиболее удобно настройку на fвepx и АЧХ канала воспроизведения производить с помощью сигналограммы измерительных лент типа ЗЛИТ1.4.4-120 [9], состоящей из пачек частотных посылок. Частота повторения пачек 18 Гц, длительность одной частотной посылки не менее 3 мс, пауза между посылками 1 мс, максимальная частота 14 кГц. Частота резонанса определяется с помощью осциллографа по максимальной амплитуде соответствующей частотной посылки. Если же fвepx больше 14 кГц, либо такой измерительной ленты нет, то ее можно сформировать с помощью персонального компьютера. В память записывается ряд необходимых посылок, которые записываются на кассету с помощью хорошо настроенного магнитофона, имеющего достаточный частотный диапазон. Длительность посылок и частота повторения такие же, как у ЗЛИТ.Ч.4-120. Число частотных посылок - до 10. При частоте дискретизации 44 кГц может быть получена максимальная частота до 20 кГц, при частоте дискретизации 54 кГц - до 24...25 кГц. Подойдет также лента типа ЗЛИМ.УНЧК.4 производства АО "Магнолия" (около $8...10), на которой есть все необходимые сигналы (для проверки АЧХ, детонации, номинального уровня, баланса и т.д.).

После настройки входного контура на fвepхн выставляют номинальный уровень на линейном выходе и соответствующие показания индикаторов в режиме воспроизведения. Для этого необходима измерительная лента с сигналограммой опорной частоты номинального уровня. Регулировку линейности АЧХ производят подстроенным резистором Rш, который затем заменяют на постоянный. При использовании самодельной измерительной ленты для регулировки АЧХ необходимо следить за тем, чтобы уровень записи был на уровне -20 дБ. Для этого при записи на эталонном магнитофоне входное напряжение уменьшают в 10 раз по отношению к номинальному. При достаточном опыте регулировку АЧХ допустимо выполнить и без измерительной ленты по схеме на рис. 16, выставляя подъем верхних частот равным спаду типовых АЧХ (см. рис. 15). Вполне удовлетворительно можно подстроить АЧХ, установив Rш с сопротивлением, рассчитанным по данным табл. 5 для Qш = 2 при известном RBX. Настройка "на слух" с использованием музыкальных фонограмм, как правило, дает отрицательные результаты из-за маскировки самых высокочастотных сигналов среднечастотными и разницы в качестве и спектральном балансе записей. В то же время RBX легко удается измерить, например, компенсационным методом.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

Оценка нелинейности канала воспроизведения обычно требуется при разработке УВ или при сравнении МГ из разных материалов. Если такая потребность возникнет, рекомендуется проводить оценку нелинейности методом разностного тона Twin-Ton-Test [18]. При этом на вход подают два испытательных сигнала одинаковой амплитуды с отношением частот 1:1,06. Если амплитуда продуктов их интермодуляции составляют 4,7% от амплитуды испытательных сигналов, то это соответствует коэффициенту К3 = 3% для одного из испытательных сигналов.

Для получения хорошего звука, как это давно обосновано за рубежом и наконец-то признано и у нас [19], необходимо добиваться получения коэффициента интермодуляционных искажений Ки меньше 0,003%. На практике качественную оценку Ки проводят, подавая магнитное поле испытательных сигналов в зазор МГ, как было описано ранее. Частоту сигналов при этом удобно выбирать от fвepx до fвepx/2 с разностью между ними в 0,5...1 кГц. Амплитуду сигналов увеличивают от нуля до номинального уровня на линейном выходе УВ. Если при акустическом прослушивании такой комбинации, лучше на высококачественные головные телефоны, начинает прослушиваться разностный тон, это означает, что Ки становится больше 0,003% [18; 19]. Для более точной оценки Ки необходим анализатор спектра.

Как уже отмечалось, благодаря минимальному объему перемагничиваемого материала, нормированию коэрцитивной силы Нс и хорошим высокочастотным свойствам материала, кассетные головки из МКФ имеют достаточно низкую нелинейность при воспроизведении: меньшую, чвм у сендастовых головок и сравнимую с лучшими пермаллоевыми головками. Однако при записи на МЛ типа IV МЭК наблюдаются явления, связанные с насыщением кромок рабочего зазора. Результаты исследования такого эффекта приведены в [20], где показано, что увеличение поля в зазоре HG (в эрстедах, Э) свыше значения, соответствующего половине величины индукции насыщения Внас (в гауссах, Гс), приводит к насыщению кромок рабочего зазора. Как следствие, расширяется зона записи, увеличиваются потери и возрастают нелинейные искажения. Там же приводится эмпирическая формула для определения необходимого поля в зазоре HG (Э) при ширине зазора g (мкм), требуемой для записи с предельным уровнем сигнала с длиной волны λ (мкм) на носитель с коэрцитивной силой Нс (Э):

HG = (1,7/g0,33 + 0,8Vg0,78 ) х Hс.

В [20] также показано, что эта величина близка к оптимальной напряженности поля подмагничивания для записи с высокочастотным подмагнич иван и ем.

Коэрцитивная сила Нс различных типов МЛ лежит в пределах [18]:

  • 24...28 кА/м (300...350 Э) для МЛ типа I (Fe2О3);
  • 35...40 кА/м (440...500 Э) для МЛ типа II (СrО2 и его заменители);
  • 80...120 кА/м (1000...1500 Э) для МЛ типа IV (Metal).

Отсюда необходимое поле в зазоре HG (Э):

  • для МЛ типа I при fверх= 14 кГц (λ = 4,76 см/с (104/14000 Гц = 3,4 мкм) д = 1,8 мкм, НG = 940...1100Э;
  • для МЛ типа II при fверх, = 16 кГц (λ = 3,0 мкм), g = 1,5 мкм, HG = 1400... 1620 Э;
  • для МЛ типа IV при fверх = 20 кГц (λ = 2,38 мкм), g = 1,0 мкм, HG = 3600... 5400 Э.

Для работы с МЛ типа I необходим материал с Внас > 2900 Гс (0,29 Тл):

  • с МЛ типа II - с Внас = 3250 Гс (0,33 Тл);
  • с МЛ типа IV - с Внас = 7200... 10800 Гс (0,72... 1,08 Тл).

Сравнивая полученные значения для Внас с данными табл. 3, можно сделать вывод, что не только ферритовые МГ, но и металлические МГ не гарантируют записи без чрезмерных искажений на все имеющиеся МЛ типа IV Сообщение о разработке МЛ для звукозаписи с Нс = 160 кА/м (2000 Э) в [18] увеличивает требование к Внас материала до Внас > 1,4 Тл.

Существует конструкция ферритовой МГ, в которой для защиты кромок зазора от насыщения на внутренние стенки зазора нанесен слой металлического сплава с Вмакс > 1,4 Тл толщиной 2...10 мкм. Это так называемые "MIG" головки ("Metal-ln-Gap" - метал в зазоре) [21; 22]. Такие головки довольно широко применяют в видеотехнике, но для целей звукозаписи наша (да и зарубежная) промышленность их практически не выпускает, вероятно, из-за ограниченного распространения лент типа IV (повышенная стоимость, а главное - отсутствие аппаратов, реализующих их достоинства).

Для серийно выпускаемой МГ типа ЗД24.750 с g = 1 мкм при записи сигнала с fвepx = 20 кГц на МЛ типа II необходим материал сердечника в зоне зазора с Вмакс > 0,36 Тл, что выполнено с достаточным запасом (по табл. 3 у МКФ Вмакс = 0,43...0,5 Тл). Поэтому утверждение, что "ферритовые головки...дают наибольший уровень нелинейных искажений (в режиме записи)" [2], применительно к головкам из МКФ представляется некорректным. Непосредственные измерения показывают обратное.

И наконец, о настройке усилителя записи при установке ферритовых МГ. При настройке канала записи в первую очередь необходимо убедиться, что частота подмагничивания fподм меньше резонансной частоты fpeз контура, образованного индуктивностью МГ Lмг и суммарной емкостью СΣ состоящей из собственной емкости МГ, выходных емкостей генератора и усилителя (фильтр-пробки) и емкости монтажа. Желательно, чтобы fподм < 0.8 fpeз или, по данным табл. 5, fподм < 84...96 кГц. Если емкость Смг была измерена, как рассмотрено ранее, то можно получить более точное ограничение по величине fподм. При fподм = fpeз контур LмгCΣ работает как фильтр-резонатор, при этом любое температурное изменение величин Lмг и СΣ приводит к изменению тока подмагничивания, а его величина оказывается сильно завышенной. Если fподм>fpeз, то ток подмагничивания шунтируется CΣ и, если он регулируется не резисторами, а подстроечными конденсаторами, может резко возрасти нагрузка на генератор.

Из-за малых потерь подмагничивания для ферритовых МГ оптимальный ток оказывается в 2...3 раза меньшим, чем у металлических головок (при прочих равных условиях). Ток записи меньше, но незначительно. Это приводит к тому, что штатных регулировок для установки (уменьшения) тока подмагничивания не хватает, приходится либо вводить в разрыв цепи тока дополнительное сопротивление 50...200 кОм, либо, если позволяет уровень стирания, уменьшать напряжение питания генератора (что хуже). Если ток подмагничивания подается через разделительную емкость, то уменьшать ее не следует (лучше поставить последовательный резистор), чтобы не попасть еще и в последовательный резонанс этой емкости и индуктивности головки.

Особенно внимательно надо относиться к этому при установке записывающих МГ ЗА24.751 и ЗА44.171 на аппараты скоростной перезаписи. Если частота fподм более 200 кГц для ЗА24.751 и выше 500 кГц для ЗА44.171, регулировка тока подмагничивания может оказаться невозможной из-за резонансных явлений. При настройке тока подмагничивания для МГ типа ЗА44.171 из-за проникания подмагничивания с соседнего канала иногда не хватает регулировок, уменьшающих ток подмагничивания (на частоте 500 кГц уровень проникания у этой МГ -30 дБ). С прониканием можно бороться, зашунтировав канал, где сказывается это явление, резистором 10 кОм.

Перед установкой оптимального тока подмагничивания целесообразно выбрать основной тип МЛ, с которой предполагается работать.

Выбор проводится обычно по соотношению "цена-качество". Как правило, у каждого пользователя имеется апробированный, "привычный" тип МЛ, но при установке новой долговечной МГ можно использовать и другие типы, ориентируясь по данным [23, 24, 25]. По опыту неплохие результаты, особенно в отношении частотных характеристик, искажений и "прозрачности" звучания, показывают ленты, производимые не очень известной у нас корейской фирмой Sunkuong Magnetics Corp. (торговая марка SKC).

Как уже отмечалось, раньше в индивидуальном паспорте на МГ приводились значения токов записи и подмагничивания, полученные для типовых МЛ - R723DG (МЭК I) и S4592A (МЭК II). По этим данным путем пересчета [23, 24] можно было определить токи для выбранного типа МЛ. Сейчас этих данных нет. Настройка оптимального тока Iподм начинается с определения зоны регулирования и, при необходимости, установки дополнительного сопротивления. Для этого, уменьшая Iподм, находят точку в которой сигнал частотой 6,3 кГц записывается с максимальным уровнем. Затем, увеличивая этот ток, уменьшают уровень на 1...3 дБ. Оптимальный ток устанавливают либо по минимальным шумам выбранного типа МЛ, либо по минимальным нелинейным искажениям при записи тона частотой 315 Гц. Эти значения обычно близки. Окончательная настройка зависит от возможностей магнитофона. Если УВ (при τ1 = 120 мкс) имеет шумы хуже -54...-57 дБ (увы, таких УВ немало), то настройка на минимум шумов МЛ затруднена.

Настройку на минимум искажений можно производить без селективного вольтметра, используя способ, описанный в [18]. Нелинейные искажения определяются по отклонению передаточной характеристики при записи сигнала опорной частоты от прямой линии (в логарифмическом масштабе в дБ). Отклонение на 0,5 дБ соответствует 3 % нелинейных искажений (рис. 17). Этот способ в [18] описан для катушечных магнитофонов, для кассетных магнитофонов требуется проверка точности получаемых результатов. Вообще говоря, опытный настройщик замечает искажения 3 % и более по искажению формы синусоиды.

Ферритовые магнитные головки для звукозаписи и особенности их применения

После установки токов подмагничивания необходимо проверить линейность АЧХ во всем диапазоне частот. Возможно, потребуется уменьшение коррекции верхних частот в УЗ. Установка "нуля" индикаторов записи на номинальный уровень проводится, как обычно, после калибровки УВ по измерительной ленте или же исходя из перегрузочной способности МЛ (и УЗ) по компромиссу между шумами и искажениями.

Данная статья посвящена только серийным головкам, поэтому влияние таких конструктивных параметров, как ширина зазора, наличие заднего зазора и т. п., на качество записи здесь не рассматривалось.

В заключение одно предупреждение: из-за хороших высокочастотных и диэлектрических свойств материала ферритовые головки чувствительны к высокочастотным помехам от радиостанций, от искрения коллектора двигателя, а также от двигателей с импульсным управлением. Это требует тщательной развязки цепей их питания, в том числе и общего провода. Иногда для уменьшения помехи требуется поворот коллекторных двигателей вокруг оси (что обычно предусмотрено в конструкции магнитофонов), а когда это не помогает, приходится устанавливать медный высокочастотный экран под посадочной площадкой МГ. Если позволяет конструкция, нелишне экранировать и кассетоприемник.

Литература

  1. Полов Ю. Магнитные головки катушечных магнитофонов. - Радио, I989, № 12, с. 34
  2. Сухое Н. Магнитные головки для кассетных магнитофонов, - Радио, 1995, №5, с. 15 - 17.
  3. Мелешкин Н. Замена магнитной головки. - Радио, 1988. № 10, с. 36.
  4. Колотило Д. Восстановление магнитных головок. - Радио. 1988, № 11, с. 38.
  5. Федичкин С. Полевой транзистор во входном каскаде малошумящего УЗЧ. - Радио, 1988. № 10. с. 30.
  6. Смит Г. Драгоценные камни. - М.: Мир, 1984. с. 186-195.
  7. Лодиз Р., Паркор Р. Рост монокристаллов - М.:Мир. 1974.
  8. Головки магнитные для звукозаписи. Общие технические условия. ГОСТ 19775-81. - М.: Госкомстандарт.
  9. Ленты магнитные измерительные лабораторные и технологические для бытовых и автомобильных магнитофонов. Общие технические условия. ОСТ4.306.002-86. - М.: ВНИИ.
  10. Терещук Р., Терещук К., Седов С. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя. - Киев.: Наукова думка, 1982, с. 28 - 30,33 - 37
  11. Крюкова В., Лукьянова Н., Павлов Е. Состояние и перспективы развития магнитных головок из металлических сплавов. Обзоры по электронной технике. Серия 6, "Материалы". Вып. 4 (961). - М.: ЦНИИ "Электроника", 1983.
  12. Кронегер О. Сборник формул для радиолюбителя. - М.: Энергия, 1964, с. 44 - 53.
  13. Асеев Б. Основы радиотехники. - М.: Связьиздат, 1947, с. 71 - 74.
  14. Магнитофоны бытовые. Общие технические условия. ГОСТ 24863-87. - М.Госкомиздат, с. 6.
  15. Корольков В., Лишин Л. Электрические схемы магнитофонов. - М.: Энергия, 1967, с. 42, 43.
  16. Парфентьев А., Пуссэт Л. Физические основы магнитной записи звука. - М.: Госиздат технико-теоретической литературы, 1957, с. 177- 179.
  17. ---
  18. Василевский Ю. Носители магнитной записи. - М.. Искусство, 1989, с. 200-215,231.
  19. Костин В. Психоакустические критерии качества звучания и выбор параметров УМЗЧ. - Радио, 1987, № 12, с. 40-43.
  20. Джефферс Ф. Магнитные головки для записи информации с высокой плотностью. - ТИИЭР, 1986, т. 74, № 11, с. 78-97.
  21. Jeffers F. J. et al. A "MIG" - type head for magnetic recording. - IEEE Transactions on Magnetic, 1982. v MAG-18, №6, p. 1146-1148.
  22. Analysis of Metal-in-Gap Heads. - IEEE Transactions on Magnetic, 1984, v. MAC-20, № 5, p. 872, 873.
  23. Карнаухов Е. Аудиокассеты. - Радио, 1995. №8, с. 51,52.
  24. Сухов Н. 66 компакт-кассет на рынке СНГ. - Радио, 1993, № 10, с. 10-15.
  25. Кассеты для магнитной записи звука. Радио, 1991, № 4, с. 82, 83.

Автор: В.Сачковский, г.Санкт-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радиосхема (годовые архивы)

журналы Я - электрик (годовые архивы)

книга Фазовое управление от магнитной ленты. Шадрин В.Н., 1964

книга Новое в ламповых радиовещательных приемниках. Флейшер С.М., 1961

статья Не я первый, не я последний

статья Стереофонический супергетеродинный приемник

справочник Сервисные меню зарубежных телевизоров. Книга №3

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]



Комментарии к статье:

Владимир
Отлично! Многое пригодилось!