第三章 盒式磁带录放机座与收录机汇总.docx

1、第三章 盒式磁带录放机座与收录机汇总【课题】第三章盒式磁带录放机（座）与收录机第一节磁记录的基本原理一、磁记录的基本工作原理新授课【教学目标】1知识目标：了解磁性材料、软磁性材料和硬磁性材料的定义，理解软磁性材料和硬磁性材料在磁记录中的应用原则，熟悉电-磁信号转换和磁-电信号转换的原理，掌握磁头记录原理和磁头重放原理。2能力目标：掌握磁头记录原理和磁头重放原理。3情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度，锻炼实际分析能力。【教学重点】软磁性材料和硬磁性材料在磁记录中的应用原则。磁头记录原理和磁头重放原理。【教学难点】磁头记录原理和磁头重放原理。【教学方法】读书指导法、分析法、演

2、示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】第一节磁记录的基本原理一、磁记录的基本工作原理1磁性材料（1）磁化：某些物质在外界磁场作用下，能够暂时或永久地保持比较明显磁性，这种现象称作磁化。（2）磁性材料：这些被磁化的物质称为磁性材料（3）磁滞回线（B - H曲线）：表示磁性材料在磁化过程中，磁感应强度B与磁场强度H之间关系的一种曲线。（4）磁化曲线：外加磁场H由零逐渐增加，磁性材料的B开始增加较慢，随之急速增加，当H增加到一定程度时B不再增加，称作磁化达到饱和，对应点Bm为饱和点，Oabc即为磁化曲线。 （5）剩磁（Br）：饱和后，H逐渐减小，B也随之减小，沿cd曲线下降。当H

3、减小到零时，B不为零，而保留一定值Br。（6）矫顽力（-Hc）：加上一个与原来方向相反的磁场，使剩磁为零，当沿磁化曲线d到达B = 0时，H = -Hc，。（7）磁滞回线：H继续向反向磁场增加，在f点达到反向饱和态；当反向磁场减弱，H为零时，B =-Br为反向剩磁；当H值再正向增加，B也随之减小，沿g曲线下降。在Hc点时B = 0，也称Hc为矫顽力；H值继续加，B沿hc曲线返回，形成闭合曲线。（8）磁性材料的分类软磁性材料软磁性材料的磁化曲线和磁滞回线。B随H的变化较为明显。常见的软磁性材料有硅钢、铁镍合金、坡莫合金等。电机、变压器和录放机磁头中的铁心都是软磁性材料。硬磁性材料硬磁性材料的磁化

4、曲线和磁滞回线。B随H的变化不太明显。常见的硬磁性材料有钢、氧化铁等。永久磁铁和磁带都是硬磁性材料。2录、放音的基本原理（1）录音过程 电磁信号转换将一块初始B为零的硬磁性材料放到通有音频信号电流的线圈中，磁性材料被磁化，B明显增加，取出后，成为具有一定剩磁的磁铁。磁头记录原理通过磁头对磁带的磁化来完成对声音记录的过程。记录原理：音频电流通入磁头线圈中，将在其缝隙处形成漏磁场，使与磁头缝隙处的磁带被磁化，磁带以一定的匀速v相对磁头运动，被磁化的磁性层离开磁头缝隙后，就会留下与磁头所产生磁场相一致的剩磁，将音频电信号以剩磁的形式保留在磁带上。（2）放音过程 磁电信号的转换磁性材料放进线圈时，在线

5、圈中产生感应电流，其电流的大小和方向与磁性材料的剩磁大小与方向一致。磁头重放原理放音时，磁带上某段小磁铁的磁场被磁头线圈切割，线圈两端产生感应电动势，线圈中产生随磁场的强弱而变化的感应电流，电流经放大后，送至喇叭还原出声音。板书第一节磁记录的基本原理一、磁记录的基本工作原理1磁性材料2录、放音的基本原理二、偏磁录音原理新授课【教学目标】1知识目标：了解无偏磁录音非线性失真产生的原因，直流偏磁与交流偏磁的特点，熟悉并掌握偏磁录音原理和方法。2能力目标：理解偏磁录音的意义，掌握偏磁录音原理和方法。3情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度，锻炼实际分析能力。【教学重点】直流偏磁与交

6、流偏磁原理和方法【教学难点】交流偏磁原理【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】第一节磁记录的基本原理二、偏磁录音原理1无偏磁录音的非线性失真磁化曲线的初始部分是非线性的，磁带的磁感应强度B发生畸变，使记录下的磁迹波形严重失真。导致重放磁头感应的信号电压产生同样的失真。2偏磁录音方法针对无偏磁录音的非线性失真，人们采取了在磁性录音信号之外，再给录音磁头线圈加一个合适的附加电流，使磁头工作缝隙处产生一个附加磁场，并作用到从缝隙通过的磁带上，从而使磁带磁性工作点能移至B-H曲线的线性部分，以减小失真。这种方法称作偏磁，常用的偏磁方法有直流偏磁与交

7、流偏磁。（1）直流偏磁在录音磁头的线圈中加入一个大小适当的直流电流，使其产生一个固定的磁场，与信号电流的磁场叠加后，送到录音磁头线圈，使电磁转换工作在磁化曲线的线性区域，避开了初始磁线的弯曲部分。这种使磁场偏置的直流电流为偏磁电流。在录音磁头线圈中另加一个适当的直流电流，使它产生磁场强度H1，而H1对应的磁感应强度正好处在磁化曲线的直线段中央A处，于是线圈中的音频信号电流将使磁带以H为中心磁化，产生的剩磁不再有失真（图中、）o它与电子电路中给晶体管加适当偏压，使晶体管工作点处于特性曲线性部分，以克服失真的方法相似。直流偏磁方法简单，但在录音时会产生噪声，并且剩磁曲线的线性区范围小，通常用在普及

8、型录放机中。（2）交流偏磁在录音磁头的线圈中，除了加有录音音频电流外，还加有一个超音频交流偏磁电流，这个偏磁电流信号频率比录音信号频率大5倍以上，一般为50200kHz，它的幅度比录音信号大2 3 倍左右。音频电流与超音频偏磁电流叠加后在磁头产生的总磁场波形,其包络为音频信号波形。经磁带录音后的剩磁情况如图。可见,剩磁曲线起始部分的非线性段已为固定的超音频偏磁所克服。这是由于录音信号叠加在超音频信号上,即超音频的包络是按录音信号而变化的。虽然磁带超音频剩磁的波形是失真的,但由于欲记录的信号仅仅为剩磁的包络,避开了起始弯曲部分,始终处在剩磁曲线的线性部分。因为交流偏磁没有恒定磁场,所以放音时的背

9、景噪声是很小的。交流偏磁与直流偏磁相比,突出的优点是灵敏度高、动态范围大、噪声小。因此,适用于较高档录放机中。它的缺点是电路较为复杂,并且要求交流偏磁振荡频率、波形及幅度要适中。板书第一节磁记录的基本原理二、偏磁录音原理1无偏磁录音的非线性失真2偏磁录音方法三、抹音原理四、录、放音中的损耗及频率补偿新授课【教学目标】1知识目标：了解直流抹音、交流抹音的优缺点，录、放音中的各种损耗产生的原因，理解抹音和频率补偿的基本原理，熟悉并掌握标准录、放音频率补偿特性及实际意义。2能力目标：了解交、直流抹音的优缺点及方法，理解频率补偿意义，掌握频率补偿的方法。3情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨

10、的科学态度，锻炼实际分析能力。【教学重点】抹音原理，频率补偿的原理及方法。【教学难点】交流抹音，频率补偿网络的工作原理。【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】三、抹音原理重新录音时,必须将磁带上原来的剩磁消去,这就是抹音,也称作消音。抹音的方法有两种,一种是直流抹音,另一种是交流抹音。1. 直流抹音如图所示，抹音头流过的是直流电流，产生的是一固定方向（单）向的强磁场，当磁带经过抹音头时，抹音头所产生的磁场足以使磁带上所有剩磁都达到饱和，结果抹去以剩磁强弱和极性不同来体现信号的磁化状态，达到抹音目的。在实际应用中，也有用永久磁铁实现上述过程的

11、。直流抹音电路简单，成本较低，但由于磁带上留有剩磁，所以噪声与失真较大，适用于一般低档录放机。2.交流抹音抹音头流过的是超音频(几十几百kHz)等幅交流电流，产生的是较强的交变磁场。磁带通过抹音头时，不论原来的剩磁怎样，各段先受到渐强的超音频磁反复磁化达到饱和点A处。随着磁带渐渐远离抹音头，交变磁场逐渐减小，磁带的剩磁也逐渐小，并且沿着一个逐渐缩小的磁滞回线变化。最后收缩至零。交流抹音可以使磁带剩磁基本为零，故不会产生噪声，失真小，被广泛应用。它的缺点是电路较复杂。四、录、放音中的损耗及频率补偿频率响应特性简称频响，表示一个电子设备的增益（或衰减）随频率而变化的特性。表示这种特性的曲线称作频率

12、特性曲线（或频响曲线）。录放机的理想综合频率特性曲线，应该在整个通频带内近似为平直线，如图所示。1.录、放音中的各种损耗(1)微分效应放音时，由电磁感应定律可知，感应电动势e和磁通的变化率成正比，即由于磁通的变化率与记录信号的频率成正比，其结果使放音磁头的输出随信号频率的升高而增加，形成图中的a直线情况，这种现象称作“微分效应”。结果把磁带上本来平直的磁信号曲线变换成了中、低频衰减的电信号曲线。为此，录放机放音时，应该在电路中采取一定措施，补偿微分损耗。(2)高频损耗高频损耗是指在高频信号状态时，由于铁磁材料、磁头结构、磁头与磁带的接触关系等原因，使录、放音输出图中b线所示。录放机中，高频损耗

13、主要表现为下述几种形式：铁心损耗指录、放音过程中磁头铁心所存在的磁滞损耗与涡流损耗。录音去磁损耗是指录音时，若信号频率较高,使已录下的剩磁被反转磁场磁化，部分剩磁被抵消。自去磁损耗是指录音时，磁带上记录下的一段段小剩磁体，在磁带内部又感应出反向磁场，使总剩磁下降。高频信号的自去磁损耗较大。间隔损耗录音时由于磁带与磁头之间接触不紧密、有间隔,结果使录音、放音磁场受到衰减而引起损耗。频率越高，损耗越大。缝隙损耗缝隙损耗如图所示，当磁带上记录信号波长短到可以与放音磁头缝隙相比拟时，同一瞬间在放音磁头缝隙间所拾取的剩磁通方向有正有负，出现互相抵消的情况，导致损耗增加。当工作缝隙宽度等于波长整数倍时，损

14、耗最大。磁头方位角损耗录、放磁头缝隙若不与磁带运动方向成一直角，而存在一定方位角；或者录、放不用同一磁头,有不同方位角，都相当于加大了放音磁头的缝隙，因此，使高频损耗加大。从上述可知，录音时铁心损耗、去磁损耗、自去磁损耗、间隔损耗比较明显；放音时微分效应、缝隙损耗、方位角损耗比较明显。为了使录放机的频率特性与理想频率特性一致，在录音和放音时需采取一定的频率补偿措施，以弥补高频或中、低频的损耗，即频率补偿。2.频率补偿（1）频率补偿的必要性与特点必要性录放机理想的录放音（双称全通道）综合频率响应曲线应当比较平坦。实际上，由于微分效应，以及录、放音过程中的各种高频损耗，使录放机所得到的录、放输出特

15、性如图中实线所示情况。该曲线中，在中低频段内，输出电压随频率升高而成正比增大，而曲线在中高频段开始下降。为了能使全通道的频率特性曲线保持平坦，就需要进行频率补偿。从图所示的不加补偿时的频率特性可知，欲得到与输入信号同样平坦的幅频特性输出，则录放音放大器综合频响就不应该做成平坦的，而必须是实线的镜像，即该图中阴影部分表示的那样，放大器相应提升各对应频率，这样才能保证录、放音时全通道的综合频率响应特性平坦，得到较好的录、放音效果。补偿特点由于录音磁带的固有噪声主要表现为高频成分，而放音放大器是由放音磁头从磁带上拾取信号后进行放大的。因此，为了降低噪声，放音放大器在进行频率补偿时，主要补偿中、低频的微分损耗，而尽量不去补偿高频成分。a线为补偿前的录、放音综合特性曲线，c线为放音补偿特性曲线。另外，考虑到放音磁头的各种高频损耗，应当使放音补偿曲线c在高频端有所回升。在录音放大电路中主要对高频信号进行频率补偿，其补偿曲线图中b线所示。考虑到放音补