超音频振荡源在模拟录音中的重要作用

红灯记

玩模拟录音的开友和卡友们，最注重的机器磁头、磁带等，的确这两样是能录好信号的硬件基础，虽然有时候咱们也多强调偏磁的重要性，但是多数卡友和开友也只限于调调偏磁的电压（电流）而已，这样问题就来了，两台同样的机器，磁头相差无几，磁带是一样的，偏磁电压（电流）也接近了，可是录放效果却不一样甚至相差甚远呢？这个原因是多方面的，其中重要的一点就是就是偏磁信号的质量问题，下面咱们较详细的、通俗的认识一下偏磁信号：

在磁性记录的早期，曾经采用过无偏磁记录的方式。由于信号工作在剩磁特性曲线的非线性工作区域所以失真很大。后来，人们开始采用直流偏磁，虽然记录的质量有了很大程度的提高，但是记录的信号动态范围很窄，磁带的本地噪声很大。后期的模拟录音机技术几乎都采用了交流超声频偏磁进行录音。一般在进行模拟录音前，首先要对磁带进行消音处理。

    通过实践人们发现，消磁信号的频率至少应该是音频最高频率的5倍以上，以20K为人们听觉上限来算，消音频率至少在100K,因此多数录音机采用100K以上的120k、140、150k、…甚至达到200k，当然也有采用低于100k比如90k的，这是低端设备采用的。我们先看看超声频消磁的原理：当超声频交流信号加入到消音磁头（抹音磁头）的线圈上时，在消磁磁头的缝隙处就会有交变的磁场产生。该磁场的水平分量（沿着磁带运行的方向）是关于磁缝隙中线对称的，并且在中线处最强，两边逐渐减弱；而垂直分量则在磁头缝隙的几何宽度处最大，在缝隙的中心和缝隙的有效宽度的边缘处强度为零，并且磁头缝隙两边的垂直磁场强度的方向是相反的。下图是超声频消磁信号在消磁磁头的缝隙处产生的外溢磁场和其水平分量以及垂直分量的分布图，前者是外溢磁场，后者是外溢磁场的水平分量（实线）和垂直分量（虚线）。只有外溢磁场的水平分量才对沿着磁带运行方向的磁带的磁极有磁化作用

由于消磁磁头的缝隙较宽，所以超声频消磁信号产生的交变磁场的水平分量在磁带单位面积通过磁头缝隙期间要变化多次，理论上讲越多次越好（这也就是为什么偏磁频率越高越好），这时磁带单位面积受到如下图所示的磁头缝隙间分布的水平分量磁场的作用

( x. ], p& A' y# d' Q9 R. ^5 M由于消磁磁头的缝隙较宽，所以超声频消磁信号产生的交变磁场的水平分量在磁带单位面积通过磁头缝隙期间要变化多次，理论上讲越多次越好（这也就是为什么偏磁频率越高越好），这时磁带单位面积受到如下图所示的磁头缝隙间分布的水平分量磁场的作用
当单位面积的磁带达到消磁磁头的缝隙的中线前，磁场的水平分量是沿着走带方向逐渐加强。只要超声频电流的幅度足够大，所以在水平分量的作用下，磁极被磁化到饱和状态；当单位面积的磁带从磁头缝隙的中缝往后运动时，磁场的水平分量逐渐减少，单位面积磁带会在这样的交变磁场的作用下，由饱和状态变成剩磁为零的状态，从而完成超声频消磁的全过程。从上述简述消磁原理不难看出，为了达到良好地消磁效果，必须对消磁电流达到如下的要求：首先消磁电流的幅度要足够大，使得单位面积内带有任何剩磁的磁极都能被磁化到饱和状态：其次是该信号的频率要足够的高，使得单位面积的磁带经过磁带通过消磁缝隙时，超声频消磁电流产生的交变磁场次数足够多；再有就是超声频电流的不行要严格的对称，使磁滞辉县对原点尽可能的近似的对称，最后回到原点，使剩磁变为零。
匀速运动的磁带经过消磁后，便进入录音磁头磁缝隙产生的外溢磁场中，由于录音磁头线圈通过的录音电流为超声频偏磁电流与记录的音频信号的电流之和，录音信号是非对称，其不对成性由录音信号的内容决定，，另外我们加到录音头的偏磁限号的电流流强度并不是很大，要求是使录制的最大磁场强度小于磁带磁极的饱和强度。这样当单位面积的磁带经过录音头时，便受到有录音电流产生的不对称外溢磁场的作用，当磁带离开录音头时，就在磁带上留下了对应声音信号的剩磁。录音后磁带以同样的速度离开录音头走向放音头，磁带上的剩磁产生的绝大多数磁力线经过放音头的缝隙而闭合并在放音头的线圈上感应出对应于剩磁通的变化量的音频信号。
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大致了解这个原理后，我们的问题来了，是什么问题呢？
$ Y% l5 d, d7 |我们选择录音机的时候，超音频信号的参数也是我们必须考虑的，因为录音机要用这超音频信号做抹音消磁信号和录音偏磁信号，如果电路设计得合理，那么在录音前我们可以将磁带消磁干净，剩磁几乎为零，为下一步录音打下扎实的基础。良好地消磁效果是录音优质的前提，试想想，如果我们没有把磁带消磁好，还有剩磁，那么势必会影响对音频信号的记录，特别是对高频微弱信号的记录，我们知道音乐信号里，高频信号直接反映音频的细节部分，缺少了它音乐就不丰富了，清晰度欠缺了，颗粒感和定位感没了，这样录出来的效果就显灰朦；同样，如果加在录音磁头上的偏磁信号强度不够，波形不规范不对称，同样会影响偏磁效果，影响录音质量。
在这里笔者结合自己的经验提醒大家，检修调试你的爱机的时候，一定要检查你的超音频振荡单元电路的好坏，最好要用示波器仔细产看其输出波形，是否均匀对称。一些开友仅仅是用毫伏表（更有甚者是用低频万用表）来调整、检测幅度值，这样做不够全面，有时候我们把幅值调好了，殊不知你的振荡电路输出的波形或许失真了，这样能出好的效果吗？
下面是A80R的超声频分配框图和具体电路：


1 L; y4 h" }; i9 s下面两张图是A80UV型的超音频框图和偏磁振荡源驱动电路


1 X0 v; L  F2 y9 |, T下图是STUDER A710卡座的超音频振荡电路：
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38°发烧友

专业文章{:4_213:}

闲鱼翻身

这也太专业了！似懂非懂啊。。。{:4_224:}

hifier

学习了

lygljd

好文!学习了.

www123

好知识,赞

龙舌兰

学习学习{:4_232:}

木又

{:4_213:}看了略懂，建议卢工写些开盘机的原理的文章。

woshou

太好了学习了谢谢

雪山狐

专业的好文章.学习了

明主任

似懂非懂也要学习.