第六章 音頻錄放技術

第一節 磁帶錄、放音原理

磁帶錄音機是以磁性記錄的方式記錄、重放音頻信號的設備，其主要過程是電―一磁轉換，即代表聲音的電信號(音頻信號)轉換成磁帶上的磁信號的記錄過程，以及把磁帶上的磁信號還原成音頻電信號的重放過程。記錄磁信號的載體磁帶是由帶基及敷涂在上的磁性物質構成的。

由前述可知，人們可利用磁性材料的磁滯特性來實現對音頻信號的記錄，這只要使涂有硬磁性材料的載體(如磁帶)在通過磁頭所產生的交變信號磁場中作等速運動時，載體便會沿運動方向相應地磁化，聲音信息也就以剩磁的方式保留在載體上。或者說，以時間分布的音頻信號將轉換成按空間分布的信息而被貯存起來，從而完成音頻信號的記錄。

但是，從磁滯回線中我們知道：鐵磁物質在磁場中初始磁化時，由于磁場的大小與磁帶上的剩磁通量之間因磁疇的慣性而呈現非線性關系，這就會導致在記錄過程中剩磁信號產生嚴重的非線性失真。為了改善這種畸變帶來的不良影響，在信號記錄時，應給錄音磁頭加上一個偏磁電流，稱為偏磁記錄。

通常有兩種偏磁方法;直流偏磁和交流偏磁(超音頻偏磁).

1. 直流偏磁

給錄音磁頭加上一個固定的直流偏置電流,則在磁頭縫隙處將產生一個大小和方向固定的磁場,這樣就使得音頻電流通過磁頭時避開曲線起始的彎曲部分.

由于直流偏磁磁化的結果,也會導致磁帶上的磁粉顆粒剩磁通的不均勻性,這些被恒定磁場磁化后的剩磁的不勻在放聲過程中就呈現出不規則的噪聲,通常被稱為本底噪聲.

直流偏磁由于上述的缺點,已基本被淘汰,而在現代錄音技術中廣為采用的是交流偏磁法.

2.交流偏磁

交流偏磁是采用超音頻信號進行的偏磁.它是將音頻信號電流與超音頻電流疊加后同時送給是錄音磁頭.通常超音頻信號頻率為40～120kHz

最佳偏磁應選在輔出信號最大,非線性失真最小,噪聲最低,頻率特性最好的工作點上.但遺憾的是以上這四個"最"佳值井不完全吻合.所以.在選取最佳偏磁時,只能兼顧.并以非線性失真為主要立足點.

另外還應注意,磁記錄載體――磁帶上不同磁粉材料具有不同的最佳偏磁值.錄音機上的磁帶選擇鍵就是為了在使用不同的磁帶時應選擇不同的偏磁.

一般,主要還是著眼于降低噪聲而采用較大的偏磁.但是,某些對高音頻段有特定要求的錄音機就必須減小偏磁,當然,不可避免地它以降低噪聲指標為代價.

錄放過程中的損失

記錄過程中的損失

(1)自去磁損失

(2)錄音去磁損失

(3)磁性層厚度損失

重放過程中的損失

(1)工作縫隙損失

(2)間隙損失

(3)方位損失

當帶速一定時,錄音信號的工作頻率越高,在磁帶上記錄的波長就越短。