录音机的基本结构和工作原理

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1、录音机的基本结构和工作原理　　磁带录音机主要用于声音的记录和重放。常用的磁带录音机有盘式和盒式两种。盒式录音机以其录音、放音操作简便、价格便宜、性能优良等特点，在教育领域得到广泛的应用。盒式录音机按其功能可分为单放机、录放机、收录机、立体声收录机以及录音卡座等。　　1.录音机基本结构　　录音机一般由磁头、机械传动(称为”机芯”)和电路三部分组成。录音机的磁头分为录音磁头、放音磁头和抹音磁头三种，普及型录音机常把录音磁头和放音磁头并成一个录放磁头。机械传动部分由驱动机构、制动机构和各种功能操作机构组成。电路部分由录、放音放大器、超音频振荡

2、器和一些特殊功能电路组成。录音机的基本组成如图所示。　　　　2.录音机的工作原理　　(1)录放原理　　磁带录音机的录音和放音是一个电-磁的转换过程。录音时，音频电信号经放大后送入磁头线圈，就会在磁头铁芯中产生交变的磁通，在磁头的工作缝隙处形成随音频而变化的磁场，当磁带紧贴着通过磁头缝隙时，磁力线穿过磁带上的磁性层，将它磁化，从而便留下了剩磁，随着磁带的恒速移动，就在磁带上留下了极性和强弱随音频信号变化的连续性剩磁磁迹，使声信号以剩磁的形式记录下来，如图（a）所示。放音时，当录有磁迹的磁带以与录音时相同的速度通过磁头的工作缝隙时，由于磁头

3、铁芯的导磁率比空气高得多，磁带上的剩磁磁场的磁力线将通过磁头铁芯而成闭合磁路。因磁带上的剩磁强度和方向都是随所录声音信号变化的，磁头铁芯内的磁通量也相应变化，从而在线圈中便产生对应磁通量变化的感应电动势(如图(b)所示)。　　　　(2)偏磁录音原理　　铁磁材料被磁化后，即使除去外磁场，铁磁材料仍保留一定的磁性，称之为剩磁。外加磁场强度越大，剩磁也越大。但是，磁带上的剩磁与缝隙中的磁场强度并不是成线性关系，而是发生了明显的失真，即不能如实地反映原来的信号。　　为了克服这种非线性失真，在一些普及型录音机中采用直流偏磁录音方式，即在录音信号中

4、加一直流偏磁电流而使音频信号的工作点上移至剩磁曲线的直线段，但直流偏磁方法动态范围较小，噪音较大。在中高档录音机中普遍采用的是交流偏磁方式，即在音频信号中叠加一个比音频信号最高频率高5倍以上(常为45～100kHz)，振幅大5～25倍的超音频振荡电流(见图（2）)，这样就得到了如图的综合信号。如果超音频电流选得合理，超音频信号虽有畸变，但它的包络线，也就是音频信号曲线的畸变却很小，从而解决了录音失真的问题。交流偏磁方式具有灵敏度高、杂音小、动态范围大、保真度好的优点。　　　　(3)抹音原理　　抹音就是对磁带进行消磁，将磁带上的剩磁去掉。

5、目前较多采用的是交流抹音的方法。交流抹音又称超音频抹音。抹音磁头的基本结构与录放磁头相同，只是工作缝隙宽度大约为录放磁头的10倍。抹音时，超音频振荡器给抹音头线圈提供超音频电流，使磁头缝隙处产生一个交变次数足够多的磁场。超音频磁场在抹音磁头间隙前是对称分部的，间隙中间最强，向两边逐渐减弱，如图所示。当磁带移近抹音头时，磁带上某点受到逐渐加强的磁场的影响，剩磁逐渐增大，到达间隙处时，剩磁密度最大，从而掩盖了磁带上原有的剩磁。磁带继续运行时，离开间隙处，磁场强度逐渐减弱，当磁场强度减少至零时，磁带上的剩磁密度也减小到零。于是磁带上原录有的磁

6、迹就完全抹掉了。　　　　磁带　　磁带是记录声音的载体，由带基和磁性层两部分组成。带基是由机械强度很高的醋酸纤维材料构成。磁性层是将强磁性氧化金属粉末和粘合剂混合后，均匀地涂布在带基上而形成的。　　1.磁带的种类　　根据按磁性层材料不同，磁带分为以下几种：　　（1）Fe2O3和γ-Fe2O3磁带。Fe2O3称为普通（Normal）带，标有LN（LowNoise）字样，又称为低噪声磁带。其磁性材料是三氧化二铁，它的高频特性不好，适宜录制语言节目，不宜录制频率范围较宽的节目；　　γ-Fe2O3磁带，是普通带的改进型。标有LH（Lownoise

7、Highoutput）又称为”低噪声高输出”磁带，其磁性材料是γ型针状结构的三氧化二铁，其磁粉微粒比”LN”型细，频率响应好，可用于语言和音乐录音。　　（2）Cr02磁带。Cr02带简称铬带，其磁性材料是二氧化铬。铬带的主要优点是高频特性好、动态范围宽，适宜录制交响乐等动态范围大的音乐节目；缺点是硬度大，对磁头磨损大(比普通带大5～7倍)，使用这种磁带，录音机上必须有相应的偏磁和均衡电路的调整选择装置。　　（3）铁铬带。通常用Fe·Cr标记，是将γ-Fe2O3和Cr02磁粉先后涂在带基上而成。它兼有γ-Fe203带低频特性好以及Cr02

8、带高频特性好的特点，动态范围宽，噪声低，适于录制各种动态范围大的高保真度音乐节目。　　（4）Cr-γ-Fe2O3磁带。它的电磁特性达到铬带和铁铬带的要求，而高频性能和信噪比则超过铬带和铁铬带。　　（5）金属