盒式录音机原理与维修.pdf

第章 录音机原理与维修 盒式录音机的基本组成如图 所示。 主要包括磁头、传动机构、放大器、偏磁与抹音电路 和电源电路等部分。 图3 1盒式录音机的基本组成 磁头可以将信号记录在磁带上，也可以从磁带上取出信号。 前者称为录音磁头，后者称为放 音磁头。 若由一个磁头完成这双重任务，则称为录放磁头。 此外，还有将磁带上的原有信号去掉 的抹音磁头。 传动机构包括为磁带运行提供各种服务的一系列机械零部件。 主要作用是保证录放音时磁 带以恒定速度平稳地通过磁头表面。 放大器有录音放大器和放音放大器。 前者为录音磁头提供足够大的录音电流，后者对来自 放音磁头的微弱信号进行放大，驱动扬声器发声。 若两者的功能由同一个放大器完成，则称为录 放音放大器。 偏磁与抹音电路为录音磁头提供偏磁电流，减小录音失真；为抹音磁头提供抹音电流。 电源为录音机各部分提供所需要的工作电压和电流。 55 3畅 2畅 1磁性材料及特性 磁性材料是指在磁场作用下容易被磁化而获得磁性的物质。 当把磁性材料放入磁场中，它 就被外磁场磁化而带有磁性，它所占据的空间中磁通密度大大增加。 当外磁场消失时，材料中的 感应磁场并不完全消失，残留的部分称为剩磁。 剩磁大的材料称为硬磁材料；剩磁小的材料称为 软磁材料。 录音机中，硬磁材料一般用来制作磁带、扬声器和恒磁抹音头等；软磁材料一般用来 制作电机、变压器和磁头等。 畅磁性材料的磁化特性曲线 磁性材料的磁化特性曲线如图 所示，当磁性材料受到由 逐渐增加的外磁场 H 图3 2磁性材料的磁化特性曲线 的作用时，磁性材料的磁感应强度 B 也由 逐渐增加。 当 H 增加到一定值后，B 不再随 H 变化。 曲线 Oabcs 称 为磁性材料的磁化曲线。 曲线 Oa b c s 称为反向磁化 曲线。 磁性材料的一个显著特点是它的退磁过程并不是沿原 来的磁化路线返回的。 当外磁场从 H逐渐减小，磁感应 强度 B则沿另一条曲线 sd 减小。 当 H 为零时，B 并不为 零，仍保留一定值 B（d 点）。 为了使 B 值返回 ，需要加 上反向磁场 H（f 点）。 H称为矫顽力。 再加大反向磁 场磁性材料将沿 fgs 反向磁化，到 s 点达到反向磁饱和。 然 后，让磁场向正的方向变化，磁化过程与上述类似，曲线 s d e f g s。 曲线 sdefgs d e f g s。 称为饱和磁滞回线。 B 称为饱和剩磁。 如果外加等幅交变磁场的幅度 HH，则上述磁化 过程将沿所围面积较小的磁滞回线进行。 同样当 H 变化到 时，磁性材料上仍有剩磁 B B。 如果作用在磁性材料的外加磁场是减幅交变的，并且幅度逐渐减小到 ，相应可得到一圈圈 逐渐缩小的磁滞回线，最后退回到原点，由此可将磁性材料的剩磁消去。 图 所示为去磁 曲线。 畅剩磁曲线 将对应于不同的外加磁场 H 使磁性材料磁化后所得的剩磁 B绘成曲线，就得到了磁性材料 的剩磁曲线，如图 所示。 3畅 2畅 2磁带和磁头 畅磁带 （） 磁带的构成 3畅 2磁记录原理 56 图3 3去磁曲线图3 4剩磁曲线 磁带主要由带基和磁性层构成，如图 所示。 磁性层用于记录信号。 它是由硬磁材料的 图3 5磁带的构造 磁粉微粒与适当的粘合剂均匀混合后，涂覆到带基上形成的。 为了提高磁带的柔软性、导电性和光洁度，在磁性层中还加有 一定的增塑剂、消静电剂和润滑剂，以提高磁带的使用性能。 带基是承载磁带磁性层的基底，使磁带具有一定的机械强度， 使磁带在运行时能承受一定的拉力和冲击力。 盒式磁带的带 基一般都使用聚酯薄膜。 （） 盒式磁带的基本结构 为了使盒式磁带具有互换性，各生产厂均按标准定型的统一尺寸进行生产。 如图 所示 是盒式磁带的基本结构。 盒式磁带的带盒由上、下两片盒盖组成，由 颗螺钉固定。 在带盒前面 开有不同规格的窗口。 录音或放音时， 个较大的窗口从左到右依次放入抹音磁头、录放磁头和 压带轮。 带盒上有 个定位孔，以插入定位销固定带盒在带仓内的位置。 个主导轴孔，分别供 面和 面走带时插入主导轴用。 带盒后面两侧有 块防误抹片，若要保留磁带上某一面的内 容，可将与该面对应的防误抹片折断，该磁带装入录音机后防误抹机构就会起作用，使录音机不 能进入录音状态。 带盒内的 个盘芯用来缠绕磁带，一侧为供带，另一侧为收带。 为减少磁带运行阻力，在带 盒内，上、下各装入 张光滑的纸片或塑料片。 在前面两角，各装入 个导轮，以改变磁带运行方 向和减少摩擦。 录放磁头窗口内的屏蔽板由铁镍合金软磁材料制成，可减少杂散电磁场对磁头 的干扰。 装在屏蔽板前的弹性压片和羊毛毡，用于保证磁带和磁头接触良好，以减少录、放音时 的高频损耗。 畅磁头 （） 磁头的种类 录音机磁头按功能的不同可分为录音磁头、放音磁头、抹音磁头以及用一个磁头兼作录音和 放音用的录放磁头。 在盒式录音机中使用的是录放磁头和抹音磁头，即所谓的两磁头方式。 只 有在高级盒式录音座中才使用录音磁头、放音磁头的抹音磁头，即所谓的三磁头方式。 录音磁头的作用是把由声音转换而来的电信号再变换成磁信号，并以剩磁的形式记录在磁 第章录音机原理与维修 57 图3 6盒式磁带的基本结构 带上；放音磁头则能将已记录在磁带上的“声音”重新取出，完成磁电转换任务；若要在已录音的 磁带上记录新的内容，则必须先消去原有的信号，这一功能由抹音磁头完成。 在录音机中，相对于磁带的运行方向而言，总是抹音磁头在前，录音磁头居中，放音磁头在 后。 录音时，抹音磁头先将磁带上的原有信号消去，再用录音磁头记录新内容，最后由放音磁头 监听录音质量。 当然，这是对三磁头方式录音机而言的。 对两磁头方式录音机来说，则是先抹 音，接着由录放磁头录音，而不能实施即时监听。 若想知道录音的质量，只能将磁带倒回去再由 录放磁头放音。 根据磁头使用的铁心材料不同，可分为坡莫合金磁头、铁氧体磁头和铁硅铝磁头等。 其中坡 莫合金磁头使用最广泛，在一般的录放机和普及性收录机中几乎都采用硬质坡莫合金磁头。 后 两种磁头主要用在比较高级的录音机和录音座上。 盒式录音机的磁头，按其结构又可分为单声磁头、立体声磁头和组合磁头等。 单声道录音时，磁头在磁带上一次只记录一条磁迹，对应的录放磁头只有一个工作面，称为 单声磁头，如图 （）所示。 而在立体声录音时要一次在磁带上记录两条磁迹，对应的录、放 音磁头有两个工作面，如图 （）所示，称为立体声磁头。 组合磁头是指一种把 个以上不同 功能的磁头封装在一起的磁头。 （） 磁头的构造 盒式录音机使用的磁头，无论是录音磁头、放音头和录放磁头，还是抹音磁头（除恒磁抹音 磁头外），构造基本一致。 下面仅以录放磁头为例加以说明。 录放磁头的基本构造如图 所示。 它主要由工作缝隙、半圆环形铁心、线圈、外壳、接线 端、后缝、支架、导向片等构成（支架和导向片参见图 ）。 3畅 2磁记录原理 58 图3 7单声磁头和立体声磁头 图3 8磁头的基本构造 工作缝隙的宽度为畅 左右，中间填有非磁性 材料的金属簿，如铍铜等。 工作缝隙中的磁阻比铁心 大得多。 后缝的宽度为 畅 左右，中间填有非金 属物质，如纸片等。 用以防止磁饱和。 在两个半圆形 铁心上各套有一个线圈，两者串联后，接在两个接线端 上。 磁头的外壳除能封固线圈和铁心外，更主要的是 对线圈和铁心起屏蔽作用，使之免遭外界磁场的干扰。 使用时，外壳要妥善接地。 3畅 2畅 3录音原理 畅录音基本原理 如图 所示，录音时，磁带与磁头紧密接触，传动机构使磁带匀速（普通盒式录音机的标 准带速为 畅 ）通过固定不动的磁头表面。 声音经过话筒转换为音频电信号（简称音频信 号，下同），经过录音放大器放大处理后，信号电流流入录音磁头线圈，在磁头铁心中产生磁感应 线，磁头的工作缝隙处就形成了强度与信号电流大小成正比的磁场，与工作缝隙接触的磁带微段 和磁头铁心形成闭合磁路，磁性层被磁化，磁性层上留下了与信号电流变化规律相同的剩磁，被 记录的声音信号便以剩磁的形式留在磁带上。 图3 9录音基本原理 第章录音机原理与维修 59 磁带录音是把以时间分布的音频信号转换为随磁带长度分布的剩磁信号。 一个周期的音频 信号记录在磁带上所占有的几何长度，称为记录波长 ，如图 所示。 记录波长与磁带运行 速度 成正比，与所记录信号的频率 f 成反比。 即 f 图3 10记录波长 畅偏磁录音 录音时，要求记录在磁带上的剩磁信号的波形与输入录音磁头线圈的信号电流波形完全一 致，即两者成线性关系。 而实际上磁带磁性层的剩磁曲线是非线性的，当音频信号工作于剩磁曲 线的起始区时，记录下的剩磁通将产生严重失真，如图 所示，这称为无偏磁录音。 为了避 免这种失真，可采用偏磁录音方式。 偏磁录音有两种：直流偏磁录音和交流偏磁录音。 图3 11无偏磁录音 直流偏磁录音是在录音磁头线圈中除加有音频信号电流外，还加入适当大小的直流电流。 交流偏磁录音是在录音磁头线圈中除加有音频信号电流外，还加入适当大小、频率为 的超音频交流电流。 偏磁电流的加入，能够使录音信号避开剩磁曲线的起始弯曲部分， 3畅 2磁记录原理 60 工作于直线段，从而减小录音失真。 直流偏磁录音信号幅度不是很大。 录音磁头中直流电流的存在会使磁带产生附加直流磁 化，重放时背景噪声较大。 但由于其电路结构简单，在普及型中、低档录音机中得到了较多的应 用。 交流偏磁录音不仅信号失真较小，而且录音信号幅度大。 另外，由于没有附加磁场，放音时 背景噪声很小。 目前的中、高档磁带录音机，大多数都采用交流偏磁录音。 畅最佳偏磁 无论采用哪种偏磁方式，偏磁的大小都必须按照所用磁带的要求给定。 否则，就不会得到优 良的录音效果。 偏磁大小的选择，目的是使声音信号工作于磁带剩磁曲线的直线部分。 对于同 一类磁带而言，有一个最合适的偏磁量，称为最佳偏磁。 衡量偏磁是否最佳，一般要看两个方面，即放音输出和失真情况。 实际情况是两者不能同时 达到最佳状态。 一般是两者兼顾，放音输出较大、失真较小时的偏磁电流即为最佳偏磁电流。 不同种类的磁带（指磁性层磁粉类型不同的磁带），达到最佳偏磁时所需要的偏磁量一般是 不同的。 为了适合多种磁带的应用，有的录音机中加有磁带选择开关，这一开关控制的项目之一 就是偏磁量。 3畅 2畅 4放音原理 畅放音基本原理 放音基本原理如图 所示。 放音是录音的逆过程，是将已经以剩磁的形式记录在磁带 上的声音信号重新“取出”。 已录音的磁带由传动机构带动以与录音时相同的带速通过放音磁 头缝隙。 由于磁头铁心导磁率比缝隙导磁率高得多，所以磁带上剩磁通产生的磁感应线绝大部 分将沿着放音头的环形铁心通过。 环形铁心上的线圈受这一变化磁通的作用，产生感应电动势， 其变化规律与磁带上剩磁强弱的变化规律是一致的。 这一电信号经放大等处理后，送到扬声器 中，实现了磁带放音。 图3 12放音基本原理 畅放音微分效应 理论和实践证明，磁头录放音具有如图 所示的输出特性。 其意义是，不同频率的信 号，即使用同等幅度的电流录音，在放音后，输出的电流也不会是等幅度的，而是高频输出幅度较 第章录音机原理与维修 61 大，低频输出幅度较小。 变化规律是一条以 分贝 倍频程（记为 ）斜率随 f 增大而上升 的直线，即频率每升高一倍，输出增加 。 图3 13放音微分效应 3畅 2畅 5抹音原理 抹音由抹音磁头来完成。 实现抹音的方法有三种：永磁抹音、直流抹音和交流抹音。 若就抹 音后磁带上的磁性状态而言，实则只有两种：饱和抹音和去磁抹音。 永磁抹音是用一块永久磁铁作磁头，抹音时，录有信号的磁带被磁化至饱和状态，磁带各微 段都留有最大剩磁，使原录信号消失。 直流抹音时，在抹音头的线圈中通过较强的直流电流（约 ），线圈内的铁心缝隙处 形成单一恒定磁场，已录磁带通过抹音头时，磁带被磁化到饱和，已录信号即被消去。 其效果与 永磁抹音基本相同。 永磁抹音和直流抹音统称为饱和抹音。 它们的共同特点是：结构简单，成本低，但录音后再 放音时背景噪声较大。 交流抹音时，在磁头线圈中通入的是超音频电流。 在工作缝隙附近产生的磁场沿磁带方向 的分量呈中间强、两侧弱的状态分布，如图 （）所示。 当磁带某微段进入缝隙时，先受到渐 强的超音频磁场的反复磁化。 当微段到达缝隙中央时，被磁化到饱和点。 微段离开缝隙中央时， 超音频磁场渐弱，微段又被反复退磁，最后剩磁减小到零，如图 （）所示。 图3 14交流抹音 3畅 2磁记录原理 62 交流抹音属于去磁抹音。 由于抹音后磁带上的剩磁通为零，所以放音时的背景噪声较小。 目前，在中、高档录音机中基本上都采用交流抹音。 3畅 2畅 6录、放音中的损耗及频率补偿 畅录放音过程中的主要损耗 磁头和磁带在录放音过程中，当信号频率过高和过低时，会产生输出信号减小的现象，即产 生录放音损耗。 高频损耗对录放音产生的影响最大。 实践和理论证明，录音时比较明显的高频损耗有录音去磁损耗、自去磁损耗、涡流损耗等；放 音过程中突出的高频损耗有缝隙损耗、磁头方位角损耗、间隔损耗等。 各种高频损耗的存在，使得磁头放音输出的高频成分被衰减。 畅盒式录音机的频率特性曲线 由于放音微分效应和各种损耗等因素的影响，录、放音的总频率特性是一条非平坦曲线。 如 图 中的曲线 a。 因此，在录放音时必须进行频率特性补偿，以力求获得平坦的录放音综合 频率特性，如图 中的曲线 b。 图3 15盒式录音机的频率特性曲线 为了使盒式磁带用任何一台盒式录音机重放时都能得到平坦的频率特性，做到磁带重放具 有互换性，国际电工协会对放音频率补偿曲线做了标准化规定，称为 标准。 标准放音频率补 偿曲线如图 中的曲线 c。 这条曲线的主要特征是高、低端有两个转折频率，通常将转折频 率按啋 （婜 f）换算后，用时间常数给出。 低端的转折频率对应的时间常数为 ，高端 的时间常数对不同类型的磁带是不同的，普通带是 ，铬带是 。 两个转折频率之间的 曲线斜率是 。 放音曲线确定之后，录音补偿曲线也就随之确定了。 对比录放磁头的频率特性曲线 a 和放 音补偿曲线 c 可以看出，在 f以下的频率范围内，曲线 a 与曲线 c 正好对应相反，在这一范围内， 综合 a 与 c 便可得到平坦曲线 b。 因此，在录音时，f以下的频率一般不必进行补偿，但当频率 很低时（通常低于 ），由于磁头电感量不够大，录音输出会有明显下降。 故在某些要求较高 的录音机中，录音时对低频进行少量补偿，如图 中的虚线 d。 对于高于 f的频率，曲线 a 第章录音机原理与维修 63 和 c 不能综合成平坦曲线，因此，必须进行补偿。 补偿曲线如图 中的曲线 e。 经过上述的录音补偿（曲线 a 和 e）和放音补偿（曲线 c）后，录音机的综合录放频率特性就 变得比较平坦了（曲线 b）。 3畅 3畅 1录音机电路基本组成 目前广泛使用的录音机以两磁头方式的居多。 这种录音机的主要特点是录音和放音由 个 磁头先后完成。 即必须“先录后放”，而不能即时“边录边放”。 这可使录音机电路得到简化，有 的电路可以共用，只要用录放转换开关进行不同的状态转换即可。 图 所示为两磁头单声 道盒式录音机电路的基本组成。 图3 16两磁头录音机电路基本组成 放音时，录放开关置于放音位置（图中“”的位置）。 录放磁头 此时作为放音磁头使 用，从磁带上拾取的信号很弱，首先送入放音频率补偿放大器中进行放大，同时，还对放音信号予 以频率补偿，经放大和补偿处理的信号，频率特性已与录音时基本一致，但幅度仍然很小，再经线 路放大后进入音量控制和音调控制电路，再去推动放音输出放大器。 放音输出放大器实际上是 功率放大器，它的输出足以驱动扬声器发声。 录音时，录放开关置于录音位置（图中“”的位置）。 由话筒产生的微弱电信号（或其他电信 号，如收音信号等），先送入录音输入放大器进行电压放大。 这里，录音输入放大器与放音频率 补偿放大器共用。 放大后的信号进入录、放音的公共通道 线路放大器，再由录音输出放大器 将信号放大到录音磁头所要求的幅度，然后送入录音频率补偿电路，对高频成分按规定予以补 偿。 补偿后的信号与偏磁电流一起进入录放磁头。 此外，在录音过程中，为了使录音电平稳定，设有自动电平控制（）电路。 它能自动调节 录音输出放大器输出信号的大小。 另一方面，录音时抹音电路还与抹音磁头 配合，将磁带上 原有的信号抹去。 电源电路为录音机的各部分提供所需要的工作电压和电流。 3畅 3录音机电路分析 64 盒式录音机的电路组成不是一成不变的。 根据录音机的等级和实际需要的不同，电路系统 可能有较大的增减变化。 比如，有的录音机不设线路放大器；有的录音机放音输出放大器和录音 输出放大器共用，等等。 为了便利操作和改善录放音效果，有的录音机中还加有诸如选曲、降噪 等电路。 3畅 3畅 2录放音输入放大器 录音机中的录音输入放大器和放音频率补偿放大器一般共用一套放大电路，称为录放音输 入放大器。 由录放开关进行工作状态转换。 录音时，该放大器用来放大从话筒或线路输入等送 来的音频信号；放音时，该放大器用来放大放音磁头送来的音频信号，并对磁头放音信号进行频 率补偿。 畅输入信号的种类及输入方式 一般情况下，录音机所涉及的输入信号有这样几种：话筒信号，包括机内话筒和机外话筒信 号；收音信号，就是录音机自身所带收音部分的输出信号；线路输入信号，这是指机外的其他电声 设备送入的信号；放音信号，指本机磁带放音信号。 这些信号不仅来源不同，而且幅度也不同。 例如，话筒信号通常在几毫伏以下，而收音信号在几百毫伏左右。 各种信号不能用同样的方式送 入输入放大器。 否则，会因为信号大小不一，影响重放效果。 因此，必须考虑各种信号的输入 方式。 图 所示为一种典型的录音信号输入方式。 图中，是外接话筒插口，是线路输 入插口， 是机内驻极体电容话筒， 是录放音磁头。 是录放转换开关，是收音、磁带 转换开关。 图3 17典型录音信号输入电路 机内有 路输入信号。 录音时，有机内话筒和收音部分输出的信号；放音时，有放音磁头的 输出信号。 其他机外输入信号均由两个插口 和 输入。 机内驻极体电容话筒产生的音频信号通过隔直电容 C 加到分压电阻 R，R上。 分压后经 外接话筒插口 的触点（动断）、线路输入插口 的联动转换开关动断触点以及收音、磁带 转换开关 和录放开关 送到输入放大器。 图中的电阻 R是驻极体话筒内场效晶体管的漏 极负载电阻，场效晶体管的工作电压也由 R提供。 外接话筒由 插入时，信号由插孔 经 的联动开关动断触点送入放大器。 此时， 第章录音机原理与维修 65 机内话筒不起作用。 从机外来的各种输入信号均从线路输入插口 输入。 当从 输入信号时，外接插头会 自动将联动转换开关转向动合触点。 这时，信号先经电阻 R和 R分压，再经动合触点以及 和 进入放大器。 收音信号经电阻 R，R分压后，经收音、磁带转换开关 送入放大器。 磁带放音信号经录 放开关 送入放大器。 由电路的构成可以看出，虽然输入信号很多，但一次只有一路信号能够输入，而不会出现多 个信号同时输入的情况。 畅录放音输入放大器实例 图 所示为 立体声收录机的录音输入放大器。 这里画出了录音、放音输入放 大器的全部。 录音、放音状态的转换是通过录放转换开关 来完成的。 图3 18KY 422 收录机录放音输入放大器 图3 19LA3210 的内电路 本电路主要由集成电路 构成。 采用 脚单列直插塑封结构，具有工作电压范围大、增益高、噪 声低和内设自动电平控制（）电路等特点。 集成电路 的内电路如图 所示。 在内电 路中，组成 电路。 ，组成三级直 接耦合放大电路。 （） 录音状态 当转换开关 处于图中录音位置时，电路处于录音 工作状态，此时，来自 的信号通过 和 送到 的 脚，经集成电路内部放大后，由 脚经 C输 3畅 3录音机电路分析 66 出。 输出的信号一路经 和 R到集成块的 脚完成负反馈，使放大器频率特性较为平坦；另 一路经 R和 R送入后级电路放大，放大后的信号进入录放磁头完成录音。 （） 放音状态 当转换开关 处于放音位置时，电路处于放音工作状态，此时，由录放磁头产生的放音信号 经 和 C送到 的 脚，经集成电路内部放大后，由 脚经 C输出。 输出的信号一 路经由 R，R和 C组成的 RC 补偿网络通过 脚完成负反馈，使放大器具有图 中所 示的曲线 c 的放音频率补偿特性；另一路经电阻 R和 R送入后级电路。 电路中 R和 R 组成电源退耦电路，R通过 脚为内部晶体管 提供偏置电压，同时它还是 的集电极负 载电阻，C为相位补偿电容，使放大电路在高频时工作稳定，C是为了消除高频干扰信号而 加的，它对音频信号不起作用，而对高频干扰信号可视为短路，使之不能作用到 的 结上。 3畅 3畅 3线路放大器 畅线路放大器的地位和作用 在一些中、高档录音机中，录音、放音输入电路和录音、放音输出电路之间往往还有一级线路 放大器。 它是信号放音和录音时的公用通道，是一个频率特性平坦的放大电路。 线路放大器的作用之一是对录音、放音前级放大器的输出信号进行再放大，为录放音输出等 电路提供幅度合适的信号。 线路放大器的另一个作用是为录音机提供合适的线路输入和线路输 出接口。 所谓线路输入是指把信号从机外送入本机；所谓线路输出，是指把本机的信号送出机 外。 可见线路放大器实际上起着录音机内、外各种信号“中转站”的作用。 可由图 来说明 线路放大器的地位和作用。 图3 20线路放大器的地位和作用 由图 可见，线路放大器有两个与机外设备相联系的接口，即线路输入插口和线路输出 接口。 为了使录音机与其他设备的音频接口之间具有良好的传输效果，我国对线路输入和线路 输出的电平和阻抗做了统一的规定。 电平： 线路输入： 最小电平 （ ）；额定电平 （畅 ）；最大电平 （ ）； 阻抗 。 线路输出： 额定电平 （ ）；最大电平 （ ）；阻抗 。 有了这种统一规定，在设备相互连接时，就不至于出现甲机输出太大而使乙机放大器发生过 载或者甲机的输出太小而使乙机的输入电平不足等弊病。 第章录音机原理与维修 67 线路放大器除了要符合上述国家标准规定的电平和阻抗之外，还要有较大的动态范围，以满 足各种信号源的要求。 在一部分普及型录音机中，往往不专设线路放大器。 线路输入信号从录 音输入放大器之前送入，而线路输出则直接接在放音输出放大器之后，使用效果相对要差一些。 畅线路放大器实例 图 所示为 调频调幅立体声收录机的线路放大器。 这里只画出了左声道电 路。 图中，开关 是工种开关，它有 个档位：磁带位（）、收音位（）和线路位（）。 图3 21KY 422 收录机线路放大器 主放大器由晶体管 和 以直接耦合方式组成。 电阻 R构成直流负反馈。 电阻 R和电容 C构成串联电压交流负反馈，以得到稳定而合适的交流增益，并能提高输入阻抗。 晶体管 是一级射随器，用来减小输出阻抗提供接近恒压的输出信号，同时，具有隔离作用。 整个放大器在通带范围内具有较平坦的频率特性。 放大器有 路信号输入，即来自放音频率补偿放大器的放音信号（或录音输入放大器的录 音信号）、收音信号和线路输入（ ）信号；有 路信号输出，即送入音量控制以及功放电路 供扬声器放音的放音输出信号、供录音头录音用的录音输出信号、供电平指示驱动电路用的电平 指示信号、供自动电平控制电路用的自动电平控制信号和线路输出（ ）信号。 在收音信号的输入处接有由电阻 R和 R组成的分压器，用来衰减收音信号，满足线路放 大器对输入信号电平的要求。 在线路输入插口之后，接有由电阻 R和电容 C构成的并联网 络。 这是一个高频提升网络，转折频率 f 婜（R）（C），为 左右，用来补偿因机 外的信号引线过长所产生的高频损耗。 3畅 3畅 4放音输出放大器 放音输出放大器是录音机放音状态下的最末一级电路。 一般接在线路放大器或放音频率补 偿放大器之后。 放音输出放大器主要作用是对从前级来的各种放音信号进行功率放大，推动扬 声器发声。 在录音状态，放音输出放大器还兼作监听放大器，用来监听录音信号的质量。 放音输 出放大器实际上就是一个功率放大器，主要特点是工作电流大，工作电压高并且耗散功率也大。 目前，在录音机中已普遍使用集成功率放大器。 主要原因是集成功率放大器性能较高，工作 稳定可靠，使用简便，成本低廉。 有些集成功率放大器如 ， 等，不仅性能好，而 3畅 3录音机电路分析 68 且具有过流、过压和过热等多重保护功能。 图 所示为集成功率放大器 在 双卡机中的应用情况。 整个电路简 图3 22TA7240P 在 BT 999 收录机中的应用 洁明了，采用 电源供电，输出功率可达 。 在立体声收录机中，电路系统要有完全 相同的左（）、右（）两个通道，相应地要有两个放音输出放大器。 集成功率放大器 就 图3 23TA7240P 简略框图 是为这种需要而设计的。 该集成块的内部有两个相同 的 放大器，并且有过压、过热、负载短路等保护电 路，工作较为可靠。 图 所示为 内部简 略框图。 共有 个引脚。 从音调控制电路 输出的左、右声道信号经接插件 ，分别送入 的两 个同相输入端，即 脚和 脚，然后从 脚和 脚输 出，经接插件 馈至扬声器。 每个声道有高音扬声器 和低音扬声器各一只。 为防止低音成分进入高音扬声 器，接入了 畅 电容。 电容 C和 C是两路 放大器的自举电容。 脚和 脚分别是左右声道放大 器的反相输入端。 由于在 内部有负反馈电阻，因此 改变 R，R的值即可调整放大器的增益。 电阻 R R为放大器增加了立体声扩展功能，其原理在后面介绍。 3畅 3畅 5录音输出放大器 录音输出放大器是录音机录音状态下最末一级放大电路，其作用是为录音磁头提供足够大 的电压信号，并且要求失真小，频响好。 它可以是独立的专用放大器，也可以与其他放大器共用。 第章录音机原理与维修 69 常见的有：与线路放大器共用以及与放音输出放大器共用。 这三种形式都有相当数量的应用，各 有优劣。 设置专门的录音输出放大器，可以不受其他使用要求的影响而独立设计，有利于提高放大器 的性能，从而改善录音效果。 一般在要求较高的录音机中采用。 与线路放大器共用，这种形式最 为常见，优点是不必另设放大器，可简化电路，降低成本。 不足之处是录音磁头所需要的信号与 线路输出信号大小可能不同，要另有措施解决。 另外，线路输出时，对本机的录音工作会造成影 响。 与放音输出放大器共用，这种形式只在简易录音机中使用。 其优点在于整机电路简单（不 设线路放大器），成本低廉。 但因为放音输出放大器工作于大信号状态，有较大的失真，信噪比 也差，因此，录音效果难于保证。 录音输出放大器实例将结合其他电路在以后的内容中予以介绍。 3畅 3畅 6录音频率补偿电路 为了得到平坦的综合录音、放音特性，在录音过程中，信号的高频成分应予以较大的提升，当 要求低频响应较宽时，还要适当提升低频成分，这就是录音频率补偿。 畅录音频率补偿方法 录音频率补偿方法，一般有 RC 补偿、LC 补偿和负反馈补偿等几种。 最常见的是 RC 录音频 率补偿电路。 RC 录音频率补偿电路如图 所示。 图中，u为录音信号源， L 是录音磁头等效电感。 电阻 R 阻值和电容 C 容量的选择，使得在信号的中、低频段，电容 C 的容抗远大于电阻 R，且电 阻 R 的值又远大于录音磁头的感抗。 这就决定了在中、低频段通过录音磁头的电流具有恒流特 性，进而使磁带上的记录剩磁通不会随记录信号的频率而变。 在信号的高频段，由于电容 C 的 容抗较小，流过录音磁头的电流随频率的升高而加大，达到提升高频的目的。 最高录音频率取决 于电容 C 和录音头等效电感 L 的串联谐振频率。 RC 录音频率补偿电路结构简单，效果较好。 但其补偿频率一般不能作得很高，当要求录音 机的自录自放频响更好一些时，往往在上述 RC 录音补偿的基础上再加入一级 LC 补偿。 图 所示为 LC 录音频率补偿电路的原理图。 在这种电路中，有一个专门的录音输出放大器，由晶 体管 等构成。 在晶体管的发射极接有由电感 L 和电容 C组成的串联谐振电路，从而达到提 升高频的目的。 图3 24RC 录音频率补偿电路 图3 25LC 录音频率补偿电路 3畅 3录音机电路分析 70 负反馈录音补偿电路用的较少，此处不做介绍。 畅录音频率补偿电路实例 收录机的录音频率补偿电路如图 所示。 图中有两个 RC 网络。 一个由电阻 R和电容 C组成，是普通的 RC 录音频率补偿电路，是高频提升网络；另一个由电阻 R和电容 C组成，是一个低频提升网络。 图3 26LT 341 收录机录音频率补偿电路 由电阻 R和电容 C组成的高频提升网络的转折频率为 f （婜 RC） 由电阻 R和电容 C组成的低频提升网络的转折频率为 f （婜 RC） 图中其他元件的作用是，C和 R把大小合适的超音频偏磁电流送入录音磁头。 C容量很 小且 R阻值很大，对音频信号没有影响。 L 和 C构成偏磁信号陷波器，对音频信号而言它是严 重失谐的，阻抗很小。 这种电路把录音时的高、低频补偿融为一体，并且线路简单。 但低频提升网络对信号有一定 程度的衰减，这就要求录音输出放大器的输出电压要高。 电阻 R是测量偏磁电流用的取样电阻，由于阻值很小，对正常录音没有影响。 3畅 3畅 7偏磁和抹音电路 畅常用录音方式 录音方式是指录音机所采用的偏磁和抹音方式。 实用的录音方式有 种：即恒磁抹音、直 流偏磁； 恒磁抹音、交流偏磁； 直流抹音、直流偏磁； 直流抹音、交流偏磁； 交流抹音、 交流偏磁。 上面 种录音方式的录音性能（主要是信噪比和失真度）从至依次提高。 直流抹音和直流偏磁所需的直流电流可以从录音机的直流电源获得，电路简单，这里不作专 门介绍。 交流抹音和交流偏磁则不然，必须有专门的信号源，即超音频振荡器。 畅超音频振荡器 图 所示为双管超音频振荡电路。 该电路具有较大的输出功率，可以同时为偏磁和抹 音两部分电路提供信号，而且输出信号失真小，录音信噪比较高，多用于中、高档录音机和音响设 备中。 第章录音机原理与维修 71 图3 27双管超音频振荡电路 图中电阻 R，R组成晶体管 ，的分压偏置电路。 C，C是两个正反馈电容 ，用来维 持振荡。 单只晶体管的基极和集电极信号相位相反，由 的绕线特点（一次、二次绕组同向顺 绕），决定了两只晶体管的集电极信号相位也相反。 因此，的基极与 的集电极信号的相 位必相同。 接入 C，C就可使电路处于正反馈状态而振荡。 变压器 的二次电感 L与抹音头 电感 L并联再与电容 C组成谐振网络，谐振频率决 定了电路的振荡频率。 微调电阻 R用来调整偏磁电流的大小。 R，C为录音高频补偿网络。 组成偏磁陷波器，防止偏磁电路对录音放大器的干扰。 3畅 3畅 8自动电平控制电路 自动电平控制电路也称为 电路。 其作用是防止大信号录音时录音放大器或磁带产生 过荷失真。 磁带的动态范围在 左右，不会超过 。 经常作为录音对象的音乐的动态范围，大 多在 以上。 当用话筒录音时，考虑到声源距话筒远近不同，动态范围也很大。 如果要把很 弱的信号记录下来，不被磁带噪声淹没，那么强信号时，放大器和磁带就会产生严重的饱和失真。 因此，必须采取措施，对超过电路或磁带动态范围的强信号进行动态范围压缩。 在录音机中普遍 采用自动电平控制电路来解决这一问题。 畅 电路工作原理 电路的工作原理如图 所示。 取样电路一般就是整流电路，它把输出信号的强弱 变成相应变化的直流电压的大小，经延时后驱动控制电路对输入信号的强弱进行调整。 在输入 信号较小时， 电路不起作用，如图 所示 电路控制特性中 A 点以前的情形。 当输 入信号超过给定值 A 时，输出信号不再随之正比增加，如图 中 A 点以后的情形。 图 中的曲线称为 曲线，转折点 A 称为 的起控点，它表明了 电路当输入信号由小变大 时的起控早晚。 畅 电路实例 目前应用较多的是晶体管旁路式和二极管旁路式 电路。 它们是利用二极管或晶体管 的可控交流阻抗对信号进行旁路，从而改变送入录音放大器的信号大小。 3畅 3录音机电路分析 72 图3 28ALC 电路工作原理图3 29ALC 电路控制特性 图 所示为由集成电路 构成的 电路和输入放大器。 二极管 ，和 电容 C，C组成取样电路，把输出信号整流滤波后变成大小随信号强弱变化的直流电压。 在输 入信号不是很大时，即在起控点以前，电容 C上的电压较小，不足以使 内部的晶体管 ，导通， 电路对放大器无影响。 当输入信号很大时，即在起控点以后，C上的电压增 大，晶体管 ，导通，的 极之间的交流等效电阻减小，对输入信号有旁路作用。 输 入信号越大，旁路作用越强，从而达到压缩输出信号动态范围的目的。 图3 30LA3210 中的 ALC 电路和输入放大器 第章录音机原理与维修 73 3畅 3畅 9音调控制电路 为了适应不同的节目源、听音环境以及听音者的个人爱好，大多数录音机中都设有能对放音 频响进行手动调节的音调控制电路。 常用的有衰减式音调控制电路、衰减负反馈式音调控制电路以及多频段音调控制器。 畅衰减式音调控制电路 图 所示为衰减式音调控制电路。 R，R，R，C，C等组成低音调节电路，R，R，R， C，C等组成高音调节电路。 电容 C、C的容量较大，对高频信号而言可看作短路，因此，通过低音网络到达输出端的高 频信号很小（仅取决 R和 R的分压比）。 而低频信号的输出则由 R，R，R的分压比决定，调 节 R就可改变低音输出。 电容 C的容量较小，只有高频信号能够通过。 R分压比的改变，决 定了高音输出的大小。 低中频成分和高中频成分能分别经低音调节网络和高音调节网络输出， 但均要受到一定的衰减。 这种音调控制电路会对信号造成 左右的衰减，但因其具有结构简单，调节范围宽，工 作稳定的特点，应用仍比较广泛。 畅衰减负反馈式音调控制电路 图 所示为用四运放 组成的衰减负反馈式音调控制电路。 当 R的滑臂移向左 端时，高频信号经 C，R送入运放反相输入端；由运放输出端反馈过来的高频信号则经 R衰减 后，经 C、R送入反相端。 这时，耦合信号强，负反馈信号弱，高频信号的输出增大。 反之，当 R 滑臂移向右端时，高频信号需由 R衰减后经 C，R送入运放反相端，反馈信号则直接由 C，R 反馈至运放反相端。 这时，耦合信号弱，负反馈信号强，高频信号输出减小。 图3 31衰减式音调控制电路 图3 32衰减负反馈式音调控制电路 同理，R的滑臂移至左端时，低频输出增大，移向右端时，低频输出减小。 衰减负反馈式音调控制电路是一个有源网络，不存在接入损耗。 但容易出现工作不稳定，过 提升失真等问题。 3畅 3畅 10自动降噪电路 噪声是盒式录音机最令人烦恼的问题。 除电路的原因以外，噪声的主要来源是磁带。 尽管 磁带的质量不断提高，但噪声总是存在的。 为了抑制录音机的噪声，人们研制了一系列的自动降 3畅 3录音机电路分析 74 噪电路。 在盒式录音机中使用较多的是杜比 （ ）型降噪电路。 动态噪声衰减（）电路 也有一定应用。 这里对杜比降噪电路作一简单介绍。 杜比降噪电路共分 种类型：即 型、 型和 型。 它们的基本原理是相同的。 只是出于 对价格方面的