УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ АУДИОЗАПИСИ Российский патент 2002 года по МПК G11B5/03 

Изобретение относится к устройству для записи аудиосигнала и, более конкретно, к устройству для управления подмагничиванием аудиозаписи для улучшения отношения сигнал - шум (S/N) высокочастотных составляющих аудиосигнала посредством управления уровнем подмагничивания во время записи аудиосигнала.

Способы подмагничивания, используемые в магнитной аудиозаписи, накладывают заранее определенный сигнал подмагничивания на входной аудиосигнал для того, чтобы записывать сигнал, который проявляет улучшенную линейность и который не сдвинут на кривой гистерезиса намагничивания магнитного носителя записи.

Способы подмагничивания включают как способы постоянного тока, так и способы переменного тока. Способы подмагничивания переменным током, в которых синусоидальный переменный сигнал, имеющий частоту между 30 и 200 кГц, накладывается на входной аудиосигнал, широко используются в настоящее время.

Однако традиционные способы подмагничивания переменным током ухудшают характеристику перегрузки входного аудиосигнала из-за ограниченной возможности головки аудиозаписи. Таким образом, когда величина входного аудиосигнала возрастает для улучшения отношения сигнал - шум (S/N), части входного аудиосигнала выше заранее определенной величины достигают состояния насыщения, которое головка не может принимать из-за эффекта самоподмагничивания в области высоких частот во время записи, поэтому трудно записывать высокочастотные составляющие без искажения.

Для решения указанной проблемы технической задачей настоящего изобретения является создание устройства управления подмагничиванием аудиозаписи, которое предотвращает насыщение высокочастотных составляющих аудиосигнала посредством управления подмагничиванием во время записи.

Для решения вышеуказанной задачи предоставляется устройство управления подмагничиванием аудиозаписи, содержащее высокочастотный фильтр для пропускания только высокочастотных составляющих входного аудиосигнала и генератор сигнала подмагничивания для генерации первого колебательного сигнала подмагничивания, обратно пропорционального уровню аудиосигнала, обработанного высокочастотным фильтром, в области высоких частот входного аудиосигнала, и второго колебательного сигнала подмагничивания заранее определенного уровня на средних и низких частотах сигнала записи.

Генератор сигнала подмагничивания содержит детектор для детектирования верхнего и нижнего максимальных уровней аудиосигнала, обработанного высокочастотным фильтром; генератор для генерации колебательного сигнала подмагничивания заранее определенной частоты для подмагничивания входного аудиосигнала при записи; умножитель для умножения колебательного сигнала подмагничивания на выходной сигнал детектора и генерации умноженного выходного сигнала; разностный усилитель для генерации сигнала управления подмагничивания, как разностного сигнала выходного умноженного сигнала и колебательного сигнала подмагничивания; регулятор уровня для генерации первого и второго колебательного регулирующего сигнала подмагничивания, пропорционального уровню сигнала управления подмагничиванием.

На чертеже дана принципиальная схема устройства для управления подмагничиванием аудиозаписи, соответствующего настоящему изобретению.

Устройство для управления подмагничиванием аудиозаписи содержит в себе высокочастотный фильтр 110 для пропускания только высокочастотных составляющих входного аудиосигнала, детектор 120 для детектирования верхнего и нижнего максимальных уровней высокочастотных составляющих входного аудиосигнала, генератор 130 для генерации колебательного сигнала заранее определенной частоты, умножитель 140 для умножения выходного сигнала детектора и выходного сигнала генератора, разностный усилитель 150 для формирования разности между выходным сигналом умножителя и выходным сигналом генератора, регулятор уровня 160 для генерации выходного сигнала, имеющего уровень постоянного тока, пропорциональный уровню сигнала, поступившего из разностного усилителя 160, усилитель 170 для усиления входного аудиосигнала, эквалайзер 180 для изменения частотных характеристик входного аудиосигнала и головку 190 для записи выходного аудиосигнала на носитель записи.

Высокочастотный фильтр 110 пропускает только высокочастотные составляющие входных аудиосигналов и усиливает их до соответствующего уровня для того, чтобы улучшить эффект самоподмагничивания, при котором каждая высокочастотная составляющая входного аудиосигнала сама выполняет функцию подмагничивания во время записи.

Детектор 120 детектирует максимальный уровень выходного сигнала высокочастотного фильтра 110 и выводит детектированный сигнал в умножитель 140.

Генератор 130 генерирует синусоидальный колебательный сигнал подмагничивания заранее определенной частоты выше, чем частота входного аудиосигнала для записи аудиосигнала с использованием способа подмагничивания переменным током.

Умножитель 140 формирует произведения выходного сигнала детектора и выходного сигнала генератора и подает это произведение в разностный усилитель 150.

Соответственно выходной сигнал умножителя 140 в области высоких частот таким образом получается посредством умножения максимальной величины входного аудиосигнала и синусоидального колебательного сигнала подмагничивания, а выходной сигнал в области средних и низких частот является синусоидальным колебательным сигналом подмагничивания, имеющим заранее определенный уровень постоянного тока.

Разностный усилитель 150 имеет выходной сигнал из умножителя 140 как его неинвертированный вход, имеет колебательный сигнал из генератора 130 как его инвертированный вход и формирует разницу между этими сигналами, то есть колебательный сигнал, уровень которого обратно пропорционален уровню высокочастотных составляющих входного аудиосигнала.

Наконец, выходной сигнал разностного усилителя 150 подается на регулятор уровня для того, чтобы регулировать уровень подмагничивания входного аудиосигнала.

Регулятор уровня 160 может содержать трансформатор Т₁, транзистор Q₁, резисторы R₁ и R₂, диод D₁ и конденсатор С₁ и С₂.

В регуляторе уровня 160 сигнал уровня подмагничивания, обратно пропорциональный уровню входного аудиосигнала, как выходного сигнала разностного усилителя 150, подается на вход транзистора Q₁ и ток, пропорциональный уровню входного аудиосигнала, течет в первичной обмотке трансформатора Т₁ так, что напряжение, индуцированное во вторичной обмотке трансформатора Т₁, пропорционально уровню сигнала, поступившего на вход регулятора уровня 160. Исходные напряжения Vcc и VEE в регуляторе уровня 160 обозначают опорное напряжение.

Таким образом регулятор уровня 160 генерирует колебательный сигнал подмагничивания, имеющий постоянный уровень постоянного тока, который ниже заранее определенного уровня входного аудиосигнала, и генерирует сигнал подмагничивания, имеющий уровень, обратно пропорциональный уровню высокочастотных составляющих входного аудиосигнала выше заранее определенного уровня.

Входной аудиосигнал, который подается на высокочастотный фильтр 110 для управления уровнем подмагничивания, также подается на эквалайзер 180 для компенсации частотных характеристик после того, как он был усилен на заранее определенную величину коэффициента усиления усилителем 170.

Частотно-скомпенсированный входной аудиосигнал из эквалайзера 180 прибавляется через сумматор 185 к колебательному сигналу подмагничивания из регулятора уровня 160, и сумма подается на головку записи 190 для записи на носитель записи.

Средне- и низкочастотные составляющие входного аудиосигнала подмагничиваются с использованием колебательного сигнала заранее определенного уровня, в то время как высокочастотные составляющие подмагничиваются с использованием колебательного сигнала, уровень которого обратно пропорционален уровню входного аудиосигнала. Поэтому насыщение высокочастотных составляющих, обусловленное эффектом самоподмагничивания, предотвращается, частотный диапазон записываемого сигнала расширяется и уровень сигнала записи повышается по сравнению с традиционным уровнем техники, таким образом улучшая отношение сигнал - шум (S/N) высокочастотных составляющих.

Устройство содержит высокочастотный фильтр для пропуска только высокочастотных составляющих входного аудиосигнала и генератор колебательного сигнала подмагничивания. Устройство имеет также детектор уровня высокочастотных составляющих, умножитель для умножения сигнала с генератора подмагничивания на выходной сигнал детектора и разностный усилитель для генерации сигнала подмагничивания, как разностного сигнала выходного умноженного сигнала и колебательного сигнала подмагничивания. Сигнал подмагничивания имеет заранее определенный уровень при преобладании во входном аудиосигнале низко- и среднечастотных составляющих. При преобладании во входном аудиосигнале высокочастотных составляющих уровень сигнала подмагничивания обратно пропорционален уровню высокочастотных составляющих входного аудиосигнала. В результате предотвращается насыщение высокочастотных составляющих, обусловленное эффектом самоподмагничивания. Улучшается отношение сигнал - шум для высокочастотных составляющих. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для управления подмагничиванием аудиозаписи, отличающееся тем, что содержит высокочастотный фильтр для пропускания только высокочастотных составляющих входного аудиосигнала, генератор сигнала подмагничивания для генерации первого колебательного сигнала подмагничивания, обратно пропорционального уровню аудиосигнала, обработанного высокочастотным фильтром, в области высоких частот входного аудиосигнала и второго колебательного сигнала подмагничивания заранее определенного уровня на средних и низких частотах сигнала записи, причем генератор сигнала подмагничивания содержит детектор для детектирования верхнего и нижнего максимальных уровней аудиосигнала, обработанного высокочастотным фильтром, генератор для генерации колебательного сигнала подмагничивания заранее определенной частоты для подмагничивания входного аудиосигнала при записи, умножитель для умножения колебательного сигнала подмагничивания на выходной сигнал детектора и генерации умноженного выходного сигнала, разностный усилитель для генерации сигнала управления подмагничивания, как разностного сигнала выходного умноженного сигнала и колебательного сигнала подмагничивания; и регулятор уровня генерации первого и второго колебательного регулирующего сигнала подмагничивания, пропорционального уровню сигнала управления подмагничиванием. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что умноженный выходной сигнал подается на неинвертирующий вход разностного усилителя, а колебательный сигнал подмагничивания - на его инвертирующий вход. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регулятор уровня содержит в себе, по меньшей мере, один трансформатор и транзистор и выполнен с возможностью регулирования уровня подмагничивания с использованием величины тока транзистора.