Устройство магнитной записи с динамическим подмагничиванием Советский патент 1990 года по МПК G11B5/27 G11B5/03 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи аналоговых сигналов, например в устройствах записи звука.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений результата записи.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - структурные схемы управляемого функционального преобразователя и функционального преобразователя соответственно, примеры исполнения; на фиг. 4 и 5 - их передаточные характеристики.

Устройство (фиг. 1) содержит входную шину 1, соединенную с магнитной головкой 2 записи через последовательно включенные усилитель 3 записи, первый фильтр 4 нижних частот (ФНЧ), первый управляемый функциональный преобразователь 6, первый сумматор 7 и преобразователь 8 напряжение-ток.

Выход усилителя 3 записи через последовательно соединенные фильтр 9 верхних частот (ФВЧ) и функциональный преобразователь 10 подключен к второму входу первого сумматора 7, а также через последоно соединеных АЦП 10-1, ПЗУ 10-2 и ЦАП 10-3.

Устройство работает следующим образом.

С входной шины 1 информационный сигнал поступает на усилитель 3 записи, где осуществляется его частотная коррекция, а с выхода усилителя - на параллельно включенные первый ФНЧ 4 и ФВЧ 9.

ФВЧ 9 осуществляет выделение высоко- 10 частотных составляющих спектра информационного сигнала (частоту среза ФВЧ выбирают в диапазоне частот 500-1000 Гц, ниже которой увеличение тока подмагничива- ния приводит к появлению участка насыще- -с ния характеристики подмагничивания). Выделение огибающей высокочастотной части спектра сигнала, управляющей величиной тока подмагничивания, осуществляется возведением в квадрат сигнала, прошедшего через ФВЧ 9, и фильтрацией полученного 20 напряжения с помощью второго ФНЧ 12. Выходное напряжение ФНЧ 12 сравнивается на элементе 13 сравнения с опорным напряжением, поступающим от первого источника 14 опорного напряжения, которое соответствует тому максимальному значению

fy t J VVlVIlTlCllVjFL Cl j CJlt4.IX.. II ,V/OC - J - JJ

вательно соединенные квадратор 11, входомвысокочастотных составляющих информасвязанный с выходом ФВЧ 9, второй ФНЧ 12, элемент 13 сравнения, к другому входу которого подключен первый источник 14 опорного напряжения, и первый аттенюатор 15 к второму входу первого управляемого усилителя 5.

Выход элемента 13 сравнения через последовательно включенные инвертирующий усилитель 16, второй аттенюатор 17 и второй управляемый усилитель 18, к другому вхоционного сигнала, при котором еще нет необходимости уменьшать ток подмагничивания в головке 2 записи. Если сигнал на выходе ФНЧ 12 меньше опорного напряжения, QQ напряжение на выходе элемента сравнения равно нулю и изменение величины высокочастотных составляющих не влияет на коэффициенты передачи управляемых усилителей 5 и 18. При превышении выходным сигналом ФНЧ 12 опорного напряжения на

ду которого подключен генератор 19 высо- 35 выходе элемента 13 сравнения формирует

ся управляющее напряжение, поступающее на первый-третий аттенюаторы 15, 17 и 20, предназначенные для изменения чувствительности управляемых усилителей 5 и 18 и управляемого функционального преобразокочастотного подмагничивания, связан с третьим входом первого сумматора 7.

Выход .инвертирующего усилителя 16 соединен также через третий аттенюатор 20, с входом второго сумматора 21, к другому

входу которого подключен второй источ- 40 вателя 6 по входам управления. На входы ник 22 опорного напряжения, при этом выход второго сумматора 21 связан с вторым входом управляемого функционального, преобразователя 6.

На фиг. 2 показан вариант структурной схемы управляемого функционального преобразователя 6, который состоит из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6-1, арифметического сумматора 6-2, к второй группе

45

аттенюаторов Г/ и 20 сигнал с выхода элемента сравнения поступает через инвертирующий усилитель 16. При этом коэффициент усиления первого управляемого усилителя 5 возрастает при увеличении энергии высокочастотных составляющих в спектре информационного сигнала на входе устройства, а второго управляемого усилителя 18 уменьшается. Одновременно изменяется характер нелинейности функциональновходов которого подключена выходная шина 50 преобразователя 6 пропорционально изменению энергии высокочастотных составляющих спектра сигнала. С помощью второго источника 22 опорного напряжения устанавливается исходный характер нелинейности управляемого функционального пре- 55 образователя 6 (рабочая точка преобразователя). Характер изменения функциональной зависимости выходного напряжения от входного - передаточная характеристика управляемого функционального преобрапостоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 6-3, адресные входы которого соединены с выходами АЦП 6-4, включенного между вторым (управляющим) входом управляемого функционального преобразователя 6 и ПЗУ 6-3, ПЗУ 6-5 и цифроана- логового преобразователя (ЦАП) 6-6.

На фиг. 3 приведен вариант структурной схемы функционального преобразователя 10, который состоит из последовательно соединеных АЦП 10-1, ПЗУ 10-2 и ЦАП 10-3.

Устройство работает следующим образом.

С входной шины 1 информационный сигнал поступает на усилитель 3 записи, где осуществляется его частотная коррекция, а с выхода усилителя - на параллельно включенные первый ФНЧ 4 и ФВЧ 9.

ФВЧ 9 осуществляет выделение высоко- частотных составляющих спектра информационного сигнала (частоту среза ФВЧ выбирают в диапазоне частот 500-1000 Гц, ниже которой увеличение тока подмагничива- ния приводит к появлению участка насыще- ния характеристики подмагничивания). Выделение огибающей высокочастотной части спектра сигнала, управляющей величиной тока подмагничивания, осуществляется возведением в квадрат сигнала, прошедшего через ФВЧ 9, и фильтрацией полученного 0 напряжения с помощью второго ФНЧ 12. Выходное напряжение ФНЧ 12 сравнивается на элементе 13 сравнения с опорным напряжением, поступающим от первого источника 14 опорного напряжения, которое соответствует тому максимальному значению

C - J - JJ

высокочастотных составляющих информавысокочастотных составляющих информационного сигнала, при котором еще нет необходимости уменьшать ток подмагничивания в головке 2 записи. Если сигнал на выходе ФНЧ 12 меньше опорного напряжения, напряжение на выходе элемента сравнения равно нулю и изменение величины высокочастотных составляющих не влияет на коэффициенты передачи управляемых усилителей 5 и 18. При превышении выходным сигналом ФНЧ 12 опорного напряжения на

40 вателя 6 по входам управления. На входы

45

аттенюаторов Г/ и 20 сигнал с выхода элемента сравнения поступает через инвертирующий усилитель 16. При этом коэффициент усиления первого управляемого усилителя 5 возрастает при увеличении энергии высокочастотных составляющих в спектре информационного сигнала на входе устройства, а второго управляемого усилителя 18 уменьшается. Одновременно изменяется характер нелинейности функционально 50 преобразователя 6 пропорционально преобразователя 6 пропорционально изменению энергии высокочастотных составляющих спектра сигнала. С помощью второго источника 22 опорного напряжения устанавливается исходный характер нелинейности управляемого функционального пре- образователя 6 (рабочая точка преобразователя). Характер изменения функциональной зависимости выходного напряжения от входного - передаточная характеристика управляемого функционального преобразователя 6 - показан на фиг. 4. Кривые 1 и 2 (штрихпунктирные) соответствуют характеристикам намагничивания при оптимальном токе подмагничивания и токе, меньшем оптимального, соответственно. Кривые 3 и 4 соответствуют характеристике функционального преобразователя о при отсутствии напряжения на выходе элемента 13 сравнения (кривая 3) а при максимальном значении напряжения на ее выходе (кривая 4). Кривые 3 и 4 формируются зеркальным отобра- жением кривых 1 и 2 относительно прямой, проходящей через начало координат и касательной к кривой 1. Если характеристики намагничивания используемого носителя магнитной записи отличаются от приведен- ных, управляемый функциональный преобразователь 6 проектируют под требуемый на- ситель.

Таким образом, на один вход сумматора 7 поступает сигнал низкочастотных и среднечастотных составляющих спектра ин- формационного сигнала, уровень которого меняется пропорционально энергии высокочастотных составляющих спектра сигнала и который подвергнут предыскажениям, на второй вход - сигнал высокочастотных состав- ляющих спектра сигнала с выхода ФВЧ 9 через функциональный преобразователь 10, вхосящий предыскажения в высокочастотные составляющие спектра, а на третий вход - напряжение высокочастотного подмагничивания, изменяющееся обратно про- порционально энергии высокочастотных составляющих спектра сигнала.

Характер функциональной зависимости преобразователя 10 показан на фиг. 5.

Выходное напряжение сумматора 7 управ ляет работой преобразователя 8 напряже- ние-ток, который формирует в магнитной головке 2 записи ток, пропорциональный управляющему напряжению. Такое управление током записи обеспечивает при увеличении энергии высокочастотных составляющих уменьщение тока высокочастотного подмагничивания и, соответственно увеличение предельного уровня записи высокочастотных составляющих сигнала. Уменьщение уровня записи низкочастотных составляющих сигнала из-за уменьшения тока под- магничивания компенсируется увеличением уровня низкочастотных составляющих сигнала. Уменьшение уровня нелинейных искажений, вхосимых устройством при записи, обеспечивается предыскажениями информационного сигнала, характер которых меняется при изменении тока высокочастотного подмагничивания.

Использование изобретения позволяет за счет уменьщения нелинейных искажений записываемого сигнала повысить качество записи аналоговых сигналов на магнитный носитель.

Формула изобретения

Устройство магнитной записи с динамическим подмагничиванием, содержащее входную шину, подключенную к входу усилителя записи, выход которого связан через первый фильтр нижних частот с первым входом первого управляемого усилителя, с вторым входом которого выход усилителя записи связан через последовательно соединенные фильтр верхних частот, квадратор, второй фильтр нижних частот, элемент сравнения, к другому входу которого подключен первый источник опорного напряжения, и первый аттенюатор, генератор высокочастотного подмагничивания, выход которого через последовательно соединенные второй управляемый усилитель, первый сумматор и преобразователь напряжение-ток связан с магнитной головкой записи, причем выход элемента сравнения подключен также через последовательно соединенные инвертирующий усилитель и второй аттенюатор к второму входу второго управляемого усилителя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений результата записи, в него введены управляемый функциональный преобразователь, включенный между выходом первого управляемого усилителя и первым входом первого сумматора, функциональный преобразователь, включенный между выходом фильтра верхних частот и вторым входом первого сумматора, а также третий аттенюатор, входом соединенный с выходом инвертирующего усилителя, второй сумматор и второй источник опорного нипряжения, к входу которого подключен первый вход второго сумматора, второй вход которого связан с выходом третьего аттенюатора, а выход - с вторым входом управляемого функционального преобразователя.

от блока 5

6-1

6-5

6-6

к блока 7,

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в аппаратуре магнитной звукозаписи. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений результата записи. Управляемый функциональный преобразователь 6, включенный между выходом первого управляемого усилителя 5 и первым сумматором 7, осуществляет нелинейное преобразование (предыскажение) высокочастотных и среднечастотных составляющих информационного сигнала по закону, обратному характеристике намагничивания носителя магнитной записи в диапазоне от нижней частоты спектра до частоты среза фильтра 9 верхних частот ФВЧ. Функциональный преобразователь 10, включенный между ФВЧ 9 и сумматором 7, осуществляет нелинейное преобразование высокочастотных составляющих информационного сигнала по закону, обратному характеристике намагничивания носителя, измеренной для сигнала с частотой, лежащей в середине диапазона между частотой среза ФВЧ 9 и верхней частотой спектра информационного сигнала. Постоянным напряжением второго источника 22 опорного напряжения задается начальная рабочая точка управляемого функционального преобразователя 6, а пределы перестройки его функциональной зависимости определяются напряжением, поступающим через третий аттенюатор 20 на второй вход второго сумматора 21. Устройство осуществляет предыскажение сигнала записи в двух полосах и обеспечивает компенсацию нелинейных искажений, возникающих при динамическом изменении тока подмагничивания, что повышает качество записи звуковых сигналов на носитель магнитной записи. 5 ил.

от cgt namopa 21

иВых

3 4

-iJBx

- ивш

ФигЛ

Составитель А. Луканин

Редактор А. ОгарТехред А. КравчукКорректор Н. Ревская

Заказ 2544Тираж 496Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5 Производствеино-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 2

Фиг. 5

ивых

- /

- идш

Фиг.5