Шумоподавитель канала магнитной записи-воспроизведения Советский патент 1992 года по МПК G11B20/24 G11B5/02 

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для подавления шума канала магнитной записи- воспроизведения магнитофона.

Известен компандерный шумоподави- тель типа ANRS японской фирмы VICTOR, содержащий основной усилитель, управляемый делитель напряжения и блок регулировки, выход которого соединен е базой транзистора управляемого частотнозависи- мого делителя напряжения, при этом управляемый частотнозависимый делитель напряжения в режиме записи включен на входе основного усилителя, в режиме воспроизведения - в цепь отрицательной обратной связи, а вход блока регулировки в режиме записи связан с входом основного усилителя, в режиме воспроизведения - с выходом.

К недостаткам этого шумоподавителя относятся как возникающие нелинейные искажения, связанные с наличием нелинейного элемента (транзистора) в цепи управления чаототнозэвисимым делителем, так и недостаточной повторяемостью характеристик, так как в данном шумоподавителе эти характеристики зависят от параметров управляемого элемента-транзистора. как известно параметры транзисторов от образца к образцу имеют значительный разброс. Это затрудняет стандартизацию характеристик, необходимую для обмена и распространения фонограмм с записью, записанных с помощью этого шумоподавителя.

Известен также шумоподзвитель канала магнитной записи-воспроизведения, содержащий фильтр верхних частот, соединенный выходом с первым входом алч О О СП

ел

О1

«тай

гебраического сумматора и с информационным входом аттенюатора, подключенного выходом к входу первого усилите , выход которого подключен к первому входу арифметического сумматора и соединен через включенные последовательно второй усилитель и выпрямитель с управляющим входом аттенюатора, фазоинвертор, эход которого подсоединен к выходу арифметического сумматора, подключенного вторым входом к входной шине, и выходную шину, при этом вход фильтра верхних частот в режиме записи соединен с входной шиной, а в режиме воспроизведения - с выходом фазоинвертора.

Рассмотрим основные соотношения между напряжениями в этом шумоподави- теле.

Напряжение из выходе первого усилителя в режиме записи определяется следу- ющим выражением:

Uy.3 (f,U).

где F1(f,U) - коэффициент передачи цепи: фильтр верхних частот-аттенюатор-пераый усилитель;

UBX входное напряжение шумоподави- теля.

Напряжение на выходе фазоинвертор в режиме записи:

+ (f,U).

Напряжение на выходе алгебраического сумматора в режиме записи:

Uaflr.(f,U),

где F2(f,U) - коэффициент передачи цепи: фильтр верхних чэстот-аттенюэтор-первый усилитель-дополнительный атгежоатор-ал-- гебраический сумматор.

Выходное напряжение шумоподавите- ля в режиме записи: Увых.з иф.3 + Uanr.3 (f,U) - F 1(f,U) - 1.

Рассмотрим эти же соотношения для режима воспроизведения.

Напряжение на выходе первого усилителя:

Uy.B UBx.(f,U).

где UBX.s входное напряжение шумопода- вителя в режиме воспроизведения.

Напряжение на выходе фазоинвертора:

I I -UBX.B

иф.в - у+Гт(Ги)

Напряжение на выходе алгебраического сумматора:

Уалг.в - .(f,U).

Напряжение на выходе шумоподавите- ля в режиме воспроизведения:

.. .. ... .. 1 +F2(f,U)

иаых иф.в Uanr.n Urjx.a

Очевидно, что для нормальной работы шумоподавителя выходное напряжение шуивых - (f,U) - F1(F,U) - 1

моподавителя в режиме записи и входное напряжение шумоподавителя в режиме воспроизведения должны быть равны между собой. Исходя из этого, выражение для выходного напряжения шумоподавителя в ре жиме воспроизведения можно записать следующим образом:

+ F 2 (f. U) TFTtTOy Определим соотношение:

UBHX г . , л , . m 1 -Ь F 2 (f,U) -F1{r,U)--F2(r,U)j T-rpr nj.

Условием полного восстановления исходного сигнала является условие:

UBUX Шх

Для этого необходимо чтобы F2(f,U) -F1(f,U), что практически трудно выполнимо, а в некоторых случаях и нецелесообразно. Другим -недостлтком этого шумоподзвителя является его относительная сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является шумоподавитель типа Dolby В, содержащий фильтр верхних частот, соединенный выходом с информационным входом аттенюатора, подключенного выходом к входу первого усилителя, выход которого подключен к первому суммирующему входу арифметического блока и соединен через включенные последовательно второй усилитель и выпрямитель с управляющим входом аттенюатора, выходную шину, подключенную к выходу фазоинвертора, вход которого подсоединен к выходу арифметического блока, подключенного вторым суммирующим входом к входной шине, при этом вход фильтра верхних частот соединен через переключатель с входной и выходной шинами.

Недостатком такого шумоподавителя является невозможность уменьшения перед записью высокочастотных составляющих сигнала высокого уровня, которые, с учетом добавочного их подьема в усилителе записи, приводят к перемодуляции магнитной ленты, т.е. к увеличению нелинейных, в том числе интермодуляционных искажений.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений магнитной записи.

Указанная цель достигается тем, что в. известном шумопода вителе арифметический блок выполнен с третьим вычитающим входом, подключенным к выходу фильтра верхних частот,

На фиг.1 изображена структурная схема устройства,

Шумоподавитель содержи фильтр 1 верхних частот, соединенный выходом с информационным входом аттенюатора 2, подключенного выхг.дон к входу первого усилителя 3, Выход первого у.и,.мтелл пидки ОЧсл- к пэрьо у (утрирующему вхсду с;рг,. -в.., о Б юка 4 : ,c-ew i eii через включай ч, последсьатзльно зтсрой литепо 6 и сь прямм -зль 6 с управляющим входом отен;Сс:тора 2, вьиодкую шину 7 подключенную к гь хстд/ фазспчвартора Я. Входфазои ергорэ 8 подсоединен к выходу эриф етмчеечогс олпкз 4, гидключеьно- гс зторым .гуммирующим входом к «ходной шине 9, Пои вход фильтр 1 йсрхних частот черве переключатель 10 соединен

ВХОДНОЙ ШИНОЙ 9 (в рСЖИМв МЗГНИТНОЙ 33писи) или с оыходной ИРИНОЙ 7 (е режиме ьоспгю зчедс - мр).

Кроме кип, (и- ссчий Ьлок - вч:- лолпен t: входами примем гретий ВУ.ОД арифметическое блоки 4 еыпспнен вычитающим и подсоединен к ькоду фильтра 1 верхних час го г.

Шумопсдзпитепь работает следующим оПртзпм

В режиме запис /1 . м;:-. П сигнал с входной шины 9 шумонодав.пеля поступает in вход арифметического --I чепосред- ciненке и черзз г-ослецсоаге ьнуо пепь: замкнутые проекл счс теля 10. фильтр 1 ос рхних часто г з тепючтор 2 и

первый усилигьл:,

игчал, поступающий.

с первого усили егя 3 4N eeT подъем з области высоких час гот а c.si 0)ИПс-тра 1 верхних и уменьшается по уровню с увеличением уооьня вводного сигнала, что обеспечивается згтснюзтором 2 под воздействием управления, формируемого в орыг-1 усилителеп 5 и выпрямителем 6. Благодаря этому сигнал на выходе фазс- инверторз G характеризуется подъемом в области высоких час ют, который уменьшается с УЕ9липен1лем уровня входного сигналя.

При малом уровне входного сигнала влияние сигнала поступающего на вычитающий вход арифметического блока 4 компенсируется относительно большим по уровню сигналом, поступающим на первый суммирующий вход арифметического блока 4 с выхода первого усилителя 3. По мере увеличений урс ня входного сигнала затухание аттенюатора 2 увеличивается, отно- сигельчый уровень сигнала на первом суммирующем входе арифметического блока 4 уменьшается, а влияние сигнала посту- пающаго t-ь вычитающий вход ярифмвтическо.1 о опока 4 становится значительным. Это подведет к тому, что при уровнях сигнале выше некоторого заданного уровня, выходной сигнал будет характериЬ10 5

0

5

0

зоваться завалом в области вь-С -. сих час гг.. Причем величина этого завала буде определяться соотношением мехду ко Ффицн- ом передачи арифметического блока 4 по второму сучмчрующему ч треть м1/ п юи;ему входг1.

В режиме воспроизведения на арифмс тический блок 4 поступав вхоа.ной сиг П |. сигнал с выхода фазош- черторг- f пг-.сшзг, ший через переключатель 10. 1 пер- хних ;асют, аттенюатор 2 и первый yCHMf er.i.. 3, а тзкчо сигнал с сч хопа фшн-.- трз 1 верхних частот. Это приводит тому, что, при малых уровня, входного сигнала, сигнал на выходной шине 7 шумолодавиге- ля характеризуется завалом в области высоких частот, который уменьшается с увеличением ыходногосипгз а П.:и уровнях входного сигнала выше того же задан1 юго уровня, сиг нэп на выходной шинэ 7 характеризуется подъемом ч облает высокгх частот,которыйкомпенсирует соответствующий завал при записи.

Рассмотрим соотношения межд напряжениями в предлагаемом шу оподзг.ч1теге.

Напряжение на выходе пеового усилителя 3 в режиме записи определяется следующим выражением;

и/3

где F1(f,U) - коэффициент передали цепи: фильтр 1 верхних частот-эттенгозтор 2-пер- ЕЫЙ усилитель 3;

Uex входное напряжение шумоподави- телп в режмме записи.

Выходное напряжение шумоподасите- ля в режиме записи:

ивмхз -Uy3- иф«чО - иРХ ( F1(f,U) - F3(f)j,

0 где F3(f) - коэффициент передали фгльтра 1 верхних частот;

ифви.з - напряжение на выходе фильтра 1 верхних «астот с режиме записи.

Напряжение на выходе усилителя 3 в 5 режиме воспроизведения.

Uy.8 (f,U)

где UBX.S - входное напряжение шумоподз- зителя в режиме воспроизведения.

5

Напряжение из выходной тине 7 шумс- подавителя;

UBX.S

1 + F 1 (Щр- 1гЗ(1у Так как Уаых з USX.B, то

U

вых

+F 1(f,U) -F3i вь-х

т.е. в этом случае cm нал восстанавливается без искажений и качество восстзновленмт не зависит от соотношения Fi(f U) F3(f).

На фиг.2 показан пример выполнения арифметического блока. На приведенной схеме 8x1 и Вх.2 - первый и втог. ей суммирующие входы, Вх.З - третий, вычитающий вход, Вых. - выход арифметического блока.

Использование изобретения позволяет в значительной степени уменьшить нелинейные искажения магнитной записи за счет уменьшения перемодуляции магнит- .ной ленты.

Формула изобретения Шумогюдавитель канала магнитной записи-воспроизведения, содержащий фильтр вёрхких частот, соединенный выходом с информационным входом аттенюатора, подключенного выходом к входу первого

5

усилителя, выход которого подключен к первому суммирующему входу арифметического блока и соединен через включенные последовательно второй усилитель и выпрямитель с управляющим входом аттенюатора, выходную шину, подключенную к выходу фазоинвертора, вход которого соединен с выходом арифметического блока, подключенного вторым суммирующим входом к входной шине, при этом вход фильтра верхних частот соединен через переключатель с входной и выходной шинами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, арифметический блок выполнен с третьим вычитающим входом, подключенным к выходу фильтра верхних частот.

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам дпя подавления шума канала магнитной записи- воспроизведения магнитофона. Цель изобретения - уменьшение искажений магнитной записи. Устройство содержит фильтр 1 верхних частот, аттенюатор 2, первый усилитель 3, арифметический блок 4, второй усилитель 5, выпрямитель 6, выходную шину 7, фазоинвертор 8, входную шину 9, переключатель 10. 9-10-1-Р-3-5-6-2, 1- -4-8-7, 9-4, 8-10. 3-4, 1-4. 2 ил.