Шумоподавитель канала магнитной записи-воспроизведения Советский патент 1993 года по МПК G11B20/24 G11B5/02 

а

7

СЛ

С

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам для подавления шума канала магнитной записи воспроизведения магнитофона. Цель изобретения - уменьшение искажений магнитной записи и упрощение. Сущность изобретения: шумоподавитель содержит 2 фильтра верхних частот, 2 усилителя. 1 арифметический блок, 1 выпрямитель, 1 выходную шину, 1 входную шину и 1 переключатель. 2 ил.

7:

О---

Фиг.1

В -о

ч

00

00

от

N5 Ю

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

Известен 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 входу арифметического сумматорам соединен через включенные последовательно второй усилитель и выпрямитель с управляющим входом аттенюатора, выходную шину, подключенную к выходу фазоинвертора, вход которого подсоединен к выходу арифметического сумматора, подключенного вторым входом к входной шине, при этом вход фильтра верхних частот в режиме записи соединен с входной шиной, а в режиме воспроизведения - с выходной шиной.

Недостатком такого шумоподавителя является относительно низкая эффективность шумоподавителя, обусловленная малой глубиной компандирования (10 дБ) и фиксированной частотой среза фильтра верхних частот.:

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является шумоподавитель канала магнитной записи-воспроизведения содержащий фильтр верхних частот, подключенный выходом к входу первого усилителя, выход которого соединен с первым входом арифметического блока и подключен через второй усилитель и выпрямитель к управляющему входу фильтра верхних частот, выходную шину, подключенную к выходу арифметического блока, второй вход которого подключен к входной шине, при этом информационный вход фильтра верхних частот соединен через переключатель с вторым входом арифметического блока и его выходом в режимах записи и воспроизведения соответственно, выполненного с суммирующими и вычитающими первым и вторым входами в этих режимах соответственно.

Для уменьшения нелинейных искажений этот шумоподавитель снабжен дополнительной схемой антинасыщения, которая при записи осуществляет коррекцию (завал) АЧХ на высоких частотах, при превышении входным сигналом некоторого заданного уровня. В режиме воспроизведения эта коррекция компенсируется комплементарным включением упомянутой схемы. . Недостатком такого способа уменьшения нелинейных искажений является относительно небольшая глубина коррекции АЧХ

(2,8дБ), Величина глубины коррекции 2,8 дБ является компромиссной так как дальнейшее увеличение глубины коррекции при таком способе уменьшения нелинейных

искажений неизбежно приведет к уменьшению эффективности шумопонижения.

Кроме того, введение дополнительной схемы антинасыщения значительно усложняет конструкцию шумоподавителя в

0 целом.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений магнитной записи и упрощение.

Указанная цель достигается тем, что в

5 известный шумоподавитель введен дополнительный фильтр верхних частот, я арифметический блок снабжен третьим входом, выполненным соответственно вычитающим и суммирующим в режимах записи и восп0 роизведения по отношению к его первому и второму входам и подключенным к информационному входу фильтра верхних частот через дополнительный фильтр верхних частот.

5 На фиг.1 изображена схема устройства в режиме записи; на фиг.2 - пример выполнения арифметического блока.

Шумоподавитель содержит фильтр 1 верхних частот, подключенный выходом к

0 входу первого усилителя 2, выход которого соединен с первым входом арифметического блока 3 и подключен через второй усилитель 4 и выпрямитель 5 к управляющему входу фильтра 1 верхних частот, выходную

5 шину 6, Выходная шина 6 подключена к выходу арифметического блока 3, подключенного вторым входом к входной шине 7, При этом информационный вход фильтра 1 верхних частот в режиме записи соединен

0 через переключатель 8 с вторым входом арифметического блока 3 и его выходом в режимах записи и воспроизведения соответственно, выполненного с суммирующими и вычитающими первым и вторым

5 входами в этих режимах соответственно.

Кроме того, арифметический блок 3 выполнен с тремя входами, причем третий вход арифметического блока 3 в режиме записи выполнен вычитающим по отношению

0 к первому и второму входам, в режиме воспроизведения -суммирующим, и подсоединен к пыходу фильтра верхних частот через дополнительный фильтр 9 верхних частот. Шумолодаоитель работает следующим

5 образом.

В режиме записи (см. фиг.1) сигнал с входной шины 7 шумоподавителя поступает на вход арифметического блока 3 непосредственного и через соединенные последовательно замкнутые контакты переключателя

Третий вход арифметического блока 3 подключен к входу фильтра верхних частот и к входной шине через дополнительный фильтр 9 верхних частот. При малых уровнях входного сигнала (сигнал на входе управления фильтра 1 верхних частот отсутствует), амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) дополнительного фильтра 9 совпадает с АЧХ фильтра 1 верхних частот, поэтому его влияние полностью компенсируется сигналом, поступающим на вход арифметического блока 3 с выхода первого усилителя 2. Коэффициент передачи первого усилителя 2 выбирают таким, чтобы после компенсации сигнала с выхода дополнительного фильтра 9 верхних частот, уровень сигнала на его выходе обеспечивал необходимую величину подъема в области высоких частот.

При достижении входным сигналом не- которого заданного уровня, на входе управления фильтра 1 верхних частот появляется управляющий сигнал, смещающий частоту среза фильтра 1 верхних частот вверх по частоте. Вследствие этого, на частотах где АЧХ фильтров 1 и 9 перестают совпадать, появляется разностный сигнал, который приводит к завалу высоких частот на выходе арифметического блока 3. Причем зона завала будет располагаться от частоты среза фильтра 9 верхних частот до смещенной вверх частоты среза фильтра 1 верхних частот. Дальнейшее увеличение уровня входного сигнала приведет к смещению частоты среза фильтра 1 верхних частот вплоть до верхней границы рабочего диапазона частот шумоподавителя, что, в свою очередь, приведет к завалу высоких частот нз выходе арифметического блока до этой же границы. Глубина этого завала будет определяться соотношением между сигналами, поступающими на второй и третий входы арифметического блока (при равенстве этих сигналов завал будет приблизительно равен 6 дБ).

В режиме воспроизведения на арифметический блок 3 поступает сигнал с входной шины, сигнал с его выхода, прошедший через замкнутые контакты переключателя 8, фильтр 1 верхних частот и первый усилитель 2, а такж сигнал с его выхода, прошедший через переключатель 8 и дополнительный фильтр 9 верхних частот. При малых уровнях входного сигнала, сигнал на выходной шине шумоподавителя будет характеризоваться завалом в области высоких частот, который уменьшается с увеличением уровня входного сигнала. При уровнях входного сигнала выше того же заданного уровня, сигнал на выходной шине б будет характеризоваться подъемом в области высоких частот, который компенсирует соответствующий завал при записи.

Рассмотрим соотношения между напряжениями в предлагаемом шумо.подавителе.

Напряжение на выходе первого усилителя 2 в режиме записи определяется следующим выражением:

Uy. Fi(f.U)

где Fi(f,U) - коэффициент передачи цепи: фильтр 1 верхних частот- первый усилитель 2;

UBX - входное напряжение шумоподавителя в режиме записи.

Выходное напряжение шумоподавителя в режиме записи:

ивых.зКиВх+иу.3-идфВч.зНМ1+Р1(т-,и)-Рз(т) где идфвч.э - напряжение на выходе дополнительного фильтра 9 верхних частот в режиме записи;

Рз(0 коэффициент передачи дополнительного фильтра 9 верхних частот.

Напряжение на выходе первого усилителя 2 в режиме воспроизведения:

Uy..B Fi(f,U)

где UBX.B - входное напряжение шумоподавителя в режиме воспроизведения.

Напряжение на выходной шине 6 шумо- подвителя

U

вх.в.

1 + Fi(f , U) - (f) Так как ивых..в, то

it +Fiff. U)-Fb(f) ивых l+F(f,U)-Fb(f)

-Ux,

т.е. в этом случае сигнал восстанавливается без искажений и качество восстановления не зависит от соотношения между Fi(f,U) и Fa(f).

На фиг.2 показан пример выполнения арифметического блока.

Как видно из рисунка арифметический блок включает в себя сумматор-вычитатель фазоинвертор. В режиме записи на Bx.i и Вх.2 поступают синфазные сигналы поэтому они суммируются, а сигнал поступающий на Вх.з вычитается из суммы первых двух сигналов.

В режиме воспроизведения сигналы поступающие на Вх.1 и Вх.2 взаимовычитаются так как сигнал на Вх.1 .поступает с выхода фазоинвертора и поэтому он противофазен сигналу поступающему на Вх.2. Сигнал на Вх.з также поступает с выхода фазоинвертора и поэтому он суммируется к разности первых двух сигналов.

Использование изобретения позволяет в значительной степени упростить устройство и уменьшить нелинейные искажения за счет ослабления эффекта перемодуляции магнитной ленты.

Формула изобретения

Шумоподавитель канала магнитной записи-воспроизведения, содержащий фильтр верхних частот, подключенный выходом к входу первого усилителя, выход ко-

торого соединен с первым входом арифметического блока и подключен через второй усилитель и выпрямитель к управляющему входу фильтра верхних частот, выходную шину, подключенную к выходу арифметического блока, второй вход которого подключен к входной шине, при этом информационный вход фильтра верхних частот соединен через переключатель с вторым входом арифметического блока и его выходом в режимах записи и воспроизведения соответственно, выполненного с суммирующими и вычитающими первым и вторым входами в этих режимах соответственно, о т- личающийся тем, что. с целью уменьшения нелинейных искажений и упрощения, в него введен дополнительный фильтр верхних частот, а арифметический блок снабжен третьим входом, выполненным соответственно вычитающим и суммирующим в режимах записи и воспроизведения по отношению к его первому и второму входам и подключенным к информационному входу фильтра верхних частот через дополнительный фильтр верхних частот.