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录音机磁头的磁化问题(马宁)

2011-04-28 16:28阅读:
录音机(卡座)的磁头如果被磁化了,那么用它放音的时候,除了会让高频频响明显下降之外,还会增加噪声和失真。更主要的是,用它播放过的磁带也有很大机会被磁化,这影响就是永久性的了。因为道理很简单,磁头磁化了还可以消磁,磁带磁化了的话,难道您把磁带也消磁吗?
所以,磁头磁化是我们必须尽力避免的事。录音机有几个磁头,每一个磁头就都有磁化的可能性(也就是说,抹音,录音,放音磁头都有可能被磁化)。根据机器档次的不同,大致有以下这些类型组合
(1)直流抹音,直流偏磁。这是所有录音机里最低档的机器才会采用的。所谓直流抹音,基本就是用磁铁抹音。所以这样的机器,抹音磁铁通常是缩着的,只有在录音状态才会伸出来。直流抹音之后的磁带,会有相当大的本底噪声,直流偏磁录音,也有很大的本底噪声,很大的失真和很差的频响。


(2)直流抹音,交流偏磁。这是大部分中档机器的做法。这样的机器,主要是失真比上面的好一些。
(3)
交流抹音,交流偏磁。这是高档机器采用的。所有卡座无一例外。
要避免磁头磁化的负面影响,咱们先得整明白了,磁头为什么会磁化呢?咱们首先看录音磁头吧。一般来说,有这样几个可能性。

采用直流偏磁录音的机器,磁头磁化几乎是必然的了。因为直流偏磁本身就会在磁头形成一个固定的磁场,而且它每次录音的时候,磁化的方向都是一样的。虽然磁头是采用软磁性材料制造的,但软硬是相对的,时间长了有剩磁是跑不了的。先天性的问题,也就不必要再想什么辙去避免它了,不过呢,每次录音之后,把磁头消一消磁,还是可以让它不要毁更多磁带的。也就这样了。



采用交流偏磁的机器,录音结束的时候,偏磁电压必须是圆滑对称下降到零的。如果偏磁电压的下降过程波形不对称,就一定会存在直流成份(不要问俺说交流偏磁哪来的直流哦,这个需要的知识又超出了一点,现在的中学理科高考班的学生是可以理解的,以前要理科大学生以上才可以理解)。这直流成份,一次二次三次五次的,就会让磁头带上磁性。因此,录音控制电路和偏磁振荡器的设计是很重要的,偏磁的消失过程,绝不能简单地用一个开关去切断偏磁振荡器的输出,而是要控制偏磁振荡器的供电来达到偏磁信号自然衰减的目的。有些机器本身设计不好的(例如偏磁频率不够高但录音停止的时候偏磁信号又消失得太快的),或者修理过程中因为某些原因随便改了录音偏磁相关电路的机器,出此类问题的机会就多得多了。



那么录音的信号本身如果就带有直流成份呢?一般情况下,只要那直流成份不是大得离谱的话,问题也应该不大。因为交流偏磁信号一般比要录音的信号强而且持续,因此足以退磁化。




如果机器被置于有强磁场存在的环境,磁场足够强而时间也足够长的话,也会令磁头带磁。





好了,再说放音磁头。首先二磁头三磁头都好,放音磁头本来是不应该带磁性的(除了上面的第四条,对放音磁头也适用)。但是,放音磁头它有个本身有意思的问题,就是它要接到磁头放大器。这磁头放大器的电路设计,除了使用场效应管的之外,还有大量采用普通双极性三极管的(最前级就直接使用运放的,不算多见。况且大家都喜欢分立元件的)。这些电路,在信号回路里是一定要有直流成份存在的,但磁头又不应该有直流成份流过以免被充磁,故此,磁头放大器的输入部分(跟磁头连接的部分)会用隔直流电容来隔断直流成份。
问题来了,因为卡式机的磁头小,空间有限,因此,卡式机(卡座)的磁头一定是低阻抗器件。要保证起码的频响(主要是低频端的),又要工作在低阻抗环境(大部分卡座采用双极性三极管作为磁头放大器输入端的放大器),因此磁头放大器的输入阻抗不会高到哪里,故此这个隔直流电容的容量一定很大(起码超过10u)。每一次开机关机,都会有冲击电流通过,这可是真正的直流电。开关机次数多了,磁头就会被充磁。这个因素,是大部分卡座,录音机都跑不了的。虽然磁头放大器的输入级的基极持续电流很小,但开机瞬间的冲击电流主要来自隔直流电容和输入级偏置电路的回路。这个回路的设计是有折衷的,在不影响偏流的情况下,偏置回路的阻抗高,冲击电流就小,但开机进入稳态的时间就长,说白了就是开机后的声音会是不正常的甚至失真乃至没声,经过一段时间才能正常。这样的机器肯定不受欢迎,结果就是偏置回路的阻抗会比较低,因此冲击电流就比较的大。磁头被充磁的可能性也就比较的大。


另外,对于录音和放音磁头来说,如果经常播放那些带有恒定磁性的带子(也就是在被充磁的机器上播放次数很多的带子,或者是直流偏磁的机器录制的带子),那么磁带本身带有的恒定磁场(这儿说的不是节目本身的磁场哦,没节目磁场的那是空白带,呵),那么也会被这些严重磁化了的带子充磁。这个影响,会比上面所说的电路造成的充磁还严重。所以,不要用高档卡座播放烂手提录音机的带子的说法,是有道理的。
以上的内容,纯电路的部分(包括抹音类型,偏磁类型,开机冲击等)的影响,用现在的仿真软件很容易做出来(例如俺最喜欢的Altium.Designer)。但牵涉到磁头的部分,首先要有磁头的磁特性的等效模型,不知道这个有没有人做过。没有这个的话,它对磁带的影响就无法定量分析。所以,以上的描述,基本上只是定性的描述而已。

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