Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Магнитная запись

Федеральное агентство связи

ФГОБУ ВПО

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Реферат

На тему: «Магнитная запись»

Новосибирск 2012

Содержание

1 Введение……………………………………………………………………..3

2 Историческая справка………………………………………..………….…4

3 Ранние АМЗ на стальной ленте………………………………..………….4

4 Основы магнитной аналоговой записи………………………..………….5

5 Способы магнитной записи……………………………………..………….9

6 Об аналоговой и цифровой записи.........................................................10

7 Шум носителя магнитной записи………………………………………….14

8 Шумопонижение……………………………………………………….….16

9 Заключение…………………………………………………………………18

Список использованной литературы…………………………………….….19

1 Введние

Магнитной записью называется способ записи информации путем изменения магнитного состояния носителя и создания в нем распределения намагниченности, соответствующего записываемому сигналу.

Магнитный способ записи и воспроизведения звука основан на свойстве некоторых материалов намагничиваться при помещении их в магнитное поле. Такие материалы получили название ферромагнитных (ферромагнетиков). Все ферромагнетики подразделяют на магнитожесткие и магнитомягкие. Магнитожесткие обладают свойством сохранять намагниченность длительное время после вынесения их из магнитного поля (гамма-окись железа, диоксид хрома и др.), поэтому их применяют при изготовлении звуконосителя магнитной ленты. Магнитомягкие ферромагнетики после воздействия внешнего магнитного поля намагниченность не сохраняют (пермаллой, феррит и др.), поэтому их используют для изготовления магнитных головок.

Явление намагничивания и используется в магнитофонах. Микрофон преобразует звуковой сигнал в электрический. Этот сигнал при помощи магнитной головки записывают на движущийся звукосниматель (магнитную ленту), рабочий слой которого состоит из частиц магнитожесткого ферромагнетика, в результате на ленте остается магнитный след (остаточная намагниченность). Полученную на звуконосителе запись называют фонограммой.

Для воспроизведения записи звуконоситель с фонограммой приводят в движение относительно воспроизводящей магнитной головки с такой же скоростью, как и при записи. Внешний магнитный поток ленты проходит через магнитную головку, индуцируя в ней ЭДС, представляющую собой записанный сигнал в электрической форме. Этот сигнал усиливают и направляют в громкоговоритель.

Характерной особенностью магнитного способа записи и воспроизведения является то, что магнитная запись не нуждается в обработке. Звук может быть воспроизведен сразу же или спустя любое время после записи. Прослушивание записанной информации может быть осуществлено многократно без заметного ухудшения качества записи. Один и тот же звуконоситель при необходимости используют для новых записей, так как фонограмма легко "стирается" путем размагничивания звуконосителя при помощи стирающей магнитной головки, на которую подают переменный ток определенной силы, формы и частоты.

К аппаратуре для магнитной записи и воспроизведения звука относятся магнитофоны, магнитофоны-приставки, магнитофоны-проигрыватели и магнитофонные панели.

2 Историческая справка

Аналоговая магнитная запись

До появления магнитной записи звука еще в 1877г. Т. Эдисон патентует фонограф — устройство, в котором пишущая игла, управляемая мембраной, оставляла след на валике с оловянной фольгой. На основе фонографа в дальнейшем был изобретен граммофон и другие приборы с механической звукозаписью.

Принципиально новый способ записи в 1898 г. предложил датский изобретатель Вальдемар Паульсен (1869-1942), работавший в копенгагенской телефонной компании. К тому времени было известно о свойствах ферромагнитных материалов сохранять остаточное намагничивание, соответствующее напряженности магнитного поля, то есть при изменении параметра внешнего магнитного поля намагниченность материала изменялась и сохранялась неограниченное время. В качестве носителя информации В. Паульсен выбрал стальную проволоку, а в качестве преобразователя звука — телефонный микрофон. В 1900 г. на выставке в Париже им было продемонстрировано звукозаписывающее устройство — телеграфон, где магнитная головка скользила вдоль рояльной струны. Но современники не смогли оценить практическое значение данного изобретения, и фонограф по-прежнему продолжал доминировать над другими способами аудиозаписи.

Однако это не смутило В. Паульсена, и он стал совершенствовать лентопротяжный механизм, чтобы проволока могла наматываться на катушки, а магнитная головка оставалась неподвижной. Вскоре телеграфон мог записывать звук с продолжительностью 30 мин, но чрезмерный уровень шума и неудобство работы с проволокой привели к тому, что в 1918 г. производство телеграфонов было полностью прекращено. Широкое распространение магнитная звукозапись получает в 30-е гг. XX в., после того как немецкая компания BASF разрабатывает специальную долговечную и простую в обращении ленту на ацетатной основе, покрытую ферромагнитным порошковым слоем.

В наше время плотность магнитной записи достигает немногим более 100 бит/см3, хотя теоретически этот параметр может быть повышен почти в 10 раз.

В современных аналоговых студийных магнитофонах скорость перемещения ленты относительно магнитной головки составляет 38,1 см/сек, в репортерских — 19,05 см/сек или 9,53 см/сек. Основным недостатком магнитной записи являются шумы, возникающие в основном из-за звуконосителя: мельчайшие частицы ферромагнитного порошка располагаются на лавсановом слое ленты неравномерно, соответственно возникает магнитная неоднородность (структурные шумы), кроме того, механический контакт ленты с магнитной головкой (записывающей или воспроизводящей) неодинаков (контактные шумы).

3 Ранние АМЗ на стальной ленте

Ранние аппараты магнитной записи (АМЗ) создавались путём замены носителя: вместо стальной проволоки стали применять тонкую стальную ленту.

Первым АМЗ, в котором стали применять стальную ленту, стал блаттнерфон, принадлежавший британскому кинопродюссеру и шоумену Луи Блаттнеру. В 1929 году Луи Блаттнер купил права на это изобретение у немецкого изобретателя Курта Штилле (Kurt Stille), который ещё в 1903 году, с целью экспериментов, привёз в свою мастерскую телеграфон Поульсена. Штилле усовершенствовал телеграфон, добавив в его конструкцию электронный усилитель, чтобы это устройство можно было использовать в качестве диктофона. В 1924 году улучшенный телеграфон вышел в продажу. Носителем по-прежнему была стальная проволока, но позже её заменили на стальную ленту, так как лента меньше рвалась и путалась.

После покупки прав на изобретение Штилле, Блаттнер назвал аппарат своим именем. Блаттнер использовал аппарат для озвучки фильмов на своей студии «The Ludwig Blattner Picture Corporation».

В 1931 году Кларенс Н. Хикман (Clarence N. Hickman) из американской телекоммуникационной корпорации Bell Labs закончил прототип автоответчика - АМЗ на стальной ленте. Но его автоответчик не нашёл широкого применения, потому что политика американской AT&T запрещала применение таких устройств на общественных телефонных линиях.

В 1932 году британская телерадиовещательная корпорация (BBC) впервые применила в своем вещании АМЗ Маркони-Штилле (Marconi-Stille) на тонкой стальной ленте шириной 3 мм и толщиной 0,08 мм. Для воспроизведения высокочастотных звуков стальная лента должна была двигаться со скоростью 1500 мм/сек относительно записывающей и воспроизводящей головок. Это значит, что на получасовую программу уходило 3 км ленты, а катушка с лентой весила 25 кг. Из соображений безопасности этим АМЗ можно было управлять только с помощью пульта управления, который находился в отдельной комнате. Из-за высокой скорости движения ленты, её упругости и острых, как бритва, краёв работать рядом с лентой было небезопасно, в случае её обрыва, она могла отлететь и причинить серьёзную травму. Но помимо этих недостатков был и ещё один: технология записи в то время могла привести к обширной потере данных и плохому качеству аудиозаписи.

К середине 1930-х, немецкая компания C. Lorenz разработала АМЗ на стальной ленте, который недолго применяли в своей работе европейские телефонные компании и немецкие радиосети.

В 1938 году немецкий инженер и изобретатель Джозеф Бигун (нем. Joseph Begun) покидает Германию и переезжает в Америку, где становится сотрудником научно-изобретательской компании Браша (Brush Development Company). В 1946 году Brush Development Company выпускает первый коммерческий катушечный АМЗ "Soundmirror BK 401".

Первоначально пленки для катушечных АМЗ изготавливали из бумаги, покрытой порошком оксида железа. Позже, в 1948 году американская инновационно-производственная компания Minnesota Mining & Manufacturing Company (3M) начала выпускать магнитную ленту на полимерной основе.

4 Основы магнитной аналоговой записи

Магнитная звукозапись основана на свойстве ферромагнитных материалов намагничиваться под воздействием магнитного поля и сохранять остаточное намагничивание по выходе из этого поля. По мере надобности полученную фонограмму можно стереть переменным магнитным полем.

Поле магнитной головки намагничивает ленту и преобразует временные изменения сигнала в пространственные изменения остаточной намагниченности ленты. Полученная таким образом невидимая запись представляет собой совокупность большого числа магнитиков, имеющих различную длину и напряженность поля. Лента имеет тонкую гибкую основу из лавсана, полиэфирных смол, поливинилхлорида или из других полимерных материалов; наиболее широко используется основа из полиэфирной смолы; толщина стандартных лент составляет около 50 мкм. Основа ленты покрывается порошком из магнитного окисла, состоящим из мельчайших частичек игольчатой формы. В настоящее время известны три типа лент. Первый - g - окисел железа (Fe₂O₃). Второй - двуокись хрома (CrO₂). Третий - металлический (Me). Независимо от типа окислы должны наноситься на материал основы при строго определенных условиях, позволяющих получить однородный слой толщиной около 4 мкм.

Рисунок 1- Магнитная лента в размагниченном состоянии. Домены имеют случайную полярность.

Как на ленте фиксируется сигнал и почему он не исчезает?

Магнитный слой, как уже упоминалось, изготавливается из магнитотвердого ферромагнитного материала. В любом ферромагнетике содержатся элементарные "магнитики" - домены. Даже атом с одним электроном, вращающимся с некоторой скоростью вокруг ядра, является элементарным магнитом, так как движущийся заряд электрона создает кольцевой ток, имеющий свое собственное магнитное поле. Отдельно взятые магнитные поля атомов очень слабы, но в домене все элементарные магнитные поля атомов складываются и образуют магнитное поле домена. Если ферромагнетик не намагничен, то магнитные поля отдельных доменов ориентированы хаотично по отношению друг к другу, и результирующее магнитное поле равно нулю. Если же этот ферромагнетик поместить во внешнее магнитное поле, например, в виде сердечника в катушку индуктивности, то под воздействием этого поля магнитные поля доменов сориентируются в одном направлении. При этом к внешнему полю добавляются собственные поля доменов, и общее поле резко возрастает. Ферромагнетики характеризуются коэффициентом относительной магнитной проницаемости, показывающим, во сколько раз возрастает магнитная индукция в веществе по сравнению с внешним пространством. Относительная магнитная проницаемость может доходить у ферромагнетиков до нескольких десятков тысяч. Во столько же раз возрастает и магнитное поле в сердечнике. для изготовления сердечников магнитной головки используются магнитомягкие ферромагнетики. При снятии внешнего магнитного поля у таких материалов индукция исчезает. Магнитотвердые же ферромагнетики сохраняю некоторую намагниченность и после полного снятия внешнего магнитного поля. Рассмотрим, как происходит процесс намагничивания магнитотвердых материалов.

Рисунок 2 - Петля гистерезиса.

На рис. 2 по горизонтали отложена напряженность внешнего магнитного поля Н. Она пропорциональна, например, силе тока в обмотке записывающей головки. По вертикали отложена магнитная индукция в магнитном материале. Начнем увеличивать ток в обмотке головки. На начальном участке кривой магнитная индукция в материале нарастает медленно, затем появляется участок быстрого роста индукции и, наконец, участок насыщения, когда при дальнейшем росте внешнего поля индукция не увеличивается. предельная величина индукции магнитного слоя называется индукцией насыщения В_нас. Кривая называется основной кривой намагниченности. Теперь начнем уменьшать ток в обмотке головки. Домены в магнитном слое продолжают сохранять ориентацию, и магнитная индукция материала не уменьшается до нуля при обращении напряженности внешнего магнитного поля в нуль. Величина магнитной индукции при нулевом внешнем поле называется остаточной магнитной индукцией. Чем она больше, тем сильнее будет притягивать металлические предметы магнит, сделанный из этого материала, тем большим может быть уровень записи на магнитной ленте из этого же материала. Чтобы размагнитить материал слоя, надо подать в обмотку ток противоположного направления. Напряженность поля, при которой индукция В обратится в нуль называется коэрцитивной силой. Чем больше коэрцитивная сила, тем труднее размагнитить материал, тем меньше по размеру соседние домены с противоположной намагниченностью сохраняют ее. Увеличив затем ток в обмотке (в обратном направлении), намагнитим материал, но "наоборот". Периодически перемагничивая материал, получаем некоторую замкнутую кривую, называемую петлей гистерезиса. Чем больше площадь петли, тем большую работу на перемагничивание надо затратить.

Как производится запись сигналов?

Непосредственно записать сигнал звуковых частот, подав его на выводы обмотки головки, конечно можно, но при этом качество записи будет совершенно неудовлетворительным. Для объяснения этого обратимся к основной кривой намагниченности (рис. 3.). Она показана для намагничивания в обоих направлениях. Поскольку начальный участок кривой пологий, то намагничивание ленты при слабых сигналах происходит плохо. Искажения сигнала при этом будут недопустимо велики. Современный метод записи, применяющийся в аналоговых магнитофонах, использует линеаризацию кривой намагниченности с помощью высокочастотного сигнала подмагничивания. При записи в обмотку головки наряду со звуковым подается высокочастотный сигнал, имеющий значительно больший уровень, чем звуковой. Высокочастотное магнитное поле, вызываемое этим сигналом, как бы раскачивает домены ферромагнетика, разрушая жесткие связи между ними и облегчая намагничивание ленты. Напряжение подмагничивания обеспечивает запись сигналов с использованием наиболее линейных участков основной кривой намагниченности. Так как напряжение подмагничивания успевает перемагнитить ленту несколько раз за время прохода мимо зазора головки, то эти колебания практически не остаются в записи.

Рисунок 3 - Процесс магнитной записи: запись без подмагничивания (а); запись с высококачественным подмагничиванием (б).

5 Способы магнитной записи

Способы магнитной записи отличаются:

*направлением намагничивания

продольное
поперечное
наклонное (или наклонно-строчное)

*режимом подмагничивания

без подмагничивания - на ранее размагниченный носитель;
с подмагничиванием

постоянным полем - увеличивает чувствительность записи и расширяет динамический диапазон записи;
переменным полем (высокочастотным подмагничиванием)- значительно уменьшает нелинейные искажения, расширяет динамический диапазон и увеличивает чувствительность записи.

6 Об аналоговой и цифровой записи

Что лучше: аналоговая или цифровая запись? У той и другой есть свои поклонники и приверженцы. Но давайте все-таки разберемся в сути этих двух технологий, и рассмотрим принципиальные различия между ними.

Что такое аналоговая запись?

Звук как таковой имеет аналоговую природу. Он распространяется в воздухе и при этом неизбежно искажается. На искажения звука оказывают влияние самые разные условия: расстояние от источника, скорость движения относительно него, особенности отражения от окружающих предметов и т.д.

Человеческое ухо воспринимает звуковые колебания в диапазоне от 20 Hz до 20 000 Hz. Однако далеко не каждый может похвастаться такими выдающимися слуховыми возможностями. Основная масса взрослых слышит частоты до 16 000-18 000 Hz. Стоит уточнить, что даже частоты выше 6 000-8 000 Hz обычно являются только дополнительными гармониками и призвуками.

С другой стороны, качество записи во многом определяется как раз правильным воспроизведением гармоник и иных высокочастотных элементов.

При аналоговой записи звуковая волна, попадая в микрофон, превращается в электрическое колебание, которое потом подается или на механический резец, если речь идее о виниловой пластинке, или на магнитную головку, если запись производится на магнитную ленту.

Чтобы воспроизвести звук, следует протянуть намагниченную ленту вдоль магнитной головки, причем скорость этого процесса должна быть равной скорости записи.

В случае же с винилом для воспроизведения будет нужно прогнать иглу по канавке, в которой записана информация. Механические колебания будут преобразованы в электрические, которые передадутся в усилитель, а с усилителя соответственно в громкоговорители.

При внимательном ознакомлении с вышеизложенным материалом вполне очевидно несовершенство аналоговой записи.

1) Записывая на магнитную ленту, следует побеспокоиться о качестве магнитной головки и учесть ее калибровку относительно ленты.

2) Неточности лентопротяжного механизма порождают непостоянство ее скорости.

3) Нельзя не упомянуть о способности ленты растягиваться, об изменениях ее характеристик на всем протяжении, о случайных посторонних частицах на ней и т.д.

4) В случае с виниловой пластинкой имеют место детонация, попадание пыли в канавки и всевозможные механические повреждения. Кроме того, канавка, так или иначе, деформируется после каждого проигрывания.

5)Ну и, наконец, стоит вспомнить, что практически невозможно сделать копию виниловой пластинки или магнитной записи без потери качества. Да и все аналоговые носители со временем стареют и теряют в качестве звучания, даже если их не использовать слишком часто.

Что такое цифровая запись?

Для записи звука в цифровую форму достаточно простой фиксации значений звукового колебания, которое изменяется во времени, в числах с максимально возможной точностью.

Выборка

Для понимания принципов цифровой записи разберемся в таком понятии, как выборка. Выборкой, или дискретизацией, называют значение сигнала в определенный момент времени в цифровом виде.

Из-за непрерывных изменений аналогового сигнала во времени стает очевидной необходимость бесконечного количества выборок. Однако теорема Котельникова гласит, что сигнал может быть точно восстановлен из цифровых выборок, созданных с частотой, превышающей вдвое максимальную частоту этого сигнала.

Например, у стандартного Audio CD частота дискретизации 44.1 kHz, а соответственно можно восстановить с большой точностью сигнал с частотами вплоть до 22.05 kHz, что уже превышает возможности человеческого уха.

Интерполяция

Восстановление значений сигнала в промежутках между снятыми выборками называют интерполяцией. Этот процесс применяется при воспроизведении звука, который записан в цифровой форме. От качества интерполяции зависит качество восстановления сигнала.

Восстановленный без применения интерполяции сигнал будет сильно отличаться от оригинала. Если же установить даже небольшой коэффициент интерполяции, то это прибавит сигналу куда большей схожести с оригиналом.

Увеличивая коэффициент интерполяции, можно существенно увеличить и качество восстановления сигнала.

Разрядность

Если копнуть глубже, становиться понятно, что создание выборки сигнала на нужной частоте – это только полдела. Нужно еще и зафиксировать значение с максимально возможной точностью или, как ее называют, разрядностью.

Запись выборки сигнала будет тем точнее, чем выше будет разрядность, которая измеряется в битах.

Если разрядность будет слишком низкой, например, 4 bit, то не спасёт даже высокий коэффициент интерполяции, и восстановленный сигнал будет ужасного качества.

Но если тот же сигнал оцифровать с разрядностью, например 16 bit, то он будет практически неотличимым на слух от оригинала. Кстати, у стандартного Audio CD глубина разрядности как раз 16 bit.

В студиях звукозаписи обычно применяют более высокие разрядности 24 и 32 bit, частоты дискретизации 48, 96 и даже 192 kHz, что объясняется необходимостью наличия максимально доступного цифрового качества, необходимого для дальнейшей обработки.

Цифровая запись

Нельзя не упомянуть, что цифровая запись не подвержена старению или каким-либо другим временным изменениям. С нее можно создать сколько угодно копий с одинаковой точностью.

Как можно заметить из всего вышесказанного, теория цифровой записи не подразумевает наличия каких-либо в ней изъянов. Давайте разберемся, что же происходит на практике.

1) Во-первых, для получения высокого качества требуется высококачественная оцифровка аналогового звука, которая главным образом зависит от качества АЦП – аналого-цифрового преобразователя. Высококлассный микрофон или дорогостоящие соединительные кабели не помогут в ситуации, когда качество работы АЦП оставляет желать лучшего.

Запись отсчетов с недостаточной точностью, создание выборок с неравномерной частотой и т.п. приведут к получению звука, далекого по качеству от оригинала, и исправить это уже не удастся потом ничем.

2) А во-вторых, оцифрованный звук нужно ведь еще и качественно воспроизвести, что возможно только при наличии качественного ЦАП – цифро-аналогового преобразователя.

Из-за неравномерной частоты дискретизации, недостаточной точности или отсутствия интерполяции звук испортится так, что никакая современная акустическая система этого не компенсирует.

Таким образом, можно понять что, на качество цифровой записи и воспроизведения главным образом влияет качество преобразователей.

Преобразователи, встроенные в современные (причем, отнюдь не в самые дешёвые) аудиоинтерфейсы, в своей основной массе не способны выдавать действительно высококачественный звук и по этой причине многие отдают предпочтение аналоговой записи.

Но, всё же, резюмируя вышесказанное, стоит отметить, что цифровая запись обладает определёнными и достаточно выраженными преимуществами, по сравнению с аналоговой.

Хотя на практике для получения действительно качественного цифрового звука нужно потратить немало средств на высококачественные преобразователи.

7 Шум носителя магнитной записи.

Напряжение сигнала помехи, возникающего в канале воспроизведения магнитной записи при движении магнитного носителя. ШНМЗ в общем случае изменяется хаотически и содержит все частоты диапазона частот, передаваемого каналом воспроизведения. Его величина и значения частотных составляющих зависят от свойств носителя и условий записи и воспроизведения и могут изменяться в широких пределах.

       ШНМЗ вносит основной вклад в результирующий шум аналоговой системы магнитной записи, который в зависимости от качества носителя может изменяться на 10-20 дБ, и представляет собой одно из важнейших ограничений динамического диапазона аналоговой магнитной записи.

       В аналоговой записи звука ШНМЗ проявляется как "шероховатость", шипение и потрескивание при воспроизведении звука и характеризуется шумом паузы и шумом намагниченного.

       В аналоговой видеозаписи ШНМЗ вызывает мерцание, хаотическое нарушение яркости по всем элементам ТВ растра. Такие помехи снижают четкость и контраст изображения. Возникая на границе черного и белого участков изображения, мерцание снижает резкость границы.

       В аналоговой видеозаписи ШНМЗ характеризуется отношением сигнал/шум яркости и отношением сигнал/шум цветности. Введение двух значений отношения сигнал/шум отдельно для сигналов яркости и цветности объясняется тем, что указанные сигналы записываются в разных диапазонах частот и соответственно длин волн записи, а возникающие в этих диапазонах помехи могут иметь различный удельный вес. При этом помехи, действующие в полосе сигнала цветности, т.е. на цветном изображении, могут не наблюдаться на изображении, содержащем только яркостный сигнал, если, например, в телевизоре выключить цвет. В полосе сигнала цветности большее значение приобретают помехи, не связанные со свойствами собственно носителя записи, например, перекрестная помеха от длинноволновых составляющих сигнала при азимутальной записи.

         Природа ШНМЗ объясняется неоднородностью его структуры, существованием в носителе агломератов частиц магнитного порошка и микрошероховатостью поверхности. Различают шум размагниченного и намагниченного носителя. Последний возрастает пропорционально намагниченности и значительно выше шума размагниченного носителя (может превышать его на 20 дБ и более). Если неоднородность структуры и (или) поверхности носителя характеризовать некоторой безразмерной случайной функцией x, а его намагниченность - величиной М_r, то шум намагниченного носителя пропорционален произведению x х М_r. При М_r=0 шум намагниченного носителя равен нулю, и в канале воспроизведения действует только сравнительно небольшой шум паузы или шум размагниченного носителя, обусловленный дискретностью его магнитной структуры. Произведение x х Мr иллюстрирует увеличение шума намагниченного носителя с ростом как намагниченности, так и неоднородности, характеризуемой величиной x, т.е. показывает его зависимость от технологии изготовления носителя.

            При видеозаписи основное значение имеет шум намагниченного носителя, поскольку последний намагничивается током ЧМ-видеосигнала как во время записи изображения, так и в отсутствие изображения (белое поле на экране телевизора при воспроизведении записи), когда на носителе записывается только ЧМ-несущая. На пиках записанного ЧМ-видеосигнала, имеющих наибольшую остаточную намагниченность, флюктуации намагниченности, обусловливающие ШНМЗ, имеют максимальную величину. Они сказываются и на флюктуациях "нулевых пересечений записанного сигнала", вызывая появление шумов на изображении при воспроизведении записи.

           Увеличение шума при намагничивании носителя, возможно под воздействием посторонних магнитных полей, выдвигает ряд требований к условиям эксплуатации и хранения магнитных лент. Целесообразно, например, время от времени размагничивать стальные детали лентопротяжного тракта аппаратуры записи: ведущий вал, направляющие колонки и др., которые могут быть намагничены в результате случайного прикосновения намагниченным инструментом, а при определенных условиях - и под воздействием намагниченного носителя. Размагничивание производится размагничивающим дросселем.

             При копировании аналоговых звуко- и видеозаписей уровень ШНМЗ в копиях возрастает. Так, например, если отношение сигнал/шум яркости при воспроизведении оригинала видеозаписи равно 48 дБ, то а первой копии оно примерно на 2 дБ меньше, т.е. 46 дБ; в копии, полученной с первой копии, - 44 дБ и т.д. В цифровой видеозаписи рост шума при последовательном копировании не происходит.

            ШНМЗ пропорционален квадратному корню из ширины дорожки записи. Например, при увеличении ширины дорожки в 2 раза, ШНМЗ и отношение сигнал/шум увеличиваются в

раз, т.е. приблизительно на 3 дБ (поскольку величина полезного сигнала пропорциональна ширине дорожки записи).

8 Шумопонижение.

             Улучшение качества аналоговой записи звука и изображения путем снижения помех и расширения динамического диапазона передачи. Обычно задача ШП состоит в снижении помех, обусловленных наиболее "шумящим" элементом тракта передачи - носителем информации. ШП достигается специальной обработкой сигнала в канале записи и (или) в канале воспроизведения. ШП, выполняемое только в канале воспроизведения, имеет то достоинство, что может улучшать уже имеющиеся записи, полученные без ШП. Однако более эффективны системы ШП, в которых данный сигнал подвергается обработке как при записи, так и при воспроизведении. Принцип их действия заключается в том, что в канале записи сигнал перед тем, как его зарегистрировать на носителе, подвергают компрессии: динамический диапазон сигнала сужают за счет большего усиления слабых сигналов по сравнению с сильными. При этом поднятый уровень слабых сигналов оказывается завышенным и по отношению к уровню шума носителя, т.е. уровень шума носителя занижается. В канале воспроизведения сигнал подвергают обратному преобразованию - экспандированию, при котором сильные сигналы усиливаются в большей степени, чем слабые. При этом исходный баланс между слабыми и сильными сигналами восстанавливается, а уровень шума носителя сохраняется заниженным.

          Несколько вариантов систем ШП для аналоговой магнитной записи звука, основанных на указанном принципе, разработаны английским изобретателем Долби и получили его имя. Широкое распространение в бытовой аппаратуре магнитной записи, в частности, в кассетных магнитофонах, приобрела относительно простая система Dolby-B, где компрессию при записи и экспандирование при воспроизведении выполняет одно и то же переключаемое устройство, что позволяет точно сбалансировать эти процессы, упрощает стандартизацию и конструкцию магнитофона. Компрессия и экспандирование, т.е. ШП, в системе Dolby-B происходят только в области частот выше 500 Гц, в которой шум носителя наиболее ощутим. На рисунке приведены характеристики усиления слабых сигналов при записи (поднимающаяся кривая) и их ослабления при воспроизведении (ниспадающая кривая). Система Dolby-B па частоте 5000 Гц и выше обеспечивает ШП на 10 дБ.

         Следует отметить, что если запись, полученную на магнитофоне с ШП, воспроизводить на магнитофоне без ШП, то улучшения качества звукопередачи может не произойти, а в некоторых случаях оно может и ухудшиться.

Рисунок 4 - Амплитудно-частотные характеристики усиления слабых сигалов при записи (кривая 1) и их ослабления при воспроизведении (кривая 2) в системе шумопонижения.