Магнитные головки

Магнитные головки служат для преобразования энергии электрических колебаний в энергию магнитного поля и наоборот. В бытовых магнитофонах применяются четыре типа магнитных головок:

• записывающие;
• воспроизводящие;
• универсальные;
• стирающие.

Поскольку оптимальные конструкции и ре­жимы работы записывающих и воспроизводя­щих головок не совпадают, в аппаратуре высшего класса производители стараются использовать отдельные головки и разделить тракты записи и воспроизведения. Универсальные головки совмещают в себе качества, необходимые для записи и воспроизведения аудиосигналов, но из-за этого не всегда обладают высокими показателями.

Рис.4.29 Устройство магнитной головки

Устройство магнитной головки показано на рис.4.29 Она состоит из сердечника магнитопровода 1, на который надеты обмотки 2. К их выводам подключаются электронные цепи трактов записи/воспроизведения. Снаружи головка закрыта металлическим экраном 3 для защиты от внешних элек­трических и магнитных полей, особенно тщательно экранируются воспроизводя­щие и универсальные головки. В сердечнике есть рабочий зазор 4, заполняемый прокладкой из более твердого, чем материал сердечника, немагнитного материа­ла, например бериллиевой бронзы. В стирающих головках прокладка выполняется из диэлектрика. В записывающих и универсальных существует дополнительный за­зор 5, который предохраняет сердечник от магнитного насыщения и увеличивает его сопротивление. Он заполнен диэлектрическим материалом.

При пропускании по обмотке головки переменного электрического тока в ра­бочем зазоре образуется магнитное поле определенной формы и напряженности, которое воздействует на носитель - магнитную ленту, находящуюся в непосред­ственной близости от головки. Для постоянной подачи новых участков ленты к рабочему зазору головки в магнитофоне при помощи лентопротяжного механиз­ма (ЛПМ) осуществляется равномерная протяжка ленты. При воспроизведении записанной фонограммы происходит обратное преобразование. Магнитное поле ленты при ее протяжке вблизи зазора воспроизводящей магнитной головки наво­дит в ее обмотке ЭДС, то есть преобразуется в электрические сигналы звуковой частоты. Для качественного воспроизведения магнитная лента должна как мож­но ближе подводиться к магнитной головке. Зазор этой головки ориентируется относительно поверхности ленты так же, как и в записывающей головке. Это обеспечивается специальной механической юстировкой, выполняющейся регулиро­вочными винтами, которые меняют угловое положение головки.

От ширины рабочего зазора зависят частотные свойства трактов записи/вос­произведения: при ее увеличении в фонограмме заметно снижается уровень высо­кочастотных составляющих. Ширина рабочего зазора в воспроизводящих и записы­вающих магнитных головках, применяемых в бытовых магнитофонах, составляет единицы микрон, в стирающих - доли миллиметра, а ширина дополнительного зазора в записывающих головках - около 0,1 мм. Для обеспечения работы магни­тофона в режиме «Стерео» обе головки (или одна универсальная) обычно имеют четыре рабочих зазора. Это необходимо для того, чтобы при смене направления записи/воспроизведения (реверсе) можно было обойтись без поперечного меха­нического перемещения головки относительно магнитной ленты, что могло бы усложнить конструкцию узлов ЛПМ. Однако есть модели, в которых использует­ся более простая магнитная головка с двумя зазорами, в них используется специ­альный механизм ее перемещения.

Главными недостатками магнитной записи всегда были износ магнитных голо­вок, степень которого напрямую определяется материалом их сердечников и, со­ответственно, короткий срок службы. Кроме того, от износа головок зависит и уро­вень нелинейных искажений при записи.

Современная технология позволяет при низкой себестоимости осуществлять мас­совое производство магнитных головок с высокой стойкостью к износу, большим сроком службы, минимальными потерями на перемагничивание и минимальной шириной рабочего зазора. В табл. 4.3 приведены основные характеристики магнитны головок из различных материалов.

Таблица 4.3. Характеристики магнитных головок

В последнее время значительное внимание уделяется магнитным головкам, выполненным на основе аморфных сплавов, а также из аморфного чистого желе­за с использованием технологии тонких пленок и снабженным защитой от намаг­ничивания. Они обеспечивают более низкий, чем обычные головки, уровень шума тракта записи/воспроизведения. В частности, в диапазонах частот до 500 Гц и от 1 до 5 кГц уровень шума ниже на 10 дБ и на 6 дБ соответственно. По сравнению с другими типами аморфные головки обладают высокой отдачей в области низких частот. При их использовании не требуется стандартная частотная коррекция тракта записи/воспроизведения, а высокая отдача позволяет менее критично от­носиться к параметрам рабочего зазора. Следовательно, меньшим будет и влия­ние углового положения головки относительно магнитной ленты, что заметно ска­жется на воспроизведении высоких частот звукового диапазона.