录音机的结构和原理图解

　　磁带录音机主要用于声音的记录和重放。常用的磁带灵音机盘式和盒式两种。盒式录音机以其录音、放音操作简便、价格便宜、性能优良等特点，在教育领域得到广泛的应用。盒式录音机按其功能可分为单放机、录放机、收录机、立体声收录机以及录音座等。

　　1、录音机的工作原理

　　（1）录放原理

　　磁带录音机的录音和放音是一个电一磁的转换过程。录音时，音频电信号经放大后送入磁头线圈，就地在磁头铁芯中产生交变的磁通，在磁头的工作缝隙处形成随音频而变化的磁扬，当磁带紧贴着通过磁头缝隙时，磁力线穿过磁带上的磁性层，将它磁化，从而便留下了剩磁，随着磁带的恒速移动，就在磁带上留下极性和强弱随音频信号变化的连续性剩磁磁迹（如图2-2-6（a）所示）

　　使声信号以剩磁的形式记录下来。放音时，当录有磁迹的磁带以与录音时相同的速度通过磁头的工作缝隙时，由于磁头铁芯的导磁率比空气高得多，磁带上的剩磁场的磁力线将通过磁头铁芯而成闭合磁路。因磁带上的剩磁强度和方向都是随所录声音信号变化的，磁头铁芯内的磁通量也相应变化，从而圈中便产生对应磁通量变化的感应电动势（）。

　　（2）偏磁录音原理

　　铁磁材料被磁化后，即使除去外磁场，铁磁材料仍保留一定r的磁性Br,我们称Br为剩磁。外加磁场强度H越大，剩磁Br也越大，直至铁磁质达致饱和，画出B r与H 的关系曲线,这就是该铁磁质的剩磁曲线。剩磁曲线只有中间一段是直线。在录音时，如果将音频信号直接送入磁头，在剩磁曲线起始的非直线段将产生剩增信号的严重非线性失真（如图2-2-7）。

　　为了克服这种非线性失真，在一些普及型录音机中采用直流偏磁录音方式，即在录音信号中加一直流偏磁电流而使音频信号的工作点上移至剩曲线的直线段，但直流偏磁方法动态范围较小，噪音较大。在中高档录音机中普遍采用的是交流偏磁方式，即在音频信号中叠加一个比音频信号最高频率高5倍以上（常为45~100KHz）,振幅大5~25倍的超音频振荡电流(见图2-2-8),

　　这样就使音频信号工作点移到剩磁曲线的上下两段直线部分,交流偏磁方式具有灵敏度高、杂音小、动态范围大、保真度好的优点。

　　（3）抹音原理

　　抹音就是对磁带进行消磁，将磁带上的剩磁去掉。目前较多采用的是交流抹音的方法。交流抹音又称超音频抹音。抹音磁头的基本结构与录放磁头相同，只是工作缝隙宽度大约为录放磁头的10倍。抹音时，超音频振荡器给抹音头线圈提供超音频电流，使磁头缝隙处产生一个交变次数足够多的磁场，磁带上各段在逐渐接近缝隙中心的过程中逐渐增强的交变磁场反复作用，使剩磁逐渐减小到零。磁带上原录有的磁迹就完全抹掉了。

　　另一种抹音方法是直流饱和抹音法，它是让直流电流通过抹音头线圈产生一个足以使磁带上性材料饱和磁化的磁场。当磁带通过抹音头缝隙时，磁带上所有磁性材料复印的剩磁都达到饱和。这样磁带上各处磁通量一致，放音时就不可能产生感应电信号了。这种抹音方式常与直流偏磁方式线结合采用，使录音机简单而经济。

　　2、录音机基本结构

　　录音机一般由磁头、机械传动（称为"机芯" ）和电路三部分组成。录音机的磁头分为录音磁头、放音磁头和抹音磁头三种，普及型录音机常把录音磁头和放音磁头并成一个录放磁头。机械传动部分由驱动机构、制动机构和各种功能操作机构组成。电路部分由录、放音放大器、超音频振荡器和一些特殊功能电路组成。录音机最基本的组成如图2-2-9所示。

　　（1）机械传动机构

　　机械传动机构的作用是让磁带以恒速通过磁头，以适当的拉力与反拉力使磁头、磁带紧密接触，按需要的速度把磁带卷绕在供、收带盘上。主导轴是机械传动的核心，磁带被压带轮（橡皮小胶轮）紧压在主导轴上，主导轴转动时，磁带靠主导轴和压带轮之间的摩擦力驱动，以与主导轴一致的线速度运行。

　　机械系统虽然没有直接参与磁一电转换，它却为磁电转换提供了时间一空间条件，因而在录音机右是关键部分，录音机质量的好坏在很大程度上取决于机芯。

　　（2）录音和放音频率均衡电路

　　放音时，在放音磁头线圈中产生的感应电动势与磁通量的变化率成正比，因而也与所录信号的频率成正比。这样放音磁一电变换的频响是一条按斜率为每倍频6dB上升的直线（如图2-2-10（a）中的虚线所示）。

　　在实际录音和放音过程中，存在着许多各种各样的损失。如磁头涡流损失，缝隙损失磁带自消磁损失等。这些损失造成了录、放音高频部分的跌落（如图2-2-10（a）中的实线所示）。可见，如果不加均衡措施，最终的放音效果必然很差。

　　克服录放频响不平直方法，是在录放音放大电路中加入均衡网络，对实际输出特性曲线进行校正。这种校正就称为频率均衡或频率补偿。根据录、放音的不同频率响特性，录音时主要对高频段补偿，放音时主要对低频段补偿，并适当补偿高频。如图2-2-10（b）和（c）所示。通过均衡放大后，放音输出的频响特性综合为一平坦的曲线，如图2-2-10（d）所示。

　　为了保证录音机和磁带节目的互换性，国际上规定了标准的放音频响特性曲线，各生产厂家都依此来设计录音均衡电路。这样不管哪一台录制的节目，到其他任何录音机上也能理想放音。对使用不同磁性材料的磁带所设计的均衡网络也是不同的，因而要注意正确使用录音机上设置的均衡器（磁带选择）开关。