Главная » » Пассивные корректирующие RC фильтры для перезаписи
23:55
Пассивные корректирующие RC фильтры для перезаписи
В радиолюбительской практике достаточно часто приходится производить перезапись на магнитную ленту с граммофонных пластинок и с магнитофона на магнитофон. Качество записи зависит от того, как сильно изношена пластинка и в каком состоянии находится проигрыватель со звукоснимателем. При новой пластинке наилучшее качество записи будет в том случае, если механическая система проигрывателя не имеет вибраций движущихся частей, которые через иглу и тонарм звукоснимателя создают сильный гул мотора, сопровождающего запись. При перезаписи с магнитофона иногда нужно устранить фон и шумы, имеющиеся на оригинале, то есть очистить запись от помех (скорректировать спектр записи) .
Вибрации проигрывателя возникают, в основном, в области низких частот. Максимальное значение их амплитуды лежит в пределах 20—80 гц, хотя часто в громкоговорителях прослушивается и более низкая частота порядка единиц герц, которой промодулирована более высокая частота вибраций, свободно проходящая через тракт низкой частоты. В большинстве магнитофонов, имеющих хорошие параметры по сквозной характеристике, нет раздельных регулировок усиления по низкой и высокой частоте. Поэтому скорректировать характеристику для уменьшения гула проигрывателя при записи нельзя, так как записывается весь диапазон частот. Величина же регулировок при воспроизведении грамзаписи далеко недостаточна для того, чтобы можно было в необходимой мере уменьшить гул и фон, сопровождающие запись. На рис. 1 показана частотная характеристика типового пьезоэлектрического звукоснимателя. Характерным для него является -сильный подъем характеристики в области низких частот и пик в области 6—7 кгц. Так как сквозная характеристика магнитофона линейна, то характеристика звукоснимателя, показанная на рис. 1, даст плохие результаты при перезаписи с пластинок на магнитофон.
Во-первых, все вибрации и гул двигателя будут усилены из-за подъема характеристики на этих частотах. Во-вторых, шумы пластинки будут выделены пиком характеристики на -6—7 кгц, что также плохо. Частотные характеристики грампластинок три изнашивании звуковых бороздок (обычной записи—78 об/мин и микрозаписи — 33 1/3 об/мин) показаны на рис. 2, а, б.
Графики показывают некоторое среднее значение шумов пластинок по мере их изнашивания, но при этом не учитываются искажения сигнала, которые могут наблюдаться из-за повреждения звуковых бороздок. Искажения сигнала могут иметь характер хрипов, резких тресков, дробления. Запись речи или музыки может стать неразборчивой, а часть записи может оказаться вообще подавленной. Для получения хорошей перезаписи грампластинок на магнитофон необходимо в проигрывателе устранить или свести к минимуму все механические вибрации, гул, неравномерность вращения двигателя. Надо отрегулировать всю механическую систему проигрывателя, смазать трущиеся части, по возможности заменить изношенные детали. Сам двигатель необходимо амортизировать, если это позволяет конструкция проигрывателя. Тонарм звукоснимателя тоже следует амортизировать. Обычно тонарм закреплен на той же плате, к которой прикреплен двигатель, и вибрации двигателя передаются через него к звукоснимателю. Тонарм с пьезо-звукоснимателем ставится на мягкую резину, поролон или губку, чтобы не было жесткой механической связи с платой.
Кроме этого, следует уменьшить высокочастотные шумы пластинки, сопровождающие запись. Высокочастотные шумы изношенных пластинок и нескорректированных магнитофонных записей можно уменьшить толь- ко единственным способом — включая электрические фильтры, подавляющие спектр высокочастотных, шумов, лежащий, в основном, от 4 кгц и выше. При воспроизведении звука от пьезоэлектрического звукоснимателя обычно рекомендуется делать коррекцию его характеристики, особенно в области 6—8 кгц, для устранения резкого подъема характеристики на этих частотах. В цепь звукоснимателя включается корректирующая RC цепочка, которая срезает этот пик характеристики (см. рис. 1, пунктирную линию).
Влияние вибрации двигателя и низкочастотный гул можно уменьшить, включая между звукоснимателем н магнитофоном электрические фильтры, вырезающие ту часть спектра, где находятся -вибрации и гул двигателя. Хорошие результаты при перезаписи пластинок на магнитофон или перезаписи нескорректированных записей с магнитофона на магнитофон дают простые фильтры, показанные на рис. 3 и 4. Эти фильтры представляют собой Т-образные звенья из RC элементов. Отличительной особенностью подобных схем является довольно значительная крутизна характеристики затухания в сравнении с обычными звеньями RC .других фильтров. При определенном выборе R и С на одной частоте токи в элементах звеньев будут равны по величине и противоположны sio направлению, а это значит, что ток в нагрузке будет равен нулю, и фильтр эту частоту не пропустит. Для получения большого диапазона изменения частоты максимального затухания надо сделать переменными все три резистора #ь /?2 и /?3 звена. Они должны регулироваться одновременно, и у них с одинаковым законом должно изменяться сопротивление. На практике вполне достаточное изменение частоты обеспечивается одним переменным резистором У?3-Фильтр (см. рис. 3) состоит из двух звеньев. Звено а настроено на частоту SO гц., а в звене б частота максимального затухания может регулироваться от 5 до 10 кгц.
Звено а на частоте 50 гц дает затухание до 40 дб, а максимум затухания звена б уменьшается от 33,0 дб на 5 кгц до 24 дб на 10 кгц при регулировке. Семейство характеристик затухания фильтра / показано на рис. 5 " В звене б имеется тумблер. Когда он включен (положение II), звено б затухания не вносит. В этом случае затухание фильтра обусловливается только звеном а, -характеристика которого показана на рис. 5 сплошной линией. Фильтр из звена а срезает фон сети 50 гц и эффективно подавляет все частоты в диапазоне от 20—30 до 80—100 гц. Уменьшение уровня сигнала вне полосы затухания звена а невелико. От (5 дб на 150 гц оно падает до 1 дб на 500 гц и менее 0,8 дб на 20 кгц. Характеристика затухания фильтра / при выключенном звене б позволяет подавлять помехи, создаваемые вибрацией и гулом мотора до практически незаметного уровня. При прослушивании записи отсутствие гула, фока 50 гц и фона вибраций настолько очищает запись, что делает ее значительно чище, чем в сопровождении низкочастотных помех, а подавление низкочастотного полезного сигнала на слух малозаметно. При уменьшении сопротивления звена б частота максимального затухания сдвигается в сторону высоких частот. Фильтр II, схема которого приведена на рис. 4, такого же типа, как и фильтр I, но содержит одно звено. Его характеристики при разных значениях переменного сопротивления приведены на рис. 6. Фильтр имеет затухание, достигающее 36 дб на S кгц и до 20 дб на 7 кгц. Он эффективно подавляет высокочастотные шумы у пластинок при перезаписи и у нескорректированных записей на пленке при перезаписи с магнитофона на магнитофон. Фильтр II применяется в тех случаях, когда проигрыватель не создает помех в виде гула и вибраций, и нет фона SO гц, наводимого на цепи звукоснимателя. Во время перезаписи регулировкой переменного резистора в фильтрах I и II добиваются наилучшего режима записи, когда шумы достаточно подавлены, но и полезный сигнал сравнительно чист. И тот, и другой фильтр включаются между звукоснимателем и гнездами звукоснимателя в магнитофоне. Если уровень записи мал, то применяя фильтры можно подключиться к микрофонному входу. Микрофонный вход магнитофонов имеет большую чувствительность, и потери, вносимые фильтром, легко могут быть скомпенсированы более высоким усилением с гнезд микрофона. Пассивные фильтры очень просты в сборке и совершенно не требуют регулировки. Радиолюбитель, который знаком с правилами монтажа, может собрать фильтр из имеющихся деталей менее, чем за час. Емкости и постоянные резисторы должны быть взяты стабильными, т. е. малоизменяющими свои Параметры со временем. Номинальная величина сопротивлений и конденсаторов может быть взята с точностью ±10%. Тип сопротивлений может быть любой, имеющийся в распоряжении радиолюбителя. Не рекомендуется применять проволочные сопротивления и электролитические конденсаторы. Фильтры собираются на небольших изоляционных платах толщиной 2—3 мм. Удобно монтировать фильтры на платах с опорными точками или лепестками, к которым можно паять детали. Опорные точки или лепестки укрепляют на плате в два ряда на расстоянии 30—35 мм. Между каждым из лепестков должно быть расстояние 8—10 мм. Входные и выходные провода фильтров могут быть любой длины, но их необходимо обязательно делать экранированными. На концах экранированных проводников нужно сделать вилку, штекер или розетку для соединения со звукоснимателем и магнитофоном. На рис. 7 и 8 показаны фильтры, собранные по схемам рис. 3 и 4 соответственно. При желании можно сделать для фильтров металлические корпуса — они будут предохранять фильтры от механических повреждений. Полная экранировка фильтров желательна, но не обязательна. Описанные фильтры могут применяться не только для корректировки характеристик при перезаписи с пластинок на магнитофон или с магнитофона на магнитофон. Если, например, происходит запись с эфира через приемник или телевизор, то часто наблюдаются помехи, по своему характеру схожие с теми, которые мы уже рассматривали: может иметь место и сильный фон переменного тока, и гул, и высокочастотные шумы. Включая фильтры между выходом приемника и входом магнитофона, можно значительно (почти до нуля) снизить уровень фона 50 гц и ощутимо подавить высокочастотные шумы. Радиолюбители-коротковолновики, работающие с приемниками, также могут применить фильтры для уменьшения фона, шумов и помех. Фильтры включаются на выходе приемника между приемником и головными телефонами. Регулировкой переменного резистора добиваются уменьшения шумов. Фон и гул в диапазоне до 100 гц становятся почти неслышными.
