Для звукоснршателей с большим внутренним нием, например пьезоэлектрических, -

О к »0 "к

электрическим сопротивле-

(6-88)

Z V,

о макс

о макс

(6-89)

Здесь

приведенное механическое сопротивление, НКм/с); Fp

максимальная сила реакции (амплитудное значение), Н; Vq, Vk, Уомакс лебательные скорости (амплитудные значения), м/с; U, Ux.x-электрические напряжения (эффективное значение), В; /к - сила тока (эффективное значение), А; Z-полное электрическое сопротивление звукоснимателя, ,0м.

Первое измерение, при котором звукосниматель используется по прямому назначению, несколько различно для магнитного и пьезоэлектрического звукоснимателей в вязи с различием в величинах их внутренних электрических сопротивлений. Звукосниматели магнитного типа испытываются в режима электрического холостого хода; при проигрывании измерительной пластинки измеряют напряжение холостого хода на выходе звукоснимателя электронным вольтметром с входным сопротивлением около 0,5 МОм. Этим измерением определяется входящий в формулы (6-86) и (6-87) член Ux. х/уо, в котором Vo - амплитуда колебательной скорости, соответствующая Ux.x и известная из паспорта измерительной пластинки. .

Для пьезозвукоснимателей, ввиду их большого внутреннего сопротивления (особенно на низкиз частотах, где Z=l/(oC достигает десятков МОм), измерениеЧ/х. X в режиме холостого хода не может производитьсяиз-за шунтирующего действия вольтметра, поэтому вместо Ux, х при проигрывании измерительной пластинки измеряют ток короткого замыкания /к, нагружая звукосниматель омическим сопротивлением, величина которого

i?KO,lZ,

где Z - внутреннее сопротивление звукоснимателя на высшей частоте измерения; обычно Rk берется в пределах 1-10 кОм. Измеряя напряжение Ск на сопротивлении /?к для каждой частоты измерения, вычисляют /к ==к ?к. Результатом этого измерения является определение входящего в формулы (6-88)

н (6-89) члена Ik/vq. •

Второе измерение, при котором звукосниматель используется как рекордер, проводится одинаково для обоих типов звукоснимателя. На звукосниматель подают электрическое напряжение U от звукового генератора и измеряют микроскопом с увеличением не менее 500*, имеющим окуляр-микрометр с измерительным барабаном, амплитуду колебания иглы А к В Воздухе, что соответствует режиму механического короткого замыкания; при выборе напряжения и принимают во внимание максимально допустимую амплитуду записи. Второе измерение, проводимое на тех же частотах, что и первое, позволяет определить входящее/ в формулы (-86) - (6-89) отношение U/Vk имея в виду, что

Vk == 2я/Лк; здесь Ук, м/с; f, Гц; Лк, м.

Для низкоомных звукоснимателей, как это следует из формул (6-86) и (6-87), необходимо ще измерить полное сопротивление звукоснимателя Z. Измерения производят, пользуясь схемой, приведенной на рис. 6-48; сопротивление R удобно выбрать равным примерно ДО Ом. Измерив величины R, Ur, Uz, вычисляют

Произведя первое и второе измерения на ряде частот, вычисляют приведенное механическое сопротивление звукоснимателя ,2 и силу реакции Fp по формулам (6-86) и (6-87) для низкоомных звукоснимателей и по формулам

rJ»S

i.-t.

i" ->vt

ж;

lis-

,i .i " Tt-r-.

V

ЧУ-

Уу

ШУ\

да...:-

(6-88) и (6-89) для высокоомных звукоснимателей. Значения максимальных колебательных-скоростей омакс для вычисления Fp могут быть определены из графика, приведенного ранее на рис. 3-5 для монофонической поперечной записи. Верхняя граничная частота измерения из-за малой амплитуды смещения иглы на высоких частотах не превосходит 7-10 кГц.

Испытания аппаратов со встроенным ЭПУ по специфическим стереопо-казателям. Проверяются правильность сторон, баланс и фазирование каналов.

Проверка по тим показателям производится субъективно путем прослушивания записи и пояснительного текста к ней с испытательной пластинки.

Рис. 6-48. Схема измерения электрического сопротивления

звукоснимателя.

Правильность сторон устанавливают прослушиванием через громкоговорители левого И правого, каналов -записи музыкальных отрывков, вы-

полненной поочередно то по левому, то по правому каналам. При несоответствии сторон следует поменять между собой выходы каналов проверяемого

, аппарата.

Баланс каналов проверяют при прослушивании попеременно через левый и правый громкоговорители одного и того же музыкального отрывка, с испытательной пластинки, записанного то по левому, то по правому каналам. При этом слушатель должен находиться перед громкоговорителями на равном от них расстоянии. В случае различия каналов по громкости и тембру соответствующими регуляторами выравнивают каналы так, чтобы звучание

Рис. 6-49. Проверка фазировки индикатором.

а - левый канал; б - правый канал; в - оба канала в фазе; г - оба

тивофазе.

канала в про-

слева и справа казалось по возможности одинаковым. Следующая запись испытательной пластинки, произведенная одновременно по обоим каналам, позволяет уточнить правильность балансировки каналов. Звучание должно казаться идущим из простран:тва, находящегося посередине между обоими громкоговр)ителями, так, как если бы там находился один громкоговоритель; если же источник кажется смещенным влево или вправо, то регулятором баланса каналов настраиваются на восприятие звука из «середины».

Фазирование каналов проверяют прослушиванием тона низкой частоты, например 100 Гц, записанного поперечно. При этом каналы предварительно должны быть сбалансированы и оба громкоговорителя поставлены рядом друг с другом перед слушателем. При прослушивании переключают соединительные провода одного из громкоговорителей. Более громкое звучание соответствует правильному фазированию, так как при воспроизведении поперечной записи на стереофоническом аппарате должны излучаться два акустически синфазных сигнала.

Для объективной проверки фазирования может быть использован прибор с электронно-лучевой трубкой, имеющей две чпары отклоняющих пластин, и двумя идентичными каналами усиления в цепи каждой пары пластин. Такой прибор Называют индикатором фазировки.

В качестве индикатора фазировки может быть использован обычный осциллограф; необходимо лишь предварительно выверить оба его усилителя по коэффициенту усиления, частотной и фазовой характеристикам. На первый вход осциллографа подается выходное напряжение одного канала стереофонического аппарата, на второй вход - другого. Для удобства контроля фазировки электронно-лучевую трубку осциллографа поворачивают по часовой стрелке на 45°; благодаря этому направление светового следа на экране совпадает с направлением движения резца при записи или иглы при воспроизведении, как это показано на рис. 6-49.

Глава седьмая

НОВЫЕ ВИДЫ ПЛАСТИНОК

7-1. Квадрафонические пластинки

Поиски дальнейшего совершенствования звуковоспроизведения с грампластинок привели к четырехканальным стереопла-стинкам, уже упоминавшимся в гл. 1 и 2. Они находят все большее признание и распространены благодаря тому, что квадрафоническое звучание намного сильнее, чем двухканальное стереофоническое, создает у слушателя впечатление переноса в акустическое окружение концертного зала, т. е. «эффект присутствия».

Развитие квадрафонии наметилось и продолжает идти двумя путями; первый из них использует технику высокой частоты, второй ограничивается техникой звуковых частот. В соответствии с этим из всего многообразия квадрафонических пластинок здесь рассматриваются получившие наибольшее распрог странение две их разновидности, отличающиеся способами записи-воспроизведения и носящие названия пластинки CD-4 и пластинки SQ.

Запись на лаковый диск для любых квадрафонических пластинок производится на оборудовании, применяемом при двухканальной стереозаписи. Поэтому квадрафоническая информация, поступающая по четырем каналам с четырехдорожечного. магнитофона, должна быть при записи преобразована в двух-канальную, из которой при воспроизведении на квадрафонической аппаратуре восстанавливается информация четырех исходных каналов.

Квадрафоническая пластинка CD-4. Создателем квадрафонического способа CD-4 является японская фирма «Джапан Виктор Компани» (JVC), которая продемонстрировала квадрапластинки в 1970 г. Для пластинок CD-4 характерно применение высокочастотной несущей... Название CD-4

-.иг

ШуС г.

m 1;,,

fi!; - -

if-:- "

.я - -

Hi-/-

*>l:,.- ,

щ м

Ш-у.

CSi,:;;-.....

- "

;. ,- - -

Ш:>:

Шу ,.

ЩУУ шу-

К-

5?"

ш

У-1У

."/"-.В;<-Л:--.-.: ".>>.г,С">-".1-,

Wyy)

ушрл: -у

.у-у.УШ.-:

М

Щ-ГУ%:

-<УЩ

:.ут

I- -

(Ьр~Ьв)тА,

<1

Рис. 7-1. Структурная схема квадрафонической записи на диск по способу

CD-4.

os гц

15 ZO 30 5 кГц 7,5 10 15 22,5 кГц) б)

Рис. 7-2. Размещение записи квадрафонической информации в канавке при

способе CD-4.

означает; С - compatible (совместимая), т. е. квадрапластинка, пригодная для проигрывания на моно- и двухканальной стереоаппаратуре; D - discrete (дискретная), т. е. имеющая полное разделение между каналами воспроизведения; 4 - число каналов.

Дискретность является характерной особенностью способа CD-4: каждый канал воспроизведения передает только информацию соответствующего ему исходного канала на стороне записи. На рис. 7-1 приведена упрощенная структурная схема записи по способу CD-4, в которой указаны только те блоки, которые имеют принципиальное значение. С четырехдорожеч-ного магнитофона 1 сигналы Lf и Rf лля передних и Ьв и Rb для задних левого и правого каналов соответственно подаются на матричный блок 2, в котором формируются два суммарных Lf + Lb я Rf+Rb и два разностных Lf-Lb и Rf-Rb сигнала.

Суммарные сигналы (диапазон 30-15 000 Гц) подаются на смеситель 3 непосредственно, а разностные предварительно поступают на модулятор 4, где модулируют каждый свою несущую 30 кГц, образуя таким образом нижнюю боковую полосу шириной 10 кГц и верхнюю шириной 15 кГц, заполняя в итоге диапазон 20-45 кГц. Нижняя боковая полоса несколько урезана, чтобы получить лучшее разделение между суммар-лыми и модулированными разностными сигналами. Сигналы

-Щ

В диапазоне 800-6000 Гц модулируют несущую 30 кГц по фазе, а сигналы ниже 800 Гц и выше 6000 Гц модулируют ее по частоте. Применение двух видов модуляции, как показывает анализ, повышает качество передачи информации. Модулированные разностные сигналы, ослабленные по уровню на 19 дБ относительно суммарных сигналов, после пропускания через фильтр 5 подаются на смеситель 5, преобразующий четыре поступивших сигнала в два комбинированных выходных. Последние проходят через предварительный усилитель 6, формирующий стандартную характеристику записи, и оконечный усилитель 7, выход которого подключен к стереорекордеру 8. При записи резец стереорекордера совершает колебания, аналогичные по направлению колебаниям при двухканальной стереозаписи 45/45.

Как показывает рис. 7-2, в канавке пластинки левая и правая стенки содержат записи комбинированных сигналов (Lf-+ Lb) + {Lf-Lb) й {Rf+Rb) -\- {Rf-Rb) соответственно.

Размещение на левой стенке сигналов, передаваемых только левыми каналами (передним и задним), а на правой стенке - только правыми каналами, при уровне суммарных сигналов с частотным диапазоном 30-15 000 Гц, значительно большем по сравнению с уровнем высокочастотных разностных сигналов, обеспечивает совместимость пластинок CD-4 с двухканальными стереопластинками.

В способе CD-4 в диапазоне до 20 кГц используется стандартная характеристика записи, задаваемая звеном & (рис. 7-1); максимальная колебательная скорость при частоте 1000 Гц принята 2,23 см/с (амплитудное значение). Выше 20 кГц благодаря действию фильтра 5 характеристика резко спадает и далее горизонтальна, так что разностные сигналы (20-45 кГц) записывают по характеристике, имеющей постоянную колебательную скорость; ее максимальное Значение принято равным 3,54 см/с.

Малые уровни разностных сигналов, выбранные из условия допустимых ускорений при проигрывании, приводят к недостаточному отношению сигнал/шум, поэтому в оборудовании записи в цепь этих сигналов введен компрессор, поднимающий уровень слабых сигналов.

После смесителя суммарных и разностных сигналов в оборудовании записи предусмотрены предысказитель, вносящий пред-, намеренные искажения, которые компенсируют неизбежные искажения огибания, и ряд дополнительных блоков. Поскольку верхняя граничная частота стереорекордера не превышает 25 кГц, то запись в требуемом диапазоне до 45 кГц включительно производят при частоте вращения планшайбы, пониженной вдвое, с одновременным уменьшением, также в 2 раза, скорости магнитной фонограммы. Таким образом, сигнал с частотой 45 кГц преобразовывается в сигнал с частотой 22,5 кГц, который рекордер может записать. Транспонированный диапазон показан на рис. 7-2 в скобках. Воспроизведение записи при стан-

Л!

ft"?-

Ф:у -

tS-S--

Ш>1

1»

Щ-у:

"Шу -

Шу-- ;

ШУ . [

Щ

ш§у .

(ff-fb)

Рис. 7-3.

(Ьр+Ъв)Фр8)

Структурная схема квадрафонического воспроизведения > по спо

собу CD-4.

OJHb

/7,7Lb

OJRb

d) 0,7 Lb

Рис 7-4 Структурная схема кодера (а) и декодера (б) для квадрафониче-Рис. /4. РУУ,ззпс„ и воспроизведения по способу SQ.

дартной частоте вращения ЗЗ/з об/мин восстанавливает диапа-

°"дш:;;у™\вадрафонического звучания

лолжна проигрываться на предусмотренной для этого аппара-

{Rf+Rb)+ {Rf-Rb), полученных от звукоснимателя, исходные четы1хе сигнала U, Ьв, Hf, Rb

{Lf-\-Lb) + (U-Lb)

каждый для подачи на свои громкоговоритель

Упрощенная схема воспроизведения показана на рис. / а. С выхода звукоснимателя / сигналы подаются на демодулятор 2, который отделяет содержащийся в левом канале суммар-ньй сигнал (L+Lb) от модулированного P™™ и TV же операцию выполняет для правого канала. Следующим этаном является демодуляция разностных сигналов, после чего