одно и то же устройство используется в этом случае для одновременной передачи п информации для их последующего раздельного воспроизведения, его следует рассматривать как п каналов записи, точно так же как если бы для этого использовались п раздельных устройств.

Канал в о с п р о и 3 в е д е н и я., Устройство, передающее при воспроизведении записанную информацию от сигналограм-мы до приемника информации. Если одно и то же устройство используется в этом случае для одновременной передачи п информации к раздельным приемникам, его следует рассматривать как п каналов воспроизведения, точно так же как если бы для этого использовались п раздельных устройств.

Канал 3 апи си - в о спро и 3 ве-д е н и я. Устройство, разновременно образующее канал записи и канал воспроизведения.

Сквозной канал. Устройство, образующее одновременно канал записи и канал воспроизведения.

Уровень записи. Количественная оценка изменений состояния или формы носителя записи, отображающих записанную информацию. Уровень записи определяется через различные физические величины или линейные размеры и может быть выражен в абсолютных и относительных единицах.

Длина волны записи. Расстояние между началом и концом участка дорожки записи, соответствующего одному периоду гармонического колебания;

Движущий механизм. Устройство, предназначенное для перемещения носителя записи или сигналограммы и в некоторых случаях записывающего и воспроизводящего элементов.

- 16-2. СИСТЕМЫ ЗАПИСИ, ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ И СТИРАНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Известны различные системы записи информации; основные из иих: механическая, фотографическая, магнитная, термопластическая, электростатическая. Название системы кратко определяет физическую сущность количественных или качественных изменений носителя записи, приводящих к образованию сигналограммы.

Сигналограммы, получаемые при той или иной системе записи, допускают обычно применение разных систем воспроизведения и стирания. Однако при каждой системе записи наиболее целесообразны определенные системы воспроизведения и стирания, поэтому ниже они рассматриваются совместно.

Сигналы информации могут записываться непосредственно (прямая запись) или способом модуляционной запи-с и, когда записываемые сигналы подвергаются в канале записи коренным преобразованиям своей формы путем модуляции.

Такую запись восстанавливают в канале воспроизведения путем демодуляции.

Запись звуковых сигналов и импульсных сигналов осуществляется, как правило, способом прямой записи. Модуляционная запись используется главным образом как способ точной записи результатов каких-либо измерений или исследуемых процессов, а также при видеозаписи.

Механическая запись

При этой системе запись осуществляется изменением формы носителя записи или его отдельных частей под механическим воздействием записывающего элемента в соответствии с сигналами записываемой информации. Существуют разнообразные способы механической записи. Изменение формы носителя записи может производиться как без изменения его объема, так и с увеличением и уменьщением его. Во втором случае на носитель может наноситься какое-либо вещество. Носитель может иметь различную первоначальную форму. Различны и способы воздействия записывающего элемента на носитель (окрашивание, царапание, вырезание, выдавливание, пробивание).

К устройствам механической записи относятся всевозможные самопишущие приборы, регистрирующие информацию, поступающую в форме электрических сигналов, механических перемещений, изменения давления, температуры и т. п. Запись в них производится чернилами на белой бумаге с помощью специального пера или иглы, выцарапывающей след в восковом слое, покрывающем цветную бумагу [Л. 3].

Главный недостаток подобных устройств-ограниченность их частотного диапазона из-за инерционности подвижной механической системы, а также практическая невозможность автоматического воспроизведения записанной информации, т.е. отсутствие обратимости записи. Сиг-налограмма : в форме графика рассчитана только на визуальную систему воспроизведения. Для автоматического воспроизведения необходимы другие устройства механической записи, в которых форма носителя записи изменяется более значительно, например, путем пробивания (пунширования) в нем отверстий. Близким к этому способу является электроискровой способ механической записи, при котором отверстия в носителе записи не пробиваются, а прожигаются электрической искрой [Л. 3]. Очень широко обратимая механическая запись применяется для записи звука, при которой в носителе записи вырезается или выдавливается достаточно глуб-окая канавка, по своей форме повторяющ51 форму записываемых звуковых колебаИий. При воспроизведении игла вводитс,д в канавку и при повторном движении носителя совершает колебания, аналогичное записанным-Колебания иглы передаются преобразующему элементу, например мембране (в

граммофоне) или преобразователю звукоснимателя [Л. 2, 4].

Стирание механической записи, как правило, невозможно, что и является ее большим недостатком. Применяется обратимая механическая запись только в диапазоне звуковых частот.

Фотографическая запись

При фотографической системе запись осуществляется путем образования на носителе записи фотографического изображения сигналов записываемой информации. В зависимости от формы фотоизображения фотографическая запись может быть обратимой и необратимой. Устройствами для необратимой фотографической записи являг ются свето-лучевые осциллографы (шлейф-ные) и электронные.

В свето-лучевом осциллографе небольшое зеркальце укреплено на проволочной петле, расположенной в сильном поле постоянного магнита. Электрические сигналы, проходя по петле, создают магнитное поле, взаимодействующее с полем постоянного магнита, в результате чего зеркальце поворачивается на угол, пропорциональный силе тока. Луч света, отражаясь от зеркальца, попадает на движущуюся киноленту; после проявки на ленте образуется видимое фотоизображение сигналов информации

В электронном осциллографе изображение сигналов получается на экране электроннолучевой трубки и фотографируется с помощью фото- или кинокамеры.

о о о

Рнс. 16-1. Принцип поперечной фотографической записи.

Устройства ДЛЯ обратимой фотографической записи используются главным образом для записи звука в звуковом кино. Известны и применяются два способа такой записи: поперечный и интенсивный.

Поперечная Запись. Принцип ее (рис. 16-1) состоит в тбм, что свет от лампы Л через конденсатор К равномерно освещает диафрагму Д с треугольным вырезом. Тре-. угольный световой луч, прошедший через

Рис. 16-2. Фонограмма, получаемая при интенсивной фотогра-фической записи.

диафрагму, попадает на зеркальце 3, которое поворачивается вокруг нити под действием записываемых колебаний - точно так же, как зеркальце в шлейфном осциллографе. Отраженный треугольный луч попадает на заслонку П с узкой щелью. Световой луч, прошедший через эту щель, изменяет свою длину в такт с колебаниями зеркальца 3. Этот луч проектируется объективом О на движущуюся киноленту и образует на ней (после проявления) дорожку записи в виде затемненной полоски переменной ширины, огибающая которой повторяет форму записываемых колебаний (рис. 16-1,6). Такая фотографическая фонограмма называется поперечной или транс-версальной.

Для получения информации от поперечной фотографической фонограммы используют оптическую систему воспроизведения. Дорожку записи

просвечивают узкой полоской света, длина которой немного превышает максимальную ширину дорожки записи. Прошедший через фонограмму свет падает на фотоэлемент. При движении фонограммы с той же скоростью, с которой двигалась кинолента при записи, ток фотоэлемента будет изменяться в соответствии с записанными колебаниями; напряжение с нагрузки фотоэлемента подается на усилитель воспроизведения.

Интенсивная запись производится путем использования модулируемого безынерционного источника света (например, газосветного) или источника с постоянной силой света и светового модулятора той или иной конструкции, позволяющего изменять световой поток луча в такт с записываемыми колебаниями. Модулированный луч освещает движущуюся киноленту и образует на ней после проявления дорожку записи с постоянной шириной и различной прозрачностью (рис. 16-2). Воспроизводится информация с интенсивной фотографической фонограммы, так же, как и с поперечной, - путем просвечивания ее на фотоэлемент.

Существенный недостаток фотографической записи - необходимость фото-химического процесса проявления и невозможность стирания записи. Ее преимуществом является возможность путем несложного копирования изготовлять необходимое количество экземпляров сигналограммы. Поэтому фотографическая система нашла широкое применение при документальных необратимых записях (осциллография). Как система обратимой записи она используется в настоящее время только в звуковом кино, где удобно согласуется с фотографическим способом получения изображения [Л. 35].-

Магнитная запись

При этой системе запись осуществляется изменением остаточного магнитного состояния носителя записи или его отдельных- частей в соответствии с сигналами записываемой информации. Для этого носитель записи должен быть сделан из ферромагнитного материала или по крайней мере содержать его в себе и быть по возможности магнитнотвердым. Записываемая информация в форме электрических сигналов поступает в прибор, называемый записывающей магнитной головкой. Это - электромагнит, магнитная цепь которого разомкнута с одной стороны немагнитной прокладкой, образующей рабочий зазор. К рабочему зазору прилегает движущийся носитель записи. Так как магнитное поле над рабочим зазором головки изменяется в соответствии с сигналами записываемой информации, последняя фиксируется на носителе записи в виде различной остаточной намагниченности его отдельных участков, образуя магнитную сигналограмму. Чтобы воспроизвести запись, сигналограмму пропускают по воспроизводящей магнитной головке, схожей по устройству с записывающей. Магнитный поток, исходящий из сигналограммы, замыкается через сердечник воспроизводящей головки и возбуждает в ее обмотке электрические сигналы, соответствующие записанной информации. Воспроизведение может осуществляться как в процессе записи с незначительным запаздыванием, которое определяется временем пробега сигналограммы от головки записи до головки воспроизведения, так и многократно после окончания записи.

Ненужная магнитная запись легко стирается. Принципиально для этого могут применяться две системы стирания: термическая (нагреванием сигналограммы до температуры, соответствующей точке Кюри данного ферромагнетика) и магнитная (путем магнитного воздействия на сигналограмму). Последняя наиболее распространена и осуществляется двумя способами стирания: размагничиванием и намагничиванием. Для стирания служит магнитная головка стирания, устроенная в общем так же, как и магнитные головки для записи и воспроизведения, и устанавливаемая до головки записи (по ходу носителя записи). В зависимости от применяемого способа стирания через обмотку стирающей головки пропускают или постоянный ток -тогда участки носителя намагничиваются до насыщения или близко к нему, или переменный ток - тогда происходит размагничивание носителя. Преимуществом магнитной записи являются ее моментальная готовность, практическая неизнашиваемость сигналограмм, легкость стирания ненужных записей и очень высокая разрешающая способность, позволяющая производить запись в диапазоне частот до нескольких мегагерц.

Из всех систем записи магнитная система в настоящее время наиболее широко распространена.

Аппаратура магнитной записи относительно проста, может быть миниатюрной, допускает работу во время движения, при вибрациях, а также в тяжелых климатических условиях.

Некоторым недостатком магнитной записи является невидимость магнитной сигналограммы. Это затрудняет ее разметку и монтаж и делает невозможным непосредственно визуальное воспроизведение. Иногда магнитную сигналограмму можно сделать видимой, визуализировать (см. §16-3), однако подробного представления о записанных сигналах такая визуализация все же не дает.

Для воспроизведения магнитной записи в форме электрических сигналов почти исключительно используется магнитная система воспроизведения, описанная выше. Возможно применение оптической системы воспроизведения, при которой луч линейно-поляризованного света падает на магнитную сигналограмму и, отражаясь или проходя через нее (при прозрачной сигнало-грамме), изменяет свою поляризацию. Далее отраженный луч проходит через прибор, прозрачность которого зависит от поляризации луча, и попадает на фотоэлемент, вырабатывающий электрические сигналы, соответствующие воспроизводимой информации. Однако оптическая система воспроизведения магнитной записи пока еще не вышла из стадии разработки.

Электростатическая запись

Осуществляется путем образования на носителе записи или внутри него электрических зарядов в соответствии с сигналами записываемой информации. Для записи небольшой продолжительности в качестве носителя записи применяют электроннолучевую трубку со специальным мозаичным экраном, представляющим собой как бы большое количество конденсаторов с одной общей пластиной с выводом наружу. При сканировании экрана электронным лучом, модулированным сигналами, отдельные конденсаторы приобретают заряд, пропорциональный сигналу, который сохраняется в течение некоторого времени. Для воспроизведения экран сканируется немодулирован-ным лучом и конденсаторы разряжаются. Ток разряда содержит записанную информацию.

Подобная электроннолучевая трубка с двумя независимьнии электронными лучами может быть использована как линия задержки сигналов.

Для длительной электростатической записи в качестве носителя записи используют специальную ленту, обладающую хорошими изоляционными свойствами. При записи лента проходит между записывающими электродами, к кртор1)Ш подводятся сигналы информации и напряжение смеще-