ния. Такие же электроды используются для воспроизведения сигналов. Запись можно стереть, если пропустить сигналограмму через сильное постоянное электрическое поле. Современные ленты для электростатической ааписи допускают длительное хранение сигналограммы и многократное воспроизведение информации, однако по разрешающей способности электростатическая запись в несколько раз уступает магнитной. Лучшую разрешающую способность имеет электростатическая запись на ленте с помощью электронного луча, однако аппаратура для такой записи сложна, так как запись должна производиться в вакууме. Электростатическая запись может использоваться и как необратимая - для визуального воспроизведения. Для этого сигналограмму посыпают мелким порошком изоляционного вещества (см. также [Л. 1]).

Термопластическая запись

Запись производится в вакууме электронным лучом на специальной ленте, состоящей из основы, проводящего и верхнего пластического слоев. Электронный луч развертывается поперек движущейся ленты. Модуляция электронного луча записываемым сигналом приводит к образованию электростатической сигналограммы, имеющей, однако, вспомогательное назначение. Сигналограмма сразу. поступает в электромагнитное поле высокой частоты, нагреваю-oiee проводящий и от него верхний пластический слой, отчего последний размягчается и под действием сил взаимодействия электрических зарядов деформируется, образуя после застывания механическую сигналограмму.

Термопластическая запись обладает широким частотным диапазоном (до 50 Мгц) и большой поверхностной плотностью (6 10* дв. ед. информации на 1 жж). Принципиально она может использоваться для записи любых сигналов, но особенно удобна для записи изображения, в том числе цветного. Полученная видеограмма может воспроизводиться не только путем развертки электронным лучом, но и визуально- на просвет. Дорожка записи цветного изображения имеет вид дифракционной решетки. Расстояние между центрами решетки изменяется при : записи в зависимости от цвета путем модуляции скорости развертки электронного луча.

Термопластическая сигналограмма может быть стерта нагреванием и размягчением пластического слоя ленты, после чего лента становитс{}. пригодной для новой записи. Ряд технологических трудностей не позволяет пока широко использовать термопластическую, запись (см. [Л. 6; Л. 24]).

Электротермическая и электрохимическая запись

Электротермическая запись производится на специальнйй бумаге, которая при прохождении через нее электрического тока

под действием выделяющегося тепла темнеет. Один из электродов при записи - площадка, на которой лежит бумага, второй электрод - проволока диаметром - 0,2 мм. Второй электрод может быть неподвижен - для записи импульсного сигнала или перемещаться в соответствии с записываемыми сигналами поперек бумаги. Разновидностью электротермической записи является запись на металлизированной бумаге. Это обычная бумага, покрытая очень тонким слоем цинка (12-60 мк). Один из электродов - мета.плический валик, огибаемый металлизированной бумажной лентой, второй - острие. Оба электрода располагаются с той стороны бумаги, на которую нанесен слой цинка. Под действием тока металл выгорает, образуя под электродом-острием хорошо видимую волнистую линию [Л. 3].

Электрохимическая запись в отличие от электротермической производится на бумажную ленту, пропитанную специальным электролитом (например, раствором йода). Для электрохимической записи применяют такую же систему электродов, как и для электротермической записи. Под действием проходящего тока цвет бумаги под электродом-острием резко изменяется. Недостатком является необходимость иметь бумагу при записи в увлажненном состоянии.

Электрохимическая запись, так же как и электротермическая, является необратимой, оба вида записи рассчитаны на визуальное воспроизведение сигналограмм [Л. 3].

16-3, МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ЗАПИСИ Основные способы магнитной записи

По положению записывающей головки относительно носителя записи и направления записи различают три способа магнитной записи (рис. 16-3).

Запись, при которой направление основного магнитного потока в рабочем зазоре записывающей головки параллельно направлению записи, называется записью с продольным намагничиванием.

Когда тот же магнитный поток перпендикулярен направлению записи и параллелен рабочей поверхности носителя записи, запись называют записью с поперечным намагничиванием.

Если основной магнитный поток в рабочем зазоре головки записи перпендикулярен рабочей поверхности носителя записи, запись называется записью с перпендикулярным намагничиванием.

Когда носитель магнитной записи имеет форму нити, понятия поперечного и перпендикулярного намагничивания совпадают и используется термин магнитная запись с поперечным намагничиванием . Каждый из трех упомянутых способов записи можно использовать как для прямой, так и для модуляционной записи.

Наибольшее распространение для звукозаписи получил прямой способ записи с продольным намагничиванием. При этом можно получить большую плотность записи и уменьшить расход носителя записи.

Для повышения качества прямой магнитной записи через обмотку записывающей головки пропускают не только ток записываемых сигналов, но и вспомогательный

Рис. 16-3. Способы магнитной записи.

1-с продольным намагничиванием; 2-с поперечным намагничиванием; 3 - с перпендикулярным нам агничиванием.

ток, называемый током подмагничи-в а н и я.

По способу подмагничивания прямую магнитную запись разделяют на запись с подмагничиванием постоянным полем и запись с высокочастотным подмагничиванием.

При первом способе производится предварительное намагничивание носителя постоянным магнитным полем, являющееся одновременно и стиранием старой записи, а в обмотку записывающей головки посылают постоянный ток подмагничивания.

Способ с подмагничиванием постоянным полем используется главным образом для невысокого качества записи речи. При этом способе аппаратура получается проще, но велики собственные шумы носителя записи и нелинейные искажения записываемых сигналов.

При втором способе запись производят на размагниченном носителе. Размагничивание (стирание) и подмагничивание производят переменными полями высокой частоты, возбуждаемыми токами от специального генератора и посылаемыми в обмотку головок стирания и записи..

Действие высокочастотного подмагничивания на носитель записи заключается в линеаризации характеристики его остаточного намагничивания. Линеаризация возникает, когда подмагничивание равно или больше некоторого оптимального значения; при этом нелинейные искажения записи становятся намного меньше, чем при записи без подмагничивания.

На носитель записи, движущийся около записывающей головки, действуют одновременно два магнитных поля - поле записываемого сигнала (поле записи) и переменное высокочастотное поле подмагничивания. Поле подмагничивания в несколько

раз сильнее поля записи, поэтому над рабочим зазором головки носитель периодически перемагничивается в том и другом направлении, а остаточная намагниченность приобретается им позже, когда, пройдя рабочий зазор, носитель попадает в так называемую критическую зону, где спадающее по силе поле подмагничивания проходит через критический интервал значений. Величины поля, определяющие этот критический интервал, зависят от магнитных свойств носителя записи. В критической зоне носитель приобретает остаточную намагниченность, пропорциональную текущему значению поля записи. В паузе, когда поле записи отсутствует, носитель остается размагниченным, чем и объясняется малый шум сигналограммы, свойственный записи с высокочастотным подмагничиванием [Л. 7].

Режимы и характеристики прямой магнитной записи

Частотная характеристика записи-воспроизведения. Частотной характеристикой записи - воспроизведения называется зависимость напряжения на выходе ненагру-женной головки воспроизведения от частоты сигнала, записанного при неизменной величине тока записи.

При идеальных магнитных головках и идеальном носителе записи данная характеристика или равномерна (если используется потокочувствительная головка воспроизведения), или имеет форму наклоненной прямой с возрастанием 6 дб на октаву (если используется индукционная головка воспроизведения).

Практически частотная характеристика значительно отличается от идеальной по следующим причинам: во-первых, с повышением частоты возрастают потери энергии в сердечниках магнитных головок и их арматуре (так называемые частотные потери), а в обмотках возможно возникновение резонансных явлений; во-вторых, с повышением частоты сигнала f уменьшается длина волны записи X=v/f (v - скорость записи). При этом возникают дополнительные потери, называемые волновыми. Непосредственно они зависят не от частоты сигнала, а от длины волны записи.

Волновые потери разделяются на:

1) волновые потери в головке воспроизведения. Эти потери рассматриваются в § 16-Б;

2) волновые потери в критической зоне. При длине волны записи, соизмеримой с протяженностью критической зоны, происходит усреднение и ослабление действия поля записи на носитель, результате чего уровень записи уменьшается?

3) волновые контактные потери. Шероховатость поверхностей сигналограммы и головки воспроизведения ..приводит к тому, что между ними неизбежно- существует зазор а, вызывающий ослабление э. д. с. го-

ловки на величину, равную примерно

54,6- аб;

4) слойные потери. Отдельные части сигналограммы, расположенные в толще рабочего слоя носителя записи, также оказываются удаленными от головки воспроизведения, что вызывает волновые контактные потери, равные примерно d

1 -е

Так как чувствительность носителя записи не является единственным критерием для оценки режима записи (например, не менее важно бывает снизить различного рода искажения), на практике часто выбирают подмагничивание, отличающееся от оптимального. Подмагничивание, рекомендуемое в конкретном аппарате, называется номинальным, в частном случае оно может быть равно оптимальному. При изменении подмагничивания изменяется положение критической зоны. С увеличением подмагничивания она отодвигается дальше от рабочего зазора, проходит глубже в носитель записи и расширяется (рис. 16-5).

где d - глубина намагничивания рабочего слоя.

Изменение зазора между носителем и головкой записи изменяет глубину намагничивания d и ширину критической зоны и таким путем оказывает влияние на частотную характеристику записи - воспроизведения;

Б) волновые потери из-за непараллельности углов наклона рабочих зазоров у головок записи и воспроизведения. Если разница в углах равна р, то потери составляют;

Sinn--

1=йма

20 Ig -

- fmt.a -

где s=6 tg Р(6 - ширина дорожки записи), С учетом всех перечисленных потерь частотная характеристика магнитной записи - воспроизведения имеет вид, изображенный на рис. 16-4. Чем выше скорость записи, тем меньше все волновые потери и частотная характеристика имеет больший подъем на высоких частотах. Если подмагничивание выбирать оптимальным не на

Рис, 1С-4. Частотная характеристика магнитной записи - воспроизведения (при индукционной воспроизводящей головке).

низкой, а на высокой частоте, это также повышает уровень записи высоких частот, однако связано с другими недостатками. В общем, неравномерность частотной характеристики достаточно велика, и ее приходится корректировать в усилителях записи и воспроизведения.

Выбор высокочастотного подмагничивания. От величины тока подмагничивания зависят почти все показатели магнитной записи. Подмагничивание, при котором носитель записи для заданного полезного сигнала и при заданных условиях записи обладает наибольшей чувствительностью, называется оптимальным.

Рис. 16-5. Положение критической зоны при различных значениях тока высокочастотного подмагничивания.

При достаточно длинных волнах записи (Я=1-н2 жж) оптимальным будет подмагничивание, при котором критическая зона пронизывает носитель записи примерно на половину глубины рабочего слоя (зависит от ленты). На более коротких волнах, когда слойные потери и потери в критической зоне ослабляют и делают неэффективной запись в дальних слоях носителя, оптимальным оказывается меньшее подмагничивание, при котором запись происходит в поверхностных слоях.

Прн записи широкополосного сигнала, для того чтобы получить достаточную намагниченность носителя на низких и средних частотах при небольших нелинейных искажениях, оптимальное подмагничивание выбирают на низких или средних частотах, т. е. при длинных волнах записи. Нелинейные искажения резко возрастают, если подмагничивание случайно уменьшится и станет меньше оптимального. Это одна из причин, по которой номинальное подмагничивание выбирают обычно на 20% больше оптимального.

Высокочастотное подмагничивание оказывает стабилизирующее действие на сигналограмму. Уровень записи сигналограммы, записанной без подмагничивания или с малым подмагничиванием, неустойчив и обычно заметно ослабевает при каждом воспроизведении вследствие механической деформации сигналограммы в движущем механизме; в отличие от этого запись с большим подмагничиванием весьма устойчива и допускает огромное число воспроизведений.

Хотя Шумы в паузах записи при высокочастотном подмагничивании достаточно малы, во время записи они обнаруживаются весьма заметно и являются результатом неоднородности носителя записи и паразит-