Вернемся зноў да основополагающему умове магнітнай запісу гуку. Магнітная запіс гуку, як ужо гаварылася, заснавана на здольнасці некаторых матэрыялаў намагнічваюцца, праходзячы праз магнітнае поле, і захоўваць намагнічаныя стан пасля выхаду з гэтага магнітнага поля. Мы ўсталявалі, што матэрыял, здольны намагнічваюцца,- гэта магнітная стужка, а крыніца магнітнага поля, - магнітная галоўка. Такім чынам, асноўныя «дзеючыя асобы» ў працэсе магнітнай запісу гуку - гэта магнітная стужка, і магнітная галоўка, або, як кажуць спецыялісты, сістэма «стужка - галоўка». Гэтую сістэму і трэба будзе нам цяпер разгледзець. Інакш кажучы, нам трэба будзе разгледзець, якія працэсы адбываюцца пры магнітнай запісу гуку.

Прынцып ўсіх сістэм запісу гуку, будзь то механічная, фотооптическая або магнітная, складаецца ў фіксаванні гукавога следу на матэрыяле носьбіта запісу, а амплітуда следу павінна адпавядаць амплітудзе гукавога сігналу. Калі гукавое ціск змяняецца як функцыя часу, то гукавы след змяняецца як функцыя даўжыні носьбіта запісу. Таму змяненне гукавога ціску пры любой сістэме запісу запішацца як змяненне гукавога следу.

Пры магнітнай запісу гуку даўжыня хвалі запісу залежыць ад хуткасці руху носьбіта запісу. Сувязь паміж даўжынёй хвалі запісу л, частатой f і паступальнай хуткасцю руху носьбіта запісу V аналагічная адносінах пры гукавой хвалі, якая распаўсюджваецца, напрыклад, у паветранай асяроддзі, але з той толькі розніцай, што хуткасць распаўсюджвання гуку ў паветры заменена паступальнай хуткасцю руху носьбіта запісу, то ёсць l = V/f. Калі ў гэтай формуле хуткасць руху носьбіта запісу выказана ў микрометрах у секунду (мкм/з), а частата сігналу выяўляецца ў герцах (Гц), то даўжыня хвалі запісу атрымліваецца выяўленай у микрометрах (мкм).

Пры магнітнай запісу інфармацыі магчымыя тры спосабу ўздзеяння на матэрыял носьбіта запісы, прыведзеныя на мал. 15. У магнітнай запісу гуку выкарыстоўваецца толькі спосаб падоўжнага намагнічвання. Ён атрымліваецца пры выкарыстанні магнітнай галоўкі кальцавога тыпу, у якой магнітныя сілавыя лініі, якія выходзяць з працоўнага зазору галоўкі, намагничивают носьбіт запісу падоўжна ў кірунку яго руху.

Зараз давайце хоць бы схематычна, у самых агульных рысах, уявім сабе працэс магнітнай запісу гуку. Дапусцім, што мікрафон, размешчаны ў якім-небудзь гукавым поле, пераўтворыць гукавыя ваганні ў электрычны ток гукавой частаты. Гэты ток пасля ўзмацнення адпаведным прыладай, званым узмацняльнікам запісу, падводзіцца да абмотцы запісвае магнітнай галоўкі. У выніку ўздзеяння гэтага пераменнага току гукавой частаты каля працоўнага зазору магнітнай запісвае галоўкі з'яўляецца магнітнае поле, зменлівае ў такт з гукавым полем. Такім чынам, гукавы сігнал, зменлівы ў часе, апынуўся пераўтворанай у зменлівы ў часе магнітны паток, якім і вырабляецца магнітная запіс гуку. Калі ў гэты час перад рабочым зазорам запісвае магнітнай галоўкі раўнамерна рухаецца носьбіт запісу - магнітная стужка, то магнітныя сілавыя лініі выходзяць з аднаго полюса магнітнай запісвае галоўкі, уваходзяць у ферамагнітных матэрыял працоўнага пласта носьбіта запісу, намагничивая яго да пэўнай велічыні, і вяртаюцца да іншага канцавосся стрыжня гэтай магнітнай галоўкі. Пры выхадзе носьбіта запісу з зоны дзеяння палюсоў стрыжня запісвае магнітнай галоўкі, адукаваных диамагнитной пракладкай, велічыня магнітнай індукцыі ў ім падае да значэння рэшткавым намагнічанасць Jr макс, якая залежыць ад магнітных уласцівасцяў ферамагнітнага матэрыялу носьбіта запісу.

Што ж адбываецца з ферамагнітных матэрыялам носьбіта запісу ў момант ўздзеяння на яго магнітнага поля магнітнай запісвае галоўкі? Аказваецца, элементарныя магніцікі працоўнага пласта носьбіта запісу, якія да падыходу да запісвае магнітнай галоўцы знаходзіліся ў хаатычным стане, пад уздзеяннем магнітнага поля магнітнай запісвае галоўкі змяняюць сваё становішча, размяшчаючыся адзін да аднаго аднайменнымі канцавоссямі, як гэта ўмоўна паказана на мал. 16, і захоўваюць гэта размяшчэнне пасля праходу працоўнага зазору магнітнай запісвае галоўкі. Аднак, як відаць з малюнка, размяшчэнне элементарных магніцікаў такое, што яны ўтвараюць зоны, роўныя палове даўжыні хвалі, запісной у дадзены момант частоты гукавога ваганні. Калі запісваецца ў дадзены момант гук ўяўляе сабой рэальны сігнал (музыка, гаворка), частоты якога ўвесь час змяняюцца, то і магнітнае поле, якое ствараецца магнітнай запісвае галоўкай, таксама будзе змяняцца, і гэтыя змены зафіксуецца ў працоўным пласце магнітнай стужкі як ўчасткі з рознай намагнічанасцю як па велічыні, так і па кірунку. Такім чынам, вынікам працэсу магнітнай запісу гуку будзе пераменная намагнічанасць носьбіта запісу па яго даўжыні. Калі затым магнітную стужку з запісам гуку раўнамерна і з той жа хуткасцю, з якой выраблялася запіс, прасоўваць міма працоўнага зазору капіюючы магнітнай галоўкі, то адбудзецца наступнае. У тыя моманты часу, калі перад рабочым зазорам капіюючы магнітнай галоўкі аказваецца намагнічаны ўчастак носьбіта запісу, магнітныя сілавыя лініі як бы «ўрываюцца» ў стрыжань галоўкі, магнітнае супраціў якога ў шмат разоў менш магнітнага супраціву паветра, і, дайшоўшы да абмоткі галоўкі, індукуюць ў ёй электрарухаючая сілу, велічыня якой залежыць ад рэшткавым намагнічанасць носьбіта запісу. Гэтая электрарухаючая сіла, будучы ўзмоцнена цяпер ужо узмацняльнікам прайгравання і адпаведным чынам скарэкціравана (пра гэта мы раскажам пазней), падводзіцца да гучнагаварыцеля, у выніку чаго мы пачуем запісаны раней гук.

Прыступаючы да запісу гуку, неабходна «ачысціць» магнітную стужку ад папярэдняй запісу, або, як кажуць, «сцерці» старую запіс. Для гэтага па ходзе руху магнітнай стужкі перад запісвае магнітнай галоўкай змяшчаюць стирающую магнітную галоўку. З яе дапамогай ствараецца моцнае пераменнае магнітнае поле ультрагукавой частаты, якое спачатку намагничивает носьбіт запісу да насычэння, а затым размагничивает яго.

Разабраны намі прынцып магнітнай запісу гуку сам па сабе даволі просты. Аднак у пачатку яго развіцця ўзнікалі вялікія цяжкасці, звязаныя з ліквідацыяй скажэнняў гуку і старонніх шумоў, якія суправаджалі працэсы запісу гуку і яго прайгравання. Толькі ўвядзенне высокачашчыннага подмагничивания ў працэс запісу і стварэнне сучасных магнітных стужак дазволілі ліквідаваць гэтыя недахопы, і магнітная запіс гуку стала адным з найбольш высакаякасных спосабаў запісу гуку.

Цяпер, калі мы сцісла пазнаёміліся з фізічнай сутнасцю працэсаў, якія адбываюцца пры магнітнай запісу гуку, некаторыя нецярплівыя чытачы могуць сказаць: «Хопіць, пара пераходзіць да аповяду аб прыладзе магнітафона і працы з ім». Што ж, калі такім чытачам не трываецца, хай перавернуць некалькі старонак кнігі і пачнуць чытаць наступную кіраўніка. Мы, аднак, лічым неабходным растлумачыць некаторыя моманты магнітнай запісу гуку больш падрабязна, што, несумненна, дапаможа лепшага разумення далейшага матэрыялу.

Першае, на што мы хацелі б звярнуць вашу ўвагу, гэта на размеркаванне магнітнага поля над рабочым зазорам запісвае магнітнай галоўкі. Стрыжань магнітнай галоўкі, будзь то запісваюцца, якая прайгравае або стирающая магнітная галоўка, заўсёды мае нязначнае магнітнае супраціў, у шмат разоў меншы магнітнага супраціву паветра. Аднак у працоўным зазоры стрыжня, адукаваным немагнітных пракладкай, магнітнае супраціў рэзка павялічваецца, набліжаючыся да магнітнага супраціву паветра, дзякуючы чаму тут узнікае так званае магнітнае рассейванне. Гэта магнітнае рассейванне ў адсутнасць магнітнай стужкі прыводзіць як бы да выпучиванию магнітных сілавых ліній з стрыжня галоўкі. У гэтым выпадку размеркаванне магнітнага поля над рабочым зазорам запісвае магнітнай галоўкі будзе прыкладна такім, як гэта паказана на мал. 17 злева. Калі жа ў момант ўзнікнення магнітнага поля над рабочым зазорам запісвае магнітнай галоўкі знаходзіцца магнітная стужка, працоўны пласт якой мае малое магнітнае супраціў, то сілавыя лініі гэтага магнітнага поля пойдуць праз ферамагнітных матэрыял носьбіта запісу, а размеркаванне магнітнага поля над рабочым зазорам запісвае магнітнай галоўкі зменіцца і будзе прыкладна такім, як гэта паказана на тым жа малюнку справа.

Наступны пытанне, які мы хацелі б больш падрабязна патлумачыць нашым чытачам, звязаны з працэсам запісу з высокачашчынным подмагничиванием. Аб ролі высокачашчыннага подмагничивания ў павышэнні якасці магнітнай запісу гуку мы ўжо шмат казалі. Цяпер нам трэба будзе разабрацца ў яго фізічнай сутнасці. Аднак, каб зразумець працэс запісу з высокачашчынным подмагничиванием, нам прыйдзецца зрабіць невялікія адступлення.

Перш за ўсё мы хацелі б звярнуць вашу ўвагу на тое акалічнасць, што працэс магнітнай запісу гуку цесна звязаны з магнітнымі ўласцівасцямі носьбіта запісу. У сувязі з гэтым рэжым запісу, які ўсталёўваецца пры рэгуляванні магнітафона, залежыць ад магнітных уласцівасцяў стужкі, на працу, з якой разлічаны магнітафон. Таму, каб якасць запісу заўсёды было на належным узроўні, неабходна карыстацца магнітнай стужкай, рэкамендаванай заводам-вытворцам. Калі ж даводзіцца вырабляць запіс на іншы магнітнай стужцы, то абавязкова трэба ведаць яе параметры і пры запісу ўносіць папраўкі ва ўстаноўлены рэжым, а як гэта зрабіць, будзе расказана далей. Мы ж цяпер толькі растлумачым неабходнасць гэтага з пункту гледжання магнітных з'яў, якія адбываюцца пры магнітнай запісу гуку.

Пры прапусканні па абмотцы запісвае магнітнай галоўкі току гукавой частаты каля яе працоўнага зазору ствараецца некаторая напружанасць магнітнага поля Н. Гэтая напружанасць поля прама прапарцыйная велічыні прапусканага праз абмотку току, і пры змене току запісу прапарцыйная залежнасць захоўваецца ў шырокіх межах, то ёсць застаецца лінейнай. Калі перад рабочым зазорам запісвае магнітнай галоўкі пачынае перамяшчацца носьбіт запісу, напружанасць магнітнага поля Н стварае ў ім якую-то намагнічанасць J, прычым суадносіны паміж напружанасцю магнітнага поля і намагнічанасць носьбіта запісу ўжо не застаецца лінейнай дзякуючы магнітным уласцівасцях носьбіта запісу. Напрыклад, павелічэнне напружанасці магнітнага поля ў два разы не адпавядае падваенні велічыні намагнічанасць носьбіта запісу, бо велічыня намагнічанасць залежыць яшчэ і ад магнітнага стану (велічыні рэшткавым намагнічанасць) носьбіта запісу да ўздзеяння на яго поля Н. Калі ж носьбіт запісу пройдзе зону дзеяння працоўнага зазору магнітнай запісвае галоўкі, яго намагнічанасць паніжаецца да значэння рэшткавым намагнічанасць Jr.

Пры запісе з высокачашчынным подмагничиванием да абмотцы запісвае магнітнай галоўкі адначасова падводзяць два сігналу: нізкачашчынны (нч) сігнал запісу і высокачашчынны (вч) сігнал подмагничивания. Пры адначасовым уздзеянні двух розных па частаце ваганняў магчымыя два спосабу іх спалучэння, адзін з якіх называецца мадуляцыяй, а іншы - накладаннем ваганняў. Абодва гэтыя спосабу спалучэння паказаны на мал. 18.

Для спрашчэння разгледзім спалучэнне двух сінусоідных сігналаў, хоць усё сказанае далей будзе справядліва і для рэальнага сігналу. Калі ў выніку спалучэння адбываецца мадуляцыя высокачастотных ваганняў нізкачашчыннымі, атрымліваецца складанае ваганне, сіметрычнае восі часу t. Вяршыні нізкачашчыннай абгінаючай складанага ваганні размешчаны з абодвух бакоў восі часу адзін супраць аднаго. Калі ж адбываецца накладанне нізкачашчынных ваганняў на высокачашчынныя, то цэнтры высокачашчынных ваганняў ссунутыя ўздоўж восі часу на велічыню імгненных значэнняў нізкачашчыннай складнікам і вяршыні абгінаючай з аднаго боку восі часу адпавядаюць западзінай на другім яе баку. Тады імгненнае значэнне нізкачашчыннага ваганні раўняецца сярэдняму арыфметычным імгненных значэнняў абгінаючая К1 і К2, то ёсць Кнч = (К1 + К2)/2.

Калі высокачашчынныя ваганні, мадуляваныя нізкачашчыннымі, падаць на ўваход сістэмы, якая душыць высокачашчынныя ваганні, то тым самым будуць страчаныя і нізкачашчынныя ваганні. Аднак пры накладанні нізкачашчынных ваганняў на высокачашчынныя тая ж самая сістэма цалкам бы зразала высокачашчынныя ваганні, але прапусціла б нізкачашчынную складнік. Пры магнітнай запісу гуку з высокачашчынным подмагничиванием выкарыстоўваецца спосаб накладання нізкачашчынных ваганняў току запісу на высокачашчынныя ваганні, выпрацоўваемыя ў магнітафоне спецыяльным высокачашчынным генератарам.

Мал. 19. Графічнае пабудова характарыстыкі намагнічвання носьбіта запісу без высокачашчыннага подмагничивания (крывая I) і з высокачашчынным подмагничиванием (крывая II).

Спосаб магнітнай запісу гуку з выкарыстаннем высокачашчыннага подмагничивания з'яўляецца найбольш дасканалым. Ён дазваляе атрымліваць запісы з невялікімі гарманічнымі скажэннямі і дастатковым дынамічным дыяпазонам. Пры такім спосабе запісу гуку ў абмотку запісвае магнітнай галоўкі адначасова падаецца ток, які запісваецца сігналу і ток высокачашчыннага подмагничивания, які ўяўляе сабой сінусоідныя ваганні з частатой ад 40 да 80 кГц. Амплітуда высокачашчынных ваганняў заўсёды ў некалькі разоў перавышае максімальны ўзровень току гукавога сігналу. Калі абодва сігналу маюць сінусоідную форму, тады і адбываецца накладанне, паказанае на мал. 19. Пры той ці іншай форме току гукавой частаты сумарны высокачашчынны электрычны сігнал кіруе змяненнем прасторавага магнітнага поля галоўкі запісу ў часе.

Зірніце на малюнак 19, на якім у спрошчанай форме тлумачыцца дзеянне высокачашчыннага подмагничивания. Уявім сабе, што па абмотцы запісвае магнітнай галоўкі працякае толькі ток гукавы частоты сінусоіднай формы, а каля працоўнага зазору галоўкі раўнамерна рухаецца папярэдне размагниченный носьбіт запісу. Тады па меры павелічэння напружанасці магнітнага поля каля працоўнага зазору магнітнай галоўкі намагнічанасць носьбіта запісу пачне ўзрастаць па вызначаным законе, адпаведнага крывой пачатковага намагнічвання, аб чым мы гаварылі раней. У гэтым выпадку залежнасць паміж рэшткавым намагнічанасць носьбіта запісу і дзеючай на яго напружанасцю магнітнага поля будзе нелінейнай, як гэта паказана на малюнку крывой 1. Такім чынам, які падаецца на абмотку магнітнай галоўкі запісы сінусоідны сігнал запішацца з скажэннямі, якія атрымліваюцца з-за скрыўлення характарыстыкі ў пачатковай кропцы каардынатаў.

Калі ж па абмотцы запісвае магнітнай галоўкі працякаюць адначасова сінусоідныя токі які запісваецца сігналу і высокачашчыннага подмагничивания і подмагничивание мае належную велічыню, характарыстыка намагнічвання носьбіта запісу выраўноўваецца, прымаючы выгляд крывой II. Пры гэтым значна даўжэе практычна прамалінейны ўчастак характарыстыкі намагнічвання, які выкарыстоўваецца ў працэсе магнітнай запісу гуку, а крутасць (нахіл) гэтага прамалінейнага ўчастка становіцца значна больш крутасці адпаведнага пачатковага ўчастка крывой намагнічвання носьбіта пры адсутнасці высокачашчыннага подмагничивания. У выніку не толькі памяншаюцца скажэнні які запісваецца сігналу, але і расце аддача магнітнай фанаграмы (павелічэнне выхаднога напружання), атрыманая пры запісе з высокачашчынным подмагничиванием.

Такім чынам пры магнітнай запісу гуку з высокачашчынным подмагничиванием запіс нізкачашчынных ваганняў ажыццяўляецца на лінейным участку дынамічнай характарыстыкі, атрыманай у выніку дзеяння высокачашчыннага подмагничивания. Самі ж высокачашчынныя ваганні пры прынятых хуткасцях руху магнітнай стужкі на ёй практычна не рэгіструюцца. Па аналогіі з электроннай радиолампой можна сказаць, што ток высокачашчыннага подмагничивания аказвае дзеянне, аналагічнае адмоўнага напругі зрушэння, які падаецца на кіравальную сетку радиолампы.

Да сказанага вышэй дададзім, што адпаведным падборам высокачашчыннага подмагничивания можна дасягнуць такога становішча, калі ў паўзах запісу (нізкачашчынны сігнал адсутнічае) на магнітную стужку дзейнічае толькі поле высокачашчыннага подмагничивания і носьбіт запісу застаецца ненамагниченным. Цяпер, спадзяемся, вам стала зразумела, чаму ўвядзенне высокачашчыннага подмагничивания прывяло да пашырэння дынамічнага дыяпазону пры магнітнай запісу гуку па параўнанні з применявшимся да гэтага часу подмагничиванием пастаянным токам, пры якім ферамагнітных матэрыял носьбіта запісу ўвесь час падвяргаўся намагничиванию.