保存声音的盒子

在现代生活中，磁带录音机（图7-1）的使用相当普遍。也许你家就有一台磁带录音机吧。它既是我们学习外语的好“老师”，又是我们工余闲暇时的“良友”。录下优美动听的音乐或其他节目，随放随听，既可消除疲劳，又大大增加生活情趣，丰富我们的文化生活。

（图7-1）磁带录音机

那么，你知道磁带录音机的原理吗？

磁带录音机是应用声与电和电与磁的转换原理进行工作的，它是由机械传动、音频放大器、磁头三部分组成。机械传动部分，包括电动机和机械连动结构；音频放大部分，包括录音、放音和超音频振荡等电路；磁头部分，包括抹音、录音和放音三个磁头。

录音时，声音经过话筒转变为音频信号电流，然后把它送入录音放大器进行放大。放大了的音频信号电流，通过录音磁头线圈，便产生了随音频电流变化的磁力线。由于磁带与录音磁头的缝隙紧贴在一起，而又不断移动，变化的磁力线就通过磁头缝隙前的磁带而或回路，使磁带变化，从而把声音录下来。在录音机里还要给录音磁头加上一个超音频偏磁电流，其作用是为了使录下的声音失真小、噪声低、频率响应好。录音的实质，就是把声音变成电能，再把电能变成磁能，最后用磁的形式把声音记录在磁带上并保存下来。录音放大器的主要作用，是把微弱的音频电流放大到足以使录音磁头能把磁带磁化的程度。

磁带录音时，先由抹音磁头把磁带上原有的声音抹掉，然后再由录音磁头进行录音。抹音过程是：在录音时，抹音磁头的线圈通过超音频电流，在抹音磁头的缝隙处产生一个超音频电流变化的磁场，这个磁场在抹音磁头缝隙的中心最强，两边逐渐减弱。缝隙中心的磁场强度比磁带上已录有声音的剩磁场强度要大许多倍。当磁带接近抹音磁头时，就被强度逐渐增加的磁场强化。当磁带走到磁场最强的缝隙中心时，达到饱和，把磁带上原来录下来的声音剩磁全部掩盖。磁带继续往前走时，磁场强度又逐渐减弱，一直到零。这样磁带上原录有的声音剩磁就全部被抹掉，接着就可以在走过录音磁头时重新录音。

放音的原理则正好与录音相反。录好音的磁带，以录音同样时速度紧贴着放音磁头缝隙前进，由于磁头铁心对磁力线的磁阻比磁头缝隙空气的磁阻要小得多。因此，磁带上所录的音频剩磁的磁力线，极易通过铁心而成回路，这个随剩磁大小变化的磁力线切割放音头的线圈，就能产生与原来录音时一样的音频电流。这个电流是很微弱的，需要经过放大器的放大，送到喇叭就能放出原来的声音。放音的实质就是把磁能转变为电能，再把电能变成声音。

科学小链接

录音机的历史

第一台录音机是丹麦科学家蒲尔生在1898年发明的。蒲尔生利用电话筒的原理，把声音变为音频的电流，并把此音频电流产生的磁场作用在一根匀速走动的钢丝上，利用钢丝的剩磁特性来记录声音，这种录音机称为钢丝录音机。20世纪初德法雷斯特发明能放大音频信号的电子管，后来人们又试制成功了剩磁性能很好的录音专用磁带，从而使录音技术得以完善。盒式磁带录音机，是荷兰菲利普公司在一九六三年发明的。虽然只有十几年的发展史，却因性能好，体积小，重量轻，携带使用方便，价格便宜，深得消费者的欢迎。