制作录／放音机

一、实训目的

录/放音机综合项目实训与低频模拟电路课程密切相关。该实训课可使学生进一步掌握低频放大电路的三种组态电路组成、OTL功率放大电路的组成、机芯的原理和基本的检测电路的方法并练好焊接技术，同时使学生进一步加深对所学基础知识的理解，培养和提高学生的自学能力、实践动手能力和分析解决问题的能力。

二、实验设备

（1）万用表、直流稳压电源；

（2）随身听；

（3）安装录音机所需的其他元器件。

三、实训原理

1.录/放音机整机电路

录/放音机整机电路如图8－1所示。

2.磁性材料

1）磁性材料的磁化特性与磁性信号的储存

铁磁性物质在外磁场作用下将被磁化而获得磁性。若磁性体被磁化的深度用感应强度B表示，外磁场用H表示，则H与B的变化曲线关系可由如图8－2所示的磁滞回线表示；

由图8－2可以看出，当H由0上升时，B沿着O→a→b→c上升达S点；B基本不变称为磁饱和。当H由S点减小到0时，B不沿着原来的路径变化，而是沿着S→d→e→F变化，即当H＝0（磁场作用去掉后）B≠0而为Br，称Br为剩磁，且外磁场H不同Br也不同，这种外磁场作用后的剩磁现象即是磁性信号储存或记录的原理。将磁性材料制成磁带，当外磁场作用后就以剩磁形式储存了外磁场的信号，当磁头通过音频电流在磁带上产生磁场作用时便实现了录音功能。

图8－1 录/放音机整机电路

2）磁头与磁带

将带基涂上磁性物质 （磁粉）即是磁带，如图8－3所示。

图8－2 磁滞回线

图8－3 磁带结构示意图

以话筒录音为例，录音话筒上的音频信号，即是话筒获得音频信号并放大后，导通磁头线圈，当磁带在磁头前运行经过时，便在磁带上储存了磁头转换后的音频信号，如图8－4所示。

3.录音原理

1）录音偏磁问题

从如图8－2所示的磁滞回线可以看出，当外磁场作用很小时B有非线性区，为了防止录音失真，通常与三极管直流偏压同样的道理，需给予磁头为偏磁。偏磁分为两种，一种是给磁头通过单向电流产生单向磁场以垫起录音信号，这种偏磁称为直流偏磁。在要求高的录音电路中用超音频交变磁场偏磁，本电路所用为直流偏磁。录音原理示意如图8－5所示。

图8－4 磁头工作时的磁场分布

图8－5 录音原理

2）高频提升电路

由于磁头的感性阻抗特性，高音频信号通过磁头时的阻抗大于低音频信号通过磁头时的阻抗，使得录音时会出现高频衰减失真，为此应在电路上加入RC高频提升电路，如图8－6所示。

图8－6 高频提升电路

3）ALC电路

由于录音状态下音量调节常跟不上信号的变化，因此引入录音自动音量调节电路 （即ALC电路），其原理是根据录音信号的强弱去调节录音放大器的增益。本机中的ALC电路如图8－7所示。

其中二极管为ALC检波，电容为ALC滤波，目的为检波录音信号的幅值，使直流控制前级录音放大器的直流工作点下调，以达到调节增益的目的。

应该注意的是上面3个问题在放音时应不起作用，通常用录放开关切换工作状态，本机中开关为K1－1、K1－2、K1－3。

4.放音原理

放音时，已储存了剩磁的磁带当以与录音时相同的速度经过放音磁头时，剩磁通过磁头铁芯形成回路，因而磁带上的剩磁就会在放音磁头线圈上产生一个与剩磁通变化规律相同的感应电动势，此电动势经声音放大器放大后推动扬声器还原出原来的声音，放音原理如图8－8所示。

图8－7 ALC电路

5.抹音原理

图8－8 放音原理

在录音时先去掉磁带上原来的剩磁的方法一般有3种，一种是永久磁铁抹音，在录音状态下使安装在机芯上的永磁铁接近录音磁带，使磁带上剩磁淹没达到磁饱和，实现抹音。第二种是直流抹音，抹音磁头通过较强的直流电流形成单向磁场，当磁带通过抹音磁头时就被磁化饱和，实现抹音。第三种是电流磁场抹音，利用录/放开关切换按钮，在录音状态下抹音磁头有电流通过，直流抹音电路与抹音磁头在机芯上的位置如图8－9所示。

图8－9 直流抹音原理电路

6.机芯的传动机构

1）功能

（1）完成放音/录音状态下，以4.76cm/s恒速驱动磁带。

（2）快进/快倒状态时快速卷绕磁带和自停机构暂停防误抹音功能。

2）机芯的结构

（1）动力装置。

盒式机芯的动源为直流低压电动机，含有稳速装置，由稳压电源提供额定电压，本机选用6V电动机。

（2）盒式机芯的传动装置。

盒式机芯的传动装置有两种，为摩擦传动装置和齿轮传动装置。

（3）主导机构。

主导机构的主要任务是实现在录音/放音状态下稳定恒速驱动磁带。主导机构如图8－10所示。

图8－10 主导机构

主导机构主要由3部分组成，即动力传递、恒速驱动及卷带轮收带。动力源是电动机，通过皮带的摩擦带动飞轮，主导轴装在飞轮轴芯上旋转压带轮将磁带压在主导轴上，磁带借助摩擦力被驱动，卷带轮及时地收起主导轴压带轮送来的磁带，供带轮被动按需释放磁带，卷带轮收带过程如图8－11所示。

图8－11 卷带轮收带过程

卷带轮收带的工作过程为，在放音状态下，电动机转动皮带1，带动飞轮完成磁带恒速驱动，皮带2带动录放小轮，录放小轮与飞轮同轴也跟着转动，通过力缘摩擦带动过桥轮，由过桥轮完成换向和速度变换，过桥轮再驱动卷带轮转动完成收带全过程。

（4）快速进带、倒带机构。

快速进带、倒带机构的主要任务是完成磁带快速进带和倒带运动，如图8－12所示。一般要求不超过2s，倒带、进带过程的动力源仍是电动机，一般电动机转速与放音速度都是2400r/min。通过按下快进键后压带轮远离主导轴，靠录放小轮与卷带轮和进带轮之间齿轮传动实现快进和快倒。

（5）其他辅助机构。

其他辅助机构即刹车装置、开门机构、防误抹机构和暂停机构。

（6）磁头。

磁头在盒套内与磁带接触，在快进状态下，磁头随滑板退在后面，磁头与电路联系（放音/录音状态）如图8－13所示。

图8－12 快速进带、倒带机构

（a）快速进带结构；（b）快速倒带结构

放音状态下，放音磁头是信号源的位置，而抹音磁头虽接近磁带，但由于录/放开关切断抹音电流的通路，抹音电路停止工作；录音状态下，录音磁头是放大器的负载，抹音电路开关接通抹音磁头电流回路，使电路工作。

图8－13 磁头与电路联系 （放音/录音状态）

四、实训步骤

1.熟悉原理

在熟悉 （1）～（6）部分的基础上，掌握录音/放音/抹音原理及元器件作用。

2.元器件选择

对所用元器件进行测试，选择性能指标较好的元器件。

3.焊接电路

根据自后向前的原则，按级焊接，焊接好一级通电测量直到无误后再焊接前一级。

【注意】（1）BG0、BG4、BG5这3只三极管的引脚易断，请注意安装位置。

（2）三极管、二极管、电容的极性不能错接。

（3）元器件安装美观且标识向外。

4.直流调测

（1）12V稳压电源为本机的6V电子滤波稳压器供电，应满足测量电压为6±0.2V，带上额定负载后的电流为I＝0～50mA，负载电压应大于6V；

（2）各级直流调试。

推动级和OTL输出两级直耦，调节反馈电阻 （82kΩ）满足中点电压等于3V，推动级满足放大条件，OTL双管微导通，输入放大器和中间电压放大电路应满足放大条件，调节直流反馈电阻应使集电极电压满足电路的要求 （因三极管β的离散性）。

5.用交流干扰法判断整机交流是否畅通

在直流调测正常的基础上接入扬声器，本着从后级向前级的干扰原则，具体做法是用直流电阻R×1挡一端接地，另一端碰触每级输入端，耳听扬声器的反映，判断交流传输是否畅通和放大器放大情况，干扰输入端响声应比输出端响声大。

6.在交流和直流调试正常的前提下接入机芯

（1）电动机的供电端应接机芯开关，使电机在录音/放音/倒带调试进带时方可通电；

（2）磁头的信号线应用音频屏蔽线；

（3）抹音磁头应由录/放开关控制，保证放音时无抹音电流；

（4）机芯接地防止干扰。

7.放音状态操作

放入磁带，按下操作键观察放音状态。

8.录音状态操作

使用话筒录音，两组对录。话筒录音经外接话筒插孔CK1输入。对录时，放音状态的放音信号又从CK2输出信号。

9.观察工作状态

观察放音、录音、快进、快倒状态下走带机构的工作状态，进一步熟悉机械传动。

10.常见故障设置

调节反馈电阻 （82kΩ）观察直流对放音状态的影响。

11.写出实训报告

（1）画出完整的录音/放音机的设计电路，说明电路各部分的工作原理；

（2）写出装配步骤；

（3）记录调试过程；

（4）总结收获与体会。