Как ввести в кассетный магнитофон динамический ограничитель шума?

Рис. 27. Динамический ограничитель шума:

а — структурная схема; б — электрическая схема

Динамический ограничитель шума включают между УУ и УМ только в .режиме воспроизведения. Структурная схема такой СШП, реализующей прин­цип автоматической регулировки полосы пропускания в зависимости от уровни-сигнала, показана на рис. 27,а. Сигнал с выхода УУ поступает на вход фазо-вращателя, который формирует два сигнала, сдвинутых по фазе один относи-тельно другого на 180°. Сигнал, сдвинутый по фазе на 180°, поступает непос­редственно на сумматор, а сигнал, равный по фазе исходному, поступает в канал дополнительной обработки. Этот канал состоит из фильтра верхних час­тот с частотой среза 4,5 — 5 кГц, дополнительного усилителя, блока АРУ и делителя напряжения. Обработанный таким образом сигнал с напряжением U2 складывается в сумматоре с сигналом напряжением U₁, имеющим линейную зависимость от частоты. В результате на выходе устройства образуется сигнал, амплитуда .которого зависит от уровня и частоты входного сигнала, что и при­водит к созданию эффекта понижения шума.

Уровень входного сигнала, при котором эффективно начинает действовать динамический ограничитель шума, обычно выбирают на 33 — 38 дБ ниже его номинального значения, что примерно соответствует нижней границе динами­ческого диапазона записи кассетного магнитофона. При этом отношение сиг­нал-шум на частоте 6 кГц составляет около 5 дБ и на частоте 10 кГц — око­ло 20 дБ.

Практически схема динамического ограничителя шума, построенного на дискретных элементах, показана на рис. 27,6. В этой схеме фазовращатель вы­полнен на транзисторе VT1. С коллектора транзистора сигнал, сдвинутый по фазе на 180°, подается непосредственно на сумматор. С эмиттера VT1 сигнал в той же фазе, что и исходный, поступает в канал дополнительной обработки. Здесь активный фильтр верхних частот состоит из конденсаторов С3^! — С5, рези­сторов R7, R8, входных сопротивлений каскадов усиления на транзисторах VT2, VT3. При номиналах, указанных на схеме рис. 2(7,6, частота среза фильт­ра около 5 кГц. Управляемый делитель напряжения собран на диодах VD3 — VD6. Кроме этого, диоды VD3, VD5 выпрямляют управляющий сигнал, посту­пающий с коллектора транзистора VT4, а диоды VD4, VD6 вместе с резисто­ром R18 составляют регулируемое звено. Сумматор состоит из цепочки R19C10 и подстроечного резистора R6. Суммирование высокочастотных составляющих сигнала производится на положительном выводе конденсатора СЫ.

Автоматическая регулировка усиления осуществляется с помощью цепи ООС, напряжение которой снимается с эмиттера транзистора VT4 и через .конденсатор С6 и диоды VD1, VD2 подается на базу транзистора VT3. Вык.лючатель SB1 соединяет диоды VD4, VD6 с общим проводом схемы, что при­водит к отключению динамического ограничителя шума.

При небольшом уровне высокочастотных составляющих напряжение на коллекторе транзистора VT4 недостаточно для открывания диодов VD3, VD5. Сигнал, снимаемый с эмиттера транзистора VT4, проходит через регулирующее звено без ослабления и суммируется с противофазным напряжением на поло­жительном выводе конденсатора СМ. В этом случае максимальное подавление шумов в паузе устанавливают подстроечным резистором R6. Когда уровень высокочастотных составляющих повысится, откроются диоды VD3, VD5 и кон­денсаторы С8, С9 начнут заряжаться. По достижении заряда конденсаторов амплитудного значения напряжения, действующего на коллекторе транзистора VT4, откроются диоды VD4, VD6 и коэффициент передачи делителя, состоя­щего из резистора R18 и дифференциального сопротивления диодов VD4, VD6 уменьшится. При повышении сигнала до уровня — 33н — 38 дБ по отношению к номинальному уровню канал дополнительной обработки оказывается закры­тым и сигнал на выход динамического ограничителя шума проходит только через резистор R18.

Следует отметить и ту особенность динамического ограничителя шума, что сигнал с коллектора транзистора VT4 поступает в цепь управления через фильтр C7R17, пропускающий только верхние частоты. Однако понижение шума сохра­нится и в том случае, когда в сигнале преобладают нижние частоты.

Достоинство динамического ограничителя шума состоит в том, что он практически полностью совместим с любым звуковоспроизводящим аппаратом и ше требует изменения его схемы. К недостаткам можно отнести то, что компромисс между степенью понижения шума и минимальным искажением спектра сигнала не всегда оказывается удачным. В результате в тихих местах фоно­граммы может недостаточно понижаться уровень шума и искажаться тембр звучания.

Регулировку динамического ограничителя шума производят аналогично ре­гулировке пороговой СШП с помощью кассеты с размагниченной лентой и ос­циллографа, подключенного ,к выходу ограничителя. Регулируя положение движ­ка подстроечного резистора R6, добиваются минимума шума на выходе. При этом, однако, надо следить за тем, чтобы уровень высокочастотных шумов на коллекторе транзистора VT4 был меньше порога срабатывания (открывания) диодов VD3, VD5. В противном случае нужно уменьшить уровень входного сигнала, поступающего с УУ магнитофона.

Далее записывают на ленте сигналы с частотой 0,4; 6; 8; 10 (или 12) кГц и с различным уровнем записи: номинальным, — 10, — 20, — 30 и — 33 (или —38) дБ. При прослушивании сигналограмм проверяют работу динамического ограничителя шума.

Как практически подключить динамический ограничитель шума к кас­сетному магнитофону?

Динамический ограничитель шума может быть включен в кассетный магнитофон следующим образом. Выход УУ отключают от разъема линейного выхода и подключают к входу динамического ограничителя шума. Выход ди­намического ограничителя соединяют с освободившимся контактом разъема ли­нейного выхода. К нему же подключают и вход УМ.

В некоторых магнитофонах на УМ подается полный сигнал с выхода УУ, а на линейный выход сигнал поступает с делителя напряжения. В этом случае к входу динамического ограничителя шума подводится полное напряжение сигнала от УУ, а выход динамического ограничителя шума соединяют с УМ и сюда же подключают делитель напряжения, который соединяют с разъемом линейного выхода. При таком подключении из-за некоторого понижения уровня сигнала динамическим ограничителем шума может оказаться, что выходного напряжения недостаточно для раскачки УМ. Тогда на выходе динамического ограничителя шума нужно добавить еще один каскад с коэффициентом усиле­ния 3 — 5. При этом, однако, как указывалось в предыдущем ответе, надо следить, чтобы напряжение, подводимое кдиодам VD3, VD5, при регулировке было меньше порога их открывания.

Целесообразно ли введение динамического ограничителя шума в ка­тушечный магнитофон?

Однозначно ответить на этот вопрос трудно. С одной стороны, кату­шечный .магнитофон при скорости движения ленты 19,05 ом/с имеет столь вы­сокие параметры, что улучшить их с помощью динамического ограничителя шума или другой какой-либо СШП трудно. С другой стороны, иногда прихо­дится производить перезапись зашумленной фонопраммы и здесь. Конечно, ди­намический ограничитель шума может оказать помощь в получении новой фонограммы с меньшим уровнем шумов, т. е. повысить качество перезаписи.

Следовательно, вопрос о целесообразности введения в катушечный магнитофон СШП должен решаться в каждом конкретном случае самостоятельно, исходя из целей и задач, поставленных при разработке той или иной конструкции.