СИСТЕМЫ ШУМОПОДАВЛЕНИЯ

Одним из способов улучшения качественных показателей современной аппаратуры магнитной записи служит применение электронных средств шумоподавления. Особенно остро этот вопрос относится к кассетным магнитофонам, имеющим небольшую скорость движения ленты и узкую дорожку записи, т.е. к магнитофонам, рассчитанным на запись с повышенной плотностью. Следует отметить, что при повышенной плотности записи отношение сигнал/шум ухудшается в большей степени, чем, например, нелинейные искажения, детонация и другие параметры.

Наибольшее распространение в бытовых магнитофонах получила компандерная система шумоподавления, названная, по имени американского инженера Р.М.Долби. Достаточно ссказать, что более 22 млн. бытовых магнитофонов во всем мире оснащены этой системой.

Как и все компандерные устройства шумоподавитель состоит из сжимателя (компрессора) и расширителя (экспандера). В сжимателе, который включается перед входом усилителя записи магнитофона, происходит усиление слабых сигналов при неизменном уровне относительно мощных сигналов. Величина подъема уровня слабых сигналов составляет 8 – 10 дБ. Обработанный таким образом сигнал поступает на вход усилителя записи и записывается на магнитофонной ленте, при этом слабые сигналы как бы отрываются от уровня шумов ленты. В процессе воспроизведения сигнал с выхода усилителя воспроизведения поступает на расширитель, в котором усиленный в сжимателе сигнал ослабляется до первоначального уровня (т.е. 8 -- 10 дБ). На такое же значение уменьшается уровень шума, тем самым повышается отношение сигнал/шум, т.е. расширяется динамический диапазон магнитофона. Принцип работы шумоподавителя поясняется диаграммой на рис.5.

В системе Долби шумоподавление осуществляется на частотах свыше 500 Гц, что позволяет избавиться от высокочастотных шумов ленты и модуляционных шумов.

Большому распространению системы Долби способствует выпуск специальной интеграционной схемы, содержащей все элементы системы шумоподавления. Ограничивает ее применение ощутимое неудобство: записанную фонограмму с применением такой системы шумоподавления можно воспроизводить лишь на магнитофонах, имеющих такую же систему.

Наиболее простое шумоподавляюшее устройство, также получившее широкое распространение в бытовой аппаратуре, -- это динамический ограничитель шума DNL (Dynamic Noise Limiter) , предложенный фирмой Philips. Принцип ограничения шума основан на динамической фильтрации сигнала, заключающийся в ограничении полосы пропускания канала звукопередачи со стороны высоких частот, когда уровень сигнала передачи становится меньше установленного порогового значения. Таким образом, ослабляются высокочастотные шумы, которые особенно заметны в паузах и тихих местах программы. Поскольку гармоники слабого сигнала плохо различаются ухом, то их подавление практически не ухудшает восприятие звука. При высоких уровнях сигнала шумы маскируются полезным сигналом.

Динамический фильтр подключается к выходу усилителя воспроизведения, поэтому он может быть использован для уменьшении шума при прослушивании ранее сделанных записей, что невозможно достичь в магнитофонах с компандорной системой, требующей двукратной обработки сигнала (при записи и воспроизведении).

Важно также, что динамический фильтр позволяет уменьшить не только шумы канала записи, но также шумы, записанные на ленте в процессе выполнения записи. Применение шумоподавителя DNL позволяет уменьшить уровень шума в канале воспроизведения на 4 – 6 дБ.

Входной сигнал        Сигнал после  Сигнал после  сжимателя расширителя

Сигнал 

с большим

уровнем

                                                                                                                                  10 дБ

                                                                            Шум ленты                               

                   Сигнал 

                   с малым

                   уровнем                                                                                                                                          10 дБ

Рис.5.Диаграмма работы компандерного шумоподавителя