[其他]一種消除磁帶錄音機帶速抖動噪聲的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86204658
• 申請日: 1986-09-23
• 公開（公告）號: CN86204658U
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 孫復川;翁為民
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生理研究所
• 主分類號: G11B20/24
• 分類號: G11B20/24
• 代理公司: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 謝晉光,張玉泉

本實用新型涉及對模擬式磁帶記錄器的改進。

一般市售的磁帶收錄機，用來記錄聲音時，只要能將人的聽覺所感受到的頻率范圍（約20赫茲至18千赫茲）記錄下來，就十分令人滿意了?？墒牵斢脕碛涗洶ㄖ绷髟趦?nèi)的超低頻信號（如生物電信號或天然地震信號等）時，則難以信任。因為在記錄超低頻信號的場合，要求磁帶運行速度必須十分平穩(wěn)，一般要求帶速穩(wěn)定度大于0.1％、磁帶運行抖動率（在6－25????Hz范圍內(nèi)的隨機速度波動）和晃動率（在0.6－6Hz范圍內(nèi)的隨機速度波動）均應小于0.1％，方能滿足使用要求。否則，在對信號的記錄和重放的過程中，會引起頻率、相位和波形的失真，會產(chǎn)生嚴重的低頻調制噪聲。為此，目前市售滿足記錄模擬信號的高級磁帶記錄器都有一套精心設計的運帶系統(tǒng)，由機械和電機伺服機構來保證磁帶相對于磁頭作恒速穩(wěn)定運動。在工作方式上，常采用頻率調制的方式。為克服運帶機械抖動和晃動引起的噪音，采用減除補償法或延遲補償法，為此而增加了一個記錄機構抖動和晃動噪聲的通道，以提供抵消噪聲的參考信號（參見任俞，“磁帶記錄器”，1983，地震出版社，P.52－103），目前市售的這類記錄器有MR－10C／30C便攜式磁帶數(shù)據(jù)記錄器和R－80／R－8型等，但價格都比較昂貴。并且盡管采取了如上所述的種種措施，但解調后仍然還留有一定的帶速抖動和晃動噪聲。

仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，由于機械伺服機構的頻響不高，因而，磁帶帶速的抖動和晃動不可能完全消除，所以，對模擬信號因記錄和重放所帶來的低頻噪聲自然不能根除。當采用頻率調制并記錄帶速抖動噪聲通道時，也只能抵消取決于載頻產(chǎn)生的噪聲而不能抵消取決于調制信號的噪聲。

本實驗用新型的目的是以電路的方法避開傳統(tǒng)上對模擬式磁帶記錄器運帶機構的苛求。具體地說，對普通的雙通道收錄機，從電路設計上加以改進，以實現(xiàn)對低頻模擬信號的記錄或重放。

本實用新型是以脈沖編碼信號加參考信號可以消除磁帶帶速抖動和晃動噪聲為依據(jù)的，其噪聲極限只取決于信號的編碼量化噪聲，即信噪比S／N＝2^K，K為二進制碼的位數(shù)。模擬信號量化以后經(jīng)模擬式磁帶記錄器記錄，在記錄或重放過程中，由于帶速抖動使某些碼脈沖寬度受到壓縮或擴張，如果采用固定同步進行解調，則會引起失真。但是，當同時由另一通道用作記錄或重放參考信號時，則由于信號通道與參考信號通道的帶速抖動嚴格保持一致，所以，信號編碼脈沖與參考信號脈沖在時域上的瞬時壓縮或擴張一一對應，即它們的時序關系始終保持不變，所以，解碼后，帶速抖動噪聲被消除，信號噪聲僅取決于系統(tǒng)的量化誤差。

本實用新型由一臺至少是兩通道的錄音機〔1〕、一個信號輸入部件〔2〕和一個信號輸出部件〔3〕組成。部件〔2〕把模擬信號進行放大、量化和編碼，同時也產(chǎn)生參考信號脈沖，分別送入錄音機〔1〕中的信號記錄通道和參考信號記錄通道。而部件〔3〕則接收錄音機〔1〕重放時的編碼信號和參考信號，進行解調還原成模擬信號，送筆寫記錄器記錄或示波器顯示。部件〔2〕包括輸入放大單元〔2－1〕、極性轉換單元〔2－2〕、采樣保持單元〔2－3〕、模數(shù)轉換單元〔2－4〕、控制信號單元〔2－5〕、參考信號輸出單元〔2－6〕、信號編碼輸出單元〔2－7〕，若記錄多路模擬信號，則還要增加一個多路轉換單元〔2－8〕，而且，放大單元〔2－1〕和極性轉換單元〔2－2〕個數(shù)都要與輸入模擬信號路數(shù)相等。部件〔3〕包括信號輸入整形單元〔3－1〕、串一并轉換單元〔3－2〕、數(shù)模轉換單元〔3－3〕、控制信號分離單元〔3－4〕、濾波單元〔3－6〕和輸出單元〔3－5〕。對于記錄多路信號，則還要增加一個多路轉換單元〔3－7〕，并且，濾波單元〔3－6〕和輸出單元〔3－5〕的個數(shù)都要與路數(shù)相等。

本實用新型與已有技術相比，具有明顯進步。它開辟了解決磁帶帶速抖動引起的低頻噪聲的新途徑，特別是隨著電子技術的飛速發(fā)展，集成電路價格下降較快，為本實用新型帶來生產(chǎn)方便和低成本。采用本實用新型，一臺普通的雙通道錄音機就具有高性能的信噪比，例如，當模擬信號量化位數(shù)為8比特時，信噪比S＞48db，當量化位數(shù)為12比特時，S＞64db。目前，卡式立體聲收錄機已十分普遍，用戶很多，采用本實用新型的方案，十分方便地成為一臺高質量的磁式記錄儀器。所以，本實用新型有明顯的實用性。

圖1是兩路模擬信號記錄和重放的方框圖。

圖2是信號輸入部件〔2〕的電路圖。

圖3和圖4是信輸出部件〔3〕的電路圖。

下面給出本實用新型的一個實施例，它適合于兩路模擬信號的場合。通通過對該實施例的闡述，進一步給出本實用新型的細節(jié)。