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数字录音机

发布日期:2018-12-11 浏览量:661次

数字录音座是采用数字信号记录和重放磁带节目的新型录放设备,它具有信噪比高,动态范围大,失真小和查找节目较快等优点,其重放节目的音质与激光唱机接近,是极有发展前途的组合音响信号源,只是目前售价较高,故只在专业音响系统中开始配置。

1980年以来,不少公司都进行盒式PCM录音座研究,将其命名为DAT,即Digital  Audio Tape recorder,1983年6月召开统一DAT制式恳谈会。共80多家公司参加,于1985年7月基本定出两种方式,SONY公司于1987年投放市场的DAT技术上已相当成熟,但是数字录音座对音响软件可进行无失真复制的特点,却妨碍了软件商对DAT的兴趣,直到1989年SCMS(连续复制管理系统)提出,限制用数字方式连续复制以后,软件厂商才真正开始准备大量制作、销售DAT软件,1985年,DAT恳谈会提出了两种方式DAT技术标准,一种是与磁带录像机(VTR)一样,使磁头转动的旋转磁头方式,称为S-DAT(Stationary head DAT)另一种与现代盒式磁带录音座一样,为固定磁头方式,称为S-DAT(Stationary head DAT),现在,R-DAT方式的数字录音座已经上市出售,而S-DAT方式数字录音座,因其磁头批量生产困难,尚未上市,但专业用的宽磁带的固定磁头式数字录音座已有生产,所以,这里着重以R-DAT进行叙述。

按工作原理划分专业数字式录音座可分为两类,即R-DAT和S-DAT。

1.R-DAT数字录音座

在数字音响技术的发展史上,R-DAT旋转磁头式磁带录音座从一开始就已崭露头角,只用了较少的研究开发经费就商品化了,在市场上也深受欢迎,R-DAT是利用录像机机构研制的数字磁带录音座,它采用旋转磁头方式,与磁带录像机的记录方式相同,磁带宽度为3.81mm,磁带盒尺寸为86mm×55mm×9.5mm,记录时,由高速旋转磁头鼓上安装的两个磁头轮番工作,技术的飞速进步与产品的大规模生产,使R-DAT成为性价比好,记录密度高,可靠性好的磁带录音座,就录音座结构而言,旋转磁头数字录音座以盒式为主。

1)R-DAT系统构成   旋转磁头方式数字录音座(R-DAT)与磁带录像机(VTR)类似,在旋转磁鼓上将两个磁头分设两侧,然后使之高速转动,进行记录和重放信号,R-DAT系统结构如图5-16所示。

其工作过程是,从录音输入端进来的模拟声音信号通过低通滤波器,由A/D转换器转换成PCM数字信号,然后输入到数字信号处理LSI(大规模集成电路)。信号处理包括纠错编码/解码器、高频(RF)调制/解调器和D/A接口电路等,输入信号由信号处理器LSI与存储器RAM配合完成纠错编码和交织处理,并与来自微处理机的定时信号和节目编号等信息以子码(Sub Code)形式同编码数据按序排好,进行变换调制,再附加锁相环信号,然后通过高频放大电路中的录音放大器的限幅和电流放大,由录音磁头记录在磁带上。

放音过程则与上述的录音过程相反,从磁头拾取的重放信号先经过高频(RF)放大电路的放音放大器放大,放大量约60db,通过整形比较得到“0”“1”二值数字信号,经波形均衡电路送至数字信号处理器LSI,同时以重放的导频信号加到ATF电路选出自动循迹信号。

高频(RF)放大电路通常由录音放大器,放音放大器和波形均衡电路等组成,录音放大器将来自信号处理的录音信号进行限幅和电流放大,然后送往磁头。放音放大器则将磁头拾取的重放信号放大,再送往波形均衡电路,录放动作由磁头切换信号转换,波形均衡电路则对重放信号中的PCM信号和ATF同步信号分别进行波形均衡,来补偿由磁头磁带系统引起的波形失真,恢复录音时的信号形式,以便正确的判别PCM信号和ATF信号,经波形均衡后的信号再分别送至信号处理LSI和ATF伺服电路。

经均衡的放音信号在信号处理LSI进行调制的解调,并将数据暂时存入RAM,在DAT系统中设置RAM存储器是由于交错处理和吸收抖晃及时间轴压扩等的需要,因为R-DAT的数据采用这两条磁迹中的左、右声道的奇偶交错处理形式,故在重放时需先将两条磁迹的内容全部写入RAM内,然后按原来信号的数据排列顺序读出,实现去交错,并送回信号处理LSI进行纠错解码等处理,而且,由于RAM的读出以高精度、高稳定度的晶体振荡器形成的时钟频率进行的,因此即使走带系统等有抖晃而使输入数据速率变动,其送往数/模转换器(D/A)的信号非常稳定,或者说抖晃被RAM所吸收,这就是DAT系统的抖晃率好到难以测出的原因所在,此外上述RAM的数据缓冲作用还可用于时间轴压扩和子码等的处理上。




经数/模转换的信号,通过后置的低通滤波器形成模拟信号输出,另一方面信号处理器LSI取出子码数据,经过微处理机处理,在显示屏上显示节目编号、时间,其他信号用来控制各部分的工作,同时还取出ATF(自动寻迹)信号和其它伺服控制信号,对走带机构的各种电动机进行磁迹跟踪和转速等控制。

R-DAT的走带系统与磁带录音机一样,在磁鼓上安装两个磁头,使其高速旋转,使磁带在其磁鼓上缓慢移动而呈旋螺形走带,以此方法相对加大磁头与磁带的接触长度,与录音机不同的是,R-DAT磁鼓直径较小,只有30mm,磁带与磁鼓所接触的角度(包角)也较小,为90度。

R-DAT的走带机构中设有不少轴轮,从供侧带开始,它们依次是固定柱、张力柱、导带轮、斜柱(以上为进带侧)、磁鼓、斜柱、导带轮、主导轴与压带轮、固定柱(磁鼓以下为出带侧),供带侧的固定柱的作用是使磁带始终以恒定的进入角包在张力柱上,而不受磁带供带量变化的影响,张力柱设计成可在一定范围左、右移动,用来使磁带张力保持恒定,通常在张力柱接有传感器,根据张力的大小产生信号来控制对供带盘或收带盘的驱动,以使加给磁鼓的张力恒定,此外也有不同这种电控制方式而由张力柱所连接的制动机构,以机构控制方式对带盘进行控制。

R-DAT的走带驱动机构与模拟盒式录音座相似,也以主导轴驱动磁带,但是在R-DAT中,为了使磁头完全准确的在所对应的磁迹上扫描,对主导轴设有电子伺服系统,使之根据循迹状况不断的对走带加以控制。收带固定柱的作用与供应固定柱相同,用来使磁带以恒定的角度紧贴在主导轴上,R-DAT的电动机有主导轴电动机,带盘电动机,磁鼓电动机等,共4-6只,一般均采用直接驱动方式的电动机。

磁鼓两侧的导带轮和斜柱,用以配合磁鼓的动作,要使磁头能对宽度仅为0.013mm的磁迹在23mm长度上笔直的扫描,就必须使磁鼓、导带轮的位置与倾斜度都保持非常高的精度才行。

磁鼓有磁鼓电动机、上磁鼓、下磁鼓,a和b两个磁头及旋转变压器等组成,磁鼓转速为2000r/min,由磁鼓伺服系统准确的加以控制,旋转变压器是由分别装在上鼓和下鼓的线圈组成,录音室信号通过旋转变压器加给磁头,放音时为其相反过程,此外,在走带机构中还设有各种传感器和速度检测器,由微处理机控制它的各种动作。

2)技术规格   R-DAT数字录音做的主要技术规格见表5-10,可以看出它主要按照取样频率,量化比特数和通道数分为六种形式,取样频率是决定放音最高频率的重要参数,在R-DAT中采用三种取样频率。即48kHz、44.1kHz、32kHz。


48kHz是DAT录音和放音的标准取样频率。是任何一种DAT机所必备的,44.1kHz与CD唱机的取样频率相同,可用于CD唱片的录制等。

32kHz有三种备选(Option)形式。备选型1与卫星广播的数字音频电视伴音兼容,可供其录/放用,备选型2适合于德国卫星播出的PAL信号,因其带速为普通方式的一半,故可作为长时间录/放音,备选型3则适合作四通道录/放音方式使用。

3)DAT录音座的使用   这里以SONY-DTC60ES数字录音座为例,介绍其面板各控制键的作用,SONY-DTC60ES数字录音座面板各键功能见表5-11。

4)

数字录音座的主要功能是:

(1)与CD连接可进行数字录音。

(2)可以在磁带上记录录音的日期和时间。

(3)有三种采样频率供选择。

(4)可以采用加倍模式,延长录音时间。

(5)在磁带运行时,可通过透明带仓观察磁带工作情况。

(6)具有淡入、淡出功能。

(7)具有多种编辑功能。

(8)具有超级SBM降噪功能。

4)串行复制和并行复制   所谓串行复制(或直系复制)是由原始录音源复制(第一代)以后,接着以该复制带为母带再进行复制(第二代),再以第二代复制带为母带进行第三代复制,即是一代接一代的复制方式,如图5-17所示。

并行复制分为实时方式和分时方式。实时方式的并行复制是在主机(录音源)上并联多台进行录音,同时复制出许多子代,分时(时间分割)方式的并行复制是用一台DAT,录好后把磁带卸下来,换上新磁带重新从原始录音源进行复制,这样不断更换磁带复制出大量的子代(均为第一代)。


加有复制禁止码的SCMS方式DAT,对并行的数字复制不受任何限制,对串行数字复制则只允许复制一次,也即只允许个人欣赏范围内的第一次复制,只有用户从模拟方式录制的磁带以及普通模拟信号源,才允许复制到第二代。

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