[其他]一种消除磁带录音机带速抖动噪声的装置

说明书

本实用新型涉及对模拟式磁带记录器的改进。

一般市售的磁带收录机，用来记录声音时，只要能将人的听觉所感受到的频率范围（约20赫兹至18千赫兹）记录下来，就十分令人满意了。可是，当用来记录包括直流在内的超低频信号（如生物电信号或天然地震信号等）时，则难以信任。因为在记录超低频信号的场合，要求磁带运行速度必须十分平稳，一般要求带速稳定度大于0.1％、磁带运行抖动率（在6－25    Hz范围内的随机速度波动）和晃动率（在0.6－6Hz范围内的随机速度波动）均应小于0.1％，方能满足使用要求。否则，在对信号的记录和重放的过程中，会引起频率、相位和波形的失真，会产生严重的低频调制噪声。为此，目前市售满足记录模拟信号的高级磁带记录器都有一套精心设计的运带系统，由机械和电机伺服机构来保证磁带相对于磁头作恒速稳定运动。在工作方式上，常采用频率调制的方式。为克服运带机械抖动和晃动引起的噪音，采用减除补偿法或延迟补偿法，为此而增加了一个记录机构抖动和晃动噪声的通道，以提供抵消噪声的参考信号（参见任俞，“磁带记录器”，1983，地震出版社，P.52－103），目前市售的这类记录器有MR－10C／30C便携式磁带数据记录器和R－80／R－8型等，但价格都比较昂贵。并且尽管采取了如上所述的种种措施，但解调后仍然还留有一定的带速抖动和晃动噪声。

仔细分析，不难发现，由于机械伺服机构的频响不高，因而，磁带带速的抖动和晃动不可能完全消除，所以，对模拟信号因记录和重放所带来的低频噪声自然不能根除。当采用频率调制并记录带速抖动噪声通道时，也只能抵消取决于载频产生的噪声而不能抵消取决于调制信号的噪声。

本实验用新型的目的是以电路的方法避开传统上对模拟式磁带记录器运带机构的苛求。具体地说，对普通的双通道收录机，从电路设计上加以改进，以实现对低频模拟信号的记录或重放。

本实用新型是以脉冲编码信号加参考信号可以消除磁带带速抖动和晃动噪声为依据的，其噪声极限只取决于信号的编码量化噪声，即信噪比S／N＝2^K，K为二进制码的位数。模拟信号量化以后经模拟式磁带记录器记录，在记录或重放过程中，由于带速抖动使某些码脉冲宽度受到压缩或扩张，如果采用固定同步进行解调，则会引起失真。但是，当同时由另一通道用作记录或重放参考信号时，则由于信号通道与参考信号通道的带速抖动严格保持一致，所以，信号编码脉冲与参考信号脉冲在时域上的瞬时压缩或扩张一一对应，即它们的时序关系始终保持不变，所以，解码后，带速抖动噪声被消除，信号噪声仅取决于系统的量化误差。

本实用新型由一台至少是两通道的录音机〔1〕、一个信号输入部件〔2〕和一个信号输出部件〔3〕组成。部件〔2〕把模拟信号进行放大、量化和编码，同时也产生参考信号脉冲，分别送入录音机〔1〕中的信号记录通道和参考信号记录通道。而部件〔3〕则接收录音机〔1〕重放时的编码信号和参考信号，进行解调还原成模拟信号，送笔写记录器记录或示波器显示。部件〔2〕包括输入放大单元〔2－1〕、极性转换单元〔2－2〕、采样保持单元〔2－3〕、模数转换单元〔2－4〕、控制信号单元〔2－5〕、参考信号输出单元〔2－6〕、信号编码输出单元〔2－7〕，若记录多路模拟信号，则还要增加一个多路转换单元〔2－8〕，而且，放大单元〔2－1〕和极性转换单元〔2－2〕个数都要与输入模拟信号路数相等。部件〔3〕包括信号输入整形单元〔3－1〕、串一并转换单元〔3－2〕、数模转换单元〔3－3〕、控制信号分离单元〔3－4〕、滤波单元〔3－6〕和输出单元〔3－5〕。对于记录多路信号，则还要增加一个多路转换单元〔3－7〕，并且，滤波单元〔3－6〕和输出单元〔3－5〕的个数都要与路数相等。

本实用新型与已有技术相比，具有明显进步。它开辟了解决磁带带速抖动引起的低频噪声的新途径，特别是随着电子技术的飞速发展，集成电路价格下降较快，为本实用新型带来生产方便和低成本。采用本实用新型，一台普通的双通道录音机就具有高性能的信噪比，例如，当模拟信号量化位数为8比特时，信噪比S＞48db，当量化位数为12比特时，S＞64db。目前，卡式立体声收录机已十分普遍，用户很多，采用本实用新型的方案，十分方便地成为一台高质量的磁式记录仪器。所以，本实用新型有明显的实用性。

图1是两路模拟信号记录和重放的方框图。

图2是信号输入部件〔2〕的电路图。

图3和图4是信输出部件〔3〕的电路图。

下面给出本实用新型的一个实施例，它适合于两路模拟信号的场合。通通过对该实施例的阐述，进一步给出本实用新型的细节。