Радиоприемник, радиола и магнитофон

Радиоприемник, радиола и магнитофон

Самый распространенный радиоаппарат — это, несомненно, радиовещательный приемник. Трудно найти человека, который не видел бы его, не умел бы с ним обращаться. Но прием­ник совсем не так прост, как это может пока­заться с первого взгляда. В нем работает боль­шое число сложных и совершенных радиоэлек­тронных блоков.

В общих чертах все приемники устроены одинаково. Радиоволны наводят в приемной антенне высокочастотные токи, и они прежде всего попадают на фильтр — колебательный контур. Контур из всех переменных токов выби­рает только один, частота которого совпадает с частотой собственных колебаний этого конту­ра. Если нужно принять другую станцию, т. е. выделить переменный ток другой частоты, то для этого достаточно изменить собственную ча­стоту контура (о настройке контура рассказано на стр. 157). Для резкого изменения частоты (переход с одного диапазона на другой) с по­мощью переключателя диапазонов вводят в дей­ствие ту или иную контурную катушку. Плав­ную перестройку контура (в пределах одного диапазона) производят с помощью конденсатора переменной емкости. Одна из самых важных характеристик приемника — избирательность— говорит о способности «коллектива» колебатель­ных контуров выделять нужный сигнал и ослаблять все остальные.

Колебательные контуры обычно совмещают с ламповыми или транзисторными усилителями. Их задача — усилить слабый сигнал, сделать его пригодным для дальнейших преобразований. Способность приемника «вытягивать» слабые сигналы зависит от его чувствительности. Она, в свою очередь, определяется числом усилитель­ных каскадов, а также типом ламп или тран­зисторов.

Обязательный элемент любого приемника — детектор. Здесь происходит преобразование высокочастотного сигнала, и на свет появляется переменный ток низкой частоты. Но он еще очень слаб и едва мог бы «раскачать» мембрану телефона. Поэтому за детектором следует уси­литель низкой частоты (НЧ) с мощным выход­ным каскадом, который через выходной транс­форматор направляет низкочастотный ток в катушку громкоговорителя.

Низкочастотный тракт приемника — усили­тель НЧ с громкоговорителями — используют для воспроизведения грамзаписей. Двигаясь по пластинке и следуя за всеми неровностями звуко­вой дорожки, звукосниматель, подобно микро­фону, преобразует механические колебания в электрические. На выходе его появляется пере­менный ток низкой частоты — электрическая копия записанного звука. Этот переменный ток усиливается, а затем превращается в звук точно так же, как сигнал, полученный после детектора. Приемник, объединенный с электро­проигрывателем, называют радиолой.

Несколько лет назад во всех проигрывателях и радиолах была только одна скорость вращения диска — 78 об/мин. В дальнейшем с появлени­ем новых материалов для пластинок и улучше­нием аппаратуры звукозаписи оказалось воз­можным повысить точность нанесения звуко­вой дорожки, с особой тщательностью воспро­изводить все ее изгибы. Это, в свою очередь, позволило сблизить дорожки и, что особо важ­но, сжать рисунок, уменьшить протяженность дорожки. Естественно, что по «сжатой» дорожке игла движется медленнее, чем но обычной, а на пластинке умещается более длинная запись. Такие пластинки — их называют долгоиграю­щими — рассчитаны на одну из трех «медлен­ных» скоростей — 45, 33 или 16 об/мин.

В последние годы большую популярность приобрели магнитофоны. Они записывают звук на магнитную пленку и воспроизводят за­пись. Все вы знаете, что, если пропустить по катушке электрический ток, вблизи нее появит­ся магнитное поле. И если поднести к такой катушке железный предмет, то он намагнитится. А теперь представьте себе, что в катушку напра­вили переменный ток от микрофона, а мимо нее непрерывно движется тонкая стальная лен­та. Если перед микрофоном звучит речь или музыка, ток в его цепи меняется, а вместе с ним меняется и магнитное поле катушки. В итоге па движущейся ленте остается магнитный «след», появляются по-разному намагниченные участ­ки. Чем громче звук микрофона, тем сильнее ток в катушке, тем больше намагнитится уча­сток стальной ленты.

Теперь посмотрим, как происходит обрат­ный процесс — как считывается запись с маг­нитной ленты. Для этого нужно прежде всего вспомнить, что такое электромагнитная индук­ция. Если изменять магнитное поле вблизи проводника (или катушки), то в этом провод­нике наведется ток, который будет повторять все изменения магнитного поля. Это значит, что если равномерно протягивать вблизи ка­тушки ленту с магнитной записью, то в цепи катушки появится переменный ток — копия записанного на этой ленте звука.

В современных магнитофонах используют не стальную ленту, а специальную ферромаг­нитную пленку. Иногда запись осуществляют и на тонкую стальную проволоку.

Пленка для магнитной записи, так же как и кинопленка, изготовлена из полимерных ма­териалов, а с одной стороны на нее нанесен тончайший слой окислов железа. Именно этот слой намагничивается при записи, и плен­ка превращается в магнитную фонограмму.

Запись и воспроизведение звука осуществля­ют с помощью магнитных головок, расположенных на кольцеобразных сердечни­ках из специальных магнитных сплавов. В сер­дечнике имеется тонкая (в несколько микрон) щель, к которой плотно прилегает движущаяся пленка. В некоторых магнитофонах — три головки: записывающая, воспроизводящая и сти­рающая. Часто для записи и воспроизведения звука используют одну, универсальную голов­ку. В большинстве магнитофонов запись и сти­рание записи, т. е. размагничивание пленки, осуществляют переменным током с «неслыши­мой» частотой 25—50 кгц.

Еще не так давно, чтобы получить магнит­ную запись высокого качества, в частности для того чтобы записывать высшие звуковые часто­ты, приходилось протягивать пленку с довольно большой скоростью — около 76 см/сек. Сейчас благодаря улучшению свойств пленки и кон­струкции головок получают достаточно высо­кое качество при значительно меньших скоро­стях — 19,5 и даже 9,5 см/сек.

Перематывают пленку со значительно боль­шей скоростью.

Одна из важнейших характеристик всякого приемника, радиолы или магнитофона — это полоса воспроизводимых частот. В приемниках высокого класса, где работает несколько «разно­голосых» громкоговорителей, полоса частот очень широка — она легко вмещает весь диапазон симфонического оркестра: от 30 гц до 12—15 кгц. В средних приемниках полоса заметно уже, а в карманных совсем узкая — от маленького громкоговорителя трудно ждать высокого ка­чества звучания. Правда, и в хорошем прием­нике в ряде случаев (например, при приеме далекой станции или проигрывании шипящей пластинки) приходится с помощью регуляторов тембра искусственно сужать полосу частот для того, чтобы «срезать» мешающие звуки.

Приемники прямого усиления, где сигнал проходит прямой путь антенна — усилитель ВЧ— детектор — усилитель НЧ — громкоговоритель (телефон), встречаются сейчас сравнительно ред­ко. Уже давно основным типом радиоприемного устройства стал супергетеродин. Здесь высокочастотные токи для начала «стригут под одну гребенку» — направляют их в специальный преобразовательный каскад, откуда любой при­нятый сигнал независимо от его «прошлого» вы­ходит, имея стандартную промежуточную часто­ту. Настройка на станцию сводится к тому, что с помощью вспомогательного генератора — ге­теродина промежуточную частоту получают из сигнала то одной, то другой, то третьей стан­ции. В дальнейшем сигнал промежуточной частоты детектируют самым обычным способом — он модулирован точно так же, как и высокоча­стотный ток на входе приемника.

Высокое качество звучания дают передачи с частотной модуляцией сигнала. С каждым годом они пользуются все большей популяр­ностью. Однако сигнал, модулированный по частоте, занимает очень широкую полосу час­тот — 250 кгц вместо обычных 10 кгц. Из-за «тесноты в эфире» его можно без ущерба раз­местить только на ультракоротких волнах.

Во многих современных приемниках имеет­ся специальный блок для приема радиостан­ций УКВ ЧМ, т. е. работающих в диапазоне ультракоротких волн с частотной модуляцией.

Вращая ручку настройки приемника, вы, очевидно, обратили внимание, что на средних волнах работает намного меньше станций, чем на коротких, а на длинных — совсем мало. Дело в том, что каждый передатчик излучает не одну частоту, а целую полосу, и поэтому несу­щие частоты нельзя сдвигать беспредельно. По международным соглашениям, между ними приходится соблюдать определенный интервал, как правило, 10 кгц. Общая полоса частот радио­вещательного длинноволнового диапазона около 270 кгц (от 150 до 430 кгц), и поэтому здесь мо­жет работать, не мешая друг другу, всего 27 станций.

Емкость диапазона средних волн намного больше — около 100 станций, а на коротких волнах можно было бы разместить больше 2000 радиовещательных передатчиков. Отметим, что коротковолновый диапазон в основном используется для дальней радиосвязи, а веща­тельные станции занимают на нем лишь неболь­шие островки, в частности участки в районе волн длиной 25, 31 м и др.

Но больше всего свободной территории на ультракоротких волнах. Только в диапазоне метровых волн можно разместить почти в 10 раз больше станций, чем на длинных, средних и коротких волнах, вместе взятых, а емкость сантиметрового диапазона еще в 100 раз боль­ше. Именно поэтому на УКВ можно передавать «громоздкие», занимающие очень широкую по­лосу частот сигналы, например УКВ ЧМ или телевизионный сигнал.