Таким образом, участок 2 (рис. 3-3), начинающийся с частоты /ь характеризуется условием Уо(/) =1макс = const. Производить запись с такой амплитудой колебательной скорости можно лишь до частоты f2, называемой второй частотой перегиба, выше которой максимальная допустимая амплитуда колебательной скорости должна убывать, иначе игла при воспроизведении не обогнет канавку (рис. 3-4, в), так как форма иглы отличается от формы резца. Неогибание возникает, когда радиус кривизны канавки рк становится меньше радиуса иглы г. Используя приведенные в гл. 6 формулы (6-4) и (6-6), находим вторую частоту перегиба, при которой еще удовлетворяется условие огибания канавки иглой:

ЗяУмакс COS

(3-2)

Таблица 3-1

Частота вращения и, об/мин

33 V:

Конечный диаметр записи Dk, см/с •

Линейная скорость, соответствующая Dk, см/с .

Угол раскрытия канавки у, град..........• •

Угол наклона канавки Рмакс град

• t • *

Допустимая амплитуда смещения канавки Лмакс» мкм . . . .

Допустимая амплитуда колебательной скорости Умако см/с . .

Допустимая амплитуда колебательного ускорения w2кz

, см/с

41 • т

Частота перегиба

/i. Гц

/2» Гц .

4700

Радиус иглы г, мкм.....

•ж

1

ШХ--- -

где Y - угол раскрытия канавки (рис. 2-6). Отсюда амплитуда колебательного ускорения при заданных величинах Умшь у у г

макс

макс

2nfv

макс

Л,.»>.;, 1-:.

, х.х >

т:Х-

т<удх

МЧ- V--

*s-\<r -

Г COS 7/2

Участок 3 (рис. 3-3), начинающийся с частоты /2, характеризуется постоянством амплитуды колебательного ускорения <Умакс = const; что касастся амплитуды колебательной скорости, то она здесь уменьшается на 6 дБ при повышении частоты на одну октаву. *

ШХ:-

31,5 63 1Z5 315 630 1600 3150 6300 Гц

l&y.-..:,.

Шд-:-

iiW-x:>

-•rlf-r-~

mm: 1.

10 ZO 50 WO ZOO 500 1000 ZOOO 5000 10000

Рис. 3-5. Частотная зависимость наибольшей допустимой амплитуды колебательной скорости для поперечной записи на диск при 337з об/мин.

В табл. 3-1 приведены исходные данные, на основании которых на рис. 3-5 указаны максимальные уровни для поперечной записи иа диск при частоте вращения 33 7з об/мин. В области постоянства амплитуды смещения на низких частотах Лмакс выбрана 50 мкм, что позволяют современные звукосниматели, имеющие достаточно малое механическое сопротивление подвижной системы; в началу появления долгоиграющих пластинок Лмакс ограничивалась 25 мкм из-за недостаточной гибкости подвижной системы выпускавшихся звукоснимателей. Также повышены максимальные уровни в области постоянства амплитуды колебательной скорости с 10 до 14 см/с и в области постоянства амплитуды колебательного ускорения с 25-10 до 41 • 10 см/с. Следует отметить, что .практически для расширения динамики звучания допускают некоторое превышение указанных уровней. На низких частотах до первой частоты перегиба f\ это превышение возможно благодаря раздвижению канавок при записи с переменным шагом; в области средних и высоких частот также допустимы несколько большие уровни, пока запись производится на диаметрах больших, чем диаметр Dk, принятый при расчетах..

Очевидно, что канал записи должен был бы иметь частотную характеристику, совпадающую с приведенной на рис. 3-5,

если бы плотность энергии естественных звуков была частотно-независимой. Ввиду многообразия спектров музыки и голосов влияние частотного распределения звуковой энергии на харак-. теристику записи учитывается лишь ориентировочно с помощью

J7,5 63

П5 315 630

I -........

1600 3150 6300

50 100 zoo

500 1000 Z000 5000 wood

Рис. 3-6. Построение частотной характеристики канала записи для частоты вращения 337з

об/мин.

10 20

51,5 53 125 315 630 1250 3150 6300 Гц III- I I I I-

JO 20

50 100 ZOO 500 то 2000 5000 10000

Рис. 3-7. Частотные характеристики канала.записи {1) и канала воспроизведения {2) по Публикации : МЭК.

а - для долгоиграющих

пластийок йа ЗЗ/з и

45 об/мий; б - для мойо-

фойичёских пластийОК на

78 об/мий.

общую тенденцию

усредненной характеристики, отражающей этого распределения.

На рис. 3-6 приводится построение частотной характеристики канала записи Для частоты вращения 33 7з об/м1н.

Ломаная кривая а представляет собой характеристику предельных значений амплитуды колебательной скорости, рассчи-

::-Л

дей тайную исходя из упомянутых выше трех ограничиваюиХих фак- (табл. 3-1). Такая характеристика может быть принята

Шё:У-

для канала записи на диск при подаче на его вход сигнала А, плотность энергии которого не зависит от частоты. Ввиду того что плотность энергии естественных звуков обычно убывает в сторону низких и высоких частот, как это представлено усредненной характеристикой В, целесообразно соответственно с характеристику а. В результате мы приходим

* к характеристике Ь. Канал записи с такой частотной характеристикой обеспечивает запись сигнала В на диск с допустимыми максимальными уровнями согласно кривой а. Нанесенная на том же рисунке международная характеристика (кривая с),

Шхх-

msA- х.-\

ттй..

р, принятая МЭК, достаточно хорошо согласуется с расчетной ха- рактеристикой b до частоты 5000 Гц. Подъем в международной

ух---

1ШХХ-"

ш-- - тхх.:.

WX-:

•}Щ;х -х

iYy- "

?\ф-Ху.-

фХх 4:Х

<.ir-V./l.--

фп-

i tX---- -

sit.

Щх>---

Л-:

М- у

характеристике с выше этой частоты повышает отношение сигнал/помеха при воспроизведении. В перспективе при дальнейшем снижении помех в связи с совершенствованием технологического процесса изготовления матрицы и .пластинки целесообразно от этого подъема отказаться, так как он все же увеличивает искажения воспроизводимого сигнала.

Представленная на рис. 3-6 характеристика МЭК принята в качестве международной не только для моно- и стереопластинок .формата ФЗО на 33 7з об/мин, но й для пластинок Ф/17 на 33 7з и 45 об/мин с конечным диаметром записи /)к = = 106 мм.

Распространенным способом задания любых частотных характеристик является представление их в виде частотных характеристик полного сопротивления, проводимости или коэффициента передачи специально подобранных линейных цепей, содержаш;их в общем случае элементы L, С и R, Этот символический способ удобен для запоминания характеристи ки./ Принятые МЭК частотные характеристики каналов записи и воспроизведения для пластинок с узкой канавкой на 33 7з и 45 об/мин и для пластинок с широкой канавкой на 78 об/мин заданы таким способом. Они изображены на рис. 3-7, а данные электрических цепей, определяющих их-ход, приведены в табл. 3-2 и 3-3. .

Каждая из характеристик записи задается как сумма трех кривых:

1) кривой, поднимающейся с повышением частоты соответственно проводимости цепи из параллельно соединенных конденсатора и резистора. Постоянная времени цепи ti. Этой кривой определяется ход характеристики на высоких частотах;

2) кривой, поднимающейся с повышением частоты соответственно проводимости цепи из последовательно соединенных конденсатора и резистора. Постоянная времени цепи /г- Этой кривой оцределяется ход характеристики на средних и низких частотах;

s \o

ее H

« Д

Я" сз

со W

со СО

S О) н о

X! S

(Я

о Д о

Ю со

к о.

>>

Си S

о х;

д н о

о га

о. с

га со

S д fr; S 00

к о о.

гаю g о»

g S та W о

со со

га со

га о

« Й а S

<D Си S

CD S

©1

S О.

м

3) кривой, опускающейся с повышением частоты соответственно импедансу цепи из .последовательно соединенных кон-рр денсатора и резистора. Постоянная времени цепи /3. Зта кривая корректирует ход характеристики на низких частотах.

В соответствии с этим частотная характеристика канала за-для каждога из стандартов выражается формулой

Ш;-писи

= 20 Ig

20 Ig

20 Ig

111: или

18в5сл%-."-е-

Ш£:хх: -Щтх-:--:

= 101g(l + 4n2/2/2)101g 1

1 \

10 Ig 1

(а-3)

iV„ = 201g

1000

относительная величина амплитуды коле-

б скорости, дБ; / - частота, Гц; ti=RiCu 2=?2С2,

постоянные времени для каждой из трех цепей, с.

w . г* л л

Частоты перегиба /ь /2, /з определяются точкой пересечения /X линий - горизонтальной, с ординатой, обусловленной сопротивлением R данной цепи, и линии с наклоном 6 дБ/октава,

ловленной емкостью С. В точке пересечения Я мая во внимание постоянную времени t=RC, дает ча-

l/o)G, что.

рЙтоту перегиба f

\l2nt\ на частотах перегиба значение полного Р§Сопротивления или проводимости соответствующих цепей со-

ставляет RY, /"2 ?i, т. е. кривая в этой точке про-

1ЩХ0ДЙТ на 3 дБ выше или ниже горизонтальной прямой, nil Характеристика МЭК, являющаяся стандартом для записи р;йонофонических и двухканальных стереофонических пластинок lltejHa 33 и 45 об/мин*, распространяется и на четырехканаль-ные стереопластинки. При этом для квадрапластинок, записан-да приняты те же уровни записи, а для

пластинок CD-4, где верхняя граничная частота составляет рщх. кГц, уровень записи понижен (примерно на 11 дБ при р51 кГц) для облегчения воспроизведения.

Ш : Ст характеристика МЭК использовалась и для

пластинок на 16 об/мин с поперечной записью; из-за уменьшенной вдвое частоты вращения уровень этих пластинок для

уЬблегчения условий огибания снижен на 6 дБ.

Цифровые данные характеристик записи

Ж 3-4.

приведены

В стандартных характеристиках за О дБ принято значение Р1>йаМплитуды "колебательной скорости записи на частоте 1000 Гц,

кз; .-•.;r• .

1 которая, таким образом, является частотой сравнения. Эта

ШХ--

* Характеристика канала записи, аналогичная характеристике, шщйтой этим стандартом, прежде называлась ортофонической.

опреде-