Существенную роль в хорошей работе магнитофона играет пространственная ориентация магнитной ленты по отношению к магнитным головкам. Особое значение она приобретает при малой ширине дорожки записи (в четырехдорожечных и кассетных магнитофонах). В катушечных магнитофонах для пространственной ориентации магнитной ленты в зоне магнитных головок и ведущего вала устанавливают три-четыре направляющих стойки, которые, во-первых, препятствуют перемещению магнитной ленты вверх и вниз и, во-вторых, обеспечивают параллельность плоскости магнитной ленты и рабочих поверхностей магнитных головок. В том случае, когда направляющие стойки отрегулированы не очень тщательно и появляется возможность перемещения магнитной ленты вверх и вниз, возникает так называемая паразитная амплитудная модуляция, проявляющаяся как периодические изменения громкости воспроизведения. Аналогичное на слух явление может быть и из-за слабого натяжения магнитной ленты. Нарушение параллельности плоскостей направляющих стоек, ведущего вала и рабочих поверхностей магнитных головок приводит к перекосу магнитной ленты при ее движении и, как следствие, к ухудшению воспроизведения верхних звуковых частот. Чтобы избежать этого, в магнитофонах часто устанавливают специальные приспособления (фетровые подушечки, ворсистую ленту и т. п.), которые обеспечивают прижим магнитной ленты к универсальной или воспроизводящей магнитной головке.
В кассетных магнитофонах в силу специфичности построения лентопротяжного механизма направляющие стойки отсутствуют. Их заменяют специальные штыри или колодки на магнитных головках, которые обеспечивают пространственную ориентацию магнитной ленты и препятствуют ее перемещению вверх и вниз.
К направляющим элементам лентопротяжного тракта относят и специальные штыри, которые либо отводят во время перемотки магнитную ленту от магнитных головок, либо, наоборот, подводят магнитную ленту к магнитным головкам во время рабочего хода. Это необходимо для того, чтобы во время ускоренного хода магнитная лента не соприкасалась с магнитными головками и тем не приводила их к преждевременному износу.
Работа лентопротяжного механизма характеризуется рядом параметров, из которых наиболее важными для хорошей работы магнитофона являются скорость движения магнитной ленты, коэффициент детонации и время перемотки магнитной ленты с одной катушки (бобышки) на другую.
Скорость движения магнитной ленты показывает, какой отрезок ее длины проходит мимо магнитных головок за единицу времени. Обычно скорость движения магнитной ленты принято обозначать количеством ее сантиметров, прошедших мимо магнитных головок за одну секунду (см/с). В бытовой аппаратуре магнитной записи звука за номинальные приняты скорости движения магнитной ленты 19,05 (19), 9,53 (9), 4,76 (4) и 2,38 (2) см/с. Скорость движения магнитной ленты характеризует качественные и эксплуатационные характеристики магнитофона. Чем выше скорость, тем шире может быть диапазон записываемых и воспроизводимых звуковых частот, но тем большим становится расход магнитной ленты. Чтобы устранить эти противоречивые показатели, конструкторы магнитофонов стремятся улучшить характеристики магнитофонов на низших скоростях движения магнитной ленты, а также применяют многодорожечную запись звука.
Бытовые магнитофоны низших классов имеют, как правило, только одну скорость движения магнитной ленты. Для катушечных магнитофонов это скорость 9, а для кассетных - скорость 4. В магнитофонах высших классов имеется не менее двух скоростей движения магнитной ленты: 19 и 9 или 9 и 4, а в некоторых моделях имеются все три скорости движения магнитной ленты. Скорость 2 для всех классов магнитофонов является дополнительной, и параметры магнитофона для этой скорости не нормируются.
Обеспечить во время записи или воспроизведения звука неизменность скорости движения магнитной ленты от начала катушки (кассеты) к ее концу и от изменения напряжения источника питания - очень трудно. Поэтому для бытовой аппаратуры магнитной записи звука допускается изменение скорости движения магнитной ленты (скольжение) не более чем на +-2% для всех скоростей движения магнитной ленты. При большем скольжении изменяется тембр звучания и эти изменения достаточна хорошо заметны на слух.
Коэффициент детонации показывает величину паразитной частотной модуляции по сравнению с полезным сигналом и выражается в процентах. Детонацией («плаванием» звука) называют искажение звучания, возникающее вследствие эксцентриситета вращающихся деталей лентопротяжного механизма и других причин, определяемых качеством изготовления деталей. Так как детонация возникает только во время работы лентопротяжного механизма и определяется неравномерностью движения магнитной ленты относительно ее среднего значения, то возникающие паразитные колебания обычно лежат в диапазоне от 0,2 до 200 Гц, то есть они периодически повторяются с определенной частотой, которая для каждой конкретной детали лентопротяжного механизма может быть различна и определяется скоростью ее вращения или движения. Следует заметить, что в силу некоторых особенностей строения нашего уха наиболее заметна на слух детонация, период повторения которой.лежит в пределах от 2 до 10 Гц. На частотах ниже 2 Гц и выше 10 Гц чувствительность слуха к детонации заметно понижается.
Время перемотки показывает, за какой срок магнитная лента может быть перемотана с одной катушки на другую, то есть вперед по ходу магнитной ленты или назад. Обозначают время перемотки в секундах.
Хотя режим перемотки магнитной ленты или, как его еще называют, ускоренного хода не является основным режимом работы магнитофона, но от него в большой степени зависит удобство пользования аппаратом. Ведь чем быстрее перематывается магнитная лента, тем скорее можно найти нужную запись в середине или конце катушки (кассеты). Использование тонких и сверхтонких магнитных лент не позволяет сделать перемотку магнитной ленты быстрой без опасности вытянуть ее и тем испортить саму ленту и сделанные на ней записи. Поэтому в магнитофонах с питанием от электрической сети переменного тока время перемотки полной катушки с лентой толщиной 37 мкм составляет 180 - 225 секунд, а в аппаратах с питанием от автономных источников постоянного тока ее делают примерно равной 0,1 от времени звучания полной катушки. В кассетных магнитофонах при толщине ленты 18 мкм время перемотки - от 80 до 150 секунд в зависимости от класса аппарата и вида источника питания.
Большинство бытовых магнитофонов имеет в качестве привода один электродвигатель. Кинематическая схема таких магнитофонов может быть построена на пассиках (резиновых ремнях) или роликах. На рис. 29 приведены три наиболее типичные кинематические схемы, широко используемые в отечественных и зарубежных катушечных магнитофонах.
На рисунке 29 а приведена кинематическая схема лентопротяжного механизма, типичная для простых односкоростных катушечных магнитофонов. Здесь подающий узел 1, приемный узел 2 и ведущий вал 3 с маховиком 4 приводится в действие от электродвигателя 5 при помощи бесконечного пассика 6. Скорость движения магнитной ленты зависит от числа оборотов электродвигателя и диаметров насадок на валу электродвигателя и ведущем валу. Протягивание магнитной ленты осуществляется при помощи прижимного обрезиненного ролика 7, который с большим усилием прижимает магнитную ленту 8 к ведущему валу. Пространственная ориентация магнитной ленты по отношению к магнитным головкам 9 и 10 осуществляется неподвижными направляющими стойками 11 и подвижной направляющей стойкой 12. Управление лентопротяжным механизмом, то есть переключение его на различные режимы работы, может осуществляться при помощи рычагов, тяг, специальных тросиков и т. п.
Рассмотрим работу лентопротяжного механизма.
При рабочем ходе подтормаживание и подмотка магнитной ленты осуществляется за счет фрикционного соединения шкива с подкатушником при помощи фрикционной прокладки (обычно фетровой), причем, как видно из кинематической схемы, правый и левый подкатушники вращаются в разные стороны, создавая тем самым какое-то усилие натяжения магнитной ленты и ее подмотки. Кроме этого, сила сцепления подкатушника со шкивом зависит от количества (веса) магнитной ленты на катушке и чем ее будет больше, тем сильнее сцепление. Боковые узлы, в которых сила сцепления подкатушника со шкивом зависит от количества магнитной ленты в катушке, называются весочувствительными и широко применяются в различных по классу магнитофонах, а сами магнитофоны при этом могут работать только в горизонтальном положении. Весочувствительные боковые узлы создают наиболее удобные режимы работы для магнитной ленты, так как обеспечивают либо постоянное натяжение магнитной ленты, либо изменение его в небольших пределах. Рассмотрим устройство и принцип действия подающего (и приемного) узла.
