РОЗДІЛ 2
АНАЛІЗ ФІЗИЧНИХ ПРИНЦИПІВ ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ЗВУКОВОЇ ДОРІЖКИ (АМПЛІТУДА,
ЧАСТОТА). РОЗРОБКА СПОСОБУ ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ЗВУКОВОЇ ДОРІЖКИ
Існує три різних способи відтворювання звукової інформації з механічної
фонограми [11], зокрема, і з воскових фонографічних циліндрів (рис. 2.1). У
таблиці 2.1 представлено переваги й недоліки цих способів [26,28].
Рис. 2.1. Класифікація способів відтворення звукової інформації
з фоноциліндрів.
При акустичному способі відтворення звуку здійснюється за допомогою акустичного
звукознімача, основними елементами якого є голка, мембрана і звукопровідник
(рупор). Для програвання воскових фоноциліндрів акустичним способом
використовується фонограф, або обладнання за допомогою якого вони були
записані. Акустичний спосіб відтворення звуку знайшов застосування тільки у
колекціонерів любителів антикваріату.
Таблиця 2.1
Характерні особливості способів відтворення звуку з фоноциліндрів
Спосіб відтворення,
та принцип дії
Переваги
Недоліки
відтворення на
зниженій швидкості
обертання
Акустичний.
перетворює механічну енергію обертання фоноциліндра безпосередньо в акустичну
енергію
простота
конструкції
наявність контакту з канавкою, велика притискна сила 1Н, швидке псування
фоноциліндрів, малий діапазон відтворених частот 0,2-4 кГц, низька якість
Електричний.
П'єзоелектричний звукознімач діє на основі п'єзоелектричного ефекту
простота
конструкції, дешевизна
наявність контакту з канавкою, порівняно велика притискна сила 50?70 мН,
невеликий діапазон відтворених частот 0,06-12 кГц
Електричний.
Магнітний звукознімач –
вихідний сигнал обумовлений електромагнітною індукцією, що виникає при
механічних коливаннях голки
невелика притискна сила звукознімача 15?20 мН, діапазон відтворюваних частот
0,02-20 кГц, зменшення маси рухливої системи головки звукознімача й підвищення
її гнучкості
наявність контакту з канавкою, чутливість до магнітних полів, низька чутливість
головки й необхідність корекції частотної характеристики
Електричний.
Фотоелектричний звукознімач – перетворює механічні коливання голки в електричні
за допомогою перекриття світлового потоку, що падає на площадки фотоприймача
невелика притискна сила звукознімача 15?20 мН, широкий діапазон відтворюваних
частот 0-20 кГц
наявність контакту з канавкою, складність конструкції
Оптичний.
Заснований на методі відбиття лазерного променя від модулюючої канавки і
перетворення прийнятої оптичної інформації в електричний звуковий сигнал
безконтактне зчитування інформації, що є найбільш безпечним
складність конструкції, невірне звуковідтворення інформації через неоднорідну
структуру поверхні циліндра, і як наслідок, низьке відношення сигнал/шум
Електричний спосіб відтворення звуку з валиків є найбільш розповсюдженим.
Присутня на фоноциліндрі звукова інформація сприймається стандартним
електричним звукознімачем. Швидкість обертання при цьому дорівнює номінальній
швидкості запису фоноциліндра, тобто в межах 120?160 об/хв. Такий спосіб
відтворення практично застосовується Віденським фонограмархівом [11, 49, 71] та
Фольклорним центром Бібліотеки Конгресу США [4].
2.1. Фотоелектричний спосіб відтворення звуку
Відомо, що напрям модуляції канавки відносно носія запису визначає три способи
запису: поперечний, глибинний та поперечно-глибинний, що мають характерний
вигляд фонограми. Враховуючи недолік традиційних електричних звукознімачів,
щодо відтворення запису з глибинним напрямом модуляції канавок, в [9] був
запропонований в універсальний фотоелектричний звукознімач, який дозволяє
достовірно відтворювати звукову інформацію без спотворення сигналів з усіх
типів грамплатівок. Поставлена задача досягається тим, що фотоелектричний
звукознімач обладнано чотирьохплощадковим фотоприймачем з радіально-секторним
розташуванням чутливих площадок таким чином, що голкотримач жорстко з’єднаний з
рухомим екраном, розміри якого дорівнюють розмірам однієї чутливої площадки
фотоприймача.
Схема фотоелектричного звукознімача пояснюється рис. 2.2, де зображено джерело
випромінювання 1, голку 2, еластичну втулку 3, голкотримач 4, рухомий екран 5
та чотирьохплощадковий фотоприймач 6. Голкотримач 4 через еластичну втулку 3
з’єднаний з рухомим екраном 5, що знаходиться попереду фотоприймача 6.
Рис. 2.2. Схема універсального фотоелектричного звукознімача.
Фотоелектричний звукознімач працює таким чином. Світловий потік від джерела
випромінювання 1 рівномірно падає на чотири площадки фотоприймача. У стані
спокою екрана, розміри якого дорівнюють розмірам однієї площадки фотоприймача,
світловий потік падає на площадки рівною мірою і електричний сигнал на усіх
площадках має один й той самий рівень. Коли голка рухається по канавці
платівки, її коливання передаються голкотримачем екрану, який при цьому згідно
з модуляцією канавки діафрагмує тою чи іншою мірою площадки фотоприймача.
Змінюваний таким чином світловий потік модулює незалежно струм кожної окремої
площадки. Використовуючи аналогові операції підсумовування та віднімання
сигналів окремих площадок можна одержати оптимальний вихідний сигнал
відповідного вигляду модульованих канавок. В таблиці 2.2 представлено вигляд
вихідного сигналу фотоелектричного звукознімача в залежності від способу
запису.
Сигнал з будь-якої площадки фотоприймача визначається сумарною потужністю
світлового потоку, який падає на кожну окрему площадку
,
де інтегрування йде по і -тій площадці фотоприймача, а Р - інтенсивність потоку
світлової енергії.
Таблиця 2.2
Вихідні сигнали фотоелектричного звукознімача
Спосіб запису
Вихідний сигнал
1. Глибинний запис
Uвих
- Київ+380960830922