一天傍晚,你打开了收音机。正在播送侯宝林说的一段精彩的相声。可惜的是没有从头听起。过了一个时期,你从广播节目报上看到又要播送这段相声了。于是你按时打开收音机,满意地从头再听一次。这时你忽然发生一个问题:是不是每次广播这段相声时,侯宝林都要到广播大楼播音室里去表演一次呢?
现在,在大多数情况下,已经不需要把演员请到播音室来。广播电台用磁带录音机事先把演员表演的节目录在磁带上。在电台的录音材料存放室里,存放着许许多多录有各种歌曲、戏剧、交响乐和各种报告的磁带。广播电台根据听众的要求和事先安排好的节目表,从存放室选出需要播送的录音磁带,进行广播。
这种录音磁带是在宽约6.5毫米、厚约0.05毫米的胶带上敷以薄薄的磁性层而成的。为了在磁带上录音和放送录下来的声音,采用一种特制的磁头。磁头的构造见图1。用软磁材料做成铁心,在铁心上绕有线圈。磁头铁心的前端有一个很窄的缝隙,称为工作缝。在录音或放音时,磁带就贴着这个工作缝移动。

图2为在磁带上录音的示意图。在录音时,声音通过送话器变为电信号,经录音放大器放大后,加到磁头(录音头)的线圈中,因而在工作缝的附近形成了随信号电流而变化的磁场。磁带以等速运动通过工作缝前的磁场,它的每个微段在通地工作缝前的瞬间,都受到这一磁场的磁化作用,在离开磁场后就留有相应的剩磁感应。由于工作缝附近的磁场的强弱和方向都随着信号电流在变化,所以磁带各个不同微段上所受的磁化以及剩磁感应也和信号电流相对应。这样,随着时音而变化的声音,就变成了在磁带上随着位置而变化的剩磁感应,如图2所示。这也就是把声音录在磁带上了。

在放送录音时,可以利用放音磁头将录在磁带上的剩磁感应转变成电信号,经过放大后推动扬声器放送声音。放音头的构造和录音头相同。当放音时,录有信号的磁带,紧贴着放音磁头的工作缝,用和录音时同样的速度移动。磁带各个微段由于剩磁感应而发出的磁力线,通过放音磁头的铁心而闭合,因而也通过铁心上所绕的线圈。由于录音磁带上各个微段的磁化强度是随所录声音而变化,而磁带又在工作缝前以和录音时相同的速度而移动(见图3),所以在铁心中的磁通就不断变化,变化情况是和录音时的信号电流相对应。这样,在线圈中就感应出和磁带上所录声音相应的感应电动势。这个电动势经过放音放大器放大,就从扬声器中放出了录音磁带上所录的声音。

录好音的磁带可以长期保存,多次放送。经验证明,录上音的磁带在放送了25万次以后,再放音时,声音的质量一点也不比第一次放送的声音差。
另一方面,也可以将录了音的磁带“退磁”,即将磁带上所录的声音消除掉。消音以后,这个磁带就可以用来重新录任何别的声音。这样,就象黑板上写的粉笔字可以擦掉再写其它的字一样,录音磁带也可以多次用来录音。要消掉磁带上的录音,可以使它从交流供电的强电磁铁附近通过。当磁带通过强电磁铁并逐渐离去时,它的每一微段都受到一串强度逐渐减小的反复磁化,从而处于退磁状态,消去了以前录下的声音。这个电磁铁称为消音头,它的构造和录音磁头或放音磁头一样,不过它的线圈是由一个输出很强的超音频振荡器来供电。

图4是一个磁带录音机的构造示意图。在使用时,卷带盘电动机旋转,拖动磁带自左向右在磁头前通过。这时如果是录音,可以用开关接通录音放大器和超音频振荡器,使消音头和录音头发生作用。如果是放音,可以用开关接通放音放大器以得到声音。倒带电动机的作用是将录过音的磁带从卷带盘倒回,卷到供带盘上以备下次放音。
在录音和放音时,必须使放出的声音和录音时送入录音机的声音一样,而不发生失真。为此需要采取一些特殊的措施。下面我们就来简单地谈谈这方面的问题。
一般的铁磁物质,对它进行磁化的磁场强度和它受到磁化后所留剩磁感应大小的关系曲线不是一条直线,而是有相当大的弯曲,所以录音的结果会产生很大的失真,图5表明了这种情况。为了克服这一缺点,现代磁带录音大都用交流偏磁录音。这种录音方法,是用一小超音频交流电流和录音信号电流迭加起来,一同加到录音磁头的线圈里去。这个超音频电流称为偏磁电流。有了偏磁电流,对磁带进行磁化的磁场的强弱和留在磁带上的剩磁感应的大小的关系曲线,就能够调整得成为一条直线。这里需要特别说明的是,对某一种性能的磁带,偏磁电流大小不同时,会得到不同形状的磁场强度和剩碰感应的特性曲线。图6画出了某种磁带用四种不同偏磁电流时所得到的四条曲线。曲线4所用的偏磁电流最大,曲线3小一些,曲线2更小一些,曲线1的偏磁电流是零。从图中可以看到,曲线3的直线性最好,偏磁过大过小时所得到的曲线都不能令人满意。在录音时,我们希望利用这些曲线中比较陡峭而有较长直线段的曲线,这样才能使输出大而失真小,得到较好的录音质量。 因此在磁带录音时,调整偏磁到最适宜的程度,是非常重要的一件事情。


在现代的磁带录音机中,大都装有单独的超音频振荡器(偏磁振荡器),来供给偏磁电流和消音磁头的消音电流。
现在来谈谈补偿频率失真的问题。我们知道,录在磁带上的声音,成为一连串的小磁石。如果录音信号是一个正弦波,那么它振荡一周时,录在磁带上的将是两个等长的小磁石。这两个小磁石的总长度叫录音波长。很明显,录音信号频率越低,录音波长就越长。假设录在磁带上的信号是音频范围内的各个单一频率,并且它们的大小相等。这时,每个小磁石发出的磁力线相等,所不同的是频率越高,小磁石的长度就越短,也就是录音波长越短。频率高一倍,录音波长就小一半。在放音时,磁带在放音头前等速移动。这时,虽然各个小磁石的磁力线数相等,但是穿过放音头线圈的磁力线的改变率却不相同。频率高一倍,录音波长就小一半,线圈中的磁力线的改变率就增大一倍,因而线圈中所产生的感应电压也就增大一倍。由此可见,虽然录下的是大小相同的信号,但是放音信号的输出地随着频率的升高而增加,如图7中的曲线a所示。但事实上由于在录音和放音过程中存在着高频损失,所以在放音频率特性的高频段有很大的下降。实际的放音频率特性曲线如图7中曲线b所示。因此,同样大小的声音信号,由于频率不同,放音时的输出信号就不同,在高频、低频时输出信号要比中间频率时低很多,也就是产生了频率失真。为了得到满意的频率特性,必须加相当大的补偿量,以使特性曲线变得平直。在一般录音机中,通常是在录音放大器中补偿高频(图8曲线a),在放音放大器中补偿低频以及少量的高频(图8曲线c)。这样,经过补偿后的总和频率特性曲线就变得比较平直(图8曲线d),从而减小了频率失真。


此外,为了提高录放音的质量,还需要采取一系列措施来减小录放音过程中所产生的杂音。(郭耀华)