现在全世界磁带录音机年产量约8000万台,70%为盒式机。这些盒式机中有收录机、录放机、录音座、袖珍立体声放音机几种款式,前两种目前数量大,后两种发展却很快。本文以这几种机器为例展示一下盒式机发展动向。
一、立体声盒式录音座
录音座是盒式录音设备中最高级的品种,无论电气、机械还是主要部件都代表着盒式录音机发展动向。从近来国外各主要公司的产品特点看,可以归纳出以下几个方面。
1.提高性能指标 七十年代录音座刚刚出现时电声指标并不算高,抖晃率只有0.15%左右,频响约14KHz,信噪比50dB,整个动态范围仅50dB。随着各种技术的进步,特别是电机伺服技术,机芯加工精度的提高;磁头工艺及新磁头材料的应用;电路新技术和高性能磁带的出现,录音座性能有了很大提高。现在抖晃率已可达到0.018%;频响可达24KHz;信噪比达60dB以上,加入杜比降噪系统可达70~75dB。主要机电性能方面均达到专业机水平。
2.利用微型计算机全面实现操作自动化 盒式录音座的突出特点是追求完善的功能并实现各种操作的自动化。除了人们熟知的全自停、记忆倒带以及各种遥控操作外,最近又出现了以下一系列自动操作功能:
(1)自动反转:这种功能可以实现不用翻转带盒即可自动反方向走带,使另一面工作。反转速度之快甚至听不出节目的间断。为了保证反转之后磁头的方位角,这种机构要有一个十分精确的旋转机构。
磁头转换通常有三种方式:(a)采用一只四道磁头,当机构反转的同时,用电的办法转换磁头的磁道引线;(b)机构反转时使二道磁头位置沿与走带方向垂直的方向移位;(c)机构反转的同时,使二道磁头旋转180°,如图1所示。

(2)磁带性能自动检测:这种功能可实现自动检测出所用磁带的最佳偏磁、最佳录音灵敏度和最佳均衡,并使电路作相应变化,以适应各种磁带特性。这种系统可以使录音座对世界上所有磁带均获得平坦的频率特性;不会因偏磁不当而产生失真或降低最大输出功率。
(3)自动选曲:是在磁带上自动找出所需节目的一种功能。对于具有自动反转功能的音座,可以在带盒正反两面自动选曲。
(4)数字选曲:要选放磁带上某一个(如第5个)曲子时,只要按下相应的数字键或相应地按几下(如5下)记忆键,机器就可以迅速地向前或向后找出所需的曲子,并自动转入放音状态。
(5)跳越放音:也叫跳越选曲,即跳过指定的曲子放音。例如按下1、3、5的次序,机器就会自动跳过这三支曲子。当只选一个曲子放音时,只要按下音乐浏览键,即可直接找出欲选的曲子始端进行放音。这是跳越选曲的一种特殊情况。
(6)随机放音:将一盒磁带上的曲子按照自己的需要编好顺序(如3、12、5、8……)存入计算机中,按下放音键时机器就自动地按照这个顺序放音,这种功能也叫随机记忆选曲。
(7)随机编序放音:也叫随机节目搜索。由于这种系统包括了随机放音,跳越放音、随机重复等功能,又有计算机存贮程序,因此可对任何一个节目(不管A面还是B面)进行重放。
(8)序曲浏览:也称索引浏览。同时按下快速和放者按钮,磁带就能从当时的位置放至末尾,每个曲子放音8~10秒钟,迅速找到需要的曲子。一盒没有节目单的盒带可以很快知道其上的全部节目是什么。
(9)空白带搜索:也称空白带扫描,这是自动找出磁带上未录音部分的功能。只要按下“空白带搜索开关”,就可自动找出磁带尚未录音的部分,并留出4秒钟节目间隔,进入录音准备状态。
(10)随机复制编辑:普通的复制机只能按照原版带上的节目顺序原封不动地转录到空白带上。而随机复制编辑是双卡录音座的一种特殊功能。这种功能可将原版带上的节目按照自己的喜爱重新编序进行复制,而且复制的节目之间自动留出4秒钟的间隔。
(11)自动音量调节器:在录音准备状态下,按下自动音量调节按钮,机器可迅速将录音电平逐渐增大到预定值。如在录音过程中按下这个按钮,录音电平将自动降低到正确值。
(12)方位角自动调整:为了使各种磁带充分发挥出应有的功能,录音座可按照使用的磁带自动地调整方位角,使磁头缝隙与磁带运动方向尽可能保持垂直。调整方法通常是利用一个独立的马达带动一系列齿轮再传动到磁头。
除以上各种自动操作技术外,还有“计算机记忆倒带”、“记忆自动放音”、“顺序放音”、“两点记忆、区间重复”、“随机重复”、“反转选择”、“重录”、“杜比自动通断”、“自动无声录音”、“自动监听”等最新自动化技术也已在国外录音座上出现。
3.各种电子或显示器的采用 早期录音座多用VU表指示录音电平,采用三位数字齿轮指示磁带的行进位置。近年来这些指示器已逐渐为形形色色的电子式指示器所代替,主要有以下几种:
(1)LED(发光二极管)带状电平表,这是一种用多只LED排列成带状,各级标有dB数的光电式电平表。它通常指示峰值,并具有最大峰值保持功能,以便录音时掌握节目的动态范围。
(2)液晶带状电平表 这是一种用液晶指示节目电平的光电式指示器。
(3)荧光带状表 这是用荧光管制成的光电式录音电平指示器,不同节数上标有相应dB数,可以指示峰值,也可指示平均值(VU)。
(4)荧光数字峰值表 在荧光带状表的基础上,把相应的各dB数,做成荧光管的一系列阳极,从而dB数以荧光数字显示。
(5)线性电子计数器 这是以分秒为单位直接用数字指示走带的电子式计数器。通常用LED和光电晶体管组合成光检测系统或由环形磁铁和霍尔元件组成检测系统,将转数变成脉冲的个数然后把脉冲送入微处理机,对脉冲数进行演算,然后激励LED指示器进行计数。
(6)LED数字节目显示器 用一系列LED以数字方式指示节目编序号数的一种光电显示方式。在有各种自动选曲功能的录音机面板上一般都设有这种显示器。
4.数字化 磁带录音机的数字化产品最早出现在1968年。当时是用磁带录像机(VTR)作为录音器的,它是把音频模拟信号变成二进制数字码记录在录像磁带上的。因此称为VTR方式PCM(脉冲编码调制)录音机。
之后又陆续研制出了用各种螺旋扫描式家用录像机作为记录器的盒式录像机。到1982年,日本索尼公司又首先采用普通盒式录音座作为记录器,研制成功了固定磁头盒式磁带录像机。它的重要意义在于采用普通的家用盒式录音座,即利用现在已经非常普及的普通录音机的传动机构来记录PCM数字音频信号。这就使它具备了强大的生命力。它的技术关键在于磁头。目前是采用制作半导体集成电路的办法,在3.81mm的宽度内作成包括37个磁道的薄膜磁头。
当前数字音频唱片(DAD)已正式投入市场,它也是采取PCM方式。所以从性能和价格上看,只有PCM盒式录音座才能与之竞争。因此可以预料,数字化必将成为盒式录音机的一个主要发展方向。
二、立体声收录机
从数量上看,各种收录机约占盒式录音机总数的25%,可以说是盒式录音机的主流。其中有特色的,代表时代潮流的是立体声收录机。从款式上看可以归纳为以下几种趋势:
1.小型化 近年来,世界上各有名公司先后制出各种造型美观的小型便携收录两用机。为了克服便携机固有的缺点(即左、右两路扬声器相距较近,从而影响声像定位效果),这类小型化的便携机在电路上采用立体声展宽电路,因而也颇受欢迎。
2.组合化 目前组合式有两种较受欢迎。一种是大型便携立体声收录机。这是追求高性能的一种款式。但为了携带方便,一般作成可拆式,即由两只小型音箱和一台小型录音座组成。另一种款式是将立体声放音机(录放机)跟立体声收音机组合在一起。这种机器将音频部分取出来就是一种性能优良的放音机,也可用耳机欣赏音乐。
三、立体声放音机
这是1979年由SONY公司首先研制出的新款式。这种款式主要适合于旅行者,故国外起名为“Walkman”(散步者)。初期产品只能立体放音,不能录,也没有扬声器。由于这种款式直接用耳机听,所以立体效果极好。这种产品一问世即受到普遍欢迎,这几年发展很快,价格也大幅度降低。近来这种放音机除放音功能外,又增添了立体声录音,进而又发展为具有FM立体声收音的功能。录音座的许多新技术,如采用石英锁相主导轴伺服控制技术,杜比B型降噪电路、可微调带速和自动断电机构、防摇动机构等,逐渐转移到这种袖珍立体声放音机中来。随着各种专用电路的集成化和以电机为主的机构小型化,这种款式是大有发展前途的。
四、盒式录音机的关键部件
1.电机 盒式录音机性能的提高在很大程度上依靠电机技术的进步。高级盒式录音座几乎都采用直接驱动(DD)电机,即直接以电机轴作为驱动磁带的主导轴。这样就省去了很多中间传动件,不仅简化了机构,而且排除了影响抖晃的许多因素。近年来出现了不少高稳定高精度(转速精度和主轴精度)的DD电机,如石英同步伺服电机、脉冲伺服电机等。使盒式机达到了万分级的抖晃,千分级的带速精度。
另外,由于各种小型化机种的需要,特别是立体声放音机的需要,近几年出现了不少超小型和扁平型电机,特点是体积小、转矩大。为了延长寿命和减小振动,还研制了一些无刷电机和无槽电机,以及一些专为驱动带盘芯用的空芯电机等。
2.磁头 磁头技术发展归纳以下几方面。
(1)新型磁头材料 随着高性能金属磁带的出现,对磁头提出更高的要求。原有的铁芯材料已远不能满足金属带的大动态、高偏磁的需要,因而从七十年代末到现在,各公司陆续研制出了一些高导磁率、高饱和磁通、高硬度的磁头材料,如铁硅铝合金和非晶态合金等。这些新材料的出现才使得金属磁带在盒式座中大显身手,达到了专业盘式机的水平。
(2)新型加工工艺 磁头加工工艺最重要的是缝隙形成工艺。这在国外已比较成熟。但随着各种高硬度新材料的出现,又给加工带来了一定困难,为了使成果付诸实用,又出现了各种新的加工工艺。如对非晶态磁性合金就采用了最新的激光加工技术,结果制造出了性能非常高的“激光非晶态磁头”。由于材料优良,加工精度高,可以进行噪声很小的高密度录音,从而可以充分挖掘出金属磁带的潜力。
(3)新型结构 由于追求最佳磁头设计的需要和带盒窗口的限制,近年来设计出了一种录放抹组合磁头。即录音头和放音头磁路独立设计,以求得各自的最佳效果,然后把三者组装到一个外壳里,录放缝隙相距很近(1.4mm),从而可以同时进入压垫的压着范围。这样作成的组合头实质是独立的录音头和放音头,因而可以充分发挥独立三磁头机的高性能(待续)。(刘宪坤)