为满足各类盒式磁带录音机对外观造型和不同功能的要求,最近几年国外相应开发出很多种新型机芯,采用这些机芯组装的录音机产品已在我国市场上陆续销售。现根据笔者的了解,分类介绍如下。
袖珍式立体声录音机机芯
这种机芯的突出优点是体积小,重量轻,装出的整机便于装在衣袋里,接上立体声头戴耳机,可以边走边听,因此国外有人称它“步行者”(Walk man)。这种机芯目前发展速度最快,很受用户欢迎。最小的机芯体积约为110×66×29mm,比普通磁带盒稍大一点。它功能键齐全,有录音、放音、快进、倒带、停止和暂停等按键。性能指标也不错:抖晃率(计权有效值)0.35%,放音力矩30~50g·cm,快进、倒带力矩大于50g·cm。有些“步行者”不具备录音功能,只能放音,配有立体声磁头,称为放音机机芯。
双卡盒式(Double-Cassette)录音机机芯
所谓双卡就是在同一台录音机上装有两只机芯,其中一只具有录音、放音功能,而另一只仅有放音而无录音功能。这种录音机适合于家庭转录节目磁带、对音质要求不太高的业余爱好者使用。有的双卡盒式录音机还有倍速复录功能,能以正常速度的一半时间,快速复制节目磁带。双卡盒式录音机机芯又分为三类:
1.普通型机芯 两只机芯型号相同,外形尺寸一样,只是其中一只卸掉了录音功能键和消音磁头,当做放音机芯用。这种双卡机芯与普通机芯没有结构上的区别。为整机装用方便,有的双卡机芯索性将两只机芯的基板连成一体,称做“连体双卡机芯”,如图1所示。这种连体的缺点是:一只机芯质量如果变差甚至不能继续使用时,另一只机芯也得弃之不用,给维修工作带来了麻烦,同时也给用户增加了负担。当然,如果质量稳定可靠,使用寿命又足够长,上述问题也就不复存在了。
普通双卡机芯有立式和前置式(俗称倒立式、座式)两种,后者居多。单个机芯的外形尺寸约126×138×40mm,重约300g。抖晃率(计权有效值)为0.30%,放音力矩40~80g·cm,快进、倒带力矩60~130g·cm。中档双卡机芯的抖晃率(计权有效值)为0.09%,放音力矩大于40g·cm,快进、倒带力矩大于90g·cm。利用中档双卡机芯组装的整机构有自动选曲(APSS-Automatic Program Search System)和定时器(timer Standby)的功能。
2.普通——微盒型机芯 一只是普通放音机机芯,另一只是微盒式录音机(microcassette)机芯。所谓微盒式机芯的磁带盒只有通常用的标准带盒的1/3大小,磁带宽度与普通盒式磁带一样,为3.81mm,每盒放音30分钟。
普通——微盒型双卡盒式录音机的用法是将节目磁带装入普通放音机机芯里,空白的微盒式磁带装入微盒式机芯里,可以把普通带盒里的录音节目转录到微盒磁带里。微盒式机芯的外形尺寸约60×50×20mm,重约120g。它的带速比普通机芯低一倍,即2.38cm/see;抖晃率和卷带力矩指标较普通机芯稍低。
3.袖珍型机芯 两只袖珍式机芯背靠背地安装在一起,各有各的基板、电机和传动机构,正反两面均有供、收带轮,以及主导轴飞轮组件和压带轮等,只是一面没有录音功能键,只能放音,另一面录、放等功能键齐全。这种袖珍式双卡录音机的外形尺寸与普通袖珍式录音机相似,只是稍厚一点,使用普通C-60磁带。日本索尼公司1984年开发出世界上第一台双卡式袖珍机——Walk man WM-W800,外观如图2所示。这种袖珍式双卡录音机的特点是可以装在衣袋里,随时随地进行复制节目磁带,操作简便,使用附带的立体声传声器可以进行现场采访录音。这种机芯的带速、抖晃率和卷带力矩等指标与前面介绍的袖珍式录音机芯相当,但价格却比较高。

自动反转(Auto-reverse)机芯
所谓自动反转就是在不翻转带盒的情况下,录音机在完成第一面磁带录或放音之后,能自动转入第二面磁带录或放音,当第二面录或放音完毕时,又自动重复第一面的录或放音。在录或放音过程中可以随时转换录或放音方向,只要触动自动反转按钮(键),便可立即改变磁带运行方向继续工作,不需停机翻转磁带盒就能达到第二面工作的目的,从而简化了操作程序,非常方便。

下面简要谈谈自动反转机芯的基本原理和它使用的磁头种类。
1.基本原理 自动反转机芯有两套飞轮主导轴组件,两套压带轮组件,由一只电机通过一根橡胶传动带驱动两套飞轮主导轴组件相互反向旋转,如图3所示。

电机通电工作时,两套飞轮主导轴组件即刻开始相互反向旋转,右侧的飞轮顺时针方向转动,左侧的反时针方向转动(面向机芯正面观察)。如果右侧压带轮贴靠主导轴,则左侧压带轮离开主导轴,于是磁带向右边运行(正向);若这时触动“自动反转键”,通过杠杆和齿轮系统牵动右侧压带轮,使其离开主导轴,与此同时,左侧压带轮贴靠主导轴,磁带便向左边运行(反向),原来的供带轮变成了收带轮,收带轮变成了供带轮。如果再次触动“自动反转键”,即刻恢复磁带向右运行的工作状态。
此外,还有两个飞轮主导轴组件始终同向旋转的自动反转机芯,电机正反转均能工作,靠改变电机转动方向实现反向运带。这种机芯的零部件精度要求高,电机正、反转的速度难以达到一致,成本也高。
相比之下,两套飞轮主导轴组件相互反向旋转的传动机构具有磁带运行平稳等优点,抖晃率指标易于保证。
2.磁头型式 自动反转机芯对磁头结构形式提出了新的要求——正、反向均能录音和放音。自动反转机芯采用的磁头有以下四种类型。
1)四声道四磁迹固定式磁头。当磁带向右正向运行时,上方两个声道工作;磁带向左反向运行时,下方两个声道工作,如图4(a)。这种磁头的突出缺点是,磁带正、反向运行时的方位角不一致,调整困难。

2)安装支架能够上下移动的二声道二磁迹磁头。当磁带向右正向运行时,磁头处于正常高度,两个声道恰好与磁带上半部分吻合;当磁带向左反向运行时,支架带动磁头下移一定距离,使两个声道对准磁带下半部分。这种磁头对机芯精度要求高,磁头上下移动的距离要准确,如图4(b)。
3)往复固定式磁头。在同一个磁头外壳里装有两个独立的窄长磁头,各自均有两个声道,如图4(c)。当磁带向右正向运行时,左边的磁头工作;向在反向运行时,右边的磁头工作。这种磁头的方位角难以调整,音质不能保证。
上述三种形式磁头由于方位角调整困难,对机芯精度要求很高,所以很少被采用。最近几年开发出的新产品多为性能可靠的旋转磁头。
4)旋转磁头。把二声道四磁迹的磁头安装在一个可以精确旋转180°的支架上,当磁带由向右正向运行改变成向左反向运行时,磁头工作面随即调转180°,使原先在1、2磁迹工作的二声道,恰好对准3、4磁迹继续工作。这种旋转磁头多为录音、放音、消音头装在同一个外壳里,称做组合磁头,详见图5。磁带向右运行时,消音头在左边,当磁带向左运行时,消音头经过180°的旋转恰好到达右边,所以磁带反向运行时也可以录音。显而易见,只有放音功能的自动反转机芯就没有消音头了。

由于录、放、消音组合磁头制造难度大,加工精度和装配工艺要求高,所以有的机芯采用的旋转磁头不带消音头,而是将两只半迹消音头分别安装在旋转磁头左右两边的相应位置上(见图6)。

一般地讲,现在开发的自动反转机芯都有轻触装置,功能键操作力显著减小,手感舒适,这也是一种发展趋势。自动反转机芯被广泛用于袖珍盒式录音机、放音机,以及汽车用盒式立体声放音机。
轻触机芯(Soft touch)
操作轻便的轻触机芯是根据盒式录音机高档化、小型化的发展需要开发问世的,已广泛用于录音座、中高档录音机、袖珍录、放音机和双卡录音机等机种。
普通按键的操作力小者为1000g,大者为2000g~2500g,操作手感很差,甚至伴有咯咯响声,用户深感头疼。轻触按键的操作力一般在500~700g左右,有的甚至更小。
轻触机芯有两类:
1.机械轻触式 从外形看,机械轻触机芯与普通机芯类似,同样有六个功能键,操作力的方向也没有区别。
普通机芯是用按键克服弹簧的拉力来控制磁头滑板的进退,以及快进、倒带等功能的实现,因而按键操作力大且手感差。机械轻触机芯则是通过飞轮轴上的小齿轮,驱动一个带有凸轮的开口齿轮逆时针方向转动,在凸轮的作用下,磁头滑板徐徐向前移动,直至到位。飞轮轴小齿轮与开口齿轮进入啮合状态是由放音键连动的杠杆控制的,手按放音键时,电机电源开关也被接通、飞轮带动开口齿轮开始转动,当磁头滑板移动到位时,开口齿轮便与飞轮轴小齿轮脱离开来,停止转动。快进、倒带状态是由功能键控制靠轮与快进轮或供带轮啮合的,也是通过杠杆进行的。所以机械轻触按键的操作力不需要很大便可达到目的,其行程也比普通机芯按键小得多。
下面举例谈谈机械轻触的基本工作原理,参见图7。

当按压放音键时,连杆绕轴E顺时针方向转动一个角度,使连杆右端的柱销D脱离档块进入开口齿轮的环形导槽里,这时,开口齿轮在扭簧2的作用下,顺时针方向转动一个角度,恰好与飞轮中心小齿轮进入啮合状态。在旋转着的飞轮的驱动下,开口齿轮顺时针方向转动约310°左右。与此同时,开口齿轮中心的凸轮推动着支板上的固定销A,从而使支板绕轴B逆时针方向转动一个角度,固定在支板上的扭簧1的右端拨动磁头滑板上的固定销C向上方移动(图中未画出磁头滑板),于是带动磁头滑板前进,直至磁头到达工作位置、放音键被锁定为止。此刻开口齿轮恰好转到无齿的圆周处,与小齿轮脱离啮合,因而开口齿轮停止转动,磁头滑板上的固定销C也就停止移动了。当按压停止键时,键锁被打开,放音键随即复位,磁头滑板也退回原位。
2.电控轻触式 与普通机芯不同的是各功能键可以根据整机设计的需要安装在任何位置上,如同电视机的预选器按钮那样。由于电控轻触机芯均带有逻辑控制电路板,通过微动开关控制装在机芯底板上的小型电磁铁和电机,实现各种传动要求,所以机芯的“功能键”实际上已经演变成“按钮”了。一般的电控轻触机芯采用的是微动开关,工作行程小,按压力也小,手感舒适。有的高档录音机和录音座采用触摸开关,操作更为方便,造型优美典雅。
图8是一种典型电控轻触机芯的部局示意图。当闭合带盒舱盖时,磁头滑板便向前移动一定距离,压带轮靠近主导轴但未接触,保持约1mm距离。开启带盒舱盖时,磁头滑板在拉簧的作用下向后移动,此时压带轮与主导轴之距离与普通机芯相同,便于装卸带盒。

由于装进磁带、闭合带盒舱盖后,压带轮与主导轴之间仅有1mm距离,所以从停机状态转入放音状态时,磁头滑板的最大行程才1mm,使得轻触机构简化而且容易实现。
图8中的电磁铁在逻辑控制电路的控制之下接通电源以后,衔铁即刻被吸入(箭头方向),牵动支架绕A点逆时针方向转动一个角度,使支架上的柱销B左移,脱离开口齿轮上的档块,于是开口齿轮在扭簧的作用下顺时针方向转一角度,与飞轮轴小齿轮啮合,在飞轮的驱动下,开始顺时针方向转动。与此同时,开口齿轮上的椭圆形导槽推动着磁头滑板(图中未画出)上的固定销C向上方移动,亦即带动磁头滑板前进,使压带轮靠向主导轴,磁头到达工作位置,机芯处于放音状态。开口齿轮顺时针方向转动90°完成上述动作,随即与飞轮轴小齿轮脱离啮合,停止转动。(王锡江)