Рис. 13. Негатив (справа) и позитив (слева) записи.
ЗВУК И МАГНИТ
Вероятно вы заметили общий подход к решению задачи, который существует в рассмотренных системах звукозаписи. Записанный звук во всех случаях фиксируется на движущемся звуконосителе. Сам процесс записи сводится к тому, чтобы изменить так или иначе физическое состояние звуконосителя в такт записываемым звуковым колебаниям. При механической записи на пластинку изменялась форма канавки, вырезаемой резцом в звуконосителе; при фотографической записи изменялась в конечном счете прозрачность пленки. Спрашивается, нельзя ли еще что-либо изменить в звуконосителе с целью фиксации на нем звука? Оказалось, что выбор здесь невелик. Ограничения определяются не принципиальными возможностями, а практическими удобствами и качеством получаемой записи.
Кроме рассмотренных механической и фотографической систем, развилась и используется еще только одна система — магнитная. В ней при записи изменяется степень намагничивания звуконосителя. Само собой разумеется, что звуконоситель для этой записи должен быть сделан из материала, способного хорошо намагничиваться и сохранять это состояние длительное время. Такие материалы называются ферромагнитными; наиболее широко известными из них являются различные стали.
На рис. 14 показана схема устройства аппарата для магнитной записи и воспроизведения звука.
Рис. 14. Схема магнитной записи и воспроизведения звука: 1 — микрофон; 2 — усилитель записи; 3 — записывающая головка; 4 — воспроизводящая головка; 5 — усилитель вое произведения; 6 — громкоговоритель; 7, 8 — катушки со стальной проволокой; 9 — стальная проволока.
Звуконоситель в виде тонкой стальной проволоки равномерно перематывается с левой катушки на правую. Намагничивание его осуществляется специальным электромагнитом (называемым записывающей головкой), подключенным на выход усилителя записи. Сердечник записывающей головки имеет форму кольца с зазором посередине (рис. 15).
Рис. 15. Магнитная головка.
Когда мы говорим перед микрофоном, усиленные микрофонные токи, протекая через обмотку головки записи, создадут в зазоре головки магнитное поле, изменения которого повторяют изменения звукового давления на мембрану микрофона. В результате звуконоситель намагничивается сильнее или-слабее в зависимости от того, какова в данный момент сила магнитного поля в зазоре. Таким образом, проволока, прошедшая записывающую головку, несет на себе звуковой след в форме переменной намагниченности различных ее участков. Намагниченное состояние звуконосителя обычно хорошо сохраняется в течение многих лет. В отличие от механической и фотографической систем в магнитной системе звуковой след не виден на глаз — проволоку с записью нельзя непосредственно отличить от проволоки без записи. Для опознавания следует ее погрузить в мелкие стальные опилки. Тогда только обнаружится намагниченность отдельных участков. К ним опилки прилипнут.
Для воспроизведения служит второй электромагнит (воспроизводящая головка). Намагниченная проволока с записью, соприкасаясь при своем движении с воспроизводящей головкой, возбуждает в ее обмотке электрические колебания подобно тому, как это происходит в динамомашине при вращении якоря. Сила и частота этих колебаний соответствуют записанным на проволоку звукам. Предварительно усилив их, мы сможем прослушать записанное через громкоговоритель.
Магнитная система звукозаписи обладает рядом интересных возможностей и особенностей. Например, оказывается возможным удалить запись со звуконосителя, если она нам почему-либо не нужна, т. е., как говорят, «стереть» старую запись так же, как мы стираем с бумаги карандашный рисунок. Для «стирания» записи надо или размагнитить звуконоситель на всех участках или же привести их в одинаково намагниченное состояние. Как это сделать, мы увидим дальше.
После стирания можно произвести новую запись. Это очень большое преимущество магнитной системы. Вспомним, что в фотографической системе кинопленка, после того, как на нее записали звук и ее проявили, безусловно, не может быть использована для новой записи. Нельзя также повторно использовать и целлулоидный или лаковый диск при механической системе. А ведь на практике не все записи оказываются хорошими, удачными. Случайная оговорка в речи, неверная нота при музыкальном исполнении безвозвратно губят звуконоситель. Особенно «накладны» такие порчи звуконосителя при любительской записи на дому. Во всех случаях магнитная система оказывается в выигрышном положении благодаря возможности повторно (и кстати отметим, практически неограниченное число раз) использовать звуконоситель.