Înregistrarea magnetică a sunetului

Energia acustica este transformata prin intermediul unui microfon in energie electrica care este amplificata in mod corespunzător. Rezulta un curent proporţional cu sunetul iniţial care va alimenta o bobina . Aceasta va permite obţinerea unui câmp magnetic proporţional cu energia acustica. Valoarea câmpului magnetic creste prin utilizarea unui miez feromagnetic cu permeabilitatea foarte mare (materiale moi).Bobina cu miezul magnetic alcătuieşte capul de înregistrare .

Înregistrarea este procesul prin care câmpul magnetic variabil produce o magnetizare remanenta pe banda magnetica in mişcare care este purtătorul de sunet. In care cazul înregistrării unei oscilaţii periodice (sinusoidale), lungimea de banda magnetica înregistrata timp de o perioada (T) a oscilaţiei se numeşte lungime de unda ( ). Daca viteza de deplasare a benzii este v; atunci exista relaţia:

= = T

Magnetofoanele si casetofoanele moderne utilizează o magnetizare longitudinala a benzii; adică pe direcţia de mişcare fig. 1.

Întrefierul capului de înregistrare, introducând o discontinuitate a circuitului magnetic, produce in dreptul lui un câmp magnetic de dispersie care realizează magnetizarea benzii. Acest câmp, in lipsa benzi magnetice, este prezentata in . Liniile de câmp magnetic sânt obligate sa se închidă prin plăcuta nemagnetica din interior si prin aer. In prezenta benzii din material magnetic, cu reluctanţa scăzuta, majoritatea liniilor de forţa se vor închide prin aceasta fig. 2. Se observa ca liniile de câmp ies din câmpul de înregistrare înainte de întrefier şi intra după întrefier.

Ca urmare apare un întrefier efectiv de lungime l mai mare ca cel fizic. Daca raportul dintre permeabilitatea miezului şi permeabilitatea benzii este mare, întrefierul efectiv este apropiat ca mărime de cel fizic, iar daca raportul este mic, întrefierul fizic. Mărimea întrefierului efectiv este un element important de care depinde înregistrarea frecventelor înalte. Un întrefier efectiv mare are un efectiv negativ asupra înregistrării frecventelor înalte.

Banda magnetica, trecând prin dreptul capului de înregistrare, este magnetizata de câmpul magnetic de dispersie din dreptul întrefierului pana la o valoare a inducţiei remanente care depinde de material şi de starea lui magnetica. În banda va romane deci o magnetizare remanenta proporţionala cu câmpul magnetizant corespunzător energiei acustice. Materialul magnetic al benzii poate fi considerat ca fiind format din mici dipoli magnetici elementari care în lipsa câmpului exterior sunt orientaţi cu totul dezordonat. Are loc o anulare reciproca a forţelor, având ca rezultat o magnetizare nula a benzii fig. 3.

În prezenta unui flux magnetic produs de întrefier, dipolii elementari se vor orienta în direcţia câmpului. Cu cat câmpul este mai puternic, cu atât numărul de magneţi orientaţi este mai mare. Daca se înregistrează o oscilaţie cu perioada T care conform relaţiei fig.4 corespunde la o lungime de unda , atunci porţiunea de banda cu magneţi elementari orientaţi în aceeaşi direcţie are lungimea /2 fig.5.

Aceasta porţiune poate fi considerata ca fiind echivalenta cu un magnet unic orientat de-a lungul benzii fig.6.

În fig.7 se reprezintă fluxul magnetic creat de banda magnetica pe care sa înregistrat un semnal sinusoidal. reprezintă fluxul interior iar fluxul exterior. Aceasta din urma conţine o parte corespunzătoare parţii inactive (2). În paragraful anterior s-a arătat ca porţiunea de aer din circuitul magnetic micşorează valoarea magnetizării remanente a benzii introducând astfel o atenuare.

Aceasta atenuare este cu atât mai mare, cu cat este mai mare lungimea drumului prin aer în raport cu lungimea magnetului în semiunda. Prin micşorarea lungimii de unda, adică la creşterea frecventei, atenuare benzii se măreşte.

Din punct de vedere practic, este mai puţin important de cunoscut inducţia B din banda magnetica când acesta trece prin dreptul capului de înregistrare şi mult mi importanta este inducţia remanenta care exista după ce banda a depăşit întrefierul. Curba care arata relaţia dintre intensitatea câmpului magnetic H creat de capul de înregistrare (proporţional cu curentul din cap şi deci cu semnalul care trebuie înregistrat ) şi inducţia remanenta poarta numele de caracteristica de transfer. Pentru reducerea distorsiunilor, banda magnetica înaintea de trecerea prin fata capului de înregistrare este în prealabil demagnetizata de capul de ştergere astfel ca imprimarea se va face după o caracteristica de transfer identica cu prima curba de magnetizare fig.8 .

La aplicarea unui câmp magnetic sinusoidal H inducţia remanenta obţinuta în banda nu are forma sinusoidala datorita neliniarităţii caracteristicii în jurul originii. Întrucât aceasta este simetrica, apar armonici impare din care mai importanta este armonica a treia.