Tài liệu Soạn giáo trình môn Kỹ Thuật Truyền Thanh, chương 20 docx

CHƯƠNG 20 MÁY GHI ÂM I. KHÁI NIỆM CHUNG: Máy ghi âm dùng để ghi lại các âm thanh (lời nói, tiếng nhạc). Dãi tần âm thanh có thể ghi nhận được bao gồm âm cơ bản và hài bậc cao của chính nó, đồng thời với phổ của nhạc cụ, giọng nói tiếng động. Tai người cảm nhận được các âm thanh đó bò hạn chế ở ngưỡng nghe. Ngưỡng nghe được quyết đònh bởi áp suất và cảm giác điếc và phụ thuộc vào mức âm tính bằng dB hoặc áp suất âm tính bằng dyn/cm 2 và tần số âm thanh tính bằng Hz. Đơn vò đo của 0dB = 10 16 W/cm 2 = 2 10 -4 dyn/cm 2 Mức âm có thể tra cứu theo bảng sau: 0 dB im lặng tuyệt đối 60 dB tiếng ồn đường phố 10 dB lá cây xào xạc 70 dB tiếng kêu la 20 dB đồng hồ tích tắc 80 dB còi ô tô 30 dB trò chuyện thì thầm 100 dB tiếng búa hơi 40 dB trò chuyện bình thường 120 dB tiếng máy bay cách 3m 50 dB âm nhạc máy hát 130 dB ngưỡng đau tai Nguồn tín hiệu âm thanh từ micro, radio… sau khi được khuếch đại được đưa qua đầu từ để ghi lên băng từ bằng phương pháp từ hóa gọi là quá trình ghi. Nguồn tín hiệu âm thanh được từ hóa lên băng từ cảm ứng lên đầu từ một sức điện động cảm ứng tạo nên dòng điện âm thanh qua bộ khuếch đại ra loa gọi là quá trình phát. Đầu từ được đặc ở đầu vào của tăng ăm phát và đầu ra của tăng âm ghi, là một bộ phận rất quan trọng của mạch điện, nó quyết đònh chất lượng cũng như đặc tính của bộ khuếch đại. Đầu từ được làm bằng pemaloi hoặc ferit có quấn dây quanh lõi nên phụ thuộc vào tần số âm thanh rất rõ rệt và theo quy luật Zl = wl = 2 f. Đầu từ đòi hỏi lõi sắt có độ từ thẩm cao, độ cứng cao để ít bò mài mòn. Đặc biệt là khe từ, nó quyết đònh chất lượng âm thanh ở những vùng tần số cao rất rõ rệt. Khe từ phải thẳng, sắc góc và nhẳn ở mặt ngoài. Người ta đệm khe từ bằng miếng đồng hoặc mica để tránh bụi và sai lệch do va chạm cơ học và giảm tổn hao trong khe từ. Khe từ còn phụ thuộc vào tốc độ kéo băng theo quan hệ  = V/f với  là bước sóng được từ hóa tại đoạn băng chạy qua khe đầu từ, nên được gọi là độ rộng của khe từ , V là tốc độ kéo băng, f là tần số âm thanh được từ hóa trên đoạn băng ở khe đầu từ. Đặc tuyến ghi được ở 4 tốc độ 9.5; 19; 38; 76 cm/s với độ rộng khe từ  = 100?. khi dòng trên đầu từ ghi không thay đổi, sức điện động tăng 6 dB/ottave, rồi sau đó suy giảm theo tần số. độ suy giảm ngày càng tăng khi tăng tần số và giảm tốc độ kéo băng. Khi ghi âm lên băng từ, tín hiệu âm thanh trên đầu ghi còn có tín hiệu siêu âm để khử méo dạng sóng do đường từ trể tạo ra thường được gọi là dòng từ thiên. Ý nghóa của đònh thiên bằng từ là uốn lại đoạn gãy khúc giữa của đường từ trể bằng dòng siêu âm. Tần số của dòng từ thiên phải chọn đủ lớn, ít nhất phải lớn hơn 5 lần tần số cao nhất của dải âm thanh đang sử dụng. Mặt khác, tần số dòng từ thiên phải chọn sao cho khi đoạn băng đi qua khe đầu từ cần được nhiễm từ ít nhất vài lần cực tiểu đến cực đại, để kết quả bù trừ do sự tự khử từ nên không cò từ dư ở trong băng. Nhờ vậy, khi máy làm việc ở chế độ ghi lúc không có âm thanh sẽ không có tạp âm do từ dư của dòng từ thiên gây ra. PHÂN LOẠI MÁY GHI ÂM Do sự phát triển rất nhanh của nền công nghiệp điện tử mà mỗi năm có thêm rất nhiều kiểu máy ghi âm mới xuất hiện, về nguyên lý vận chuyển của các kiểu máy cũng giống nhau, nhưng những kiểu máy này đều có thêm nhiều cải tiến rất khả quan. 1. Các cách phân loại máy ghi âm. a. Dựa vào tính năng của máy, có thể phân chia thành các loại sau: - Máy ghi âm (Tape recoder) hay còn gọi là máy thu băng, có thể ghi âm thanh vào băng và cũng có thể đem băng ra đọc lại. - Máy diễn âm (tape player) chỉ dùng để đọc băng chứ không ghi âm thanh vào băng được. - Bàn ghi âm (tape desk) dùng để đọc băng nhưng không thể tách rời khỏi máy tăng âm vì trong máy chỉ có đầu từ đọc, với đầu từ ghi và phần tiền khuếch đại riêng, muốn phát ra ta phải nối với một máy tăng âm, nơi có tầng khuếch đại công suất phát ra loa. b. Căn cứ vào các đặc điểm khác biệt trong cách sử dụng băng từ, người ta phân biệt ra ba loại máy sau: - Máy dùng băng trần (Máy băng cối) tức là loại băng dùng trong các máy ghi âm thông thường, gồm 2 sườn cuộn băng: một cuộn tháo và một cuộn quấn. Muốn dùng các băng này, trước hết ta phải luồn băng trên các bánh xe và các đầu từ xóa, ghi và đọc. - Loại băng hộp cassette, phải dùng máy ghi âm đặc biệt gọi là máy cassette. Về phần điện thì không khác máy ghi âm dùng băng trần, riêng hộp cassette là điểm khác. Cuộn băng được đặt kín trong hộp nhựa, bên trong có sẳn trục căng băng, nhíp đè băng với các lổ vừa vặn để gắn vào các trục tháo và quấn. Khi sử dụng, ta chỉ cần đặt hộp cassette vào các khung dành riêng và không phải luồn băng rắc rối như trong loại máy dùng băng trần. Loại băng có vỏ bọc gọi là caxtric chỉ có một sườn cuộn băng, đặt kín trong một vỏ bằng nhựa. Cuộn băng có mối nối bắt đầu và mối kết thúc nối liền vào nhau. Khi di chuyển động, băng sẽ tháo ra từ trung tâm cuộn băng để đi qua trục xoay và các đầu từ rồi quấn lại bên ngoài của sườn băng. Lớp băng bên ngoài cứ lần lượt đi về bên trong khi cuộn băng được tháo ra. Nhờ vậy mà cuộn băng luôn được chạy mãi không ngừng. 2. Đặc điểm của các loại máy ghi âm: a) Máy ghi âm băng trần Loại máy này còn được gọi là máy ghi âm dùng băng lộ thiên. Máy dùng băng trần không dùng trong hộp kín, những loại máy này chia làm 3 loại, tuỳ theo chất lượng của máy: Loại 1 (loại đặc biệt), loại 2 (loại tốt), loại 3 (loại thường).  Loại máy đặc biệt. Loại này thường chế tạo theo kiểu bàn ghi âm (tape desk) mà ta thường gọi là các đầu câm vì các máy này không có phần khuếch đại công suất và nếu có thì cũng chỉ dùng kiểm soát lại âm thanh sau khi đã ghi. Loại máy này luôn có 3 đầu từ trở lên: đầu từ xóa, ghi, hỗn hợp. Máy kiểu 3 đầu từ rất tiện lợi, ta có thể kiểm soát âm thanh đang ghi. Nhờ vậy, ta biết được phẩm chất âm thanh đang ghi để điều chỉnh mạch phân cực, mạch san bằng tần số, nhằm đạt được chất lượng cao nhất. Về phần di chuyển băng, các máy này thường có 3 động cơ, các động cơ được đònh sẳn với công suất lớn để thay đổi nhanh và dễ dàng các nhiệm vụ như hát, quấn hoặc tháo băng. Thường máy có 2 tốc độ 19 cm/s (7.5ips) và 9.5 cm/s (3.75ips). Một số máy có thêm tốc độ 38 cm/s (15ips) hoặc 4.75 cm/s (1.7/8ips). Tốc độ thông dụng nhất là 19 cm/s vì có thể đạt được một khoảng tần số rộng, ít tiếng ồn và ít méo. Ở những máy tốt hiện nay người ta dùng thêm hệ thống Dolby nhằm giảm tạp âm nhiễu. Những máy ghi âm đặc biệt đều có những đồng hồ đo mức độ âm thanh và nút điều chỉnh. Bộ phận đo thông dụng là Volt kế. Nhờ có máy đo mà ta kiểm soát được mức âm thanh đang ghi, điều chỉnh sao cho tiếng ồn không phủ lấp lên âm thanh và không gây méo. Nếu máy ghi được 2 kênh băng, ta sẽ có 2 nút kiểm soát riêng biệt, dùng 1 nút cho mạch ghi và một nút cho mạch đọc. Nhờ đó, theo dõi được nhiều nguồn âm thanh, xếp đặt theo một kỹ thuật riêng biệt, để tạo ra âm thanh mới mẻ, sinh động. Đầu vào của nguồn âm thanh cũng đặc biệt, đầu vào cho loại micro phát ra tiếng yếu và đầu vào cho micro phát ra riếng mạnh. Ngoài ra có lổ cắm máy thu thanh để thu qua đài phát thanh hoặc lổ cắm dành cho các đường dây điện thoại. Mỗi đầu vào lại có nút điều chỉnh mức điện để điều chỉnh âm sắc từ các nguồn khác nhau. Tóm lại, máy ghi âm đặc biệt thường có khả năng rất dồi dào. Nếu có một sự giới hạn về phẩm chất thì thường chỉ do đặc tính của các loại băng sử dụng.  Loại máy ghi âm tốt. Loại máy này thường nhỏ, gọn hơn loại 1. Về đặc tính kỹ thuật cũng giống như loại trên. Loại máy này thường có hai đầu từ: đầu từ xóa và đầu từ hỗn hợp (ghi và phát). Do đó loại máy này không thể kiểm soát được phẩm chất âm thanh trong lúc đang ghi. Máy ghi âm loại này chỉ dùng một động cơ, sự chuyển động của trục xoay truyền qua trục mang của cuộn băng tháo và cuộn băng quấn bằng những bánh răng hay đai truyền. Cách di chuyển băng này thường tạo ra tiếng ồn hơn hệ thống dùng 3 động cơ. Loại máy này vẫn dùng để ghi âm nhạc tốt.  Loại máy thường. Loại máy này có hình thức nhỏ thuộc loại xách tay, nguồn điện thông dụng là pin và các loại sườn băng ở máy này là 7.5 cm và 12.7 cm. Tốc độ thường dùng là 4.75 cm/s hoặc 2.4 cm/s. Băng tần rất hẹp, ảnh hưởng tạp âm nhiễu. Loại máy này thường chỉ dùng để ghi tiếng nói. b) Máy ghi âm dùng băng hộp cassette. Về nguyên lý làm việc, máy ghi âm dùng băng cassette giống như máy ghi âm dùng băng trần, chỉ có đặc điểm là máy cassette gọn nhẹ, cho nên sử dụng các linh kiện chủ yếu là transistor và vi mạch là chủ yếu. Những đặc điểm của máy ghi âm loại này như sau:  Cách đặt hộp băng vào máy: có kiểu máy, hộp băng đặt phía trên mặt, có máy có khung đặt hộp băng vào bên hông.  Cách di chuyển băng: có máy có thể quấn băng lại được hoặc cho băng tháo ra nhanh: có máy không thực hiện được.  Cách xếp đặt chạy ngược chiều: cách xếp đặt này giúp ta ghi hoặc phát lại một kênh trên băng mà không cần lấy băng ra và lật đảo ngược lại. Có máy chạy ngược lại một cách tự động (auto-reverve), tức là sau khi nghe hết một kênh thì sẽ có một dấu hiệu đặc biệt làm cho băng chạy ngược trở lại và phát tiếp kênh thứ hai.  Máy tự động dừng lại: trong một vài kiểu máy, khi gần hết cuộn băng hoặc khi băng đứt thì một bộ phận tự động sẽ ngắt nguồn điện để phần di chuyển băng dừng lại.  Mức âm thanh ghi vào băng: thường có thể kiễm soát mức âm thanh bằng máy đo hoặc có thêm bộ phận ALC (automatic level control) dùng để điều chỉnh tự động mức âm thanh. Có một số máy có bộ phận ALC mà không có đồng hồ đo. Mạch ALC có công dụng điều hòa mức âm thanh đầu vào để tránh sự gia tăng quá lớn biên độ tín hiệu vào. Ngoài ra máy còn có hệ thống Dolby giảm bớt tiếng ồn.  Núm kiểm soát phân cực và mạch san bằng tần số (Equalier) tùy theo loại băng mà ta điều chỉnh mạch phân cực cho phù hợp với từng loại băng. Ví dụ, khi dùng băng ghi nhiều tiếng thanh, thì ta phải tăng cường độ dòng siêu âm để phân cực và dùng băng ít tiếng ồn, ta nên giảm tiếng thanh ở mạch san bằng tần số.  Mạch giảm tiếng ồn: thường sử dụng trong máy cassette loại tốt âm thanh trung thực thì người ta dùng thêm hệ thống Dolby nhằm giảm tiếng ồn.  Đầu vào máy cassette: có 2 loại + Đầu vào micro: Micro có trở kháng cao và thấp. Khi sữ dụng cần gắn đúng vò trí tức là phối hợp đúng trở kháng. Nếu không phối hợp tốt thì tiếng ồn sẽ gia tăng. + Đầu vào cho các nguồn âm thanh khác: ví dụ như máy thu thanh máy quay đóa, máy ghi âm khác. một vài kiểu máy hai loại đầu có thể dẫn đến máy ghi âm hai nguồn riêng biệt và có thể kiễm soát mức điện ở mức đầu vào. Nhờ đó có thể hòa âm được. Có nhiều kiểu máy cassette  Máy dùng pin làm nguồn điện: máy này rất tiện lợi có thể di chuyển dể dàng không phụ thuộc vào nguồn điện, rất tiện lợi cho người đi lưu động.  Máy radio cassette: vừa có thể thu và phát rất tiện lợi để ghi chương trình của các đài phát thanh mà ta muốn thu.  Máy cassette dùng trên tàu xe, máy bay, thường dùng điện DC, loại máy này tự động ngắt điện khi hết băng và tự động quay trở lại.  Máy cassette HIFI: dùng điện AC trong máy chỉ có phần khuếch đại ghi và tiền khuếch đại khi phát mà không cần khuếch đại công suất ra loa. Loại này dùng kèm với máy tăng âm và hệ thống loa riêng biệt. c) Máy ghi âm dùng hộp Caxtric. Băng dùng hộp Cartridge còn được gọi là băng có vòng đóng kín, thường chỉ có một cuộn băng. Băng tháo từ trung tâm, đi qua đầu máy hát để rồi ở lại bên ngoài cuộn băng. Cấu tạo hộp băng Các lớp băng đi từ ngoài vào bên trong. Vì hai đầu nối liền nhau nên không có hết băng vì tới đoạn cuối thì bắt đầu trở lại. So sánh băng cassette và băng Cartric thì loại băng Cartric hay làm băng rối và quấn băng không đều. Mặt khác dể tìm băng cassette hơn băng Cartric và ghi âm vào băng Cartric rất khó khăn.  Một số điểm cần biết về máy ghi âm: _ Mỗi máy ghi âm đều cho biết số kênh ghi âm, nghóa là số nguồn tín hiệu độc lập có thể ghi hay phát cùng một lúc. _ Số tốc độ của máy thường là 1, 2, 3. Ở Nhật, Mỹ tốc độ ghi bằng ips (inch per second). Việt Nam ghi bằng cm/s. Sau đây là bảng đối chiếu ips và cm/s 15 ips = 38 cm/s 7.5 ips = 19 cm/s _ Về cỡ sườn cuộn băng thì số ghi chỉ cuộn băng lớn nhất có thể dùng. Ví dụ, số ghi là 12.7 cm (5inch) tức là những sườn từ cở này trở xuống đều có thể dùng được. _ Số đầu máy có thể là 2, 3, 4… Máy dùng 3 đầu máy tốt hơn loại 2 đầu. Các máy có 4 đầu có thể quay theo chiều ngược lại. _ Số đầu vào đều có ghi rõ nhiệm vụ và cần sử dụng đúng. Nếu có nhiều đầu vào micro thì nên xem trở kháng để dùng cho đúng. _ Một số máy có ghi mạch điện ALC dùng ở trong máy là mạch tự động điều chỉnh mức độ âm thanh, mặc dù mức điện đầu vào thay đổi rất nhiều. _ Trong máy có các nút điều chỉnh + Bias chức năng của mạch phân cực + Equalization chức năng mạch san bằng tần số . và một nút cho mạch đọc. Nhờ đó, theo dõi được nhiều nguồn âm thanh, xếp đặt theo một kỹ thuật riêng biệt, để tạo ra âm thanh mới mẻ, sinh động. Đầu vào. 70 dB tiếng kêu la 20 dB đồng hồ tích tắc 80 dB còi ô tô 30 dB trò chuyện thì thầm 100 dB tiếng búa hơi 40 dB trò chuyện bình thường 120 dB tiếng máy bay