Каковы принципы работы динамического и компандерного шумоподавителей для магнитофонов?

Каковы принципы работы динамического и компандерного шумоподавителей для магнитофонов?

1. Динамический шумоподавитель.

Принцип его работы заключается в том, что при снижении уровня высокочастотных составляющих в воспроизводимом сигнале динамический фильтр уменьшает полосу пропускания канала воспроизведения. Обычно регулировка начинается в районе 5-ти кгц. Нижняя часть частотной полосы передается без изменений. Фильтр управляется сигналом, который вырабатывается специальной схемой, уровень его зависит от уровня воспроизводимого сигнала выше частоты среза. В свою очередь от уровня управляющего сигнала зависит частотная характеристика канала воспроизведения. Как следствие этого, при высоком уровне сигнала в полосе выше 5 кгц полоса пропускания канала воспроизведения полная, но в этом случае высокие частоты маскируют шум ленты. Если высоких мало, то уменьшается полоса пропускания и уменьшается слышимый шум ленты. Таким образом, при воспроизведении через ДШП частотная характеристика канала воспроизведения все время изменяется в зависимости от сигнала. К сожалению, характеристика регулировки далеко не всегда дает желаемый результат. В одних случаях неоправданно снижается уровень передачи высоких частот и они срезаются, в других недостаточно подавляется шум. Очень характерная ситуация - образование шумовых хвостов за короткими резкими звуками. Они имеют довольно широкий спектр, что приводит к расширению полосы пропускания и пока фильтр ее опять не уменьшит слышен этот самый шумовой хвост. Работают динамические шумоподавители только при воспроизведении.

2. Компандерный шумоподавитель.

Компандерные шумоподавители затрагивает и процесс записи. Идея заключается в том, чтобы при снижении уровня высокочастотных составляющих во входном сигнале возрастал уровень записи на этих частотах по отношению к стандартному усилителю записи. Для наших рассуждений будем считать шум ленты постоянным. Это шум, который мы можем слышать, воспроизводя стертую (в магнитофоне, а не внешним размагничивающим устройством) ленту. Понятно, что чем меньше уровень записанного сигнала, тем явственней мы будем этот шум слышать. В компандерном шумоподавителе эффект шумопонижения достигается за счет того, что во время записи уровень записи высокочастотных составляющих увеличивается при уменьшении их уровня. При воспроизведении должно обеспечиваться восстановление сигнала. Цифры, приводимые ниже, имеют чисто иллюстративное назначение. Пусть 0 db максимальный уровень записи. Если в текущий момент уровень сигнала на входе (мы рассматриваем верхнюю часть звукового диапазона) равен -10 db, т.е. уменьшился на 10 db, то в магнитофоне без шумопонижения уровень записи также уменьшится на эту же величину. В магнитофоне с шумопонижением это падение будет меньше. Пусть, для определенности, это будет 8 db. Следовательно уровень записи будет на 2 db выше, чем в предыдущем случае. С пониженим уровня эта разница возрастает. Скажем при снижении уровня входного сигнала на 60 db уровень записи упадет только на 40 db, т.е. по отношению к обычному магнитофону разница уже 20 db. Правильное воспроизведение такой записи требует, чтобы тракт воспроизведения имел зеркальную характеристику. Т.е., если воспроизодимый с ленты сигнал имеет уровень -40 db, то его нужно уменьшить на 20 db, если 0 db, то и оставить 0 и т.д. Таким образом, получается, что при записи высокие "приподнимаются" (тем больше, чем они слабее), а при воспроизведении характеристика восстанавливается. Т.к. шум ленты практически не меняется, то это и приводит к слышимому снижению уровня шума. Это только принцип, детали в данном случае нам не важны. Теперь без труда можно представить, что будет если записанную без шумопонижения ленту воспроизводить с шумопонижением. Воспроизведение будет совершенно неправильным. Совершенно неправильно будут воспроизводиться и ленты, записанные с шумопонижением без его включения. Все это происходит потому, что при записи с шумопонижением уровень записи на высоких частотах постоянно изменяется в зависимости от входного сигнала и для правильного воспроизведения нужно, чтобы при воспроизведении динамическая частотная характеристика была строго обратной. Еще пара штрихов. При компандерном шумопонижении понижения шума собственно в сигнале не происходит: если на вход идет шум, то он будет прекрасно записываться и потом воспроизводиться. Имеются трудности для правильного воспроизведения даже на одном и том же аппарате. С износом рабочей поверхности головки происходит увеличение эффективной ширины зазора и, как следствие, ухудшается частотная характеристика. Это в свою очередь препятствует правильному восстановлению. Отсюда следует, что:
- записи, сделанные без шумопонижения следует без него и воспроизводить,
- правильное воспроизведение записей, сделанных с шумопонижением без применения шумоподавителя невозможно.
В заключение можно сказать, что при наличии компьютера со звуковым трактом приемлемого качества динамический шумоподавитель можно эффективно заменить не только при оцифровке для последующей записи на компакт-диск, но и просто при прослушивании. Для этого можно воспользоваться проигрывателем Winamp. Дополнительно потребуются подмодули Line In и Adapt-X и некоторый DX модуль для снижения шума.. Line In позволяет прослушивать сигнал, поступающий на звуковую карту, Adapt-X обеспечивает подключение DX модулей к проигрывателю. Для прослушивания остается подключить скажем Sonic Foundry Noise Reduction Plugin (если он имеется) и настроить его.