CN1136539C - 控制音频记录偏压的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的控制音频记录偏压装置通过在记录音频信号时控制偏压提高记录信号高频区中的信噪比，包括：一个仅允许输入音频信号的高频分量通过的高通滤波器，和一个偏压信号生成器，该生成器在输入音频信号的高频区中生成一个音频信号的电平成反比的振荡偏压信号，在记录信号的中和低频区生成一个具有预定电平的振荡偏压信号。本发明防止了高频区中音频信号的饱和，扩大了要记录的信号的频率范围，使记录信号的电平有所提高，进而提高了高频区中的信噪比。

Description

控制音频记录偏压的装置

本发明涉及一种记录音频信号的装置，更具体地说，涉及一种通过在音频信号记录过程中控制音频记录的偏压来提高音频信号中高频分量信噪比的装置。

为了使记录的线性得到改善并在磁记录介质的磁滞曲线中不产生偏移，音频磁记录中采用偏压方法将预定的偏压信号叠加到输入的音频信号之上。

偏压方法包括直流偏压方法和交流偏压方法。目前广泛采用的是交流偏压方法，在这种方法中，频率在30到200KHz的正弦交流信号叠加到音频输入信号上。

但是，传统的交流偏压方法降低了输入音频信号的过载特性，这是因为音频记录磁头只有有限的磁化能力。这样，如果通过提高输入音频信号的振幅来提高信噪比，那么输入音频信号中超过预定振幅的那一部分将达到饱和状态，由于记录过程中高频区的自偏压效应，磁头不能接受这一状态。因此不失真地记录信号的高频分量是困难的。

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种音频记录偏压控制装置，通过在记录过程中控制偏压防止输入音频信号的高频分量出现饱和。

为了实现这一目的，本发明提供的音频记录偏压控制装置包括一个仅允许音频信号的高频分量通过的高通滤波器，和一个偏压信号生成器。该生成器在输入音频信号的高频区中生成一个与通过高通滤波的音频信号电平成反比的振荡偏压信号，且该振荡偏压信号在记录信号的中频和低频区中具有预定电平。

偏压信号生成器包括：检测器，检测通过高通滤波的音频信号的上和下峰值电平；振荡器，生成具有预定频率、在记录时对输入音频信号施加偏压的振荡信号；乘法器，将振荡信号和检测器的输出信号相乘，并生成相乘后的输出；差分放大器，生成控制偏压信号，即乘法器输出信号和偏压振荡信号的差分信号；和电平控制器，生成与控制偏压信号电平成正比的偏压振荡信号。

本发明的上述目的和优点通过给出的具体实现方法的详细说明和附图会变得更为明显，其中：

图1是本发明中控制音频记录偏压的原理图。

参考图1，控制音频记录偏压的装置包括高通滤波器110，只允许输入音频信号的高频分量通过；检测器120，用于检测输入音频信号高频分量的上和下峰值电平；振荡器130，用于生成具有预定频率的振荡信号；乘法器140，用于检测器输出和振荡器输出的相乘；差分放大器150，用于生成乘法器输出和振荡器输出的差分；电平控制器160，用于生成直流电平正比于来自差分放大器150的输入的输出信号；放大器170，用于放大输入音频信号；均衡器180，用于改善输入音频信号的频率特性；和磁头，用于在记录介质上记录输出的音频信号。

高通滤波器110只允许输入音频信号的高频分量通过，并将其放大到合适的电平，通过在记录过程中输入音频信号的每一高频分量进行的自偏压功能改善自偏压效应。

检测器120检测高通滤波器110输出的峰值电平，并向乘法器140输出检测后的信号。

振荡器130在使用交流偏压方法记录音频信号中生成预定频率比音频输入信号要高的交流偏压振荡信号。

乘法器140进行检测器输出和振荡器输出的相乘，并向差分放大器150提供相乘的结果。

这样，通过输入音频信号的峰值电平和正弦偏压振荡信号的乘积获得了高频区中乘法器140的输出信号。中和低频区中的输出信号是具有预定直流电平的正弦偏压振荡信号。

乘法器140的输出作为差分放大器150的非倒相输入，振荡器130输出的振荡信号作为倒相输入，差分放大器求出这些信号的差分，即相位相反的振荡信号。

最后，差分放大器150的输出送给电平控制器160，以控制输入音频信号的偏压电平。

如图1所示，电平控制器可以包括：变压器T1、三级管Q1、电阻器R1和R2、二极管D1和电容器C1和C2。

在电平控制器160中，电平与输入音频信号成反比的偏压信号作为差分放大器150的输出信号输入给三级管Q1，并且与输入音频信号成比例的电流流过变压器T1的初级线圈，这样变压器T1次级线圈中的感应电压与输入给电平控制器160的信号的电平成比例。电平控制器160中的源电压Vcc和VEE表示不同的电压。

于是，电平控制器160生成了一个具有恒定直流电平的振荡偏压信号，其中的恒定直流电平比输入音频信号的预定电平低；还生成了一个电平与输入音频信号高频分量的电平成反比、比预定电平高的振荡偏压信号。

送给高通滤波器110以控制偏压电平的输入音频信号，在其被放大器170放大到预定的增益值后还送给均衡器180以补偿频率特性。

来自均衡器180频率补偿后的音频输入信号由加法器185加到来自电平控制器160的振荡偏压信号上，并且其和送给音频记录磁头190以记录在记录介质中。

输入音频信号的中频和低频分量通过使用具有预定电平的振荡信号施加偏压，而高频分量则通过使用电平与输入音频信号电平成反比的振荡信号施加偏压。因此，与传统的技术相比，高频分量的饱和现象由于“自偏压效应”而得以防止，要记录的信号的频率范围得以扩大，并且记录信号的电平也有所提高，由此提高了高频分量的信噪比。

Claims (4)

1.一种控制音频记录偏压的装置，包括：

一个高通滤波器，仅允许输入音频信号的高频分量通过；和

一个偏压信号生成器，该生成器在所述的输入音频信号的高频区中生成一个与通过所述的高通滤波器的音频信号的电平成反比的振荡偏压信号，且该振荡偏压信号在所述的记录信号的中和低频区中具有预定电平，其中所述的偏压信号生成器包括：

一个检测器，检测通过高通滤波的音频信号的上和下峰值电平；

一个振荡器，生成在记录时对所述输入音频信号施加偏压的具有预定频率的振荡信号；

一个乘法器，将所述的振荡信号与所述的检测器的输出信号相乘并生成相乘后的输出信号；

一个差分放大器，生成作为所述相乘后的输出信号和所述振荡信号的差分信号的控制偏压信号；和

一个电平控制器，生成与所述控制偏压信号的电平成比例的所述偏压振荡信号。

2.如权利要求1中所述的控制音频记录偏压的装置，其中，在所述偏压信号生成器的所述振荡偏压信号的电平中，所述输入音频信号高频区中的电平设置得比中和低频区中的预定电平低。

3.如权利要求1中所述的控制音频记录偏压的装置，其中所述的差分放大器中，所述的相乘后的输出信号送到非倒相输出端，所述的振荡信号送到倒相输入端。

4.如权利要求1中所述的控制音频记录偏压的装置，其中所述的电平控制器至少包括一个变压器和一个三级管，并用所述三级管的电流值控制偏压电平。

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