Звукосниматели

Образно говоря, грампластинки являются «хранителями» музыкальных произведений, опер, эстрадных исполнений, танцевальной музыки. Различают грампластинки монофонические, или, как часто говорят, обычные, и стереофонические. Для воспроизведения грамзаписи используют соответ­ственно монофонические и стереофонические звукосниматели. В свою очередь по устройству и принципу работы различают электромагнитные и пьезоэлектрические (или пьезокерамические) звукосниматели.

Устройство и схематическое изображение электромагнитного монофониче­ского звукоснимателя показаны на рис. 138. Звукосниматель этой системы имеет сильный подковообразный постоянный магнит с С-образными полюсными наконечниками 5. Между полюсными наконечниками находится катушка 3, на­мотанная из тонкого изолированного провода, а внутри катушки — якорь 2. Выступающая вниз часть якоря заканчивается иглой 1. Якорь удерживается в среднем положении надетой на него эластичной резиновой трубкой 4. Если кончик иглы отклонить вправо, то противоположный конец якоря отклонится влево. Если же кончик иглы отклонить влево, то противоположный конец якоря  -отклонится вправо. Каждое колебание якоря вызывает изменение состоя­ния магнитного поля в зазоре полюсных наконечников, а изменяющееся маг­нитное поле возбуждает в катушке переменное напряжение.

Рассматривая внимательно граммофонную пластинку, ты, конечно, видел на ней зигзагообразную бороздку, идущую по спирали. Эта бороздка — «рису­нок» звука, записанного на пластинке. При проигрывании пластинки кончик иглы звукоснимателя, следуя за всеми извилинами бороздки, колеблет якорь, поток магнитных силовых линий в нем изменяется, а в катушке возбуждается переменное напряжение звуковой частоты. При самых громких записанных зву­ках оно не превышает 0,1—0,5 В. Но если это напряжение усилить, то электро­динамическая головка, включенная на выходе усилителя, громко воспроизво­дит звук, записанный на грампластинке.

Рассмотри условное графическое обозначение этого звукоснимателя на схе­мах (рис. 138). Его контур в виде «утюжка» — символическое изображение всех преобразующих головок, т. е. приборов, с помощью которых считывают или записывают звук на грампластинке или магнитной ленте магнитофона. Черто­чка в левой нижней части — «игла» и стрелка, идущая в сторону выводов, пре­вратили его в символ акустической головки воспроизведения — звукосниматель. А упрощенный символ катушки с сердечником говорит о том, что звукосни­матель электромагнитный.

Механизм пьезоэлектрического монофонического звукоснимателя в упро­щенном виде показан на рис. 139. Его основой является пьезоэлектрический элемент 4 — пластинка из специальной керамики, обладающей пьезоэлектриче­скими свойствами: создает электрические заряды при ее изгибании. Другой конец пьезоэлемента через поводок 3 соединен с иглодержателем 2. При про­игрывании грампластинки игла 7, скользя по извилинам звуковой канавки, ко­леблется, а пьезоэлемент изгибается из стороны в сторону. При этом на по­верхностях пьезоэлемента возникают электрические заряды, которые через вы­водные проводники 5 могут быть поданы на вход усилителя, а после усиления преобразованы в звук.

Пьезоэлектрический способ преобразования механических колебаний иглы в электрический сигнал обозначают вытянутым прямоугольником, символизи­рующим пластинку керамики, с двумя черточками, символизирующими обклад­ки пластинки (рис. 139).

Пьезоэлемент звукоснимателя можно рассматривать как конденсатор, на обкладках которого при проигрывании грампластинки создается переменное напряжение звуковой частоты. Внутреннее сопротивление такого источника сигнала исчисляется мегаомами, что требует особого подхода к согласованию его с входным сопротивлением усилителя.

Пьезоэлектрические звукосниматели развивают напряжение звуковой часто­ты до 0,2—0,3 В. Они проще по конструкции, чем электромагнитные звуко­сниматели, и легче. Их иглодержатели пластмассовые, а закрепленные в них постоянные иглы — корундовые. Вместе с изношенными иглами иглодержатели легко заменяются новыми. Обычно иглодержатель пьезоэлектрического звуко­снимателя имеет две иглы, расположенные под углом по отношению друг к другу. Одна из них рассчитана для проигрывания обычных, другая — долго­играющих грампластинок. Смена иглы для проигрывания той или иной грам­пластинки происходит поворотом иглодержателя.

Звуковая канавка стереофонической пластинки «хранит» двухканальную за­пись звука: правого и левого каналов. Звуковые бороздки обоих каналов на­несены раздельно на стенки канавки под углом 45° к плоскости грампластинки. Для воспроизведения записи обоих каналов стереофонический звукосниматель имеет два акустических элемента с одной общей иглой, вырабатывающих раз­дельные сигналы обоих каналов.

Упрощенно устройство пьезоэлектрического механизма стереофонического звукоснимателя приведено на рис. 140. В нем, как видишь, два пьезоэлемента: 6 — элемент правого канала, 7 — элемент левого канала. Задними (по схеме) концами пьезоэлементы неподвижно укреплены на стойке 8, а передними — в тягах 4 и 9, которые могут поворачиваться вокруг оси 5. В свою очередь эти тяги эластично связаны с тягами 3 и 10, а через них — с рычагом игло­держателя 2 с иглой 1.

Работает механизм так. Когда рычаг иглодержателя смещается в сторону тяги 3, он через нее поворачивает вокруг оси 5 рычаг 4. В это время тяга 9 остается неподвижной. Когда же, наоборот, рычаг иглодержателя смещается в сторону тяги 10, через нее он поворачивает вокруг оси 5 тягу Р. Тяга же 4 в это время остается неподвижной. Следовательно, во время проигрывания стерео­фонической грампластинки извилины одной стенки звуковой канавки (правого канала) смещают тягу 4, сохраняя йеподвижной тягу 9, а извилины другой стенки (левого канала) смещают тягу, 9, сохраняя неподвижной тягу 4. При этом пьезоэлектрические элементы создают раздельные для каждого канала низкочастотные сигналы.

Характерная особенность в символике графического обозначения пьезо­электрического звукоснимателя — две взаимно перпендикулярные стрелки (рис. 140) и три вывода; средний вывод является общим для сигналов обоих каналов.

Конструктивное оформление звукоснимателей разнообразно. Чаще всего их электромагнитные или пьезоэлектрические головки монтируют в пластмассо­вых или металлических держателях, называемых тонармами. Две такие кон­струкции показаны на рис. 141: вверху — пьезоэлектрический звукосниматель для проигрывания обычных грампластинок, внизу — тоже пьезоэлектрический, для проигрывания стереофонических грампластинок.

Разговор о способах подключения звукоснимателей к усилителям звуковой «частоты пойдет позже.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель