Ю. Л. Комаров, О. Г. Морозов, А. Н. Пикулев

3.4. Использование шумоподавления в магнитной записи

Современная техника записи аудиоинформации достигла высокого уровня. Тем не менее, улучшение ее качественных показателей остается актуальной задачей. С одной стороны, это вызвано дальнейшим ростом требований к верности воспроизведения аудиоинформации в условиях постоянного усложнения технологии записи и передачи (многократная перезапись, использование каналов радиовещания и связи и т.п.). Сигнал подвергается многократной обработке и для снижения суммарных искажений и помех влияние каждого звена должно быть достаточно малым. С другой стороны на это оказывают влияние экономические соображения, в частности, стремление к повышению плотности записи (применительно к магнитной записи – уменьшение скорости ленты и ширины дорожки записи).

Следует отметить, что такой важный параметр, как отношение сигнал/шум при повышении плотности записи ухудшается в большей степени, чем другие параметры (нелинейные искажения, детонация и т.д.). Компенсировать это ухудшение традиционными методами (такими, как применение малошумящих усилителей и носителей аудиоинформации) полностью не удается, тем более, что для таких носителей, как магнитная лента, в настоящее время почти достигнут теоретически возможный предел снижения уровня шума. Решению этой задачи в большой степени способствует применение шумоподавителей.
Все известные устройства шумоподавления можно отнести к двум группам. К первой относятся устройства однократного воздействия, работающие лишь при воспроизведении. Ко второй – основанные на двукратной обработке сигнала (соответственно при записи и воспроизведении). Шумоподавители первой группы, как правило, проще, но их работа принципиально связана с подавлением части информации, содержащейся в сигнале. Шумоподавители второй группы, наиболее известными представителями которых являются шумоподавители Dolby, дают возможность полностью восстановить исходный сигнал, но они значительно сложнее по структуре и схемотехнике.


3.5. Принцип действия динамических шумоподавителей

Шумоподавитель DNL (от англ. – Dynamic Noise Limiter – динамический ограничитель шума), предложенный голландской фирмой «Philips», основан на принципе так называемой динамической фильтрации сигнала.

В результате исследований было установлено, что спектр музыкальных сигналов зависит от громкости исполнения таким образом, что с уменьшением громкости относительное содержание высокочастотных составляющих в сигнале уменьшается. Это объясняется особенностями звукообразования в музыкальных инструментах: при изменении громкости изменяется соотношение между уровнями основного тона и гармонических составляющих (обертонов). При игре тихой (пианиссимо) излучается преимущественно основные тона, которые для большинства инструментов лежат в диапазоне частот, не превышающем 4,5 кГц. Поэтому ограничение полосы пропускания канала во времени воспроизведения таких пассажей (а также паузах звучания) лишь не значительно ухудшит качество звучания, но заметно ослабит характерные для звукозаписи высокочастотные шумы, которые проявляются особенно сильно именно при малом сигнале и в паузах. При увеличении уровня сигнала полоса пропускания расширяется, но одновременно увеличивается маскировка шумов полезным сигналом, и подавление шумов становится не столь необходимым.
Рассмотрим некоторые функциональные схемы динамических шумоподавителей.