卡式測試帶的使用法 @ 老音響資料庫/蘇桑部落格

　　我國古代用以畫圓的東西叫做「規」,用以畫方的東西叫做「矩」,規、矩就是一種標準,也是一種工具。要一件事做起來合乎標準,就要有一套「規矩」,要音響器材的性能合乎標準,也要有一套適當的「規」、「矩」。像測試唱片用來檢查與調整唱頭、唱臂、唱盤及三者之間的匹配,還有唱頭放大器的特性如何,並且在發現有不合標準者,藉著測試唱片上的標準訊號來調整,使機器能合乎標準。測試帶是用以檢查及調整錄音座的性能使之合於標準。但是一般說來,錄音座的調整較之唱盤的調整更具知識性,因為磁→電的轉換有較複雜的關係。但是複雜並不意味難,只要有適當的「規矩」,照樣可以做出合乎標準的結果。

　　本文要談的是測試帶的使用法,當然它是比較偏向技術性的,而且必須以相當的儀器配合,但是即使萬事俱全而沒有方法和程序上的知識,還是沒有辦法做好一件事。是以,本文雖然較具技術性,但從方法與程序的了解上可以增進對錄音座更深一層的認識。

　　測試帶可以測試的項目有①帶速測定②WOW & FLUTTER③失真率④串音⑤頻率響應特性⑥電平設定(錄音、放音及VU表的電平)⑦杜比B系統之電平設定⑧磁頭偏角等。前四項屬於機器本身的固有性能,通常在一部機器的開發期間這些性能都已定了下來,這時測試帶的使用可讓開發部門的人了解機器的性能是否合乎原設計之要求。除非機器的機械部份經過修理或更換零件,否則這四種測試帶一般是很少用的(專修理音響的人或許該備有)。下文敘述的主要是關於後四種用途用途的使用方法和程序,這些知識對錄音座的生產線上之品管單位、技術者或音響器材的修理、維護者都是極有用而且是必須的。

　　由於目前在使用的錄音座以卡式居多,所以在此就以卡式機為歷來說明測試帶的用法。卡式的測試帶上所錄的訊號,為配合市售的各種廠牌之錄音座性能,測試帶也配合120μS和70μS的EQ特性,備有120μS和70μS兩種不同的系列。像TEAC的MTT-216就是用來測試頻率特性的,對象是標準帶(Normal),其錄音特性是3.180μS/120μS,而MTT-316的測試對象則是鉻帶(CrO2)、鈷帶(Fe+Co)、鐵鉻帶(Fe-Cr)及金屬帶(Metal)等等,錄音特性是3180μS/70μS。另外,由IEC所分類為 I 群的是標準帶,II 群的是鉻、鈷帶,III 群的是鐵鉻帶,IV 群的是金屬帶,第 I 群是120μS的特性,後三群則是70μS的特性。

　　在進行測試與調整之前,必須先將磁頭清潔乾淨,然後進行消磁(使用消磁器或消磁卡帶皆可)見圖(1),以防止測試帶被污染或磁化。

磁頭偏角的調整

　　一部錄音座裡必定有消音頭、錄音頭、放音頭,.錄放音共同使用一個頭者,稱為雙頭式,錄放各自獨立的則是三頭式,但也有錄、放用的頭兩者外殼結合為一。不管怎樣,如果錄音頭和放音頭是分開的,那麼這兩個磁頭間隙的平行度就很重要,還有各個頭本身之間隙與磁帶的垂直角度也大大關係著錄、放音的特性。

(1)放音頭偏角調整

　　磁頭固定在錄音座上,其物理位置可用三個鏍絲分別來微調,(如圖(2))Ⓐ是調整磁頭上下位置,以便磁帶運行時剛好能與磁頭表面接觸,Ⓑ是調整磁頭表面與磁帶接觸的傾角,使得磁帶能很均勻的與磁頭接觸,Ⓒ是調整磁頭間隙與磁帶的偏角,最正確時這兩者應該成為垂直的關係。

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　　調整磁頭角度時,先利用測試帶的導前帶之部分(測試帶的導前帶較一般實際使用的磁帶之導前帶長)來調整ⒶⒷ兩項目,這兩者都可以用目視來調到最佳結果。Ⓒ項是利用測試帶中所錄的連續高頻訊號來放音[例如TEAC的MTT-113(6.3K),MTT-113C(8K),MTT-114(10K),電平都是-10dB],從錄音座的LINE OUT插孔取出訊號,以示波器或高感度電壓計來測量,調整偏角以使輸出最大為止[參見圖(3)]。若是兩聲道的機器則應同時觀察兩聲道的輸出,直到兩聲道有相同大小的輸出(某聲道調到最大時,可能另一聲道會降下)為止。要正確的調整出這一點最好藉助於雙線示波器,把左右聲道的LINE OUT分別接到示波器的X、Y輸入,示波器的顯示方式置於X、Y方式。調整磁頭偏角直到示波器上出現的直線為45°,這是一個很方便又準確的方法。

(2)錄音頭偏角調整

　　錄、放共用磁頭或錄、放頭結合型的都不必對錄音頭調整,只有錄、放頭各自分開的三頭型才有必要調整錄音頭。錄音頭的調整要領,前兩項的位置調整工作與放音頭的情況相同,然後放入空白錄音帶,以10KHz -20dB的訊號一面錄音一面監聽,同樣的從LINE OUT端子量取訊號電壓,調整錄音頭的偏角直到輸出訊號最大為止[參見圖(4)],注意,調整用的螺絲起子必須是無磁性的,免得影響到訊號電壓的大小。

電平設定

(1)放音系統的電平設定

　　放音電平的設定是用來設定輸出電平的大小,使合於規定值,同時也用以設定VU表推動電路的Gain,使指針對應於電平的大小。(請參閱圖(5)的方塊圖)設定電平的程序是這樣的:錄音座面板上若有OUT PUT的電平控制器(圖(5)的R3),將之轉到全刻度的80%左右位置,Monitor開關置於TAPE的位置,然後放入設定電平用的測試帶(例如MTT-112B為1KHz 0dB=160nWb/m,MTT-212為315Hz,0dB),從LINE OUT量取輸出電平,調整圖(5)中的R2直到輸出電平達到該機規定的最大輸出電平[此值通常在250mV到800mV之間,各廠不同,但「日本電子機械工業會(EIAJ)的標準是316V]。

　　此時電平指示器上的刻度,若是VU表應指在0VU的位置,可調整圖(5)中的R4使之偏轉到0VU,若是峰值指示(像LED式)則應調整到-4dB的刻度。

(2)錄音系統的電平設定

　　錄音系統的電平設定首先要調的就是錄音偏壓的大小,偏壓的設定法,以Cassette的始祖Philips的規格來講是使315Hz的最大輸出電平(三次諧波失真率不大於3%時)與10KHz的飽和輸出電平(MOL)之差在8~12dB為基準來選擇,然而MOL值與錄音磁頭的間隙長短有很大的依存性,因此標準帶以外的磁帶,是否適用此項規格恐怕還有待檢討。

　　在生產線上比較實用而簡便的辦法是,取一空白帶錄進6.3KHz,-10dB的訊號,一面調整錄音偏壓,使放音電平達於最大輸出電平(0VU)的-2.5dB時為止(若是雙頭式錄音座,則以錄、放方式反覆調整)然後分別以1KHz、10KHz,-20dB的訊號錄音,放音時這兩者之輸出電平應相等,若不相等時再微調整錄音偏壓的大小(10KHz的放音電平與錄音偏壓的大小成反比)。如果錄音座設有三種磁帶的選擇,則每一位置都要依上法調整。調整的位置是圖(5)中的R14~R17。

　　接著錄音放大器的電平設定程序是這樣的:先從LINE IN端子輸入315Hz,-10dB(V)的訊號,Monitor開關至於Source的位置,面板上的IN PUT電平控制器調整到使VU表指在0VU或峰值表指在-4dB的刻度上(請注意,如果此時IN PUT置於最大而VU表仍指不到0VU時,可能是VU表的推動電路內另設有調整錄音電平指示的半固定VR,此時應將IN PUT轉回到全刻度的80%左右之位置,然後調整VU表電路中的半固定VR,使VU表指到0VU為止)。然後放入空白帶進行錄音Monitor的開關切換到Tape的位置,以同時監聽放音電平,調整圖(5)中R6~R9(視所用的磁帶性質而定),使VU表指在0VU的刻度上,R6~R9是在電路上的半固定電阻,分別對應於I~IV群的磁帶。

頻率特性的調整

(1)放音系統的頻率特性調整

　　放音系統的頻率特性調整主要是放音EQ的時間常數調整,屬於IEC的第 I 群磁帶時間常數是120μS,第 II III IV 群都是70μS,這兩者要分別調整。TEAC的測試帶中,MTT-216是作120μS的頻率特性調整,MTT-316則是70μS的。把測試帶放入錄音座進行放音,從LINE OUT量取各頻率點的輸出電平,並且將之記錄在單對數表格紙上,調整圖(5)中的R1使對數表所得的響應曲線最平直為止。第 II III IV 群的磁帶則是調整圖(5)的R'(在上步驟中它是被短路的)。調整時若是兩聲道的機器要注意兩邊同時進行。放音EQ的基本電路如圖(6)所示,調整R1的效果會使高頻端的Gain增減,從而改變了轉折頻點。

　　另外,在記錄測試的結果時,常會從對數表上發現低頻端有略為提升的現象,這個現象稱為磁頭的『邊際效應』,因為磁頭除了檢拾了磁帶上的低頻訊號之外,還檢拾了音軌周圍所存在的低頻磁場之磁力線(低頻的磁束密度較高之故)。這個提升量能補償最好,但不補償大抵上也不太會影響放音特性曲線。

(2)錄音系統的頻率特性調整

　　錄音時的頻率特性也是藉著調整錄音EQ電路的時間常數來達成。取一空白帶進行錄音,BIAS和EQ都置於相應於磁帶種類的位置,以同於測試放音EQ的各頻點(MTT-216、316都是31.5Hz,40Hz,63Hz,125Hz,250Hz,500Hz,1KHz.2KHz,4KHz,6.3KHz,8KHz,10KHz,12.5KHz,14KHz),-30dB(V)的電平輸入LINE IN,Monitor開關選在TAPE的位置一面錄音同時監聽,從LINE OUT端子上測各頻點的輸出電平並逐一記錄在單對數紙上,調整圖(5)中的R10~R13(對應於 I~IV 群的磁帶),使頻率響應最平直為止。這項調整工作也是要兩聲道同時進行才好。錄音EQ電路的基本架構示於圖(7),顯示了零件的大小與響應的變化關係,如果怎麼也調不出平坦的響應時,LC零件的數值恐怕必須加以檢討。