Система динамического подмагничивания Dolby HX Pro

Как уже отмечалось, современные магнитофоны ведут запись с применением ВЧ-подмагничивания. Однако выбор тока подмагничивания оказывается довольно проти­воречивым. Так, оптимальный ток подмагничивания (да­ющий максимальную отдачу ленты при почти минимальных нелинейных искажениях) отличается на разных частотах. А на высоких частотах он заметно меньше, чем на средних и низких частотах. Это легко понять физически — сами высокочастотные составляющие спектра являются как бы дополнительным ВЧ-подмагничиванием. Обычно ток под­магничивания выбирают оптимальным для средних частот, поскольку чувствительность уха к ним наиболее высо­ка Но тогда этот ток становится не оптимальным для высоких частот, что ухудшает АЧХ магнитофона и перегрузочную способность лент на высоких частотах. Этот недостаток особенно чувствителен при малых скоростях протяжки ленты, что и характерно для кассетных магнитофонов.

Система Dolby HX Pro — это профессиональная система увеличения отдачи лент на высоких частотах. При ней применяется автоматически регулируемый ток ВЧ-под­магничивания. Если в спектре записываемого сигнала много ВЧ-компонентов, то ток подмагничивания для них уменьшается автоматически до оптимального.

Система Dolby HX Pro дает поразительные результа­нт - при ней качество звучания кассетного магнитофона становится таким же, как у хорошего катушечного магнитофона с гораздо большей скоростью перемещения ленты. Обычно всегда приглушенные высокие частоты как бы прорезываются и звучат чисто и натурально. Автоматическая оптимизация тока подмагничивания на несколько децибел увеличивает и общую отдачу ленты. Уменьшается присущее магнитным лентам насыщение остаточной намагниченности на высоких частотах. Разумеется, больше всего динамический диапазон записи возрастает на высоких частотах. В системе Dolby НХ Pro динамическое подмагничивание осуществляется раздельно по левому и правому стереофоническим каналам с учетом своего спектра сигналов в каждом канале.

Важно отметить, что в отличие от систем шумоподав­ления, описанных ранее, записанные в системе Dolby НХ Pro кассеты можно без каких-либо ограничений и настро­ек проигрывать на обычных магнитофонах без этой систе­мы. При этом повышенное качество воспроизведения сохраняется. Поэтому эта система, несмотря на свою сложность, широко применяется в высококачественных магнитофонах и деках.

В период бурного развития кассетных магнитофонов был предложен и ряд других систем подавления шумов. Однако сейчас они почти все забыты или стали не более чем экзотикой. Лишь системы Dolby В, С и S стали признанным во всем мире стандартом.

Инженером датской фирмы B&O Юргеном Енсеном было введено понятие «активное подмагничивание», означающее сумму «обычного» тока высокочастотного подмагничивания с током записи, «взвешенным» фильтром верхних частот с частотой среза, равной верхней граничной частоте канала записи и крутизной спада АЧХ 6 дБ/октаву. Другими словами, под активным подмагничиванием понимается сумма всех токов через головку записи, взвешенных частотной характеристикой. «Взвешивание» отображает факт, что более высокочастотные составляющие сигнала записи при равной амплитуде обладают большим подмагничивающим эффектом, чем менее высокочастотные. Завершает схему петля авторегулирования для активного подмагничивания, и Dolby HX Pro (созданная Енсеном при содействии Dolby Laboratories Inc.) - готова. Алгоритм работы системы можно записать в виде уравнения, основанного на поддержании постоянства суммы  Iз (f/fв) + Iп  где Iз и f – ток и частота сигнала записи, Iп – ток высокочастотного подмагничивания.  Однако, при эксплуатации различных магнитофонов, оснащённых Dolby HX Pro, в работе системы открылась неприятная особенность. Так, например, в магнитофоне Akai GX-95 (в котором есть возможность Dolby HX Pro отключить и сравнить два режима - с ней, и без неё), несмотря на состояние переключателя Dolby HX Pro, работа системы практически не влияет на качество записи. Также и в Денон DR-M30, Sony TC-R502ES, etc. Напротив, в Люксман К106, Пионер CT-X540WR, эффективность Dolby HX Pro достигает 5...8 дБ. В чём причина этакой подковыки? Этим вопросом задался Николай Сухов. Детально исследовав работу системы, инженер установил, что отмеченный недостаток обусловлен маленькой, но существенной ошибкой в определении алгоритма работы Dolby HX Pro, основанной на неверном определении понятия «активного» подмагничивания. В различных аппаратах, после экспериментальных измерений было установлено, что зачастую снижения тока подмагничивания при разных уровнях записи в зависимости от частоты сигнала записи явно недостаточно, для компенсации возникающей при таких уровнях нелинейности магнитной ленты на частотах 10…15 кГц.  С помощью выработанной Н. Суховым оптимальной модуляции тока подмагничивания (автор САДП использовал теоретические представления с данными сложных экспериментов) Система Адаптивного Динамического Подмагничивания принципиально отличается от Dolby HX Pro более «весомым» и регулируемым в зависимости от параметров магнитной головки вкладом высокочастотных составляющих тока записи в общее «эффективное» подмагничивание, что приводит к более глубокой модуляции тока высокочастотного подмагничивания. Подбором коэффициента К удалось получить оптимальный режим подмагничивания для любых существующих магнитных головок: Iп.эфф. = Iз(f/fв)K + Iп где К – параметр конструкции головки записи, зависящей от соотношения номинальных токов записи и подмагничивания (К ~ 1,7-4). (Положив в формуле К = 1, мы получим алгоритм работы Dolby HX Pro.).  Ответ прост. Ну конечно - головки! Соотношения между токами подмагничивания и записи у магнитных головок разных типов существенно отличаются. С учётом этого становится понятной неоднозначность эффективности Dolby HX Pro: алгоритм её работы независим от соотношения Iп.опт./Iз.ном., поэтому естественно, что в разных головках равному повышению уровня тока записи в децибелах соответствует различный его вклад в «активное» подмагничивание по Енсену.