JPH0327123B2 - - Google Patents
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- JPH0327123B2 JPH0327123B2 JP60046278A JP4627885A JPH0327123B2 JP H0327123 B2 JPH0327123 B2 JP H0327123B2 JP 60046278 A JP60046278 A JP 60046278A JP 4627885 A JP4627885 A JP 4627885A JP H0327123 B2 JPH0327123 B2 JP H0327123B2
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- Japan
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- audio signal
- transformer
- electromagnetic
- voltage
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 34
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
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- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/02—Analogue recording or reproducing
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
- H03F3/183—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/187—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は音声信号増幅回路に係り、電磁変換器
の出力する音声信号を増幅する音声信号増幅回路
に関する。
の出力する音声信号を増幅する音声信号増幅回路
に関する。
従来の技術
従来よりレコードプレーヤのピツクアツプ・カ
ートリツジとしてムービング・アイアン(MI)
形、ムービング・コイル(MC)形、ムービン
グ・マグネツト(MM)形等の電磁形カートリツ
ジがある。このような電磁形カートリツジで得ら
れる音声信号は従来プリ・アンプ等に供給されて
電圧増幅されている。特にMI形、MM形のカー
トリツジに対して出力電圧が1/10程度のMC形の
カートリツジにおいてはその出力音声信号は昇圧
トランス又はヘツドアンプで10倍程度昇圧されて
プリ・アンプに供給され、ここで再び電圧増幅さ
れる。
ートリツジとしてムービング・アイアン(MI)
形、ムービング・コイル(MC)形、ムービン
グ・マグネツト(MM)形等の電磁形カートリツ
ジがある。このような電磁形カートリツジで得ら
れる音声信号は従来プリ・アンプ等に供給されて
電圧増幅されている。特にMI形、MM形のカー
トリツジに対して出力電圧が1/10程度のMC形の
カートリツジにおいてはその出力音声信号は昇圧
トランス又はヘツドアンプで10倍程度昇圧されて
プリ・アンプに供給され、ここで再び電圧増幅さ
れる。
発明が解決しようとする問題点
従来、上記の電磁形カートリツジの出力する音
声信号は直接電圧増幅されるため、電磁形カート
リツジの持つ非線形特性の影響を受け、特に低周
波数帯域の音声信号が歪み、音質が劣化するとい
う問題点があつた。
声信号は直接電圧増幅されるため、電磁形カート
リツジの持つ非線形特性の影響を受け、特に低周
波数帯域の音声信号が歪み、音質が劣化するとい
う問題点があつた。
そこで、本発明はトランスと電流・電圧変換回
路とにより、上記の問題点を解決した音声信号増
幅回路を提供することを目的とする。
路とにより、上記の問題点を解決した音声信号増
幅回路を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明においては、電磁変換器の出力する音声
信号電流はトランスの一次巻線に供給され、トラ
ンスの二次巻線より出力される音声信号電流が電
流・電圧変換回路に供給される。ここでトランス
は一次巻線が二次巻線より巻数が大とされたステ
ツプダウン形のものであり、二次巻線側より見た
電磁変換器側の内部抵抗が小となる。このため電
流・電圧変換器へ供給される音声信号電流が大と
なる。また電流・電圧変換回路を用いることによ
り二次巻線の両端が短絡状態となつて音声信号電
流が大となり、非線形性の影響を受ける信号周波
数が低くなる。
信号電流はトランスの一次巻線に供給され、トラ
ンスの二次巻線より出力される音声信号電流が電
流・電圧変換回路に供給される。ここでトランス
は一次巻線が二次巻線より巻数が大とされたステ
ツプダウン形のものであり、二次巻線側より見た
電磁変換器側の内部抵抗が小となる。このため電
流・電圧変換器へ供給される音声信号電流が大と
なる。また電流・電圧変換回路を用いることによ
り二次巻線の両端が短絡状態となつて音声信号電
流が大となり、非線形性の影響を受ける信号周波
数が低くなる。
作 用
本発明回路において電磁変換器の出力する音声
信号電流はトランスを経て電流・電圧変換器に供
給され音声信号電圧に変換される。このトランス
は一次巻線の巻数が二次巻線より大とされてい
る。このため、電磁変換器の内部抵抗が見掛け上
小さくなり、電流・電圧変換器を用いることによ
る仮想接地によつて、二次巻線の両端が短絡状態
で音声信号電流が大となり、電磁変換器の非線形
性の影響を受ける信号周波数が低く非線形歪が減
少する。
信号電流はトランスを経て電流・電圧変換器に供
給され音声信号電圧に変換される。このトランス
は一次巻線の巻数が二次巻線より大とされてい
る。このため、電磁変換器の内部抵抗が見掛け上
小さくなり、電流・電圧変換器を用いることによ
る仮想接地によつて、二次巻線の両端が短絡状態
で音声信号電流が大となり、電磁変換器の非線形
性の影響を受ける信号周波数が低く非線形歪が減
少する。
実施例
第1図は本発明になる音声信号増幅器の一実施
例のブロツク系統図を示す。同図中、1は例えば
電磁形カートリツジの如き電磁変換器である。こ
の電磁変換器1は例えばレコードの音溝をカンチ
レバー先端に取り付けられたスタイラスチツプで
摺動走査し、カンチレバーの機械的振動に応じて
磁気回路の磁束を変化させて発電を行ない、音声
信号を再生する。
例のブロツク系統図を示す。同図中、1は例えば
電磁形カートリツジの如き電磁変換器である。こ
の電磁変換器1は例えばレコードの音溝をカンチ
レバー先端に取り付けられたスタイラスチツプで
摺動走査し、カンチレバーの機械的振動に応じて
磁気回路の磁束を変化させて発電を行ない、音声
信号を再生する。
電磁変換器1で得られた音声信号はトランス2
の一次巻線に供給される。トランス2は一次巻線
と二次巻線との巻数比がn:1(nは1以上の実
数)とされており、二次巻線に流れる音声信号電
流は一次巻線に流れる音声信号電流より大となる
よう変流が行なわれる。トランス2の二次巻線よ
り取り出された音声信号電流は電流・電圧変換回
路3に供給され、ここで音声信号電圧に変換され
て端子4より出力され、プリ・アンプ等の次段回
路に供給される。
の一次巻線に供給される。トランス2は一次巻線
と二次巻線との巻数比がn:1(nは1以上の実
数)とされており、二次巻線に流れる音声信号電
流は一次巻線に流れる音声信号電流より大となる
よう変流が行なわれる。トランス2の二次巻線よ
り取り出された音声信号電流は電流・電圧変換回
路3に供給され、ここで音声信号電圧に変換され
て端子4より出力され、プリ・アンプ等の次段回
路に供給される。
ここで、電磁変換器1は例えば第2図Aに示す
如く、コイルL1、鉄片10等により構成される
発電部11の置かれた磁界Hinが変化すると、鉄
片10を通る磁束φが変化し、この磁束φの時間
微分(dφ/dt)に比例した電圧がコイルL1の両
端間に発生する。これによつて、電磁変換器1の
内部抵抗r及び端子12a,12b夫々を介して
接続された負荷抵抗Rを通して電流iが流れる。
しかし、この電流iがコイルL1を流れることに
より磁界Hinの変化を妨げる方向の磁界Hbが発
生する。つまり、鉄片10に対する磁化力はHin
−Hbである。この磁化力(Hin−Hb)と鉄片1
0を通る磁束φとの関係は非線形であり。この非
線形の関係をGNで表わすと、電磁変換器1を第
2図Bのブロツク線図で表わすことができる。
如く、コイルL1、鉄片10等により構成される
発電部11の置かれた磁界Hinが変化すると、鉄
片10を通る磁束φが変化し、この磁束φの時間
微分(dφ/dt)に比例した電圧がコイルL1の両
端間に発生する。これによつて、電磁変換器1の
内部抵抗r及び端子12a,12b夫々を介して
接続された負荷抵抗Rを通して電流iが流れる。
しかし、この電流iがコイルL1を流れることに
より磁界Hinの変化を妨げる方向の磁界Hbが発
生する。つまり、鉄片10に対する磁化力はHin
−Hbである。この磁化力(Hin−Hb)と鉄片1
0を通る磁束φとの関係は非線形であり。この非
線形の関係をGNで表わすと、電磁変換器1を第
2図Bのブロツク線図で表わすことができる。
第2図Bにおいて、aは磁束φにより電流iが
発生するときの比例定数であり、sはd/dtのラ
プラス演算子、kは電流iにより磁界Hbが発生
するときの比例定数である。この第2図Bより磁
界Hin、φの関係は次式の如く表わすことができ
る。
発生するときの比例定数であり、sはd/dtのラ
プラス演算子、kは電流iにより磁界Hbが発生
するときの比例定数である。この第2図Bより磁
界Hin、φの関係は次式の如く表わすことができ
る。
φ/Hin=GN/1+GN・k・a/r+R・s ……(1)
ここで|GN・k・a・s/(r+R)|≫|
……(2) という条件が満足されると(1)は φ/Hin≒1/k・a/r+R・s ……(3) となつて、磁界Hinとφとの関係は線形な関係と
なる。次の(2)式に示す条件を周波数領域で考える
ため、s=jωとすれば(3)式より次式が得られる。
……(2) という条件が満足されると(1)は φ/Hin≒1/k・a/r+R・s ……(3) となつて、磁界Hinとφとの関係は線形な関係と
なる。次の(2)式に示す条件を周波数領域で考える
ため、s=jωとすれば(3)式より次式が得られる。
ω≫(r+R)/(GN・k・a) ……(4)
つまり角周波数ωが(4)式を満足していれば(3)式が
成立して、磁界Hinとφとの関係は線形なものと
なり、非線形な関係GNによる影響を受けること
がない。つまり内部抵抗rと負荷抵抗Rとが小さ
い程非線形性の影響を受ける信号周波数が低くな
る。
成立して、磁界Hinとφとの関係は線形なものと
なり、非線形な関係GNによる影響を受けること
がない。つまり内部抵抗rと負荷抵抗Rとが小さ
い程非線形性の影響を受ける信号周波数が低くな
る。
ここで、一般的な電磁形カートリツジの内部抵
抗rは500Ω程度である。またプリ・アンプの入
力抵抗は略50kΩが標準であり、従来の如く、電
磁形カートリツジの出力音声信号を直接電圧増幅
する場合の抵抗値(r+R)は50.5kΩとなる。
抗rは500Ω程度である。またプリ・アンプの入
力抵抗は略50kΩが標準であり、従来の如く、電
磁形カートリツジの出力音声信号を直接電圧増幅
する場合の抵抗値(r+R)は50.5kΩとなる。
第3図Aは電磁変換器1及びトランス2の等価
回路図を示す。同図中、電磁変換器1を内部抵抗
rの電圧信号源Ecとする。電磁変換器1の出力
端子12a,12bにはトランス2の一次巻線1
3の両端が接続され、この一次巻線13の内部抵
抗をRP、一次巻線13の電流をIPとする。また、
トランス2の二次巻線14の内部抵抗をRsとし、
二次巻線14の電流をIsとする。二次巻線14の
両端14a,14bは短絡されて電流Isの最大値
が得られるよう構成されている。ここでトランス
2を理想トランスと仮定すると、二次巻線14の
電流Isは次式の如く表わされる。
回路図を示す。同図中、電磁変換器1を内部抵抗
rの電圧信号源Ecとする。電磁変換器1の出力
端子12a,12bにはトランス2の一次巻線1
3の両端が接続され、この一次巻線13の内部抵
抗をRP、一次巻線13の電流をIPとする。また、
トランス2の二次巻線14の内部抵抗をRsとし、
二次巻線14の電流をIsとする。二次巻線14の
両端14a,14bは短絡されて電流Isの最大値
が得られるよう構成されている。ここでトランス
2を理想トランスと仮定すると、二次巻線14の
電流Isは次式の如く表わされる。
Is=n・Ec/(RP+r+n2・Rs) ……(5)
ここで電流Isを最大にする巻数比nは次式の条
件より得られる。
件より得られる。
dIs/dn=(RP+r)−n2・Rs/(RP+r+n2・R
s)2=0……(6) (6)式より n=√(P+) ……(7) となり、(7)式の条件下で電流Isは最大となる。こ
のときの電流Isは次式の如くなる。
s)2=0……(6) (6)式より n=√(P+) ……(7) となり、(7)式の条件下で電流Isは最大となる。こ
のときの電流Isは次式の如くなる。
Is=Ec/{2√(P+)・} ……(8)
このため、電磁変換器1及びトランス2全体の
等価内部抵抗reは次の如く表わされる。
等価内部抵抗reは次の如く表わされる。
re=2√(P+)・ ……(9)
つまり第3図Aに示す回路は第3図Bに示す等
価回路に置き換えることができる。
価回路に置き換えることができる。
ここで、前期の如く、内部抵抗rは略500Ωで
あり、また単純化のためにトランス2のインダク
タンスについては考えず、一次巻線13の内部抵
抗RPを200Ω、二次巻線14の内部抵抗Rsを2Ωと
する。このとき(7)式より最適巻数比nは18.7とな
り、また(9)式より等価内部抵抗reは略75Ωとな
る。つまりトランス2を用いることによつて電磁
変換器1の内部抵抗r(=500Ω)が等価的に抵抗
re(=75Ω)と小さくなり、電流Isは電流IPの略6
倍の値となる。
あり、また単純化のためにトランス2のインダク
タンスについては考えず、一次巻線13の内部抵
抗RPを200Ω、二次巻線14の内部抵抗Rsを2Ωと
する。このとき(7)式より最適巻数比nは18.7とな
り、また(9)式より等価内部抵抗reは略75Ωとな
る。つまりトランス2を用いることによつて電磁
変換器1の内部抵抗r(=500Ω)が等価的に抵抗
re(=75Ω)と小さくなり、電流Isは電流IPの略6
倍の値となる。
第4図は電流・電圧変換回路3の一実施例の回
路図を示す。同図中、上記の電圧信号源Ec及び
等価内部抵抗Reを電流信号源Isとして表わして
いる。電流信号源Isよりの電流は演算増幅器20
の反転入力端子に供給される。演算増幅器20の
非反転入力端子は接地され、その出力端子と反転
入力端子との間には抵抗RFが接続されている。
この場合演算増幅器20の反転入力端子は仮定接
地の状態にあり、端子21に接続される負荷の大
小とは無関係に抵抗RFを流れるのは電流Isだけと
見なすことができ、出力電圧V0(V0=Is・RF)が
得られる。このとき、抵抗RFを適宜選択するこ
とにより、出力電圧V0を信号源Ecの出力電圧よ
り大なる所望の値とすることができる。勿論、必
要に応じて、端子21に電圧増幅器を追加しても
良い。ここで、トランス2の二次巻線14の端子
14bは接地され、端子14aは演算増幅器20
の反転入力端子に接続されるが、この反転力端子
が仮定接地されているため、二次巻線14の負荷
抵抗は零となり第3図Aに示す如く端子14a,1
4b間を短絡したものとみなすことができる。
路図を示す。同図中、上記の電圧信号源Ec及び
等価内部抵抗Reを電流信号源Isとして表わして
いる。電流信号源Isよりの電流は演算増幅器20
の反転入力端子に供給される。演算増幅器20の
非反転入力端子は接地され、その出力端子と反転
入力端子との間には抵抗RFが接続されている。
この場合演算増幅器20の反転入力端子は仮定接
地の状態にあり、端子21に接続される負荷の大
小とは無関係に抵抗RFを流れるのは電流Isだけと
見なすことができ、出力電圧V0(V0=Is・RF)が
得られる。このとき、抵抗RFを適宜選択するこ
とにより、出力電圧V0を信号源Ecの出力電圧よ
り大なる所望の値とすることができる。勿論、必
要に応じて、端子21に電圧増幅器を追加しても
良い。ここで、トランス2の二次巻線14の端子
14bは接地され、端子14aは演算増幅器20
の反転入力端子に接続されるが、この反転力端子
が仮定接地されているため、二次巻線14の負荷
抵抗は零となり第3図Aに示す如く端子14a,1
4b間を短絡したものとみなすことができる。
このように、本発明回路においては、第2図A
における内部抵抗r(=500Ω)が等価的に抵抗re
(=75Ω)であり、また負荷抵抗Rが零であるた
め、(4)式における抵抗値(r+R)が75Ωとな
り、従来の電圧増幅方法による抵抗値(r+R)
の50.5kΩに比して大幅に小さい。また、電磁変
換器1の出力電流iをトランス2を通さず直接電
流・電圧変換回路3に供給する場合には、負荷抵
抗Rが零であるため(4)式における抵抗値(r+
R)は500Ωとなり、本発明回路の75Ωに比して
大きな抵抗値となる。更にこの場合は電流iが本
発明回路の電流Isの略1/6程度でしかない。従つ
て、本発明回路においては電磁変換器1の非線形
性の影響を受ける信号周波数が大幅に低くなり、
低周波数帯域の音声信号に対する非線形歪が大幅
に減少し、音質が向上する。
における内部抵抗r(=500Ω)が等価的に抵抗re
(=75Ω)であり、また負荷抵抗Rが零であるた
め、(4)式における抵抗値(r+R)が75Ωとな
り、従来の電圧増幅方法による抵抗値(r+R)
の50.5kΩに比して大幅に小さい。また、電磁変
換器1の出力電流iをトランス2を通さず直接電
流・電圧変換回路3に供給する場合には、負荷抵
抗Rが零であるため(4)式における抵抗値(r+
R)は500Ωとなり、本発明回路の75Ωに比して
大きな抵抗値となる。更にこの場合は電流iが本
発明回路の電流Isの略1/6程度でしかない。従つ
て、本発明回路においては電磁変換器1の非線形
性の影響を受ける信号周波数が大幅に低くなり、
低周波数帯域の音声信号に対する非線形歪が大幅
に減少し、音質が向上する。
なお、本発明回路における電磁変換器として、
電磁形カートリツジの代りにムービング・コイル
形、ムービング・マグネツト形等の電磁形マイク
ロホン、又は磁気テープ、磁気デイスクの再生を
行なう磁気ヘツド等を用いても良く、上記実施例
に限定されない。
電磁形カートリツジの代りにムービング・コイル
形、ムービング・マグネツト形等の電磁形マイク
ロホン、又は磁気テープ、磁気デイスクの再生を
行なう磁気ヘツド等を用いても良く、上記実施例
に限定されない。
発明の効果
上述の如く、本発明になる音声信号増幅回路
は、トランスと電流・電圧変換回路とよりなるた
め、電磁変換器の内部抵抗及び負荷抵抗の値を見
掛け上非常に小さくすることができ、非線形性の
影響を受ける信号周波数が大幅に低くなり音声信
号に対する非線形歪が減少し音質が向上する等の
特長を有している。
は、トランスと電流・電圧変換回路とよりなるた
め、電磁変換器の内部抵抗及び負荷抵抗の値を見
掛け上非常に小さくすることができ、非線形性の
影響を受ける信号周波数が大幅に低くなり音声信
号に対する非線形歪が減少し音質が向上する等の
特長を有している。
第1図は本発明回路の一実施例のブロツク系統
図、第2図は電磁変換器を説明するための図、第
3図は電磁変換器及びトランスの等価回路、第4
図は電流・電圧変換器の一実施例の回路図であ
る。 1……電磁変換器、2……トランス、3……電
流・電圧変換回路、10……鉄片、11……発電
部、13……一次巻線、14……二次巻線、20
……演算増幅器。
図、第2図は電磁変換器を説明するための図、第
3図は電磁変換器及びトランスの等価回路、第4
図は電流・電圧変換器の一実施例の回路図であ
る。 1……電磁変換器、2……トランス、3……電
流・電圧変換回路、10……鉄片、11……発電
部、13……一次巻線、14……二次巻線、20
……演算増幅器。
Claims (1)
- 1 電磁変換器で得られた音声信号電流を一次巻
線に供給されており該一次巻線と二次巻線との巻
線比がn:1(nは1以上の実数)とされて該音
声信号電流の変流を行なうトランスと、該トラン
スの二次巻線より取り出される音声信号電流を音
声信号電圧に変換する電流・電圧変換回路とより
構成したことを特徴とする音声信号増幅回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046278A JPS61205011A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 音声信号増幅回路 |
| US06/734,395 US4644517A (en) | 1985-03-08 | 1985-05-14 | Audio signal amplifier for an electromagnetic phono cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046278A JPS61205011A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 音声信号増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61205011A JPS61205011A (ja) | 1986-09-11 |
| JPH0327123B2 true JPH0327123B2 (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=12742761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60046278A Granted JPS61205011A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 音声信号増幅回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4644517A (ja) |
| JP (1) | JPS61205011A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8976981B2 (en) * | 2010-10-07 | 2015-03-10 | Blackberry Limited | Circuit, system and method for isolating a transducer from an amplifier in an electronic device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4470020A (en) * | 1982-05-06 | 1984-09-04 | Mohr Daniel R | Virtual ground preamplifier for magnetic phono cartridge |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP60046278A patent/JPS61205011A/ja active Granted
- 1985-05-14 US US06/734,395 patent/US4644517A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4644517A (en) | 1987-02-17 |
| JPS61205011A (ja) | 1986-09-11 |
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