1.硬盤錄音機(jī)原理

硬盤錄音機(jī)的原理是先將音頻模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，經(jīng)數(shù)字信號(hào)（DSP）處理后記錄在硬盤上，放音時(shí)，先將硬盤上已記錄的數(shù)據(jù)讀出，經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理后進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換恢復(fù)模擬信號(hào)，由此可知，對(duì)信號(hào)進(jìn)行的轉(zhuǎn)換和前面的數(shù)字磁帶錄音并沒有多大區(qū)別，本質(zhì)區(qū)別是在磁盤上記錄聲音數(shù)據(jù)。

磁盤表面上有許多磁道，這些磁道是以盤心為同心圓向外向內(nèi)排列，分別為00磁道、……高位磁道，然后為備份磁道及啟停區(qū)。每條磁道又分為若干等份，如分成八段，在盤面上形成一個(gè)類似扇面的八個(gè)區(qū)域，稱每個(gè)區(qū)域?yàn)樯葏^(qū)，在每個(gè)扇區(qū)上的一段扇形磁道上，記錄著數(shù)字聲音信號(hào)、同步信號(hào)、伺服信號(hào)及地址碼，圖5-19所示為硬盤表面示意圖。

1）磁飽和記錄   數(shù)字聲記錄存儲(chǔ)在磁帶或磁盤上采用的方式，是在模擬信號(hào)磁記錄基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種磁飽和記錄方式，套于磁頭上面的線圈饋以數(shù)字聲的二進(jìn)制脈沖碼電流使磁頭產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁帶與磁頭接觸會(huì)使記錄載體上的磁介質(zhì)產(chǎn)生標(biāo)志二進(jìn)制“0”、“1”數(shù)碼的飽和磁體，當(dāng)讀取記錄信息時(shí)，依據(jù)磁電感應(yīng)，飽和磁體可在相對(duì)應(yīng)磁性載體運(yùn)動(dòng)的磁頭上，感應(yīng)出與“0”、“1”數(shù)碼相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢，從而重新恢復(fù)記錄前的數(shù)字聲，磁性載體上的磁介質(zhì)被磁化的方向會(huì)因?yàn)榇呕瘓龇较虿煌煌?，?duì)于R-DAT采用斜向磁化記錄方式，而S-DAT以及磁盤機(jī)主要采用縱向磁記錄方式，磁帶、盤面磁化方向與磁帶、盤面水平面方向平行，又稱為水平記錄方式。

磁盤機(jī)是采用飽和磁記錄方式，將數(shù)字音頻信號(hào)記錄在磁性盤片上，然后利用峰值檢測的方法拾取磁介質(zhì)磁化方向翻轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢，從而重新獲取到數(shù)字音頻信號(hào)，磁盤機(jī)的讀、寫磁頭均由高導(dǎo)磁率的軟磁材料和繞組構(gòu)成。磁盤的磁化與磁帶不同，考慮到長期接觸會(huì)磨損磁盤，損壞后不像磁帶那樣可任意取出更換，因而采用磁導(dǎo)率很高的磁頭，以致磁頭與盤片有一定間距，稱為浮動(dòng)間隙或磁頭飛行高度，屬于非接觸式，而磁帶機(jī)的磁頭與磁帶為接觸式。

（1）寫入過程：當(dāng)磁頭通電后，在磁頭前隙附近形成漏磁場，磁頭漏磁場可近似等效于一些半圓。將其磁場分解為水平Hx，垂直Hy兩個(gè)分量，用水平分量作為盤片磁介質(zhì)的磁化場，形成縱向記錄方式，磁頭浮動(dòng)間隙越小，介質(zhì)上的磁場強(qiáng)度越強(qiáng)，此時(shí)水平磁場的最大值在磁頭前端縫隙的中心并向兩側(cè)逐漸減小，于是在盤面的橫截面上磁化深度為半圓形狀，寫入電流大小應(yīng)適中，不能過大或過小，寫入電流過大會(huì)使水平磁場向兩側(cè)擴(kuò)散，從而減小盤面的記錄密度，寫入電流過小，介質(zhì)不能充分飽和磁化，可使記錄信號(hào)產(chǎn)生誤碼的可能性加大。

（2）讀出過程：磁頭讀出信號(hào)依據(jù)電磁感應(yīng)定律，信號(hào)幅度與磁介質(zhì)磁場強(qiáng)度的變化率，強(qiáng)度及繞組圈數(shù)成正比，因?yàn)檫@些物理量受到磁頭轉(zhuǎn)速，實(shí)際寬度及繞組體積限制，所以讀出的信號(hào)還必須由讀出電路處理，處理后的信號(hào)幅度可滿足要求。

（3）重新寫入：硬盤機(jī)在已記錄數(shù)據(jù)的磁盤上重新寫入新數(shù)據(jù)時(shí)，不需要抹去盤面上原有的剩磁，新寫入的數(shù)據(jù)位產(chǎn)生的磁化方向，若與原數(shù)據(jù)位的磁化方向相同，則保持不變，若相反的磁化方向在寫入電流的作用下產(chǎn)生反轉(zhuǎn)。

2）硬盤機(jī)磁記錄的基本參數(shù)

（1）硬盤的柱面、面（頭），磁道和扇區(qū)，硬盤為原型的磁介質(zhì)，與柱面（磁道）、磁面、扇區(qū)的方式工作，一個(gè)硬盤可以有幾千個(gè)小柱面（磁介質(zhì)片），一個(gè)柱面單元可以有2個(gè)，4個(gè)，8個(gè)子面，一個(gè)面可劃分為40個(gè)、80個(gè)、……數(shù)目的記錄軌道（磁道），一個(gè)磁道口可劃分為若干圓弧段（扇區(qū)512個(gè)字節(jié)），一個(gè)硬盤的容量等于硬盤的柱面數(shù)×面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×扇區(qū)的字節(jié)數(shù)，以GB表示，如20GB，40GB，84Gb容量的硬盤，這些參數(shù)在硬盤安裝和設(shè)置是非常重要，一定要設(shè)置正確。

（2）存儲(chǔ)密度。存儲(chǔ)密度分為磁道密度及位密度兩種參數(shù)，磁道密度指磁盤徑向單位長度的磁道數(shù)。位密度表征單位長度的磁道上記錄的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。

（3）存儲(chǔ)容量。存儲(chǔ)容量及存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)碼的總數(shù)是以位數(shù)或字節(jié)數(shù)計(jì)量，計(jì)算機(jī)硬盤容量的大小可以用多種方法測量，最簡單的方法是直接用DOS命令CHKDSK C。有些計(jì)算機(jī)在開機(jī)時(shí)直接顯示出CPU型號(hào)，時(shí)鐘頻率，內(nèi)存大小，硬盤容量等參數(shù)。

（4）平均存取時(shí)間。指磁頭從起始位置到達(dá)所要求的任意位置，并完成寫入或者讀出所需要的全部時(shí)間。

（5）撿讀時(shí)間裕量，以撿讀窗口寬度Tw與最大峰值偏移量之差定義撿讀時(shí)間裕量。

（6）分辨率。

（7）誤碼率。為硬盤機(jī)與主機(jī)連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)中單位時(shí)間出現(xiàn)的錯(cuò)誤位數(shù)。

3）數(shù)字編碼   為了提高磁記錄密度，增大存儲(chǔ)容量，降低誤碼率，上述的磁記錄方式的寫入和讀出在寫入時(shí)，記錄“1”是用飽和磁化，讓盤面的磁層介質(zhì)磁化方向翻轉(zhuǎn)以記錄新信息，如記錄“0”磁層的磁介質(zhì)不翻轉(zhuǎn)，讀出時(shí)在磁化方向翻轉(zhuǎn)處讀出磁頭上感應(yīng)的電動(dòng)勢幅值最大，利用峰值檢測的方法還原信號(hào)“1”，就是見“1”翻轉(zhuǎn)的不歸零制磁化翻轉(zhuǎn)記錄方式。但在此過程中會(huì)因各種干擾而使還原的“1”偏離正確的位置，需要在被記錄的數(shù)碼序列中插入同步時(shí)鐘序列，以便在讀出的數(shù)碼序列中檢測已發(fā)生的偏移數(shù)碼，將插入時(shí)鐘或?qū)τ涗洈?shù)碼序列重新編排來達(dá)到此目的，操作稱為數(shù)字編碼，具體的編碼方式有不歸零制、FM調(diào)頻制、MFM改進(jìn)調(diào)頻制和2-7RLL制。

目前硬盤機(jī)中常采用MFM、2-7RLL編碼，因?yàn)樗麄兙哂凶陨硗侥芰Χ覝p少了盤面磁介質(zhì)磁化方向翻轉(zhuǎn)次數(shù)，從而提高了記錄容量。

硬盤機(jī)結(jié)構(gòu)

硬盤機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如圖5-20所示。目前常使用的硬盤錄音機(jī)型號(hào)有VS-1680硬盤錄音機(jī)、RolandVS-1690、KORG D-16、AKAI DPS-16、AKAI DPS-24等。它們共同的特點(diǎn)是體積小，功能強(qiáng)大，并配置小型數(shù)字調(diào)音臺(tái)，因而常稱它們?yōu)楸銛y式硬盤工作站，KORG D-16不僅體積小，還有其獨(dú)特的模擬式操作平臺(tái)。 

硬盤分區(qū)

新的硬盤在未使用前必須先進(jìn)行分區(qū)，以便安裝系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，一般銷售商已進(jìn)行分區(qū)，通常按一定容量分成幾個(gè)區(qū)域，這就是C、D、E盤，當(dāng)硬盤已做了分區(qū)，并使用了一段時(shí)間，不要輕易再進(jìn)行分區(qū)，否則硬盤上存儲(chǔ)的軟件和數(shù)據(jù)將會(huì)全部消失，而且不可恢復(fù)，但當(dāng)有病毒時(shí)，計(jì)算機(jī)不能正常工作，而殺病毒又無濟(jì)于事，這時(shí)就要進(jìn)行格式化，為了不使原來存放的文件丟失，在存儲(chǔ)文件時(shí)請(qǐng)用D、E，不要用C，因?yàn)镃盤存有操作系統(tǒng)，在格式化時(shí)會(huì)連同保存的文件一起刪除。