Инженерный курьез Philips N2205: магнитофон, который умел пищать на владельца

Летом 1970 года с заводского конвейера сошел портативный кассетный магнитофон Philips N2205 с серийным номером 57001, в схему которого конструкторы внедрили автоматическую систему остановки привода. Аппарат работал от бытовой электрической сети с возможностью переключения напряжений на 110, 130, 220 и 240 В с частотой переменного тока 50-60 Гц, а также от автономного блока из шести круглых элементов типа R14 общим напряжением 9 В. Новая электроника гарантированно прекращала подачу питания на коллекторный двигатель при окончании компакт-кассеты. Однако следом за тишиной остановившейся фонограммы аппарат сразу начинал транслировать в комнату резкий непрерывный писк, сигнализируя о необходимости подойти к корпусу.

Пластиковый корпус с ручкой для переноски имел внешние габариты 255 x 190 x 65 мм, хотя в некоторых каталожных спецификациях конструкторы указывали размеры 250 x 190 x 65 мм или даже 225 x 190 x 65 мм. С установленными элементами питания переносной монофонический магнитофон весил ровно 2,5 кг, а пустой аппарат без батарей вытягивал от 2,21 до 2,25 кг. Лентопротяжный механизм перемещал дорожку со стандартной скоростью 4,75 см/с с предельным отклонением не более 2%, а встроенный усилитель выдавал номинальную звуковую мощность 0,8 Вт на динамик сопротивлением 8 Ом при полосе частот от 80 до 10 000 Гц. Любители винтажной аппаратуры помнят этот характерный щелчок тяжелых клавиш пианинного типа, требовавших приличного мускульного нажатия пальцем. Портативный формат требовал строгой экономии пространства внутри шасси и каждого миллиампера автономного тока. Именно компромисс между транзисторной платой и грубой механической клавишей породил техническую проблему, которой инженеры изначально не ждали.

Как работала электронная отсечка мотора

В оригинальной модификации этого магнитофона, которую выпускали с конца 1968 по 1969 год, система автоматической остановки отсутствовала полностью. Когда пленка заканчивалась, двигатель продолжал тянуть тонкий полиэстер и растягивал резиновый пассик на маховике. Чтобы исключить порчу кассет, разработчики внедрили датчик вращения приемного узла. Пока катушка крутилась, электронная схема получала импульсы. Как только лента доходила до конца и фиксирующий ракорд стопорил движение бобышки, схема на кремниевом транзисторе BC149C и германиевом транзисторе AC128 запирала силовой ключ. Электродвигатель, потреблявший ток около 120 мА от батарей или мощность 6 Вт от сетевой розетки, обесточивался за доли секунды. Пленка кассеты оставалась целой, а пассик сохранял заводское натяжение. Однако на механической планке управления намертво застревала нажатая кнопка воспроизведения, что создавало коварный скрытый дефект.

Стальной подпружиненный крючок-фиксатор удерживал механическую клавишу в нижнем пазу. В кассетных магнитофонах того поколения кнопка хода физически сдвигает тяжелое металлическое шасси с магнитной головкой и подвижным блоком тонвала. Мощная витая пружина прижимает эластичный резиновый ролик к полированному стальному тонвалу диаметром всего 2 мм с усилием около трехсот граммов. Когда двигатель крутится, ролик плавно протягивает ленту, но при неподвижном механизме стальной стержень превращается в штамп. Если оставить резину зажатой на десять часов или на сутки, тонкий металлический шток продавливает в эластичном кольце глубокую колею. Подобная деформация действует аналогично ластику в тисках: исходная геометрия детали пропадает навсегда. При следующем включении деформированный валик начинает бить по ленте с каждым оборотом, а коэффициент детонации резко улетает выше штатной нормы 0,4% и искажает звучание.

Отдельная плата генератора на страже тонвала

Классический способ сброса механики требовал установки массивного электромагнита или дополнительного кулачкового механизма с приводом от маховика. Но мощный соленоид быстро съедал дефицитную емкость шести батареек R14 и добавлял аппарату лишний вес. Механический триггер с кулачком тоже требовал переработки всего лентопротяжного тракта и увеличения высоты корпуса. Разработчики выбрали иной обходной путь и спроектировали отдельную миниатюрную плату, которую на производстве окрестили piep-print. Этот субмодуль был отдельным генератором звуковой частоты, собранным на дискретном кремниевом транзисторе TS490. Каскад получал прямое питание от общей цепи и подключался на вход оконечного усилителя. В момент снятия рабочего тока с коллекторного мотора транзисторный генератор запускал генерацию резкого тона и выводил непрерывный зуммер прямо на громкоговоритель.

Громкость зуммера достигала пиковой мощности усилителя до 1 Вт, поэтому не заметить этот сигнал в помещении оказывалось невозможно. Звук звенел непрерывно и заставлял человека подойти к аппарату, чтобы лично утопить клавишу «Стоп». Палец пользователя выполнял механическую работу соленоида: металлическая планка под действием пружины отводила ролик от двухмиллиметрового вала, а контакты размыкали цепь пищащей платы. Европейские заводы компании выпускали эту модификацию вплоть до 1973 года, когда все семейство уступило место магнитофонам следующего поколения. Потребители нередко принимали громкий тональный писк за внезапную поломку схемы или пробой транзисторов звукового тракта. Была ли эта пищащая схема верхом практичной инженерной экономии, или конструкторы просто переложили заботу о деликатной резине на чужие уши?