Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с металлической ленты )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Стандартные насечки для автоматического выбора ленты. Сверху вниз: Тип I, Тип II, Тип IV

Аудио компактные кассет использовать магнитную ленту из трех основных типов , которые отличаются в фундаментальных магнитных свойствах , уровень смещения применяется во время записи , а оптимальное постоянное время из выравнивания воспроизведения . Спецификации каждого типа были установлены в 1979 году Международной электротехнической комиссией (МЭК). К этому времени Тип I (МЭК I, ленты с железным или обычным железом ) включал составы чистого гамма-оксида железа , Тип II (МЭК II или ленты с хромом) включал составы феррикобальта и диоксида хрома , а Тип IV (МЭК IV, или `` металлические '' ленты) в комплектеленты с металлическими частицами - самые эффективные, но и самые дорогие. В 80-е годы стирались границы между тремя типами. Компания Panasonic разработала ленты из испаренного металла, которые могут быть изготовлены в соответствии с любым из трех типов IEC. Ленты с металлическими частицами перекочевали в Тип II и Тип I , составы феррикобальта перешли в Тип I. К концу десятилетия характеристики лучших лент Феррикобальта Типа I ( суперферрики ) приблизились к характеристикам лент Типа IV ; производительность лент начального уровня типа I постепенно улучшалась до самого конца производства компакт-кассет.

Составы двухслойных лент типа III (IEC III, феррихром или феррохром), разработанные Sony и BASF в 1970-х годах, так и не получили значительного присутствия на рынке. «Тип 0» было нестандартным обозначением для ранних компактных кассет, которые не соответствовали спецификации IEC; в 21 веке он неофициально используется для обозначения любой низкокачественной или поддельной кассеты.

Характеристики ленты [ править ]

Кривые гистерезиса лент типа I, CrO 2 типа II и типа IV. [1] На этой диаграмме вертикальный диапазон - это остаточная намагниченность (остаточный магнетизм), приблизительный индикатор максимального уровня выходного сигнала записи. Горизонтальный диапазон показывает коэрцитивность - сколько магнитного потока требуется для намагничивания лент.
На обертке «профессиональной» кассеты отмечены коэрцитивность и остаточная намагниченность (TDK AM, ок. 1995 г.). Это типичные значения для кассеты микроферрик.
MOL, SOL, шум смещения и динамический диапазон, отмеченные на обертке кассеты superferric (TDK AR, 1990-е). Ценности приближаются к пределам технологии ленты с железом
Знак на кассете с предварительно записанным диоксидом хрома, предназначенной для воспроизведения как Тип I (Decca Records, 1980-е)
Логотип совместимости IEC I (BASF, 1981). Эти логотипы, продвинутые BASF и IEC, не успели наверстать упущенное, и вскоре от них отказались.

Магнитные свойства [ править ]

Магнитная запись основана на использовании твердых ферримагнитных или ферромагнитных материалов. Они требуют намагничивания сильных внешних магнитных полей , которые сохраняют значительную остаточную намагниченность после удаления намагничивающего поля. [2] Два основных магнитных свойства, важных для аудиозаписи:

  • Остаточная насыщенность ограничивает максимальный выходной уровень и, косвенно, динамический диапазон аудиозаписей. [3] Заметность аудиокассеты, относящаяся к ширине ленты в четверть дюйма, варьируется от примерно1100  G для основных железных лент до3500 G для лент типа IV; [4] заявленная остаточная способность кассеты JVC Type IV 1986 года достигла4800 G . [5]
  • Коэрцитивная сила - это мера внешнего магнитного потока, необходимого для намагничивания ленты, и индикатор необходимого уровня смещения. Коэрцитивность аудиокассет варьируется от350  эр в1200 Э . Частицы с высокой коэрцитивной силой сложнее стирать, смещать и записывать, но они также менее подвержены высокочастотным потерям во время записи, а также внешним помехам и саморазмагничиванию во время хранения. [4] [6] [7]

Полезный показатель качества технологии ленты является прямоугольностью отношения от кривого гистерезиса . [8] Это показатель однородности ленты и ее линейности при аналоговой записи. [8] Увеличение соотношения задерживает начало сжатия и искажения и позволяет более полно использовать динамический диапазон ленты в пределах остаточной намагниченности. [8] [9] Коэффициент прямоугольности основных лент с железом редко превышает 0,75; Коэффициент прямоугольности лучших лент превышает 0,9. [8]

Электроакустические свойства [ править ]

Производители объемной ленты предоставили чрезвычайно подробные технические описания своей продукции с многочисленными таблицами и десятками числовых параметров. С точки зрения конечного пользователя, наиболее важными электроакустическими свойствами ленты являются:

  • Максимальные выходные уровни, обычно указываемые в дБ относительно номинального нулевого уровня 250  нВб / м или «уровень Dolby»200 нВт / м . Часто неправильно называют записи уровней, они всегда выражаются в терминах лентах продукции , тем самым принимая его чувствительность из уравнения. Работа на низких, средних и высоких частотах традиционно характеризовалась двумя взаимосвязанными, но разными параметрами:
    • Максимальный выходной уровень (MOL) актуален на низких и средних частотах. Обычно указывается на 315 (MOL 315 ) или 400 (MOL 400 ) Гц, и его значение отмечает точку, когда коэффициент третьей гармоники достигает 3%. [10] Дальнейшее намагничивание ленты технически возможно за счет недопустимого сжатия и искажения . Для всех типов лент MOL достигает максимума в области 125–800  Гц и падает ниже125 Гц и выше800 Гц . [11] Максимальный выход ленты типа I при40 Гц составляет 3-5  дБ ниже , чем MOL 400 , [12] , в лентах типа IV это 6-7  дБ ниже. [13] В результате магнитные ленты с железом воспроизводят тяжелую басовую музыку с очевидной легкостью по сравнению с дорогими металлическими лентами.
    • На высоких частотах воспроизводящая головка не может надежно воспроизводить гармоники записанного сигнала. [14] Это делает невозможным измерение искажений; вместо MOL высокочастотные характеристики характеризуются выходным уровнем насыщения (SOL) , обычно указываемым на10 кГц (SOL 10k ). [14] Как только лента достигает точки насыщения, любое дальнейшее увеличение потока записи фактически снижает выходную мощность ниже SOL. [14]
  • Уровень шума , обычно понимаемый как шум смещения (шипение) ленты, записанный с нулевым входным сигналом, воспроизводимый без шумоподавления, взвешенный по шкале А и относящийся к тому же уровню, что и MOL и SOL. Разница между шумом смещения и шумом чистой ленты является показателем однородности ленты. Другой важный, но редко определяемый количественно тип шума - это шум модуляции , который появляется только в присутствии записанного звука и не может быть уменьшен системами Dolby или dbx. [15]
  • Под динамическим диапазоном , или отношением сигнал / шум , обычно понималось отношение между MOL и A-взвешенным уровнем шума смещения. [14] [16] Для звука высокой четкости требуется динамический диапазон не менее 60–65 дБ; Лучшие кассеты достигли этого порога в 1980-х годах, по крайней мере частично устранив необходимость в шумоподавлении. Динамический диапазон являетсянаиболее важным свойством ленты. Чем выше динамический диапазон музыки, тем требовательнее к качеству ленты; в качестве альтернативы, сильно сжатые музыкальные источники можно использовать даже с простыми недорогими кассетами. [7]
  • Чувствительность ленты, относящаяся к эталонной ленте IEC и выраженная в дБ, обычно измерялась при315 Гц и10 кГц . [17]
  • Стабильность воспроизведения во времени. Плохое качество поврежденной кассеты, как известно, склонно к пропаданию сигнала, что абсолютно недопустимо для высококачественного звука. [17] Для высококачественных лент стабильность воспроизведения иногда объединяют с шумом модуляции, а также вау и дрожание в интегральный параметр плавности . [18]

Частотный диапазон сам по себе обычно не важен. При низких уровнях записи (-20 дБ относительно номинального уровня) все качественные ленты могут надежно воспроизводить частоты отОт 30 Гц до16 кГц , чего достаточно для воспроизведения звука высокой четкости. [14] Однако при высоких уровнях записи вывод высоких частот дополнительно ограничивается насыщенностью. На уровне записи Dolby верхний предел частоты сжимается до значения между8 кГц для типичной ленты из диоксида хрома, и12 кГц для металлических лент; в случае диоксида хрома это частично компенсируется очень низким уровнем шипения. [14] На практике не так важен высокочастотный диапазон, как плавность средних и высоких частот. [17]

Стандарты и ссылки [ править ]

Первоначальная спецификация компакт-кассеты была установлена Philips в 1962–1963 годах. Из трех доступных на тот момент составов лент, которые соответствовали требованиям Philips, лента BASF PES-18 стала исходным эталоном. [19] За ними последовали другие химические компании, выпустившие ленты разного качества, часто несовместимые с рекомендациями BASF. К 1970 году новое, улучшенное поколение лент прочно утвердилось на рынке и стало де-факто эталоном для юстировки магнитофонов - таким образом, проблема совместимости обострилась еще больше. [19] В 1971 году этим занялся Deutsches Institut für Normung (DIN), который установил стандарт для лент из диоксида хрома; в 1978 г.Международная электротехническая комиссия (МЭК) ввела в действие всеобъемлющий стандарт на кассетные ленты (МЭК 60094); год спустя МЭК потребовала использовать выемки для автоматического распознавания типа ленты. [19] С тех пор четыре типа кассетных лент были известны как IEC I, IEC II, IEC III и IEC IV. [19] Цифры следуют исторической последовательности, в которой эти типы были коммерциализированы, и не подразумевают их относительное качество или предназначение. [20]

Неотъемлемой частью семейства стандартов IEC 60094 является набор из четырех эталонных лент IEC. Образцы типа I и типа II были произведены BASF, образец типа III - Sony , образец типа IV - TDK . [21] В отличие от потребительских лент, которые производились непрерывно в течение многих лет, каждая эталонная лента производилась одной производственной партией на заводе, утвержденном МЭК. [21] [17] Эти партии были достаточно большими, чтобы удовлетворить потребности отрасли на многие годы. [21] Второй запуск был невозможен, потому что химики не смогли воспроизвести эталон с должной точностью. [21]Время от времени МЭК пересматривала перечень ссылок; окончательная редакция состоялась в апреле 1994 года. [17] Выбор эталонных лент и роль IEC в целом были предметом обсуждения. Мейнрад Либерт, дизайнер кассетных дек Studer и Revox , раскритиковал IEC за неспособность обеспечить соблюдение стандартов и отставание от постоянно меняющегося рынка. [22] В 1987 году Либерт писал, что, хотя рынок четко разделился на отдельные несовместимые подтипы «премиум» и «бюджет», МЭК тщетно пыталась выбрать неуловимое «среднее рыночное»; тем временем отрасль двигалась вперед, игнорируя устаревшие ссылки. [22]Этим, по словам Либерта, объясняется внезапный спрос на встроенные инструменты для калибровки ленты, о котором в 1970-е годы почти никто не слышал. [22]

С точки зрения конечного пользователя МЭК 60094 определяет два основных свойства каждого типа:

  • Уровень смещения для каждого типа был установлен равным оптимальному смещению соответствующей эталонной ленты IEC, и иногда [a] изменялся, когда IEC меняла эталонные ленты. [b] Смещение типа II («высокое смещение») составляет около 150% смещения типа I, смещение типа IV («смещение по металлу») составляет около 250% смещения типа I. [23] Настоящие кассеты неизменно отклоняются от эталонов и требуют точной настройки смещения; запись с неправильным смещением увеличивает искажения и изменяет тональный баланс. [24] Сравнительный тест 35 лент типа I в 1990 г. показал, что их оптимальные уровни смещения находятся в пределах1  дБ эталонного типа I, в то время как ленты типа IV отклонялись от эталона IV типа на величину до3 дБ . [25]
  • Постоянное время от переигровки выравнивания (часто сокращается до EQ) для типа I ленты равных120 мкс , как в спецификации Philips. Постоянная времени для типов II, III и IV установлена ​​на более низкое значение70 мкс . Целью выравнивания воспроизведения является компенсация потерь высоких частот во время записи [26], которые в случае кассет с железом обычно начинаются с частоты 1–1,5  кГц. Выбор постоянной времени - это произвольное решение, ищущее наилучшее сочетание конфликтующих параметров - расширенный диапазон высоких частот, максимальный выход, минимальный шум и минимальные искажения. [27] Спад высоких частот, не полностью скомпенсированный в канале воспроизведения, может быть компенсирован предварительным акцентом во время записи. [27] Более низкие постоянные времени воспроизведения уменьшают видимый уровень шипения (на 4  дБ при уменьшении со 120 до70 мкс ), но также снижает кажущийся уровень насыщения высоких частот [c] , поэтому выбор постоянных времени был предметом компромиссов и дискуссий. [28] Промышленность и МЭК решили, что можно безопасно уменьшить постоянную времени типов II, III и IV до70 мкс, потому что они менее склонны к насыщению высокими частотами, чем современные ленты с железом. [27] Многие не согласились, утверждая, что риск насыщения на70 мкс - недопустимо много. [29] Накамичи и Студер соблюдали IEC, но предоставили возможность воспроизведения лент Типа II и Типа IV на120 мкс и соответствующие фильтры предыскажения на пути записи. Аналогичное предварительное выделение применялось в дубликаторах кассет с предварительно записанным диоксидом хрома: несмотря на то, что эти кассеты были загружены лентой типа II, эти кассеты были упакованы в оболочки типа I и предназначались для воспроизведения как тип I. [7]

Ленты типа I [ редактировать ]

Кассеты типа I или IEC I, железо или «нормальные» кассеты исторически были первыми, наиболее распространенными и наименее дорогими; они доминировали на рынке записанных кассет. [7] Магнитный слой трехвалентной ленты состоит примерно на 30% из синтетического связующего и на 70% из магнитного порошка - игольчатых (продолговатых, игольчатых) частиц гамма-оксида железа (γ-Fe 2 O 3 ) длинойОт 0,2 мкм до0,75 мкм . [30] Каждая частица такого размера содержит единственный магнитный домен . [31] Порошок производился и до сих пор производится крупными партиями химическими компаниями, специализирующимися на минеральных пигментах для лакокрасочной промышленности. [30] Магнитные слои железа имеют коричневый цвет, его оттенок и интенсивность зависят в основном от размера частиц.

Ленты типа I должны записываться с «нормальным» (низким) потоком смещения и воспроизводиться с Постоянная времени 120 мкс . Со временем технология оксида железа постоянно развивалась, и каждые пять лет появлялись новые, превосходные поколения. [32] Кассеты различных периодов и ценовых категорий можно разделить на три отдельные группы: основные крупнозернистые ленты; усовершенствованные мелкозернистые или микроферриковые ленты; и ленты из феррикобальта высшего качества, содержащие частицы оксида железа, заключенные в тонкий слой соединения кобальт-железо. [d] Напоминаемость и прямоугольность трех групп существенно различаются, в то время как коэрцитивность остается почти неизменной примерно на380 Э (360 Э для эталонной ленты IEC, утвержденной в 1979 г. [34] ). Качественные кассеты типа I имеют более высокий MOL на средних частотах, чем большинство лент типа II, медленный и плавный спад MOL на низких частотах, но меньший запас по верхним частотам, чем у Type II. [11] На практике это означает, что ленты с железом имеют более низкую точность воспроизведения по сравнению с хромом и металлами на высоких частотах, но часто лучше воспроизводят низкие частоты, характерные для музыки с тяжелыми басами.

Основные железные ленты [ править ]

Компакт-кассета Sony C60 (1974 г.)

Составы железа начального уровня состоят из чистого немодифицированного крупнозернистого оксида железа. Относительно большие (до0,75 мкм в длину), частицы оксида неправильной формы имеют выступающие ветви или дендриты; Эти неровности препятствуют плотной упаковке частиц, уменьшая содержание железа в магнитном слое и, как следствие, его остаточную намагниченность (1300–1400  Гс) и максимальный выходной уровень. [35] Коэффициент прямоугольности посредственный, около 0,75, что приводит к раннему, но плавному началу искажения. [35] Эти ленты, которые исторически продавались как «малошумящие», имеют высокий уровень шипения и относительно низкую чувствительность; их оптимальный уровень смещения на 1-2  дБ ниже, чем у эталона IEC.

В эту группу также входит большинство так называемых кассет « типа 0» - смешанный мешок из лент с железом, не соответствующих стандарту IEC или оригинальной спецификации Philips. [23] [36] Исторически, неофициальный «тип 0» обозначал ранние кассеты с лентой, предназначенные для катушечных магнитофонов. [23] В 1980-х годах многие приличные и годные к употреблению базовые ленты были фактически понижены до статуса «типа 0», когда производители оборудования начали настраивать свои деки на феррикобальты премиум-класса (последний имел гораздо более высокую чувствительность и смещение). [36]В 21 веке «тип 0» обозначает всевозможные некачественные, поддельные или иным образом непригодные для использования кассеты. Они требуют необычно низкого смещения, и даже в этом случае лишь немногие из них работают на уровне качественных лент Типа I. [23] «Тип 0», если он вообще может использоваться, несовместим с шумоподавлением Dolby : при включенном декодере Dolby лента звучит тускло, ее низкая чувствительность вызывает серьезные ошибки в отслеживании Dolby. [36]

Микроферрические ленты [ править ]

В начале 1970-х постепенные технологические усовершенствования предыдущего десятилетия привели ко второму поколению лент Типа I. Эти ленты имели однородную игольчатую форму, высокоориентируемые частицы (HOP) гораздо меньшего размера, околоДлина 0,25 мкм , отсюда и название « микроферрики» . [8] Равномерная форма позволила очень плотную упаковку частиц с меньшим количеством связующего и большим количеством частиц на единицу объема, [8] и соответствующее повышение остаточной намагниченности примерно до1600 г . Первый микроферрик (TDK SD) был представлен в 1971 году, а в 1973 году компания Pfizer [e] начала продавать запатентованный порошок микроферрика, который вскоре стал отраслевым стандартом. [38] Следующим шагом было выровнять игольчатые частицы параллельно с линиями потока, генерируемыми записывающей головкой; это было сделано путем контролируемого потока жидкой магнитной смеси по подложке ( реологическая ориентация) [8] или путем приложения сильного магнитного поля во время отверждения связующего. [39]

Типичные микрофонные кассеты 1980-х годов имели меньшее шипение и, по крайней мере, MOL на 2 дБ выше, чем у обычных лент типа I, за счет увеличения сквозной печати . [40] [f] Небольшие улучшения продолжались в течение тридцати лет с постепенным увеличением коэффициента прямоугольности с 0,75 до более 0,9. [8] [40] Новые ленты стабильно давали более высокий выходной сигнал с меньшими искажениями при тех же уровнях смещения и сигналов записи звука. [8] Переход был плавным; после внедрения новых, превосходных рецептур производители часто оставляли в производстве старые, продавая их на других рынках или под другими, более дешевыми наименованиями. Так, например, TDKгарантирует, что его кассета премиум-класса с микроферриком AD всегда опережает микроферрик D начального уровня, имея более мелкие частицы и более низкий уровень шума. [42]

Ленты Ferricobalt типа I [ править ]

Третий, наиболее эффективный класс лент с железом состоит из мелких частиц железа, заключенных в тонкую пленку. 30  Å слой кобальта - железа смеси, близкие по составу к феррита кобальта . [43] Первые кассеты, легированные кобальтом, представленные 3M в 1971 году, обладали исключительно высокой чувствительностью и MOL для того периода и даже соответствовали современным лентам из диоксида хрома [44] - отсюда и торговая марка superferrics . Из многих конкурирующих кобальт-легирующих технологий, наиболее распространенной была низкой температурой инкапсуляция из оксида железа в водном растворе из солей кобальта с последующей сушкой при 100-150  ° С. [43] [45]Инкапсулированные микрочастицы сохраняют игольчатую форму и могут быть плотно упакованы в однородные анизотропные слои. [43] [45] Процесс был впервые коммерциализирован в Японии в начале 1970-х годов. [46]

Остаточность кассет с феррикобальтом составляет около 1750 G , в результате чего околоУсиление на 4 дБ по MOL и на 2–3  дБ по чувствительности по сравнению с основными лентами типа I; уровень их шипения находится на одном уровне с современными составами микроферры. Динамический диапазон лучших кассет с феррикобальтом (истинные суперферрики) составляет 60–63  дБ дБ; MOL на более низких частотах превосходит MOL лент типа IV. В целом, superferric хорошо сочетается с Type IV, особенно при записи акустической музыки с широким динамическим диапазоном. [47] [36] Это отразилось на цене на такие топовые суперферрики, как Maxell XLI-S или TDK AR-X, которые к 1992 году соответствовали цене металлических лент начального уровня. [48]

Ленты типа II [ редактировать ]

Компактная кассета Sony Chrome (1976 г.)
TDK KR ( Krom ) была единственной хромированной лентой, когда-либо изготовленной компанией. В 1974-1975 годах, как только у TDK появилась феррикобальтовая технология, производство хрома полностью прекратилось.
Все кассеты типа II, произведенные TDK после 1975 года (показаны SA, SA-X, SA-XS), были феррикобальтами, а не хромами.
Кассета BASF Chrome Extra II (1988 г.)

Ленты IEC Type II предназначены для записи с высоким (150% от нормального) смещения и воспроизведения с  постоянной времени 70 мкс. Все поколения эталонных лент Типа II, включая эталонный материал DIN 1971 года, предшествующий стандарту IEC, были произведены BASF. Тип II исторически известен как « лента из диоксида хрома » или просто «хромовая лента», но на самом деле большинство кассет типа II не содержат хрома . [49] «Псевдохромы» (включая почти все Type II, сделанные Большой тройкой японских производителей - Maxell, Sony и TDK) на самом деле являются составами феррикобальта, оптимизированными для настроек записи и воспроизведения типа II. [49] [50]Настоящая хромированная лента должна иметь характерный запах горячего воска, которого нет у «псевдохромов». Оба типа лент типа II в среднем имеют более низкие высокие частоты MOL и SOL и более высокое отношение сигнал / шум, чем качественные ленты типа I. [51] Это вызвано предыскажением средних и высоких частот, применяемым во время записи для согласования с эквализацией 70 мкс при воспроизведении. [51]

Ленты из диоксида хрома [ править ]

В середине 1960-х годов компания DuPont создала и запатентовала промышленный процесс получения мелких ферромагнитных частиц диоксида хрома (CrO 2 ). Первые ленты с CrO 2 для данных и видео появились в 1968 году. [39] В 1970 году компания BASF, которая стала главным сторонником CrO 2 , начала производство хромовых кассет; [50] в том же году Advent представила первую кассетную деку с возможностью хромирования и шумоподавлением Dolby . Комбинация малошумящей ленты CrO 2 с компенсационным шумоподавлением привела к революционному улучшению звучания компактных кассет, почти достигнуввысокий уровень верности . Тем не менее, лента из CrO 2 потребовала изменения схемы смещения и выравнивания воспроизведения, а ранние разработки якобы вызывали чрезмерный износ головки. Эти проблемы были решены в течение 1970-х годов [52], но остались три нерешенных вопроса: стоимость производства порошка CrO 2 , стоимость лицензионных отчислений, взимаемых DuPont, и влияние загрязнения отходами шестивалентного хрома . [53] [50]

Эталонная лента CrO 2 , одобренная МЭК в 1981 г., характеризуется коэрцитивной силой490 э (высокое смещение) и остаточная1650 G . [54] [46] Розничные кассеты с CrO 2 имели коэрцитивную силу в диапазоне от 400 до550 э . [55] Благодаря очень «чистой», однородной форме частиц, хромовые ленты легко достигают почти идеального коэффициента прямоугольности 0,90. [46] [56] «Настоящие хромы», не модифицированные добавлением трехвалентных добавок или покрытий, обладают очень низким и благозвучным шипением (шумом смещения) и очень низким шумом модуляции на высоких частотах. [57] [7] Двухслойные кассеты из CrO 2 имеют самый низкий абсолютный шум среди всех звуковых композиций; эти кассеты производят меньше шума при4,76 см / с, чем железная лента при19,05 см / с . [52] Чувствительность обычно также очень высока, но MOL низкая, как и у обычных лент типа I. Лента CrO 2 не переносит перегрузок: начало искажения резкое и диссонансное, поэтому уровни записи следует устанавливать консервативно, значительно ниже MOL. [57] На низких частотах MOL лент CrO 2 скатывается быстрее, чем ленты из железа или металла, отсюда и репутация «басовитых». Кассеты CrO 2 лучше всего подходят для записи динамичной музыки с богатым гармоническим содержанием и относительно низким уровнем низких частот; [57] их динамический диапазон хорошо подходит для записи с несжатых цифровых источников [32] и для музыки с расширенными тихими пассажами. [7]Хорошие ленты с железом могут иметь такие же или более высокие высокие частоты SOL, но ленты с CrO 2 по- прежнему звучат субъективно лучше из-за меньшего шипения и шума модуляции. [58]

Ленты Ferricobalt Type II [ править ]

После внедрения кассет с CrO 2 японские компании начали разработку бесплатной альтернативы патенту DuPont, основанной на уже установленном процессе легирования кобальтом. [46] Контролируемое увеличение содержания кобальта вызывает почти линейное увеличение коэрцитивной силы, таким образом, «псевдохром» типа II может быть получен простым добавлением около 3% кобальта к феррикобальту типа I. [33] К 1974 году технология была готова к массовому производству; TDK и Maxell представили свои классические «псевдохромы» (TDK SA и Maxell UD-XL) и убили их истинные хромированные линии (TDK KR и Maxell CR). К 1976 ferricobalt препаратов захватили рынок видеоленты, [59] в конце концов они стали доминирующей высокоэффективной пленкой для аудио кассеты.[50] Двуокись хрома исчезла с японского внутреннего рынка, [50] хотя хром оставался предпочтительной лентой для высококачественного копирования кассет среди музыкальных лейблов. На потребительских рынках хром сосуществовал, как далекая секунда, с «псевдохромами» до самого конца кассетной эры. Технология Ferricobalt постоянно развивается; в 1980-х японские компании представили двухслойные феррикобальты «премиум-класса» с исключительно высокими MOL и SOL, в середине 1990-х TDK выпустила первый и единственный феррикобальт с тройным покрытием SA-XS. [60] [61]

Электроакустические свойства феррикобальтов типа II очень близки к свойствам их собратьев типа I. Из-заВыравнивание воспроизведения 70 мкс , уровень шипения ниже, но уровень насыщения высоких частот ниже. Динамический диапазон феррикобальтов типа II, согласно испытаниям 1990 г., составляет от 60 до 65  дБ. Коэрцитивная сила 580–700  Э и остаточная сила 1300–1550  Гс близки к эталону CrO 2 , но разница достаточно велика, чтобы вызвать проблемы совместимости. [49] TDK SA была неофициальной ссылкой в ​​Японии. [G] ) Поскольку японцы уже доминировали как на рынках кассетного, так и Hi-Fi оборудования, несовместимость еще больше подорвала долю рынка деков европейского производства и кассет с CrO 2 . [63]В 1987 году МЭК решил проблему совместимости, назначив новую эталонную ленту типа II U 546 W феррикобальт BASF со свойствами, очень близкими к современным лентам TDK. С выпуском недолговечной модели Reference Super 1988 года даже BASF начала производство и продажу феррикобальтовых лент типа II. . [64] [65]

Ленты с металлическими частицами типа II [ править ]

Коэрцитивность железокобальтовой смеси МП, осажденной из водных растворов, зависит от содержания кобальта. Изменение содержания кобальта от 0 до 30% вызывает постепенное увеличение коэрцитивной силы примерноОт 400 э (уровень I типа) до1300 э (уровень Type IV); легированные частицы железо-кобальт могут достигать коэрцитивной силы2200 э . [66] Это делает возможным производство MP-лент, соответствующих требованиям смещения типа II и даже типа I. [67]

На практике только Denon , Taiyo Yuden и всего несколько лет TDK пытались изготавливать металлическую ленту типа II. Эти редкие дорогие кассеты отличались высокой остаточной намагниченностью, приближающейся к типу IV (2600 г ); их принуждение к800 Oe был ближе к типу II, чем к типу IV, но все же довольно далек от эталона любого типа. [68] Независимые испытания лент Denon и Taiyo Yuden 1990 года поместили их на вершину спектра типа II - если записывающая дека могла справиться с необычно высокой чувствительностью и обеспечивать необычно высокий ток смещения. [69]

Ленты типа III [ редактировать ]

Ленты феррихромные [ редактировать ]

В 1973 году Sony представила двухслойные феррихромные ленты с пятимикронной железной основой, покрытой пигментом CrO 2 толщиной один микрон . [70] [50] Новые кассеты рекламировались как «лучшее из обоих миров» - они сочетают в себе хорошую низкочастотную MOL микроферрических лент с хорошими высокими характеристиками хромированных лент. [40] [20] Новинка стала частью стандарта IEC под кодовым названием Type III; формула Sony CS301 стала эталоном IEC. [21] Однако идея не смогла привлечь последователей. Помимо Sony, только BASF и Agfa представили свои собственные кассеты с феррихромом. [71]

Эти дорогие ленты так и не завоевали значительную долю рынка, а после выпуска металлических лент они утратили свою предполагаемую исключительность. [50] [40] Их место на рынке заняли лучшие и менее дорогие составы феррикобальта. [50] [40] К 1983 году производители магнитофонов прекратили предоставлять возможность записи типа III. [21] Феррихромная лента оставалась в линейках BASF и Sony до 1984 [71] и 1988 [72] соответственно.

Ленты типа IV [ редактировать ]

Ленты с металлическими частицами типа IV [ править ]

Топовые кассеты Type IV были упакованы в дорогие высокоточные гильзы. Корпус TDK MA-R (вверху) имел раму из жесткого сплава, Sony Metal Master (внизу) - керамические половинки корпуса и керамическую ленточную направляющую вставку.

Частицы чистого металла обладают неотъемлемым преимуществом перед частицами оксида из-за  большей остаточной намагниченности в 3-4 раза, очень высокой коэрцитивной силы и гораздо меньшего размера частиц, что приводит к более высоким значениям MOL и SOL. [73] [74] Первые попытки изготовить ленту из металлических частиц (МП), а не из частиц оксида металла , относятся к 1946 году; Жизнеспособные составы железо-кобальт-никель появились в 1962 году. [55] В начале 1970-х годов Philips начала разработку составов MP для компакт-кассет. [63] Современная порошковая металлургия еще не могла производить мелкие частицы субмикронного размера и должным образом пассивировать эти высокопирофорные порошки. [75] [76]Хотя последняя проблема была вскоре решена [75], химики не убедили рынок в долговременной стабильности MP-лент; подозрения в неизбежной ранней деградации сохранялись до конца эры кассет. [55] Опасения не оправдались: [55] большинство металлических лент пережили десятилетия хранения, так же как ленты Типа 1; однако сигналы, записанные на металлических лентах, действительно ухудшаются примерно с той же скоростью, что и на хромированных лентах, примерно на 2  дБ в течение расчетного срока службы кассеты. [77] [78]

Компактные кассеты с металлическими частицами, или просто «металлы», были представлены в 1979 году и вскоре были стандартизированы МЭК как тип IV. [55] [76] Они разделяютПостоянная времени воспроизведения 70 мкс для типа II и может быть корректно воспроизведена любой декой, оснащенной эквалайзером типа II. [17] Для записи на металлическую ленту требуются специальные магнитные головки с сильным магнитным потоком и сильноточные усилители для их управления. [17] [76] Типичная металлическая лента характеризуется остаточной намагниченностью 3000–3500  Гс и коэрцитивной силой 1100  Э, поэтому ее поток смещения установлен на уровне 250% от уровня Типа I. [40] [55] [79] [17] Традиционные стеклянные ферритовые головки насыщали бы свои магнитные сердечники до достижения этих уровней. «Металлические» колоды должны были быть оснащены новыми пластинами, построенными на основе сендуста или пермаллоя.сердечников или новое поколение стеклянных ферритовых головок со специально обработанными зазорами. [80]

Ленты MP, особенно высококачественные ленты с двойным покрытием, имеют рекордно высокие значения MOL и высоких частот в среднем диапазоне, а также самый широкий динамический диапазон в сочетании с наименьшими искажениями. [81] Они всегда были дорогими, почти эксклюзивными, недоступными для большинства потребителей. [81] Они превосходно воспроизводят тонкие нюансы несжатой акустической музыки или музыки с очень высоким содержанием высоких частот, такой как духовые инструменты и ударные. [81] [7] Однако им нужна качественная, правильно выровненная колода, чтобы раскрыть свой потенциал. [81] [7] MP-ленты первого поколения были неизменно похожи по своим требованиям к смещению, но к 1983 году более новые составы отошли друг от друга и от эталонной ленты. [82]

Ленты с металлическим напылением [ править ]

В отличие от ранее описанных процессов мокрого покрытия, металлические испаренные (ME) среды изготавливаются путем физического осаждения испаренного кобальта или смеси кобальт- никель в вакуумной камере . [83] Не существует синтетического связующего, удерживающего частицы вместе; вместо этого они приклеиваются непосредственно к подложке из полиэфирной ленты. [83] [76] An электронного пучка расплавов источник металл, создавая непрерывный направленный поток атомов кобальта по отношению к ленте. [83] Зона контакта между балкой и лентой продувается контролируемым потоком кислорода , что способствует образованию поликристаллического покрытия из оксидов металлов. [83] массивныйВращающийся барабан с жидкостным охлаждением , который втягивает ленту в зону контакта, защищает ее от перегрева. [83]

МЭ покрытия, наряду с ферритом бария , обладают самой высокой плотностью информации среди всех перезаписываемых носителей. [84] Эта технология была введена в 1978 году Panasonic , первоначально в виде аудио микрокассет и созрел в 1980 - е. [84] [76] Металлические испаренные носители зарекомендовали себя на рынке аналоговых ( Hi8 ) и цифровых ( Digital8 , DV и MicroMV ) видеокассет и хранилищ данных ( Advanced Intelligent Tape , Linear Tape Open ). [84]Технология казалась многообещающей для аналоговой аудиозаписи; тем не менее, очень тонкие слои ME были слишком хрупкими для кассетных касс потребителя, покрытия слишком тонкими для хорошего MOL [76], а производственные затраты были непомерно высокими. Кассеты Panasonic Type I, Type II и Type IV ME, представленные в 1984 году, продавались только в Японии всего несколько лет и оставались неизвестными в остальном мире. [76]

Заметки [ править ]

  1. ^ Иногда, но не всегда. Например, в таблице данных BASF для ленты Y348M, утвержденной в качестве эталона IEC Type I в 1994 г., указано, что ее оптимальное смещение составляет ровно 0,0 дБ от предыдущего эталона (BASF R723DG).
  2. ^ Определение смещения эталонной ленты МЭК: «При использовании соответствующей эталонной ленты МЭК и головок в соответствии с п. 1.1 ток смещения, обеспечивающий минимальный коэффициент искажения третьей гармоники для сигнала 1 кГц, записанного на эталонном уровне, является настройкой эталонного смещения».
  3. ^ «Жесткие» максимальные уровни и уровни насыщения с точки зрения выходного напряжения воспроизводящей головки остаются неизменными. Однако высокое напряжение на выходе эквалайзера воспроизведения уменьшается с уменьшением постоянной времени.
  4. ^ Феррикобальтовые ленты часто называют «легированными кобальтом», однако исторически это неверно. Легирование кобальтом в строгом смысле слова предполагает равномерное замещение атомов железа на кобальт. [33] Эта технология была опробована для аудио и потерпела неудачу, уступив двуокиси хрома. [20] Позже промышленность выбрала гораздо более надежный и повторяемый процесс адсорбции кобальта - капсулирование немодифицированных частиц оксида железа в тонком слое феррита кобальта. [33]
  5. ^ В 20-м веке у Pfizer было сильное подразделение по производству минеральных пигментов с заводами в Калифорнии, Иллинойсе и Индиане. В 1990 году Pfizer продала свой бизнес по производству оксидов железа компании Harrisons & Crosfield из Соединенного Королевства [37].
  6. ^ Шум и сквозная печать взаимосвязаны и напрямую зависят от размера оксидных частиц. Уменьшение размера частиц неизменно снижает шум и увеличивает сквозную печать. Наихудшее сочетание шума и сквозной печати происходит в сильно неравномерных составах, содержащих как необычно крупные, так и необычно мелкие частицы. [41]
  7. ^ Реклама TDK хвасталась, что «больше колод выровнено по SA, чем любая другая лента», но очень мало информации из первых рук о том, какие ленты фактически использовались на заводах. Японские производители предоставили списки рекомендованных лент, но не раскрыли свои ссылки. Тем не менее, существует достаточно косвенной информации, сходящейся в TDK SA. Например, в 1982 году, когда японская компания Harman Kardon отправила образцы для сертификации Dolby , они были приведены в соответствие со стандартом IEC CrO 2 . Однако серийные экземпляры тех же моделей были согласованы с TDK SA. [62]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Козюренко 1998 , с. 22.
  2. ^ Брагинский & Тимофеев 1987 , с. 21.
  3. ^ Козюренко 1998 , с. 23.
  4. ^ а б Jones & Manquen 2008 , стр. 1066, 1068.
  5. ^ "Фирмы с пустой лентой Готовые рекламные акции" . Рекламный щит (11 января): 32. 1986.
  6. ^ Брагинский & Тимофеев 1987 , с. 57.
  7. ^ a b c d e f g h Митчелл 1984 , стр. 42.
  8. ↑ a b c d e f g h i Jones & Manquen 2008 , стр. 1067, 1068.
  9. ^ Брагинский & Тимофеев 1987 , стр. 29, 58-59.
  10. ^ Козюренко 1998 , с. 33.
  11. ^ а б Роберсон 1990 , стр. 53.
  12. Перейти ↑ Roberson 1990 , p. 47.
  13. Перейти ↑ Roberson 1990 , p. 58.
  14. ^ Б с д е е Stark 1992 , с. 46.
  15. ^ Козюренко 1998 , с. 34.
  16. ^ Козюренко 1998 , стр. 13-14.
  17. ^ a b c d e f g h Козюренко 1998 , с. 32.
  18. Перейти ↑ Roberson 1990 , p. 48.
  19. ^ a b c d «История компакт-кассет» . 2012 г.
  20. ^ a b c Фостер 1984 , стр. 456.
  21. ^ a b c d e f Фельдман, Лен (1983). «Международная стандартизация лент» (PDF) . Современная звукозапись и музыка . 9 (1): 28–29.
  22. ^ a b c Либерт, Мейнрад (1987). «Автоматическая калибровка Revox B215. Идеальный компромисс» (PDF) . Швейцарский звук (19): 4–6.
  23. ^ a b c d "Краткое руководство по типам лент" (PDF) . High Fidelity (11): 29.1982.
  24. ^ Козюренко 1998 , стр. 34–35.
  25. Перейти ↑ Roberson 1990 , pp. 47, 52, 58.
  26. ^ Бурштейн 1985 , стр. 74.
  27. ^ a b c Бурштейн 1985 , стр. 76.
  28. ^ Бурштейн 1985 , стр. 76, 79.
  29. ^ Бурштейн 1985 , стр. 79-80.
  30. ^ а б Мэллинсон 2012 , стр. 29.
  31. ^ Мэллинсон 2012 , стр. 24.
  32. ^ а б Джонс 1985 , стр. 85.
  33. ^ а б в Камрас 2012 , стр. 108.
  34. ^ "Международная эталонная лента BASF IEC I. Лента из оксида железа - партия R723DG". BASF. 1979 г. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  35. ^ a b Jones & Manquen 2008 , стр. 1067.
  36. ^ а б в г Митчелл 1984 , стр. 43.
  37. ^ «Pfizer продает установку для пигмента на основе оксида железа» . Утренний звонок. 1990-03-31.).
  38. ^ Кларк 1999 , стр. 104.
  39. ^ a b Брагинский & Тимофеев 1987 , с. 29.
  40. ^ Б с д е е Капель 2016 , с. 116.
  41. ^ Jones & Manquen 2008 , стр. 1072.
  42. ^ Camras 2012 , стр. 116.
  43. ^ a b c Мэллинсон 2012 , стр. 31.
  44. ^ Бесплатно, Джон (1971). "Насколько хороши те новые кассеты?" . Popular Science (ноябрь): 89, 130.
  45. ^ a b Брагинский & Тимофеев 1987 , с. 173.
  46. ^ а б в г Мэллинсон 2012 , стр. 32.
  47. ^ Козюренко 1998 , с. 27.
  48. ^ Ankosko, Боб (1993). «Лента покупает Гуде». Обзор стерео (март): 56 (JVC, цены Maxell).
  49. ^ a b c Фостер 1984 , стр. 457.
  50. ^ a b c d e f g h Кимидзука 2012 , стр. 227.
  51. ^ а б Роберсон 1987 , стр. 57.
  52. ^ a b Free, J. (1977). «Кассеты для более высокого класса Hi-Fi» . Popular Science (июнь): 50–53.
  53. ^ Брагинский & 1987 Тимофеев , стр. 163-164, 183.
  54. ^ "Международная эталонная лента BASF IEC II. Лента из диоксида хрома - партия S4592A". BASF. 1981 г. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  55. ^ Б с д е е Camras 2012 , с. 33.
  56. ^ Jones & Manquen 2008 , стр. 1068.
  57. ^ а б в Козюренко 1998 , с. 28, 30.
  58. ↑ Бут 1989 , стр. 65.
  59. ^ Кирш, Б. (1973). «Производство пустой телевизионной ленты усиливает борьбу между хромом и кобальтом» . Рекламный щит (17 февраля): 38.
  60. ^ "TDK Europe 1995-1997" . Vintagecassettes.com. 2005–2014 гг.
  61. ^ Козюренко 1998 , с. 29.
  62. ^ Хирш, Джулиан (1982). "Кассетная дека Harman Kardon hk705" (PDF) . Руководство по записи и настройке кассет Stereo Review : 37–38.
  63. ^ a b "Пользователи кассет готовы к новой поездке?" (25 августа). Новый ученый. 1977: 478. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  64. ^ Блок, Дебби (1992). «Новое вино в старых кассетах» . Афиша (25 июля): ТД-3, ТД-7.
  65. ^ "Составы хромированной ленты BASF" . Vintagecassettes.com. 2005–2014 гг.
  66. ^ Camras 2012 , стр. 108, 113.
  67. ^ Camras 2012 , стр. 113-114.
  68. ↑ Бут 1989 , стр. 64.
  69. Перейти ↑ Roberson 1990 , pp. 58–59.
  70. ^ Эгучи, Hideo (1973). «Оксид + хромовые заготовки добавляют к выпускаемым покрытиям» . Билборд (6 октября).
  71. ^ а б "BASF 1984" . Vintagecassettes.com. 2005–2014 гг.
  72. ^ "Sony 1988-89 Япония" . Vintagecassettes.com. 2005–2014 гг.
  73. ^ Camras 2012 , стр. 111.
  74. Перейти ↑ Mitchell 1984 , p. 41.
  75. ^ a b Брагинский & Тимофеев 1987 , с. 176.
  76. ^ Б с д е е г Kimizuka 2012 , с. 228.
  77. Перейти ↑ Bogart, John WC Van (1995). Хранение магнитной ленты и обращение с ней. Руководство для библиотек и архивов (PDF) . Комиссия по сохранению и доступу. стр. 5, 7. ISBN  1887334408.
  78. Перейти ↑ Bressan, F. (2019). «Химия для сохранения аудио наследия: обзор аналитических методов для аудиомагнитных лент» . Наследие . 2 (2): 1559, 1568. DOI : 10.3390 / Наследие2020097 .
  79. ^ Мэллинсон 2012 , стр. 33.
  80. ^ Козюренко 1998 , стр. 32, 66.
  81. ^ a b c d Козюренко 1998 , с. 29, 31.
  82. Перейти ↑ Foster 1984 , p. 458.
  83. ^ а б в г д Джуберт и Онодера 2012 , стр. 69–70.
  84. ^ a b c Jubert & Onodera 2012 , стр. 67.

Библиография [ править ]

  • Бут, Стивен (1989). «Сказка о лентах» . Популярная механика (ноябрь): 63–65.
  • Бурштейн, Герман (1985). «Почему и как использовать кассетную эквализацию». Аудио (6): 72–81.
  • Камрас, Марвин (2012). Справочник по магнитной записи . Springer. ISBN 9789401094689.
  • Капел, Вивиан (2016). Карманный справочник инженера Newnes Audio и Hi-Fi . Newnes / Elsevier. ISBN 9781483102436.
  • Кларк, Марк Х. (1999). «Диверсификация продукции». Магнитная запись: первые 100 лет . IEEE Press. стр.  92 -109. ISBN 9780780347090.
  • Фостер, Эдвард (1984). «Заявление об авторских правах на аудиомагнитофоны и пустые пленки» . Видео- и аудиозаписи. Слушания в Подкомитете по патентам, авторским правам и товарным знакам, том 4 . Типография правительства США. С. 443–467.
  • Ходжес, Р. (1978). «Кассета: краткая история» (PDF) . Обзор Hi-Fi Stereo (2): 26.
  • Jones, D .; Манкен, Д. (2008). «Глава 28. Магнитная запись и воспроизведение». Справочник звукорежиссеров, четвертое издание . Focal Press / Elsevier. ISBN 9780240809694.
  • Джонс, Майк (1985). «Качество кассет: чем занимается промышленность?». Аудио (6): 82–86.
  • Jubert, P.-O .; Онодера, С. (2012). «Металлическая испаренная среда». В Бушоу, KHJ (ред.). Справочник по магнитным материалам, т. 20 . Эльзевир. С. 65–122. ISBN 9780444563774.
  • Кефовер, Алан (2001). Справочник по аудиозаписи . AR Editions, Inc., стр. 253–263. ISBN 9780895794628.
  • Кимидзука, Масанори (2012). «Историческое развитие магнитной записи и магнитофона» (PDF) . Национальный музей природы и науки. Обзорные отчеты по систематизации технологий . 17 (август): 185–275.
  • Мэллинсон, Джон С. (2012). Основы магнитной записи . Эльзевир. ISBN 9780080506821.
  • Митчелл, Питер В. (1984). «Выбирая ленту» (PDF) . Stereo Review (март): 41–43.
  • Мортон, Дэвид (2006). Звукозапись: история жизни технологии . JHU Press. ISBN 9780801883989.
  • Роберсон, Ховард (1987). «Массовый тест кассеты: мы рассматриваем 35 новых лент» (PDF) . Аудио (ноябрь): 50–61.
  • Роберсон, Ховард (1990). «Самый лучший тест кассет в истории: протестировано 88 лент» (PDF) . Аудио (март): 47–58.
  • Старк, Крейг (1992). «Выбор правильной ленты». Стерео обзор (март): 45–48.
  • Талбот-Смит, Майкл (2013). Справочник звукоинженера . CRC Press. ISBN 9781136119743.
  • Брагинский, Г. И .; Тимофеев, Е. Н. (1987). Технология магнитных лент [ Магнитная лента технологии ] (на русском языке ). Химия. ISBN 5724500558.
  • Козюренко, Ю. И. (1998). Современные магнитофоны, плееры, диктофоны и наушники [ Современные магнитофоны, плееры, диктофоны и наушники ] (на русском языке). ДМК. ISBN 5898180087.