Магнитофон

Revox PR99 Mk II, около 1985 г.

Магнитофон является аудио - рекордер для аналоговой записи звука на магнитной ленте материала . Последний состоит из тонкого пластика в качестве материала-носителя, который покрыт намагничивающимся слоем с кристаллами железа , оксида железа и / или оксида хрома . Аналоговые магнитофоны и связанные с ними кассетные магнитофоны были практически полностью вытеснены с рынка победным развитием цифровых технологий в индустрии развлечений и студийной электроники.

Структура и технология

Ленточный ход магнитофона
Магнитофон от Nordmende
Магнитофон от Nordmende (вид изнутри)
Ленточные головки Revox B77

Стандартно подающая катушка с лентой находится слева, держатель головки с головками ленты и шпилем посередине, а приемная бобина справа (см. Диаграмму справа). В профессиональном секторе также используются диски с открытой лентой , сердечник катушки AEG (так называемый бобби) или кольцо NAB служат корпусом намотки .

Стереть головку и головку ленты

Для записи используются две магнитофонные головки . Сначала лента проходит по шкиву мимо стирающей головки (LK), которая имеет относительно широкий зазор и подается с высокой частотой, намного превышающей слышимую частоту - обычно более 80 кГц - от стирающего генератора. Стирающие головки постоянного тока или фиксированный магнит, снижающие качество, встречаются в магнитофонах довольно редко. Фактическая запись происходит с помощью говорящей головки (SK), которая имеет немного более широкий зазор между головкой, чем слуховая головка (HK), чтобы обеспечить достаточный поток намагничиваемого материала и, следовательно, достаточный уровень и соотношение сигнал / шум . Низкая частота, подлежащая записи, модулируется высокой частотой от генератора стирания, чтобы избежать эффектов гистерезиса , так называемого предварительного намагничивания . Обычно предварительное намагничивание подмешивается на выходе записывающего усилителя, а Тандберг и Акаи - дополнительная звуковая головка на обратной стороне ленты напротив записывающей головки, добавляющая предварительное намагничивание (метод Кроссфилда). Для воспроизведения используется гарнитура, которая должна иметь как можно более узкий зазор между головкой для достижения максимально возможной частоты среза. В случае более дешевых устройств только одна комбинированная головка используется как для прослушивания, так и для говорения, которая затем разрабатывается в соответствии с компромиссом для обоих требований. Объединение слушающей и говорящей голов означает, что невозможно напрямую проверить текущую запись.

Контроль задней связки

Прослушивание записи, которая только что была намагничена на ленту в записывающей головке, следующей воспроизводящей головкой называется мониторингом задней ленты . Для этого требуется более сложная электроника, которая обеспечивает отдельные схемы для записи и воспроизведения, но также обеспечивает так называемый «мультиплеер» или эффект эха, например. Б. в «Роял де люкс» от Ухер . Комбинированные головные устройства используют ту же электронику, которую необходимо переключать как записывающие усилители или усилители воспроизведения, с соответствующими характеристиками выравнивания и высокочастотными ловушками, поскольку стирающий генератор также должен подавать предварительное намагничивание на записывающую головку, не создавая помех для записывающего усилителя. Очевидно, что магнитофон с генератором стирания и усилителем записи, стирающей головкой и записывающей головкой (с шириной зазора 7 микрометров) можно последовательно оптимизировать для записи, в то время как отдельная головка воспроизведения (ширина зазора 2 микрометра) с оптимизированным воспроизведением усилитель обеспечивает наилучшее качество воспроизведения. По сравнению с устройством с комбинированной головкой для регулировки аудиоголовки требуется большее усилие, но чем выше и меньше намагниченность ленты без искажений, тем лучше частотная характеристика и более точное положение фазы (для записывающей головки ссылка на заднюю часть край промежутка, для головки воспроизведения центр промежутка) отвечают достаточно высоким требованиям HiFi.

На практике зазор головки представляет собой не воздушный зазор, а антимагнитную металлическую фольгу определенной толщины.

Сдвиньте голову

В «Royal de luxe» Ухера была еще одна звуковая головка, которая позволяла озвучивать слайд-презентации с управляемыми вручную отдельными импульсами или фильмы Super-8 с использованием стандартного звукового метода . Эта так называемая ползунковая головка использовала свою собственную область ленты в качестве импульсной дорожки для записи импульсов звуковой частоты. (см. также головку часов )

Ремень безопасности

Настоящая ременная передача осуществляется не через ременной диск, так как это может привести к колебаниям скорости из-за постоянных изменений диаметра нахлеста ремня. Постоянная скорость ленты обеспечивается вертикальным, прецизионным стальным валом в непосредственной близости от головок ленты, который имеет точно определенный диаметр и вращается с очень постоянной скоростью. Эта волна называется шпилем или шпилем, ее часто делают химически шероховатой, чтобы свести к минимуму проскальзывание во время транспортировки ленты. Лента прижимается к этому подпружиненным резиновым роликом ( прижимным роликом ). Пластины ленты служат только для того, чтобы разматывать материал ленты с небольшим сопротивлением и наматывать ее с небольшим натяжением с другой стороны. В случае недорогих устройств это обычно делается с помощью механических фрикционных муфт , привод которых осуществляется от ведущего двигателя через промежуточные шестерни. В случае (полу) профессиональных устройств (например, Revox ) используются три двигателя, два из которых отвечают за крутящий момент двух обмоточных пластин, а третий - за привод ведущего вала. Если вал двигателя непосредственно несет намоточный диск или действует как шпиль, а соответствующий двигатель управляется электроникой, механическая конструкция может быть упрощена, в то же время повышая надежность, долговечность, отсутствие необходимости обслуживания и качество звука.

Группа успокаивающая

Ленточный успокаивающий ролик, впервые использованный Telefunken рядом с записывающей головкой, гасит продольные колебания ленты, которые, как компоненты частотной модуляции, могут ухудшить воспроизведение с шумом модуляции, воспринимаемым как шероховатость. Эту задачу может взять на себя шарикоподшипник в левой отклоняющей оправке (Revox) или роль в направляющей для ленты (ASC), которая одновременно обеспечивает оптимальную намотку зеркала головки между записывающей и воспроизводящей головками. Следующая более высокая скорость ленты показывает меньше продольных колебаний, что, помимо лучшей частотной характеристики, отражается в повышенной четкости и прозрачности. Кроме того, улучшена управляемость высокочастотных компонентов при высоких скоростях ленты. Есть веская причина, по которой высококачественные ленточные устройства используют высокие скорости и половинную дорожку для стерео. С четверть-треком вы можете услышать противоположный трек на скорости 19 или 38 см / с в диапазоне низких частот. Четверть дорожки имеет 3 дорожки дерна, половина дорожки только одна, в результате большая полезная ширина дорожки улучшает соотношение сигнал / шум, а также безопасность выпадения во время записи, где хороший контакт головки ленты более важен, чем во время воспроизведения. На практике, к сожалению, часто воспроизводимые ленты менее подходят для новых записей, деформированные края ленты и истирание ленты препятствуют необходимому контакту головки для равномерного намагничивания.

Скорость ленты

Скорость ленты катушечных магнитофонов теперь составляет 9,5 см / с или кратное удвоение или половину (19, 38, 76 см / с, 4,75 см / с). Значение 4,75 см / с также используется для аудиокассет . Видеокассеты системы VHS работают со стандартной скоростью при PAL примерно вдвое медленнее (2339 см / с), но фактическая скорость передачи от ленты к головке во много раз выше из-за записи по спиральной дорожке.

Каждой скорости ленты уделяется особое внимание . Стандартизованная постоянная времени является частью этого изменения частотной характеристики . В этом случае, быть поднят при приеме высоких частот (или предыскажений предыскажений ) , который, когда воспроизведение с помощью выравнивания ( предыскажений опущены снова). С помощью этой процедуры шум ленты снижается, характерная частотная характеристика материалов ленты корректируется, а предел управления оптимизируется, потому что в музыке не все частоты имеют одинаковые максимальные амплитуды, не говоря уже о том, что они подходят для насыщения ленты.

Подавление шума

Системы шумоподавления, такие как Dolby-A в профессиональном секторе, dbx или Dolby-B в домашнем Hi-Fi секторе, могут значительно улучшить соотношение сигнал / шум . В дополнение к линейной частотной характеристике магнитофона между записью и воспроизведением они обычно также требуют стандартизации уровня , потому что их зависимый от уровня режим работы оптимизирован на высоких уровнях для модуляции и на низких уровнях для уменьшения шума. Dolby-B, несовпадение уровня с ошибками частотной характеристики, а также потеря уровня при хранении, а также начальная потеря яркости во времени .

история

Устройство стальной ленты Лоренца в музее Enter

После более теоретической подготовительной работы Оберлина Смита (1878/1888) и первых, не полностью востребованных устройств Вальдемара Поульсена в конце 1920-х годов появились магнитные звуковые устройства из стальной проволоки, в основном для целей диктовки, а также устройства со стальной лентой для широковещательные приложения ( Курт Стил , Полу Джозеф Бегун ). После того, как Фриц Пфлеумер был предложена лентой , покрытая намагничиванию стального порошка в качестве звука для хранения устройства в 1928, AEG представила на магнитофоне в 1935 году , который работал с ацетатом целлюлозы лентой , подаваемой в IG Farbenindustrie Aktiengesellschaft . С 1939 года он был покрыт ферромагнитным оксидом железа (γ) - Fe 2 O 3 . Лента магнитофона, изначально самонесущая на сердечниках обмотки, имела ширину 6,5 мм; Примерно с 1948 года 6,3 мм стала стандартной международной полосой пропускания. Эти первые устройства позже были названы устройствами с полной дорожкой, потому что вся ширина ленты используется для записи (= дорожки) в одном направлении. Скорость ленты сначала составляет 100 см / с, затем 77 см / с (Германия) или 76,2 см / с (международная, что соответствует 30 дюймам / с), затем 38,1 см / с; за этим последовало дальнейшее сокращение вдвое подачи ленты до 2,38 см / с. Любительские и полупрофессиональные устройства почти без исключения использовали 19 см / с или, с небольшой потерей качества, 9,5 см / с; в секторе профессиональных студий (радио и студии звукозаписи) стандарт 38,1 см / с в основном был сохранен. В случае профессиональных специальных устройств, таких как бортовые самописцы , для которых особенно важен долгий срок службы, скорости ленты иногда даже ниже.

В конце 1940-х годов появились первые полугусеничные устройства, которые в основном работали с лентой, намотанной на катушку. В первом проходе записывается чуть меньше половины ширины ленты. Затем, самое позднее в конце ленты, барабаны меняются местами ( поворачиваются ), и вторая дорожка записывается в противоположном направлении в следующем проходе . Это удваивает время воспроизведения при той же длине ленты.

Портативное устройство от Grundig в 1950-х годах
Портативный кассетный магнитофон KB 100, ГДР, 1957 г., экспонат в Технической коллекции в Дрездене.
Revox A77 MkIV (1978)

С начала 1950-х годов все большее число производителей выводили на рынок магнитофоны для внутреннего рынка, с все большим количеством технических возможностей и повышением качества:

  • Расположение дорожек: Домашние магнитофоны изначально производились с использованием полудорожечной технологии. Их положение дорожки - верхняя половина полосы пропускания записывается при первом запуске - не было стандартизировано до 1956 года, поэтому не все ленты, записанные на устройствах разных производителей, были совместимы до этого. Четвертьгусеничные устройства не существовали до конца 1950-х годов. Ленты, записанные с использованием технологии половинной и четвертной дорожки, несовместимы (однако пленки с половинной дорожкой могут воспроизводиться на устройствах с четвертьдорожечной записью с ограничениями по качеству). Иногда также предлагались устройства со сменными головками (компонент, в котором размещены преобразователи, необходимые для стирания, записи и воспроизведения) для половинной и четвертой дорожек. Для изменения потребовалось всего несколько простых шагов. Полутрековые магнитофоны с дополнительной воспроизводящей головкой для четверть трековых записей встречались редко.
  • Стереофония : устройства с двухканальной записью для пространственного воспроизведения звука также появились только в конце 1950-х годов.
  • Несколько скоростей ленты : Изначально скорость ленты 19,05 см / с была стандартом для домашних магнитофонов. Но потом скорость - в пользу времени работы и в ущерб качеству воспроизведения - уменьшилась вдвое в несколько раз: 9,53 см / с, 4,76 см / с до 2,38 см / с. Скорость ленты можно было переключать для нескольких устройств в высших ценовых и качественных классах.

В 1955 году Макс Кноблох был в восторге от своей книги Der Tonband-Amateur (по его собственному заявлению, первой в истории для этой целевой группы): «Магнитные магнитофоны исполняют давнюю мечту людей, записывая речь, музыку и все акустические выражения. окружающей среды и воспроизводить их сколь угодно часто, чтобы иметь возможность сохранять. К фотолюбителю присоединился любитель ленты. Его технические средства ни в коем случае не дороже высококачественных фотоаппаратов; универсальность его работы доставляет ему, по крайней мере, такое же количество радости и удовлетворения ». Однако для многих частных лиц со средним доходом домашние устройства оставались недоступными в настоящее время или, по крайней мере, целью долгосрочной экономии.

Чуть позже для профессионального сектора были разработаны многодорожечные магнитофоны - сначала 4-дорожечные, затем 8-дорожечные устройства с полосой пропускания 1 дюйм (1 дюйм = 25,4 мм), в дальнейшем до 24 дорожек на 2 лента шириной дюйм (50,8 мм). Это позволяет записывать 24 отдельных источника звука одновременно или один за другим; каждый источник звука назначается дорожке во время исходной записи. Это означает, что смешивание можно провести позже и повторять, пока вы не будете удовлетворены. Реже поставлялись 32-х дорожечные устройства для ленты 50,8 мм. До 48 дорожек на ½-дюймовой ленте (12,7 мм) позволяли использовать только технологию цифровой записи с профессиональными магнитофонными цифровыми записывающими устройствами, которые использовались всего несколько лет. Катушечные магнитофоны сегодня используются редко, их все еще иногда можно встретить в профессиональном секторе, особенно в студиях звукозаписи; но даже там они почти полностью вытеснены цифровыми процессами.

В 1960-х годах транзисторная технология сделала катушечные магнитофоны более компактными, легкими и дешевыми, а домашние магнитофоны пережили бум продаж. «По пятам за тренировкой распространение ленты стремится достичь своего пика в 1960-е годы» (Deutschlandfunk). По оценкам, инвентарь магнитофонов в Федеративной Республике Германии в конце 1962 года составлял от 5 до 6 миллионов устройств; уровень насыщения составил 25% домохозяйств. Лента была «одним из важнейших носителей информации и документации, культурно-политическим фактором первостепенной важности (согласно заявлению Федерального совета по поводу отказа от обязанности платить вознаграждение за частные записи на магнитную ленту). . »Более 50 моделей были изготовлены почти дюжиной производителей в Федеративной Республике Германии, в том числе в Западном Берлине, которые предлагались по ценам от 250 до 2000 немецких марок; Основными покупателями были люди в возрасте от 15 до 25 лет, за ними следовали люди в возрасте от 25 до 35 лет. Популярность и экономическое значение домашних магнитофонов постоянно возрастали. В 1965 году Grundig, Philips и Telefunken пришли к соглашению, что сектор магнитофонов является наиболее масштабной отраслью их производства.

В начале 1970-х годов катушечные домашние магнитофоны прошли свой пик, и кассетные магнитофоны с компактными кассетами (аудиокассеты), разработанные и представленные в предыдущем десятилетии, завоевали рынок. Они, в свою очередь, значительно меньше катушечных магнитофонов, более удобны в использовании и надежны из-за того, что лента защищена кожухом. Кроме того, предлагалось множество кассет с предварительно записанной музыкой (MusiCassette). . Изначально значительно более узкий материал ленты позволял только ухудшить качество звука, хотя компакт-кассета изначально предназначалась для воспроизведения музыки. После периодического использования для целей диктовки преобладали кассетные системы даже меньшего размера с достаточной разборчивостью слов. Ситуация быстро изменилась, особенно когда в 1970 году был разработан ленточный материал CrO 2 (позже также оксид железа, легированный кобальтом), что также сделало возможным качество Hi-Fi . Системы электронного шумоподавления (Dolby, HighCom (Telefunken)) снова заметно повысили качество звука. Были также разработаны новые ленточные головки с очень длительным сроком службы (стеклянно-ферритовые головки). Таким образом, кассетные магнитофоны постепенно вытеснили катушечные магнитофоны за пределами профессионального применения.

Появление магнитофонов с радиочастью, магнитол , привело к их широкому распространению, особенно в молодежной культуре. В 1970-х и 1980-х годах были построены относительно большие устройства с двумя кассетными деками (для быстрого переноса на другую кассету) и мощными стереоусилителями. Мировое распространение компактных кассетных систем привело к появлению плеера с батарейным питанием Walkman . Основным недостатком компактной кассеты было то, что направление ленты - и, следовательно, правильное воспроизведение высоких частот - зависело от точности литья под давлением корпуса кассеты. Другие проблемы с транспортировкой, например Например, частый « ленточный салат » из-за неравномерного движения ленты, плохо движущегося материала ленты или последующая потеря качества записей из-за непреднамеренного намагничивания и т. Д. Показали ограничения технологии. Новые технологии, особенно компакт-диски (CD), разработанные в начале 1980-х , в конечном итоге привели к его вытеснению. Изначально компакт-диск служил качественным дополнением к аудиокассете - проигрыватели компакт-дисков также встраивались в магнитолы. Многие магнитолы также имеют встроенные микрофоны - в Азии, например, очень популярны записи караоке .

Сегодня все реже используются ленточные или кассетные устройства. Самозаписывающиеся и записанные компакт-диски или DVD, а также жесткие диски компьютеров (особенно с музыкальными файлами в формате MP3 ) проникли в их сферу .

Немецкий особый образ

Уже в Reichs-Rundfunk-Gesellschaft - таким образом, также в "связанной" Австрии - а затем позже в области ARD , было - и до сих пор хранится в звуковых архивах ARD - распространено использование магнитофонов в так называемой "немецкой сдвинуть позицию ". Там головки ленты находятся на противоположной стороне, поэтому лента наматывается магнитной стороной наружу. При обмене лентами с другими странами - или частными студиями - в первые несколько лет всегда было необходимо указывать положение слоя и, следовательно, положение дорожки, потому что это меняется на противоположное, когда лента сканируется стороной со слоем внутрь, а ленты Играть перематываться. Позже стандарт был скорректирован так, чтобы нижняя часть головки принадлежала левому каналу на машинах, которые работали в немецких сменных позициях. (В ГДР этот стандарт тоже использовался в течение короткого времени после войны, затем был принят международный сдвиг.) В результате ситуация была правильной даже тогда, когда кассета воспроизводилась на устройствах для международной смены.

Дорожки в стандарте ARD также были немного шире (2,75 мм), и поэтому разделяющая дорожка была уже, но это не имеет значения при воспроизведении на устройствах с немного более узкими головками.

После 1945 года Австрия работала только с «международным сменным положением», Швейцария также использовала его. Вопрос о том, какой слой проще при работе с лентами, всегда был спорным. Так называемые пре-эхо, вызванные эффектом копирования , которые часто очень раздражали старые ленты, удалось избежать - или, по крайней мере, уменьшить - с помощью немецкого наслоения . При предварительном эхо громкие отрывки звучат один или несколько раз с повышением уровня перед фактическим тоном, потому что в этом случае лента намагничивается. Намагниченная лента действует здесь как магнит и воздействует на обмотки под ней, особенно если ленты хранятся в жесткой намотке. Конечно, в обоих слоях возникают пре- и пост-эхо, поскольку магнитное поле не имеет предпочтительного направления. Однако предэхо субъективно раздражает больше, потому что возникает неожиданно. В этом отношении преимуществом расположения немецкого слоя всегда было то, что при перемотке ленты предварительное эхо остается на 2 ... 3 дБ ниже, чем пост-эхо. Чтобы пользоваться тем же преимуществом даже при международных сменах, такие ленты хранятся «в хвосте» (предварительно намотанные).

Когда с появлением компакт-дисков все больше и больше хороших записей из зарубежных архивов перерабатывалось на компакт-диски в Германии, случалось - и все еще случается - что не уделялось внимания назначению треков на стереоканалы, и каналы были поменял местами. Примером этого является запись на Антона Брукнера 9 симфонии с оркестром Ленинградской филармонии под Евгений Mrawinsky , который был выпущен в этом случае в 1987/1993.

Компания Revox всегда производила студийные машины в стандарте ARD для ARD.

Основные производители магнитофонов

литература

  • Фридрих Энгель, Герхард Купер, Франк Белл, Вульф Мюнцнер: Слои времени: технология магнитной ленты как культурная среда. Биографии и изобретения изобретателей . 4-е издание. Polzer Media Group, Потсдам 2020 (электронная книга, PDF).
  • Фридер Бутцманн : Чего не было в инструкции по эксплуатации: наблюдения во время разработки и использования систем звукозаписи и воспроизведения в 20 веке. В. Technikgeschichte, Vol. 61 (1994), H. 1, pp. 35-57.
  • Курт Даммер / Герхард Мало: Учебник для любителей магнитофонной записи: руководство для начинающих и продвинутых учеников. 3-е издание / ред. пользователя Герхард Мало. Falken-Verl. Sicker, [1970?], Висбаден

веб ссылки

Викисловарь: магнитофон  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы
Commons : магнитофоны  - коллекция изображений, видео и аудио файлов

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Фридрих Энгель, Герхард Купер, Франк Белл, Вульф Мюнцнер: Временные слои: Технология магнитных лент как носитель культуры, биографии изобретателей и изобретений. 3-е издание, стр. 333 ф.
  2. ↑ Ганс Кноблох: Любительские записи. Практическое руководство по домашнему магнитофону . 1-е издание. Францис-Верлаг, Мюнхен, 1955 г.
  3. ↑ Герман Болен: Скажи что-нибудь! Или: Luxuring the bastards - живые записи из жилых комнат 1960-х годов. Deutschlandradio Kultur, 11 ноября 2009, доступ к 21 января 2014 года .
  4. ↑ A b Людвиг Тренер: Ленточная промышленность в Германии и в мире , лекция по случаю пресс-конференции BASF AG 27 ноября 1962 года.
  5. ↑ Курт Менке: грунтовка для ленты. Практическое руководство для любителей ленты . 3. Издание. 1967, стр. 12 .
  6. ↑ Фридрих Энгель, Герхард Купер, Франк Белл, Вульф Мюнцнер: Временные слои: Технология магнитных лент как носитель культуры, биографии изобретателей и изобретений. Издание 3-е, с. 305.
  7. ↑ Stuzzi Ges. MbH, Вена (1946–1993); Инженер Виктор Штуцци: лаборатория РКФ (радио, кино, телевидение). История компании radiomuseum.org, по состоянию на 21 июня 2020 г.