Магнитные ленты для звукозаписи

Качество записи и воспроизведения любого звукозаписывающего аппарата в значительной степени определяется магнитной лентой. Вот почему с таким упорством многие и многие конструкторы работают над разработкой новых и совершенствованием технологии производства уже выпускающихся магнитных лент.

В последние годы в этой области достигнуты значительные успехи. Разработаны ленты с тонко-дисперсной структурой магнитного порошка. В частности, к таким лентам относятся выпускающиеся за рубежом ленты из двуокиси хрома и активированные кобальтом. Эти ленты имеют более высокое значение остаточной намагниченности, и как следствие — более низкие уровень шума и нелинейные искажения и, что самое главное, увеличенную отдачу на высших звуковых частотах. Однако технология производства таких лент еще недостаточно разработана и их выпуск за рубежом составляет 10—20% от общего выпуска магнитных лент. К тому же в обычных катушечных магнитофонах со скоростью 19,06 и 9,53 см/с достаточно высокое качество звучания можно получить и при использовании обычных магнитных лент с окисью железа.

В публикуемой статье рассказывается об условных обозначениях, физико-механических и электроакустических параметрах современных отечественных и зарубежных магнитных лент с покрытием из окиси железа. Поскольку вся выпускающаяся в настоящее время у нас в стране бытовая звукозаписывающая аппаратура рассчитана на работу только с этими лентами, сведения о ранее выпускавшихся магнитных лентах в статье не приводятся.

Все выпускаемые ленты отечественного производства обозначаются в соответствии с ГОСТ 17204—71 Ленты магнитные. Система обозначений типов, введенным в 1972 году. В соответствии с требованиями этого документа стандартное обозначение магнитной ленты конкретного типа состоит из пяти основных элементов.

Первый элемент — буквенный индекс, обозначающий основное (предпочтительное) назначение магнитной ленты конкретного типа: А — звукозапись; Т — видеозапись, В — вычислительная техника; И — точная магнитная запись.

Второй элемент — цифровой индекс (от 0 до 9), обозначающий материал основы магнитной ленты, например, 2 —диацетат; 3 —триацетат; 4 — по-лиэтилентерефталатная смола (лавсан).

Третий элемент — цифровой индекс (от 0 до 9), обозначающий общую номинальную толщину магнитной ленты. Для лент, использующихся в звукозаписи, цифра 2 соответствует толщине от 15 до 20 мкм, 3 —от 20 до 30 мкм; 4 —от 30 до 40 мкм; 5 —от 40 до 50 мкм; 6-—от 50 до 60 мкм.

Четвертый элемент — цифровой индекс (от 01 до 99), обозначающий номер технологической разработки.

И, наконец, пятый элемент —цифровой индекс, соответствующий номинальной ширине ленты, в миллиметрах (округленно).

После пятого элемента иногда указываются .дополнительные буквенные индексы: Р—для лент, предназначен-ных для радиовещания, Б — для лент, предназначенных для бытовой аппаратуры магнитной записи, и П—-для перфорированных лент.

Таким образом, в соответствии с рассмотренной системой обозначений наиболее распространенная в настоящее время магнитная лента А4402-6 (бывший тип 10)—это лента для звукозаписи, с лавсановой основой, толщиной 37 мкм, второй технологи-ческой разработки, шириной 6,25 мм.

За рубежом магнитные ленты для звукозаписи выпускаются сейчас многими фирмами различных стран мира. Для обозначения типов магнитных лент каждая фирма принимает свою систему кодирования. Установить, какую информацию несет в себе каждый элемент условных обозначений, не всегда представляется возможным, так как зарубежные фирмы, в ряде случаев, не раскрывают их значения, поэтому проследим только основные направления и принципы кодирования зарубежных магнитных лент наиболее известных фирм.

В ГДР стандартизованные условные обозначения магнитных лент как и у нас в стране состоят из пяти элементов.

Первый элемент — буква, обозначающая материал основы, например, С — ацетилцеллюлоза.

Второй элемент — буква, обозначающая тип порошка, например, порошок типа R и типа S.

Третий элемент — двухзначное число, обозначающее общую толщину в мкм.

Четвертый элемент — буква, обозначающая конструктивные особенности ленты, например, U — неперфори-рованная лента.

Пятый элемент — число, обозначающее ширину ленты в мм (округленно).

Обозначение магнитной ленты для звукозаписи CR50U6 фирмы ORWO в соответствии с этой системой расшифровывается так: магнитная лента с ацетилцеллюлозной основой, с порошком типа R, толщиной 50 мкм, неперфорированная, шириной 6,25 мм.

Магнитные ленты западно-германской фирмы BASF также обозначены сочетанием букв и цифр.

Первые буквы (одна или две) характеризуют материал основы, например, L — поливинилхлорид, РЕ — по-лиэтилентерефталат. Вторая или третья буквы указывают на назначение ленты: S — для бытовой и репор-тажной записи, R — для студийной, а юследующие две цифры обозначают общую номинальную толщину ленты в мкм. Например, лента PES-35 — это лента с полиэтилентерефталатной основой, предназначенная для бытовой и репортажной звукозаписи, толщина ее 35 мкм; лента LP56 — лента с поливинилхлоридной основой, предназначена для студийной записи, толщина ее 56 мкм.

Несколько зарубежных фирм таких как TDK (Япония), ЗМ (США), KodaK-Pahte (Франция) для обозначения магнитных лент применяют трехзначные условные цифры, характеризующие длительность звучания. В этом случае магнитные ленты по толщине и длительности звучания делят на несколько групп.

Стандартная лента обозначается цифрой 100, имеет толщину порядка 50 мкм и применяется для студийной и профессиональной записи. Основой такой ленты служит обычно триацетат или поливинилхлорид толщиной 35—40 мкм. Для любителей стандартная лента мало пригодна, поскольку современные бытовые магнитофоны рассчитаны на работу с более тонкими лентами.

Долгоиграющая лента или, как ее еще называют, лента полуторного звучания обозначается цифрой 150, она имеет общую толщину около 35—38 мкм, основа ее может быть изготовлена из триацетата, полихлорвинила или полиэтилентерефталата (лавсана) толщиной около 25 мкм.

Двойная лента обозначается цифрой 200, толщина ее 25—27 мкм, изготавливается в основном, из полиэтилентерефталата (лавсана) толщиной 15—17 мкм.

Тройная лента обозначается цифрой 300, толщина ее коло 18 мкм, основа — лавсан толщиной 12 мкм. За рубежом такая лента появилась в 1963 году. Она предназначена для миниатюрных катушечных и кассетных магнитофонов с автономным питанием.

Четырехкратная лента обозначается цифрой 400. Это — сверхтонкая лента специально для кассетных магнитофонов. Общая толщина ее 12 мкм.

В зависимости от длительности звучания фирма ЗМ обозначает свои ленты Scotch-150, Scotch-200, фирма TDK-TDK-100, TDK-150, TDK-200, фирма Коёак-Pahte — T-100, Т-300.

Теперь остановимся коротко на физико-механических, и электроакустических параметрах лент.

Основными физико-меха -ническими параметрами магнитных лент являются: толщина, са-бельность, коробление, нагрузка, соответствующая пределу текучести, работа ударного разрыва, относительное удлинение под нагрузкой 10 Н, остаточное удлинение после снятия нагрузки 10 Н и адгезионная прочность.

Толщина магнитных лент является показателем, определяющим применяемость ленты в каждом конкретном типе магнитофонов. Существует определенный ряд толщин лент: 55, 37, 27, 18 мкм. Наиболее употребительна для катушечных магнитофонов лента толщиной 37 мкм. Очень важным показателем является равномерность толщины ленты в пределах всей катушки, поэтому толщина измеряется в нескольких, удаленных друг от друга точках. Стандартный допуск на разнотолщинность ленты 3 мкм.

Обычно измеряют три размера: общую толщину магнитной ленты, толщину рабочего слоя и толщину основы.

Сабельноеть и коробление — это виды деформаций магнитных лент, возникающие из-за неправильной резки, сушки или намотки их в процессе производства, а также нарушения условий хранения. Следствием этих деформаций является плохое прилегание ленты к головне и дефекты, возникающие при записи и воспроизведении фонограмм. Величина сабельности и коробления оговариваются техническими условиями и регулярно измеряются в процессе производства лент.

Очень важны и такие физические параметры, как нагрузка, соответствующая пределу текучести, относительное и остаточное удлинение под нагрузкой и после ее снятия, работа ударного разрыва. Для высококачественной магнитной ленты характерна высокая динамическая прочность (большая работа ударного разрыва) и небольшие величины удлинения ленты под нагрузкой и после ее снятия.

Особое место среди физико-механических параметров занимают износостойкость и адгезионная прочность лент, характеризующая степень сцепления магнитного слоя с материалом основы. Этот параметр также жестко нормируется, так как при прохождении магнитной ленты с недостаточной адгезионной прочностью через элементы лентопротяжного механизма магнитный слой ее повреждается. Образующаяся пыль, оседая на головки, засоряет их зазор и резко снижает качество записи и воспроизведения.

Физико-механические свойства отечественных, магнитных лент А4402-6 и А4403-6 в сравнении с некоторыми аналогичными зарубежными лентами приведены в табл, 1.

Основными электроакустическими параметрами магнитной ленты являются: относительная величина оптимального тока подмагничивания, относительная средняя чувствительность, неравномерность чувствительности в пределах катушки, относительная частотная характеристика, нелинейные искажения, относительные уровни шума паузы, шума намагниченной ленты, стирания и копирэффекта.

Оптимальным током высокочастотного подмагничивания называется ток, соответствующий максимальной чувствительности ленты на определенной частоте (обычно 400 или 1000 Гц). Постоянство величины тока оптимального подмагничивания для магнитных лент каждого конкретного типа очень важно, так как оно во многом определяет возможность получения высококачественной записи при работе с конкретным типом магнитофона.

Чувствительность ленты характеризует отношение, величины остаточного магнитного потока к низкочастотному полю головки, создаваемому током записи. Чем выше чувствительность ленты, тем меньшее усиление требуется от усилителя записи, что особнно важно для малогабаритных магнитофонов, так как позволяет упростить их электрические схемы и уменьшить габариты.

Неравномерность чувствительности характеризуется колебаниями чувствительности по длине ленты как в пределах одной катушки, так и в различных катушках ленты одного типа. К неравномерности чувствительности предъявляются довольно жесткие требования, так как неравномерность в 1 дБ ощущается на слух как изменение громкости.

Частотная характеристика характеризует отношение отдачи ленты на верхней частоте к отдаче на опорной частоте (обычно это 400 или 1000 Гц) при одинаковом токе записи. Измерить абсолютную частотную характеристику ленты, также как и абсолютную чувствительность и оптимальный ток подмагничивания невозможно, поскольку в процессе записи неизбежно влияние записывающей головки. Поэтому на практике эти параметры ленты определяют относительно типовой ленты.

Нелинейные искажения

при записи определяются нечетными гармониками, причем основную роль играет третья гармоника, поэтому практически нелинейные искажения ленты оценивают по этой гармонике и иногда называют гармоническими.

Качество записи в значительной мере зависит и от шума ленты. Различают шум паузы и шум намагниченной ленты. Шум паузы определяется шумом размагниченной ленты, подвергнутой действию поля подмагничивания записывающей головки. Шум намагниченной ленты, в свою очередь, обусловливается структурным шумом, вызываемым неоднородностью и разной толщиной ее рабочего слоя, контактным шумом, вызываемым колебаниями ленты в зоне ее контакта с головками, и модуляционным шумом, возникающим из-за паразитной амплитудной и частотной модуляции и зависящим от толщины рабочего слоя ленты и концентрации порошка.

Уровень стирания зависит от магнитных параметров ленты, параметров размагничивающего устройства, предшествующего режима записи и условий хранения ленты.

Уровень копирэффекта

проявляется в виде паразитной намагничиваемости соседних витков катушки магнитной ленты друг от друга и зависит от свойств ленты, времени и условий хранения ленты и плотности намотки ленты в катушке.

Уровни шумов и стирания определяются относительно максимально возможного для конкретного типа ленты уровня записи и выражаются в децибелах.

Уровень копирэффекта определяется относительно уровня основной записи и также выражается в децибелах.

Уровень записи при заданных нелинейных искажениях является параметром, позволяющим судить о величине максимально возможного уровня записи для каждого типа лент. Уровень записи при заданных нелинейных искажениях выше у лент, имеющих меньшие нелинейные искажения.

Численные значения электроакустических параметров отечественных и ряда зарубежных лент приведены в табл. 2. Сопоставительные испытания проведены Шосткинским химическим комбинатом.

Манипулятор в ЭМИ Романтика

При нажатии клавиш одноголосного электромузыкального инструмента Романтика выпуска 1968 г. звук резко возникает, а при их отпускании резко прекращается.

Введением в ЭМИ дополнительных компонентов (конденсаторы С1—С4, реле Р1, выключатель ВГ, переключатель В2 и диод Д1— см. схему) характер звучания инструмента можно варьировать.

Пока клавиша не нажата, ток через обмотку реле РГ не проходит и через его нормально замкнутый контакт подается питание на транзистор Т21. При нажатии на клавишу замыкается один из контактов 2K1 — 2К36, реле срабатывает и своим контактом P1/1 отключает питание транзистора Т21, однако он продолжает работать некоторое время за счет разряда включенного конденсатора и звук постепенно затухает. При отжатой клавише включенный конденсатор (С1—С4) быстро заряжается.

При помощи переключателя В2 время затухания можно изменять. При малых емкостях звук получается ударный, как у струнных инструментов, а при больших — затухает плавно.

Выключателем BV реле выключается и ЭМИ работает как обычно. В качестве этого выключателя можно использовать один из выключателей тембров, редко используемых при игре.

В ЭМИ применено реле РСМ-3, паспорт РФ4. 500. 024; неиспользуемая пара контактов отогнута, а рабочая пара отрегулирована так, что реле срабатывает при пониженном напряжении. Диод Д1 гасит э. д. с, возникающую в обмотке реле в момент прекращения тока через нее.

Реле, диод и конденсаторы смонтированы в инструменте на отдельной плате. Переключатель конденсаторов установлен снаружи ЭМИ около индикаторной лампочки.

Предлагаемое тов. Шкрябуном изменение схемы манипулятора ЭМИ Романтика обладает недостатком: так как по мере разряда конденсатора (С1—С4) напряжение питания транзистора Т21 уменьшается, он переходит в режим работы с односторонней, отсчекой, вследствие чего возникают нелинейные искажения (возрастают высшие гармонические составляющие). Вместе с тем, как известно, затухание звука будет иметь естественный характер при условии, что одновременно с основным тоном ослабевают и гармонические составляющие.