Магнитофон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Магнитофон (от магнит и др.-греч. φωνή — звук) — электромеханическое устройство, предназначенное как для записи (преобразования акустических колебаний в электромагнитные и фиксации их на носитель), так и для воспроизведения ранее записанных на магнитные носители сигналов. В качестве носителя используются материалы с магнитными свойствами: магнитная лента, проволока, манжета, диск, магнитный барабан и т. д..

Разделяют магнитофоны для записи звука (собственно магнитофоны в строгом значении слова, именно о них и пойдёт речь ниже) и для записи видеосигнала (видеомагнитофоны). Магнитофон для технической записи речи называется диктофоном. Магнитофонами в обиходе нередко называют также разнообразные устройства для магнитной записи цифровой и аналоговой информации не звукового характера (регистраторы параметров технических устройств, накопители вычислительных машин).

Классификация[править | править исходный текст]

Студийный катушечный магнитофон
  • по типу носителя магнитофоны подразделяются на ленточные (катушечные и кассетные) и проволочные. Кроме того, известны аппараты, использующие магнитный диск[1] или манжету;
  • по способу регистрируемой информации магнитофоны разделяют на аналоговые и цифровые;
  • по области применения магнитофоны разделяют на студийные, бытовые и промышленные (последний тип ранее широко использовался не только для записи звуковой информации, но и для записи аналоговых данных (напр. сигналов с аналоговых датчиков температуры, давления и пр. в промышленных процессах или лабораторных исследованиях); промышленные магнитофоны для записи данных в некоторых источниках также называют магнитографами);
  • по наличию встроенного усилителя мощности — на полные магнитофоны и магнитофоны-приставки (жаргонное «дека» от англ. deck — панель);
  • по мобильности — на носимые, переносные и стационарные;

Магнитофоны также можно классифицировать:

  • по числу воспроизводимых и записываемых дорожек: 1, 2, 4 или более;
  • по скорости движения носителя при записи и воспроизведении. Самые распространенный стандартные значения скорости при использовании магнитной ленты: 76,2, 38,1 см/с (студийные магнитофоны); 19,05 см/с (бытовые и студийные магнитофоны); 9,53 см/с (бытовые магнитофоны); 4,76 см/с; 2,38 см/с (диктофоны, кассетные магнитофоны). Существуют многоскоростные магнитофоны, магнитофоны с другими значениями скорости, а также с изменяющейся скоростью ленты по мере ее перематывания;
  • по числу головок: одна (только воспроизводящая, в магнитофонах-проигрывателях), две (наиболее часто реализуемый вариант: первой, по ходу движения ленты, стоит стирающая головка, далее — универсальная, которая может как записывать, так и воспроизводить информацию), три (так называемый «сквозной тракт» — для записи и воспроизведения используются раздельные специализированные головки), четыре (с дополнительной головкой воспроизведения, работающей при реверсивном ходе ленты), реже — больше;
  • по формату записи-воспроизведения: монофонические, стереофонические, квадрофонические.

Технические параметры[править | править исходный текст]

Механические:

  • отклонение скорости носителя от номинальной, %;
  • коэффициент детонации (неравномерность скорости движения ленты)., %;

Электрические:

Устройство[править | править исходный текст]

Основными функциональными узлами магнитофона являются лентопротяжный механизм (ЛПМ), блок магнитных головок (БМГ, БВГ) для записи, воспроизведения и стирания сигналов и электронные устройства, обеспечивающие работу БМГ.

Лентопротяжный механизм[править | править исходный текст]

Лентопротяжный механизм, или механизм транспортирования магнитной ленты, обеспечивает, как ясно из названия, протяжку магнитной ленты. Характеристики ЛПМ в наибольшей степени влияют на качество звуковоспроизведения аппарата в целом, потому что искажения, которые неидеальный ЛПМ вносит в сигнал, невозможно исправить никакой коррекцией в аналоговом электронном тракте. Главными характеристиками ЛПМ является коэффициент детонации и долговременная стабильность скорости движения ленты (выражается в процентах наибольшего отклонения скорости от номинальной).

ЛПМ должен обеспечивать:

  • равномерное движение магнитного носителя при записи и воспроизведении с заданной скоростью (рабочий ход);
  • равномерное натяжение носителя с определенным усилием;
  • равномерный и надёжный контакт носителя с магнитными головками;
  • переключение скоростей ленты (в многоскоростных моделях);
  • ускоренную перемотку носителя, как правило, в обе стороны — вперед и назад (в простейших и специальных устройствах перемотка может отсутствовать);
  • дополнительные возможности в зависимости от класса и назначения магнитофона: автостоп, кратковременную остановку при рабочем ходе (пауза), реверс (запись и воспроизведение в обе стороны), автоматический поиск фрагментов фонограммы, счётчик ленты и пр.

Для привода ЛПМ используются, как правило, электрические двигатели постоянного и переменного тока. В некоторых ранних переносных моделях для экономии энергии батарей применялись пружинные (патефонного типа) двигатели, например, в советских МИЗ-8 и «Днепр-8». Применяются фрикционные, ременные и зубчатые передачи. ЛПМ может содержать как один двигатель, так и два или три, редко — больше. Однодвигательная схема — самая распространенная. Два или три двигателя ставят обычно в дорогие высококачественные аппараты.

По принципу управления режимами работы ЛПМ бывают с механическим и электронным управлением.

  • В ЛПМ с механическим управлением перемещение отдельных узлов (прижимного ролика, блока магнитных головок, элементов механической передачи) происходит под действием механического усилия от кнопок управления. Такой ЛПМ применяется в недорогих, как правило переносных магнитофонах с одним двигателем. Его достоинства — простота, надёжность, малое энергопотребление. Недостаток — невозможность автоматического управления режимами работы (автопоиска и т.д.).
  • В ЛПМ с электронным управленим усилие для перемещения узлов создаётся якорем электромагнита. Кнопки управления режимами работы чисто электрические (с нормально разомкнутыми контактами), не передающие усилие элементам ЛПМ. Применяется в основном в стационарных магнитофонах, в которых массогабаритные параметры и параметры энергопотребления не имеют решающего значения. ЛПМ с электронным управлением как правило имеет три электродвигателя, и легко поддаётся автоматизации (функции автопоиска, дистанционного управления, калибровки уровня записи и подмагничивания под конкретный тип ленты) с помощью логических или микропроцессорных систем управления.


Заданные характеристики ЛПМ обеспечиваются тщательным проектированием механизма, прецизионным изготовлением деталей и узлов, применением электронных, механических и электромеханических систем автоматической стабилизации скорости и натяжения ленты.

Магнитные головки[править | править исходный текст]

Важнейший узел магнитофона — магнитные головки. Их характеристики во многом определяют качество работы аппарата в целом.

Магнитная головка может работать как с одной дорожкой (моно), так и с несколькими — от двух (стерео) до 24 (см. Многодорожечная запись).

Они классифицируются по назначению: головки воспроизведения (ГВ), записи (ГЗ), универсальные записи-воспроизведения (ГУ) и стирания (ГС). Количество их, устанавливаемое на ЛПМ, варьируется от одной (ГВ в магнитофонах-проигрывателях или ГЗ в магнитофонах, предназначенных только для записи), двух (ГУ и ГС — наиболее распространённый вариант), трёх (ГВ, ГЗ, ГС — так называемый «сквозной канал», который обеспечивает воспроизведение только что записанного сигнал) до четырёх (две ГВ для функции реверса, и по одной ГЗ и ГС) и более (головка для фунции «реверс» может применяться и одна, но с механизмом переворачивания на 180° или же сдвига по высоте).

В случае использования нескольких головок в общем конструктиве (барабане, основании) говорят о блоке магнитых головок (БМГ) — так, существуют аудиомагнитофоны со сменным БМГ, что позволяет получить, например, разное количество дорожек (немецкий бытовой магнитофон высокого класса Uher Royal de Luxe, 1969 г.[2]). Иногда применяются комбинированные головки, конструктивно объединяющие, например, ГУ и ГС. Также иногда применяется отдельная головка подмагничивания, записи и воспроизведения вспомогательных сигналов и др.
Стирание записи обычно ведётся высокочастотным переменным магнитным полем, но в самых дешёвых моделях широко применялись и ГС в виде постоянного магнита специальной формы, которая механически подводится к ленте при стирании, несмотря на то, что уровень шумов при стирании постоянным магнитным полем больше.

Качество применённых магнитных головок в основном и определяют качество записи/воспроизведения сигнала в магнитофоне. От качества головки также зависит и её долговечность (срок службы). На первых моделях кассетных магнитофонов стояли головки с сердечником из мягкого пермаллоя, в дальнейшем им на смену пришли более износостойкие головки из стеклоферрита и из сендаста. Позже были разработаны магнитные головки из аморфного металла (А-головки), отличающиеся прекрасными магнитными свойствами и износостойкостью на уровне стеклоферрита, и высококлассные магниторезистивные головки (Z-головки).

Важное значение для обеспечения совместимости записей, сделанных на разных магнитофонах, имеет правильная юстировка магнитных головок (их пространственное расположение по высоте и наклону относительно ленты) согласно принятым стандартам. Особенно сильно влияет на совместимость записей совпадение азимутов магнитных головок (угла между магнитным зазором головки и кромкой ленты) при записи и воспроизведении. Несовпадение азимутов всего на единицы угловых минут, приводит к резкому ухудшению воспроизведения высоких частот. В дешевых магнитофонах, нередко предусмотрено специальное отверстие в передней или задней панели, для юстировки головки «на слух», по максимуму воспроизводимых высоких частот.

В процессе работы магнитные головки засоряются осыпающимся с ленты магнитным слоем и потому подлежат периодической очистке.

Электроника[править | править исходный текст]

Электронная часть магнитофона состоит из:

  • одного или нескольких (по количеству каналов) усилителей воспроизведения (УВ) и усилителей записи (УЗ). В более простых моделях функции УЗ и УВ объединяют в универсальном усилителе записи/воспроизведения (УУ);
  • одного или нескольких (по количеству каналов) усилителей мощности низкой частоты, к выходам которых подключаются внутренние или внешние акустические системы, и/или наушники.
  • генератора стирания-подмагничивания (ГСП);
  • устройств шумопонижения (необязательно);
  • системы электронного управления режимами работы ЛПМ (необязательно);
  • различных вспомогательных узлов: индикаторов уровня сигнала и режимов работы, коммутационных устройств, дистанционного управления и пр.

Отличительной особенностью УВ и УЗ магнитофонов является то, что они обязательно содержат цепи частотной коррекции, настроенные таким образом, чтобы скомпенсировать частотные искажения, вносимые головками и лентой, и обеспечить максимально возможную линейность АЧХ канала записи-воспроизведения. Параметры цепей коррекции (их «постоянные времени») стандартизованы для различных скоростей и типов лент, чтобы обеспечить совместимость записей, сделанных на разных магнитофонах. Если магнитофон предназначен для работы на разных скоростях движения ленты или с разными типами лент, его УВ и УЗ содержат ручные или автоматические переключатели цепей коррекции (срабатывающие от специальных углублений на корпусе компакт-кассеты с определённым типом ленты). Кроме того, УВ должен быть максимально малошумящим, так как сигнал с головки воспроизведения обычно очень мал и составляет сотни микровольт при максимальном уровне сигнала.

Напряжение сигнала на выходе УВ составляет сотни милливольт. Далее оно подаётся через регулятор громкости и тембра на вход усилителя мощности низкой частоты, а также (при наличии в магнитофоне линейного выхода) может быть подано на вход внешних устройств усиления и обработки сигнала.

ГСП вырабатывает синусоидальное напряжение, необходимое для подмагничивания при записи и для стирания записи. Частота ГСП выбирается в 4-5 раз выше верхнего предела частотной характеристики магнитофона, то есть от 40-50 кГц для простейших аппаратов до 100—120 кГц в моделях класса Hi-Fi. В миниатюрных магнитофонах часто применяют стирание с помощью постоянного магнита. Это позволяет применить для подмагничивания генератор значительно меньшей мощности. В самых примитивных магнитофонах ГСП нет вовсе, а подмагничивание производят, подавая в головку записи постоянный ток.

Более продвинутые модели содержат устройства индикации (аналоговые, либо цифровые), датчики срабатывания автостопа, систему автопоиска (AMS, APSS и тп.), устройство автоматической регулировки уровня записи (АРУЗ), устройство шумоподавления (как компандерные системы — Dolby B, dbx, Dolby C, Dolby S, так и динамические фильтры — DNL, «Маяк»), блок «динамического подмагничивания» (Dolby HX, Dolby HX Pro, СДП, СДП-2 и пр.), коммутатор входов/выходов (режим «Монитор») и некоторые другие.

История[править | править исходный текст]

Вальдемар Поульсен (1869—1942)

Принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году впервые разработал Оберлайн Смит (Oberlin Smith), под влиянием его посещения в 1878-м лаборатории Эдисона. Однако первое работающее устройство было изготовлено датским инженером Вальдемаром Поульсеном лишь в 1895 г. Сам аппарат изобретатель назвал «телеграфоном».

В 1925 году Курт Штилле (Curt Stille) представил электромагнитное устройство, записывающее речь. В 1925 г. в СССР запатентована «гибкая лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея»), однако развития изобретение не получило. В 1927 г. Фриц Пфлеймер (Dr. Fritz Pfleumer) запатентовал магнитную ленту (сначала на бумажной основе, затем — на полимерной). Сам этот принцип начали разрабатывать параллельно со Смитом, в лаборатории BASF.

Peirce 55-B — магнитофон для записи на магнитную проволоку, 1945.

В 1920-х годах Шуллером была предложена классическая конструкция кольцевой магнитной головки, представлявшей собой кольцевой магнитный сердечник с обмоткой на одной стороне и зазором на другой. При записи в обмотку подаётся ток записи, вызывающий выход магнитного поля в зазоре, который намагничивает магнитную ленту в такт изменению сигнала. При считывании, наоборот, лента, замыкая магнитный поток через зазор на сердечник, наводит ЭДС в обмотке. В 1934—1935 фирма BASF начала серийный выпуск магнитной ленты на основе карбонильного железа либо магнетита на диацетатной основе.

Принцип высокочастотного подмагничивания — подмешивания в записываемый сигнал высокочастотной составляющей — был предложен в начале 30-х гг. Браунмюлем и Вебером, усовершенствован в конце 30-х гг. Нагаи, Карпентером и др.

Магнитофон Ton S.b, применявшийся немцами в военных целях во время Второй Мировой войны.

Эксперименты по магнитной записи видеосигнала начались в начале 50-х (Ampex), первый коммерческий видеомагнитофон появился в 1956 году; бытовые катушечные видеомагнитофоны на ленте шириной дюйм и полдюйма появились в начале-середине 60-х гг.; в середине 70-х появились кассетные системы, и после непродолжительной борьбы систем Betamax и VHS, различавшихся механикой лентопротяжного механизма и качеством изображения, победила VHS. При этом Betamax давала лучшее качество изображения, но обладала более сложным и менее надёжным лентопротяжным механизмом, что в конечном итоге и решило его судьбу. Современный студийный стандарт Betacam является развитием Betamax.

Стремление к миниатюризации бытовых магнитофонов и повышению удобства пользования ими привела к появлению на рынке, начиная с 1950-х гг., различных кассетных систем. Ко второй половине 1960-х фактически единым стандартом стала компакт-кассета, разработанная компанией Philips. В 1980—1990-х годах магнитофоны с компакт-кассетой практически вытеснили катушечные системы с потребительского рынка.

Катушечные магнитофоны[править | править исходный текст]

Миниатюрный катушечный магнитофон Nagra SN, 1963 г., производился по заказу Секретной службы США

В качестве носителя используется магнитная лента, намотанная на пластмассовые или металлические катушки (в быту употреблялось также название «бобина»; до появления кассетных магнитофонов катушки называли кассетами) или на сердечники без щёчек (для предотвращения спадания ленты магнитфоны, рассчитанные на сердечники, имеют на подающем и приёмном узлах диски-«тарелки», также существуют разборные катушки со съёмными щёчками). Намотка ленты рабочем слоем внутрь рулона, но в очень старых магнитофонах нередко встречалась намотка рабочим слоем наружу. За счёт широкой ленты и высокой скорости её протяжки катушечные магнитофоны могут обеспечивать очень высокое качество записи и воспроизведения, выше, чем качество механической грамзаписи, CD и компакт-кассет. Стандартные скорости ленты в бытовых катушечных магнитофонах — 4,76, 9,53 и 19,05 см/с (в некоторых высококлассных применялась и 38,1 см/с); в студийных — 19,05, 38,1 и 76,2 см/с. Медленные скорости 2,38 и 4,76 см/с считались «диктофонными» (скорость 2,38 см/с встречалась только в тифлотехнических аппаратах[3][4]и регистраторах). В кинематографии для синхронной записи звука могла применяться скорость 48,5 см/с (скорость протяжки 35-мм киноплёнки), в спецаппаратуре встречалась также скорость 28,0 см/с. Все возможности качественной записи реализуются на высоких скоростях, 19,05 см/с и выше.

Катушечники отличаются большими габаритами, массой (хотя существовали и переносные, и носимые, и карманные модели) и энергопотреблением. Главное их достоинство по сравнению с широко распространившимися с 1960-х гг. кассетными аппаратами (см. ниже) — возможность получения максимального качества записи и воспроизведения даже без особых технических ухищрений. Относительно большая ширина дорожек записи позволяет снимать с ленты более сильный сигнал, а это улучшает отношение сигнал/шум при воспроизведении; большая скорость движения ленты позволяет расширить частотный диапазон; при большой скорости проще обеспечить ее постоянство; при проектировании лентопротяжного механизма конструктор может свободно выбирать компоновку, строить тракт движения ленты в соответствии с задачами, вводить в него дополнительные устройства стабилизации и контроля, ставить сколько угодно головок и т. п. Технологические новшества, которые вынужденно появились по мере развития кассетных магнитофонов (новые типы лент и головок, шумоподавители и пр.), нашли применение и в катушечных системах, еще больше повысив их характеристики.

Многодорожечные (с 8 и более дорожками) многоканальные катушечные магнитофоны в 60-х — 90-х годах активно использовались как студийные. В бытовом секторе были практически вытеснены кассетными моделями к середине 80-х годов — для среднего потребителя компактность и простота использования оказались важнее качества звучания.

В СССР стандартные катушки для 6,25-мм ленты различали по номерам. «Номером» служил внешний диаметр катушки в сантиметрах. В батарейных магнитофонах, как правило, использовались катушки № 10 и № 13, в сетевых — № 15 и № 18, реже — № 13, № 22 и № 27. Самые маленькие катушки — № 7,5 — применялись в некоторых диктофонах[5]; кроме того, на них продавалась ракордная лента.

Самая распространенная лента для катушечных магнитофонов — шириной 6,25 мм, толщиной 55, 37 и 27 мкм, значительно реже встречалась лента толщиной 18 мкм. Толстые ленты имеют лучшие механические свойства и стабильность характеристик, а большая толщина рабочего слоя обеспечивает высокую перегрузочную способность. Тонкие, в свою очередь, в силу лучшей гибкости не требуют сильного натяжения для хорошего прилегания к головкам и имеют большую длину при том же диаметре рулона, так на катушку № 18 помещается 350 м ленты толщиной 55 мкм или 525 м ленты 37 мкм. Диаметр километрового рулона ленты толщиной 55 мкм, намотанной на сердечник (стандартно для студийных магнитофонов) составляет около 30 см.

В СССР магнитофоны 0 и 1 классов делались исключительно со сквозным каналом (раздельные записывающие и воспроизводящие головки, раздельные усилители записи и воспроизведения), магнитофоны 2, 3 и 4 классов для удешевления, как правило, имели универсальные головки и усилители. Известны, однако, и исключения: магнитофоны 2 класса «Яуза-212» и «Снежеть-204» имели сквозной канал, как и портативный магнитофон «Электроника-100С». Магнитофон же 1 класса «Астра-110-стерео» был выполнен по схеме с универсальным усилителем. Зарубежные производители не придерживались жесткой привязки схемотехники к классу, а потому выпускалось немало как Hi-Fi-моделей с универсальным усилителем, так и довольно дешёвых со сквозным каналом.

Кассетные магнитофоны[править | править исходный текст]

RCA Sound Tape Cartridge рядом с компакт-кассетой
Кассета Stereo 8
Кассетная магнитола
Высококачественный стационарный кассетный магнитофон-приставка (Technics M45)
Walkman WM-D6C Pro (1995)
Автоответчик с микрокассетой

По крайней мере с середины 1950-х годов конструкторы предпринимали усилия, чтобы упростить обращение с магнитной лентой. Предлагавшиеся решения в целом сводились к двум вариантам: либо две катушки с лентой объединялись в одном корпусе-кассете, либо в кассету помещался один сердечник с рулоном ленты, склеенной в кольцо. На потребительском рынке появлялись кассеты Tefi (Германия, 1955, с кольцевой лентой, для магнитофона Tefifon), Dictet (США, 1957, для портативного диктофона), Saba (Германия, 1958, для магнитофона Sabamobil[6]), RCA Sound Tape Cartridge (США, 1958), Fidelipac (с кольцевой лентой, США, 1959). Из этих ранних систем широкого распространия не получила ни одна.[7][8]

По-настоящему массовые кассетные магнитофоны появились в начале 1960-х. В 1963 г. компания Philips выпустила компакт-кассету. Она на несколько десятилетий стала основным форматом магнитофонных кассет во всем мире. В 1964 г. консорциум американских фирм представил кассету Stereo 8 с бесконечным рулоном ленты и 8-дорожечной записью. Они были популярны в США до начала 1980-х гг. Другие конкурирующие системы, например, DC International фирмы Grundig (1965 г.), Elcaset фирмы Sony, микрокассета фирмы Olympus, либо не выдержали конкуренции с компакт-кассетой, либо заняли достаточно узкие ниши специальных применений (например, микрокассета — в миниатюрных диктофонах и телефонных автоответчиках).

Первоначально в кассетах использовались ленты с рабочим слоем из гамма-окиси железа (Fe2O3, Type I), как и в катушечных магнитофонах. Они имели относительно высокий уровень собственных шумов, небольшой динамический диапазон (до 48 дБ) и достаточно узкий диапазон частот (до 12 кГц). Более дорогие ленты на основе двуокиси хрома (CrO2, Type II) превосходят их по динамическому и частотному диапазону записываемого сигнала, но требуют других параметров частотной коррекции и подмагничивания. Наилучшее качество обеспечивают ленты типа Metal (Type IV), снятые с производства в начале 2000-х годов. Многослойные плёнки («феррохром», Type III), предложенные в 1970-е годы, довольно быстро вышли из употребления. С 2006 года в массовом производстве сохранились только ленты Type I, изготавливаемые методом напыления магнитного слоя в вакууме[источник не указан 428 дней] и малопригодные для высококачественной записи музыки.

В зависимости от вида ленты, при записи устанавливаются параметры тока подмагничивания, а при воспроизведении — частотной компенсации верхних частот.

Отличительной особенностью кассетных магнитофонов является повышенный шум при воспроизведении записанной фонограммы. Это связано с двумя факторами.

  • Во-первых, низкая (по сравнению с катушечными магнитофонами) скорость протяжки ленты и малая ширина дорожки приводят к малому уровню сигнала (около 0,15…0,25 мВ), генерируемого магнитным полем в воспроизводящей головке магнитофона. Сигналы такого уровня оказываются сопоставимы с собственными шумами транзистора во входной цепи (решение этой проблемы пошло двумя путями: создание специализированных воспроизводящих головок с высокой индуктивностью и, как следствие, с повышенным уровнем выходного сигнала (до 0,45 мВ) и разработка сверхмалошумящих усилителей с параллельным включением транзисторов на входе. В результате лучшие модели кассетных магнитофонов имеют собственные шумы на уровне −62…-65 дБ).
  • Во-вторых, неоднородная структура магнитного слоя и шероховатости его поверхности приводит к повышенному уровню шумов самой ленты (-52…-54 дБ у обычных лент типа I). Опять же, из-за относительно низкой скорости движения ленты спектр этих шумов попадает в рабочий диапазон частот магнитофона и становится очень заметным. Для подавления шумов в кассетных магнитофонах стали применять различные системы шумоподавления. Самые ранние и простые из них — динамические (DNL и подобные) — используют тот факт, что в тихих участках музыкальной фонограммы доля высокочастотных составляющих невелика. Динамический шумоподавитель при воспроизведении слабых сигналов автоматически снижает усиление в области верхних частот (выше 5…6 кГц), где как раз и располагаются основные шумы ленты. На восприятии музыкальной записи такая коррекция сказывается незначительно, а при сильном сигнале шумы ленты не так заметны. В дорогих высококачественных аппаратах с начала 1970-х гг. применяются компандерные системы шумоподавленияDolby NR» различных модификаций и им подобные), которые при записи сжимают динамический диапазон сигнала, «приподнимая» тихие фрагменты записи над шумами ленты, а при воспроизведении — расширяют динамический диапазон до исходного. Кассеты, записанные с подавлением шумов, следует воспроизводить с той же системой шумоподавления, которая была выбрана при записи. Для корректного восстановления сигнала, записанного с применением компандерного шумоподавления, необходима точная подстройка параметров записи под конкретную используемую ленту; в магнитофонах, не предусматривающих такую подстройку, восстановленный сигнал часто теряет высокочастотные составляющие («завал верхов»).

Для расширения динамического диапазона вверх (прежде всего, в области высоких звуковых частот) применяется система динамического подмагничивания Dolby HX Pro, впервые применённая компанией Bang and Olufsen в 1982. Эта система в процессе записи автоматически поддерживает оптимальный уровень подмагничивания соответственно изменению сигнала записи. Ленты, записанные с Dolby HX, могут воспроизводиться на магнитофонах, не имеющих этого устройства, но повышенный уровень записи высоких частот может перегружать их канал воспроизведения.

Двухкассетный магнитофон-приставка

Кроме малых размеров и удобства обращения, магнитофонная кассета позволила создать аппараты с автоматической сменой кассет. С 1969 г. такие магнитофоны производил Philips (модели N2502, N2401, N2408)[9] и другие компании (например, Mitsubishi — музыкальные центры DA-L70, LT-70, SS-L70 в 1980-х годах)[10], но они не были особо популярны. Зато широко распространились магнитофоны с двумя лентопротяжными механизмами с возможностью перезаписи и непрерывного воспроизведения, и специальные установки с несколькими ЛПМ для тиражирования кассет.

Одно из характерных отличий стандартных магнитофонов под компакт-кассету — невозможность раздельной монофонической записи на каждую дорожку в четырёхдорожечных аппаратах, так как их стирающая головка размагничивает сразу две соседние дорожки. В катушечных четырёхдорожечных магнитофонах все дорожки можно записывать раздельно и тем самым экономить ленту при монофонической записи. В некоторых моделях кассетных диктофонов, регистраторов и магнитофонов для людей с потерей зрения имеется возможность раздельной записи и воспроизведения каждой из четырёх дорожек[источник не указан 444 дня].

В середине 1970-х годов фирма Sony, пытаясь преодолеть недостатки компакт-кассеты, предложила формат Elcaset. Это были в меру крупные кассеты (152×106×18мм) с лентой шириной 6,25 мм. Стандартная скорость протяжки — 9,53 см/с. Конструкция кассеты предусматривала возможность подведения к ленте трёх головок, то есть организацию сквозного канала. По характеристикам аппаратура Elcaset была близка к катушечным магнитофонам, значительно превосходя компакт-кассету, но формат оказался коммерчески неуспешным и к 1980 году производство магнитофонов и кассет, едва начавшись, было свёрнуто. Уже изготовленные магнитофоны и кассеты были целиком проданы в Финляндию, и в настоящее время Финляндия имеет самый большой в мире парк аппаратуры Elcaset.

Популярнейшим видом кассетных магнитофонов стали магнитолы — комбинация магнитофона и радиоприемника с возможностью питания от батарей. Они производились во всевозможных форматах: от карманных на микрокассете до крупногабаритных и мощных стереосистем («бумбоксов» и «геттобластеров»). Первую кассетную магнитолу выпустила фирма Philips в 1966 г.

В СССР и странах СНГ было принято в разговорной речи обозначать кассетный магнитофон словом «кассетник». В свою очередь катушечный магнитофон назывался словом «катушечник» или «бобинник» (от слова «бобина» — катушка).

Как правило, среди кассетных дек лучшими считаются флагманские модели Nakamichi (1000ZXL, ZX9, CR7, Dragon), Pioneer (model 1200, CT-A9X), Alpine / Alpage, Akai (GX-F91, GX-R99) и менее распространённые Tandberg (model 3014) и TEAC (6000, 7000), достигшие своего технологического потолка в 1980—1985 гг., а также верхние модели массовых брендов второй половины 1980-х: Sony (TC-K950ES), Aiwa (XK-S9000, XK-009), JVC, Harman/Kardon, Marantz, TEAC (9000, 10000), Technics.

В конце 1960-х — начале 1970-х годов выпускались комбинированные катушечно-кассетные магнитофоны: венгерский BRG M11 Qualiton[11] и японский Sony TC-330[12].

Портативные магнитофоны[править | править исходный текст]

Среди портативных кассетных магнитофонов как для журналистики, так и для записи концертов и прочего можно отметить модели Sony и Marantz. Широко используется также портативная Sony TC-D6C (WM-D6C Pro) обладающая малыми габаритами. Модель Marantz PMD-430 дешевле, имеет сквозной тракт (три головки)

Репортерский магнитофон Marantz PMD-430/CP-430 Pro (1988)

Портативные катушечные магнитофоны были весьма популярны во всём мире как для выездной записи музыки, так и для звукового сопровождения фильмов (в этом случае обычно требуется специальная дорожка синхронизации). Наиболее известные производители: Nagra-Kudelski, Stellavox, UHERСССР производился упрощённый аналог модели UHER 4000 под названием «Репортёр»[источник не указан 1167 дней]).

Карт-машины (автоинформаторы)[править | править исходный текст]

Картриджные системы были разработаны в конце 50-х годов для воспроизведения музыки в автомобилях, но к концу 70-х годов были полностью вытеснены кассетными магнитофонами, и впоследствии применялись в основном в радиовещании.

Большое распространение получили в общественном транспорте (метро, трамвай, троллейбус) для объявления названий остановок и другой информации. Машинисту (водителю) достаточно нажать на кнопку пуска информатора, и он после проговорки фразы сам выключится.

Студийные магнитофоны[править | править исходный текст]

Студийные магнитофоны подразделяются на четыре типа в зависимости от подачи плёнки: на картриджах, на видеокассетах (для записи только звука, ADAT), на компакт-кассетах и на открытых катушках. Широкой известностью среди профессионалов пользовались бобинные многоканальные магнитофоны (и магнитографы) фирмы TEAC (Япония).

Цифровые магнитофоны[править | править исходный текст]

Естественным развитием технологии звукозаписи на магнитную ленту явилось применение цифрового метода записи. Магнитофоны, работающие с цифровыми записями обозначаются аббревиатурой DAT (Digital Audio Tape) или DASH (Digital Audio Stationary Head). На стадии лабораторных прототипов существовало две разновидности DAT-магнитофонов — S-DAT с параллельной многодорожечной записью неподвижной головкой, и R-DAT, имеющий систему записи, аналогичную используемой в видеотехнике — запись блоком головок, размещённых на вращающемся барабане (БВГ). Ввиду явных преимуществ по скорости доступа, ёмкости и пропускной способности, основной стала технология R-DAT.

DAT-магнитофонами ведётся запись на ленту оцифрованного аудиосигнала (стандартом предусмотрена запись двух каналов звука) с различной частотой дискретизации (стандартом в настоящее время считается наличие частот 32, 44,1 и 48 кГц). На частоте дискретизации 44.1 кГц с разрядностью 16 бит делаются студийные мастер-записи для подготовки Audio CD. Формат записи обычно машинно-специфичен и зависит от функционального потенциала устройства (некоторые модели имеют возможность автоматической разметки записей, быстрого поиска и несложного линейного монтажа на одной ленте).

Изначально формат R-DAT был адресован бытовым потребителям, как замена кассетным магнитофонам. Однако, высокие показатели качества аудиосигнала быстро проложили им путь в сферу профессиональной звукозаписи. Этому способствовала и относительная дешевизна нового формата по сравнению с аналоговыми мастер-магнитофонами. Ввиду малой совместимости технологий записи DAT-магнитофоны применяются в основном при профессиональной студийной звукозаписи. Корпуса устройств часто имеют посадочные места для установки в стандартные студийные аппаратурные рековые стойки 19 дюймов. При этом топовые модели часто оснащаются дополнительными функциями (например, наложение при записи нестандартной временно́й разметки от внешнего генератора в модели TASCAM DA-60 Mark II). Кроме того, бытовая акустика обычно бывает не в состоянии обеспечить характеристики, необходимые для качественного воспроизведения сигнала с DAT-лент. При профессиональной записи (бутлеге) концертных программ используются также портативные модели DAT-магнитофонов (TASCAM DA-P1). Однако с появлением формата цифровой передачи данных S/PDIF, аппаратных интерфейсов Coaxial S/PDIF и TOS-link DAT-магнитофоны смогли занять свою (хотя и очень ограниченную) нишу на рынке бытовой звукозаписывающей аппаратуры. В настоящее время DAT-магнитофоны постепенно выходят из употребления в сфере звукозаписи ввиду недостаточной механической надежности и сохранности записей.

DASH-магнитофоны изначально разрабатывались исключительно для профессионального рынка. Это разработка фирмы «Sony». Активное участие в проекте принимала фирма «Studer». DASH-магнитофоны были призваны заменить собой аналоговые магнитофоны в радиовещаниии звукозаписи. Однако, традиции в этих сферах сильны и фирмам пришлось изрядно поработать, чтобы эксплуатационные параметры цифрового магнитофона могли конкурировать с привычными аналоговыми моделями (возможность воспроизведения с любой скоростью в любом направлении, маханическое разрезание и склейка ленты («кровный» монтаж), работа в обычных климатических условиях без применения специальных мер по обеспыливанию и кондиционированию студий).

Стандарт DASH предусматривает запись на обычную магнитную ленту в бобинах. Этот формат многодорожечной записи позволяет записывать от 1 до 48 аудиодорожек одновременно.

Несмотря на развитие компьютерных технологий записи звука, DASH-магнитофоны по сей день используются в крупных студиях звукозаписи, поскольку их электроакустические и эксплуатационные характеристики соответствуют самым высоким требованиям.

Магнитофон в СССР[править | править исходный текст]

История[править | править исходный текст]

«Комета МГ-201М» — популярный в СССР катушечный магнитофон 1960-х годов.
«Десна» (1969), первый советский серийный кассетный магнитофон, клон первого магнитофона под компакт-кассету — Philips EL3300

Опыты с магнитной записью велись с начала 1930-х гг. в Научно-исследовательском институте Всесоюзного радиокомитета и в других организациях. Первый серийный магнитофон — СМ-45 конструкции Н. Рабиновича — появился в 1942 г., он работал с лентой шириной 6,5 мм. В 1944 в радиовещательные центры страны стали поступать магнитофоны МАГ-1 и МАГ-2[13], разработанные под руководством И. Е. Горона, А. А. Вроблевского и В. И. Пархоменко (их выпустили около 70 штук), а вскоре и усовершенствованные МАГ-3 и МАГ-4.

В 1945 г. при Радиокомитете был создан ВНИИЗ — Всесоюзный научно-исследовательский институт звукозаписи (сейчас ВНИИ телевидения и радиовещания), сформирована промышленная база для выпуска магнитофонов серии МЭЗ (для радиовещания) и РМС-16 (для студий звукозаписи). МЭЗы производил Московский экспериментальный завод Министерства культуры СССР.

В 1949 г. в Киеве начался выпуск первого в СССР бытового магнитофона «Днепр». К середине 1950-х годов аппараты магнитной записи для потребительского рынка выпускали уже ряд заводов в Москве («Яуза», «Астра»), Киеве («Днепр») и Вильнюсе («Эльфа»). В 1954 г. начался выпуск магнитной ленты на химическом заводе в Шостке Сумской области.[14]

В 1957 г. вступил в силу государственный стандарт ГОСТ 8088-56 «Магнитофоны. Основные параметры» — первый, регламентирующий параметры магнитофонов на ленте шириной 6,35 мм.[15]

Магнитофон и общество[править | править исходный текст]

В СССР доступные бытовые магнитофоны распространились примерно со второй половины 1950-х — начала 1960-х годов. В это время возникло особое социальное явление — магнитофонная культура или «магнитиздат». Легкость копирования магнитных записей позволила почти неограниченно распространять произведения, не одобрявшиеся официальной идеологией, но популярные в народе: песни бардов и первых полуподпольных рок-групп, западную популярную музыку, неофициальные выступления писателей-сатириков, лекции по уфологии, передачи «вражеских голосов» и т. п.[16] Магнитофоны быстро вытеснили с рынка кустарную грамзапись — грампластинки, записанные на использованной рентгенопленке («музыка на ребрах»).

Магнитофон размерами 260×170×120 мм, построенный в начале 1970-х московским школьником А. Бирюковым

Любители технического творчества в СССР активно конструировали и строили магнитофоны самостоятельно. Стимулом к этому был сначала дефицит бытовых магнитофонов вообще, а позже — желание создать аппарат, в чем-то превосходящий фабричные. На всех послевоенных всесоюзных выставках творчества радиолюбителей демонстрировались такие самоделки, притом изготовленные на достаточно высоком уровне. Случалось, любители сами изготавливали для своих конструкций такие сложные узлы, как электродвигатели, магнитные головки и даже кассеты[17][18]. Широко публиковались описания самодельных магнитофонов самой разной степени сложности и пособия по самостоятельному их конструированию.[19][20][21][22][23][24]

Магнитофон в искусстве[править | править исходный текст]

Wikiquote-logo.svg
В Викицитатнике есть страница по теме
Магнитофон
  • В фильме «Бриллиантовая рука» (1968 г.), в эпизоде в гостинице, знаменитое танго «Помоги мне» звучит с лампового магнитофона «Яуза-5».
  • В фильме «Иван Васильевич меняет профессию» (1973 г.) Милославский крадёт у Шпака магнитофон «National» — один из первых портативных магнитофонов с реверсом (не нужно переворачивать ленту) и Philips N2204[25] — один из ранних кассетных магнитофонов.
  • В фильме «Служебный роман» Новосельцев с восхищением разглядывает в машине Самохвалова кассетный стереопроигрыватель Philips N2607, как один из символов успеха и благосостояния[26].
  • В фильме «Ключ без права передачи» основной конфликт сюжета разворачивается вокруг магнитозаписи, сделанной на посиделках одноклассников.
  • В фильме «Джентльмены удачи» уголовник Косой так представляет себе «красивую жизнь» после удачного дела: «Автомашину куплю с магнитофоном, пошью костюм с отливом, и — в Ялту!»
  • В телефильме «Семнадцать мгновений весны» (действие происходит в 1945 году) службы гестапо и СД широко пользуются стационарными и портативными магнитофонами, на этом построены некоторые важные моменты сюжета.
  • В фильме «Доживём до понедельника» в разговоре девятиклассников: «Пойдем ко мне, я магнитофончик кончаю, поможешь монтировать».

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Дисковый специальный магнитофон «МАГ-Д1» (П-181)
  2. http://www.tonband.net/mein_royal.php Christophs Tonband-Seiten. Uher Royal de luxe
  3. Катушечный магнитофон «Дайна» (Эльфа-29)
  4. http://rw6ase.narod.ru/000/mg/elfa201dik.html Катушечный магнитофон «Эльфа-диктор»
  5. Диктофон «Дон»
  6. Das SABAMOBIL, …das kein SABAMOBIL ist!
  7. Пахомов Ю. Д. Зарубежные магнитофоны.//Массовая радиобиблиотека, вып. 393 — М.—Л.:Госэнергоиздат, 1961, с. 160—163
  8. Cassette recorder museum. About cassette-recorder
  9. Philips N2502, 1969, Philips N2401, 1970, Philips N2408, 1974
  10. hifi-love. golden age audio
  11. Qualiton M11
  12. Sony — TC-330 — редкий зверь в наших краях.
  13. Дроздов К. МАГ-2А.//«Радио», 1949, № 1, с. 43-47
  14. Пестриков В. Магнитная песня — лебединая песня?//IT news, 2005, № 23 (4), 24 (49)
  15. Лейтес Л. С. Развитие техники ТВ-вещания в России: Справочник. — М.: Останкино, 2012
  16. Сергей Курий. Как в СССР родилась магнитофонная культура?
  17. Мединский Л. Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока.//«Радио», 1972, № 3
  18. Смирнов Л. Кассетный магнитофон.//«Радио», 1972, № 10, 11
  19. Кушелев Ю. Н. Магнитофон-приставка. — М.-Л.:Госэнергоиздат, 1953
  20. Зюзин Ю., Петров Е. Портативный магнитофон на транзисторах.//«Радио», 1963, № 5-7
  21. Зюзин Ю., Петров Е. Магнитофон-игрушка.//«Радио», 1966, № 5—7
  22. Африн Л. Волшебник-«маг»//«Моделист-конструктор», 1969, № 2-3
  23. Алексеев Ю. А. и др. Как сконструировать магнитофон. — М.:«Энергия», 1970
  24. Колосов В. В. Современный любительский магнитофон. — М.:"Энергия", 1974
  25. Чабаи Д. Кассетные магнитофоны. — М.: Связь, 1978. — с. 62.
  26. Чабаи Д. Кассетные магнитофоны. — М.: Связь, 1978. — с. 51.

Литература[править | править исходный текст]

  • Бродкин В. М. Механизмы магнитофонов.//Массовая радиобиблиотека, вып. 938 — М.:Энергия, 1977
  • Гладышев Г. И. Магнитофоны. Справочник. — Киев: Наукова думка, 1969
  • Золотухин И. П. Цифровые звуковые магнитофоны. — Томск : Радио и связь, 1990
  • Козырев В. А., Фабрик М. А. Конструирование любительских магнитофонов. Изд. 4-е. — М.:Изд. ДОСААФ, 1974
  • Козюренко Ю. И. Запись и перезапись магнитных фонограмм.//Массовая радиобиблиотека, вып. 1015 — М.:Энергия, 1980
  • Колищук В. Т., Травников Е. Н. Конструирование и расчет магнитофонов. — Киев: Техника, 1965
  • Корольков В. Г. Магнитная запись звука.//Массовая радиобиблиотека, вып. 39 — М.:Госэнергоиздат, 1949
  • Котов Е. П. Ленты и диски в устройствах магнитной записи. — М. : Радио и связь, 1986
  • Кудрин И. Г. Устройства шумоподавления в звукозаписи.//Массовая радиобиблиотека, вып. 927 — М.:Энергия, 1977
  • Пахомов Ю. Д. Зарубежные магнитофоны.//Массовая радиобиблиотека, вып. 393 — М.—Л.:Госэнергоиздат, 1961
  • Пахомов Ю. Д. Специализированные магнитофоны.//Массовая радиобиблиотека, вып. 774 — М.:Энергия, 1972
  • Чабаи Д. Кассетные магнитофоны. — М.:Связь, 1977

Ссылки[править | править исходный текст]