Магнитные ленты и кассеты

Магнитные ленты состоят из основы и нанесенного на нее рабочего слоя. Материалом основы служит полиэтилентерефталат (лавсан). В качестве рабочего слоя используются гамма-оксид железа, диоксид железа с добавками кобальта, диоксид хрома с добавками сурьмы и теллура.

Уровень шумов магнитной ленты с диоксидом хрома значительно ниже уровня шумов ленты с окисью железа. Она более чувствительна и имеет увеличенную отдачу на низких и особенно на высоких звуковых частотах. Вместе с тем такая лента требует увеличения тока подмагничивания почти в 1,5 раза.

Порошок в смеси с нитролаком наносится на основу методом полива. Для уменьшения абразивности и улучшения качественных показателей ленту каландрируют (пропускают между гладко отшлифованными стальными валами – каландрами) и полируют.

Ленты выпускают шириной 6,25 мм для катушечных магнитофонов и 3,81 мм для кассетных магнитофонов. Первая имеет толщину 34 или 27 мкм, вторая – 18 мкм.

Лента для катушечных магнитофонов наматывается на пластмассовые катушки. Катушки бывают трех размеров, каждому из которых присвоен номер, соответствующий наружному диаметру катушки (в см.): 13, 15 и 18. Их емкость составляет соответственно 270, 375 и 525 м (для ленты толщиной 34 мкм) или 375. 525 и 750 м (для ленты толщиной 27 мкм).

Унифицированная отечественная магнитофонная кассета типа МК представляет собой плоскую коробку прямоугольной формы из пластмассы размером 100×64×12 мм, внутри которой расположены два пластмассовых сердечника с намотанной на них лентой. Время звучания кассеты емкостью 90 м – 60 мин, 135 м – 90 мин и 180 м – 120 мин. В соответствии со временем звучания кассеты обозначают в нашей стране (ГОСТ 20492-87): МК-60, МК-90 и МК-120; зарубежные С-60, С-90, С-120.

В последнее время некоторые фирмы разработали кассеты, рассчитанные на звучание в течение 74 минут. Это предельное время звучания компакт-дисков, так что их удобно переписывать именно на такие кассеты.

Ленты для кассетных магнитофонов согласно классификации Международного Электротехнического Комитета (МЭК) подразделяют на 4 типа в зависимости от требуемых значений высокочастотного подмагничивания. Чем выше номер типа ленты, тем выше уровень подмагничивания, тем качественнее запись, тем выше стоимость кассеты.

На ленте типа I в качестве магнитного носителя наносится слой феррооксида (Fe). Эта лента пригодна для всех магнитофонов, дает записи умеренного качества с повышенным уровнем шума (шипения в паузах).Достоинством лент этого типа является полная совместимость с магнитофонами любого класса и ровная амплитудно-частотная характеристика.

Лента типа II с хромоксидом (Cr) дает заметное повышение качества звучания. Лента в этой кассете имеет двухслойное покрытие: нижний слой состоит из сравнительно крупных частиц, наиболее подходящих для записи низких частот (до 20 Гц), а верхний - из мелких частиц для записи верхних частот (20 кГц) звукового диапазона. Однако, эта лента может использоваться в магнитофонах, где есть ручной или автоматический переключатель типа ленты или величины тока подмагничивания. Еще одно преимущество этого типа ленты заключается в абсолютно гладкой поверхности: абразивный износ магнитных головок не проявляется даже после 1000 часов работы.

Лента типа III имеет два магнитных слоя на основе феррооксида и хромоксида (FeCr), отличается более высоким качеством, но распространена довольно редко. Используется также в магнитофонах с регулятором тока подмагничивания.

Лента типа IV напыляется сверхтонким порошком чистого железа (Metal). Отличается максимально широким динамическим диапазоном во всей полосе звуковых частот и минимальными искажениями, позволяет получать записи отличного качества, сопоставимого с качеством компакт-дисков. Однако все эти достоинства можно реализовать только на дорогой и совершенной аппаратуре. Проблема состоит в том, что такие ленты требуют большого тока подмагничивания, который могут создать лишь специальные дорогостоящие магнитные головки. Если в магнитофоне такие головки отсутствуют, то качество записи на ленте типа IV может быть значительно хуже, чем на дешевой кассете с лентой типа I. Это обусловливает их весьма ограниченное применение.

Фирмы, производящие аудиокассеты, непрерывно совершенствуют их.

Фирма Fuji, создавшая кассеты типа II, в последнее время значительно улучшила свойства магнитного материала – феррооксида, используя для этого кобальтовое покрытие (материал Super-DC).

Фирма Sony создала уникальные кассеты для профессионального применения с пятислойным магнитным покрытием и сверхпрочным, не подверженным вибрациям, керамическим корпусом.

Высокую репутацию заслужили аудиокассеты таких фирм, как MAXELL, TDK, BASF, DENON, PHILIPS и др. Современные кассеты выпускаются в прочных пластмассовых и керамических корпусах, имеют бесшумный механизм протяжки, антирезонансные и антифрикционные прокладки. Это привело к тому, что не только протяжка ленты в режиме записи, но и быстрая перемотка происходит бесшумно.

В соответствии с действующим стандартом ленты для катушечных магнитофонов обозначаются буквами и числами. Например, Б-3716: буква Б означает, что это лента шириной 6,30 мм предназначена для бытовой записи на катушечных магнитофонах; число 37 указывает номинальную толщину ленты в микрометрах, а 16 - номер разработки.

Для лент шириной 3,81 мм после буквы Б оказывается тип ленты согласно МЭК. Например, Б1 1817 – лента бытовая типа МЭК 1, шириной 3,81 мм, номинальной толщиной 18 мкм, 17 разработка.

Качество магнитных лент оценивается рядом физико-механических параметров: прочностью на разрыв, относительным удлинением, после снятия нагрузки, сабельностью, абразивностью, теплостойкостью, влагостойкостью.

Сабельность - это величина наибольшего провисания (в мм) нормально натянутой в магнитофоне ленты.

Абразивность. Частички магнитных порошков лент обладают высокой механической твердостью, что обусловливает их определенное абразивное (истирающее) действие на магнитные головки. Это приводит к расширению рабочего зазора и ухудшению передачи высоких частот.

Качество записи и воспроизведения в значительной сте­пени определяется характеристиками магнитной ленты. Основные из них: относительная чувствительность, нелиней­ные искажения, отношение сигнал/шум,

Чувствительность ленты характеризуется степенью ее намагниченности, которая определяется как отношение величины остаточного магнитного потока к низкочастотному полю головки, создаваемому током записи. Другими словами, чем выше чувствительность ленты, тем меньшим коэффициентом усиления может обладать усилитель записи.

Относительная чувствительность ленты выражается отношением уровня сигнала ( в дБ) на данной магнитной ленте по сравнению с образцовой, которая измеряется на частотах 315 Гц и 10 кГц. Образцовые (типовые) ленты - это наиболее оптимальные по свойствам партии магнитных лент, выпускаемые ведущими фирмами-изготовителями.

При воспроизведении иногда может прослушиваться, так называемое, плавание уровня звука, что указывает на неравномерность чувствительности ленты Неравномерность чувствительности определяется как неравномерностью толщины рабочего слоя ленты, так и неравномерностью концентрации в нем порошка

Нелинейные (гармонические) искажения, вносимые магнитной лентой, являются основной частью суммарных нелинейных искажений, возникающих в канале магнитной записи. Определяются они нечетными гармониками, причем основную роль играет третья гармоника. Нелинейные искажения зависят от магнитных свойств рабочего слоя ленты: они тем меньше, чем больше остаточная намагниченность.

Коэффициент третьей гармоники выражается процентным отношением уровня третьей гармоники к сигналу номинального уровня. Современные ленты имеют коэффициент гармоник в пределах 0,4-2,2 %.

Одним из недостатков магнитной записи является свойство копирэффекта. Сигналы, записанные с большим уровнем, в рулоне ленты могут "отпечатываться" с одного слоя на другой слой и будут слышны в виде эха во время прослушивания. Этот эффект зависит от магнитных свойств ленты, её общей толщины и толщины рабочего слоя. От магнитных свойств ленты зависит качество стирания. При повторном использовании ленты старая запись должна быть ослаблена не менее, чем на 70 дБ.

В начале и конце к катушечной ленте обычно приклеивается специальная цветная лента длиной не менее 1 м, называемая ракордной. Лента для ракорда изготовляется из того же материала, что и основа ленты, но толще и прочнее. Поверхность ракордной ленты матовая, что позволяет делать на ней необходимые записи. К началу магнитной ленты приклеивают ракорд белого цвета, к концу – красного. Очень вредно для ленты продолжительное воздействие температуры свыше +30 °C и прямых солнечных лучей, так как ее основа высыхает, делается хрупкой и рвется. При высокой температуре на фонограммах возникает копирэффект.

Ленту следует хранить в пластмассовых кассетных или картонных коробках в вертикальном положении в сухом помещении с температурой от +10 до +20 °C и относительной влажностью 60 %. Ленту с записью нужно оберегать от воздействия сильных магнитных полей. Нельзя класть ее на автотрансформаторы и стабилизаторы, акустические системы, порождающие сильные магнитные поля.