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.