磁带/磁片的电子系统和磁头

3.磁带/磁片的电子系统和磁头

1）三磁头和两磁头录音机

专业的磁带和磁片录音机至少采用三磁头，分别用于抹音、录音和还音。这样在录制的同时，专业人员就可以确定是否已经被录上音、录音的效果是不是高质量的。各种监听模式的不同名称列在了表6.8中。这种叫作三磁头设计（three-head design）的录音机，可以在输入的源信号和作监听用的带后信号之间切换。在视频领域中，能即录即放的还音磁头叫作监听磁头（confidence head），这个过程叫作监听录音（confidence head recording）。

较简单的录音机只有两个磁头，一个抹音磁头和一个录还音磁头。一般地用在卡式录音机当中，这样的机器当然会带来问题：不能监听刚录下的声音。因此，专业人员无法现场确定录得好不好。

但三磁头设计也不是完全没有问题的。听磁带上的还音使混音师在听觉上稍滞后于实际声音，这样在混音时可能会发生时间上的错误。还有，在听滞后的声音时很难开口说话。这样就有了使录音员在听还音时不能说话的缺点。为了解决这个问题，很多用户采用了还音已录下声音的开始部分的方法，来保正录音的准确性。然后，监听拍板之后的声音，确保录音与现场同步，一般采用前述的还音磁头进行监听。

2）还音均衡

直接模拟磁带录音的频率响应不是自动达到平直的。必须通过其它的手段做到这一点。

这是由于用传统还音磁头“读取”磁带或磁片上的磁通量的过程是有区别的。也就是说，磁头是对磁场强度变化的响应，而不是对磁场绝对值的响应。换句话说，如果磁带停住不转了，磁头就根本没有信号输出。如果正弦波的录音被加速了，那么，频率和输出电平都会增加。这表明了频率响应与生俱来的不平直性。磁头的输出电平随着频率以6dB/倍频程的速率增加，直到达到某个特定的高频极限，这个极限对于每种磁带类型、磁头和带速都是不相同的。

为了克服这种媒介本身频率响应的不平直性，录音机或还音车（dubber）[6]中的还音前置放大器的频响也是不平直的。前置放大器有一个与磁头系统互补的频率响应，从而可以形成一个总体上的平直的频率响应。还音的频响均衡必须被标准化的原因是：标准化后，机器将能够播放任何符合某一标准的磁带，而无需为这种磁带另做特殊的频响调整。

可惜的是，实现这个目标的具体技术首先是在欧洲被研制出来的，而不是在美国。因此，国际上的磁带流通不一定能符合当地的还音均衡（playback equalization）标准。当一组声音工作人员用欧洲标准的设备、而另一组用美国标准的设备干活时，显然会导致国际间交流的节目的混乱。还有可能搞不清楚是哪儿生产的，采用了哪个标准。因为Borneo（婆罗洲，一半属马来西亚，一半属印度尼西亚）的工作人员有可能使用其中的任何一种标准。

美国标准叫作NAB均衡标准（NAB equalization）（National Association of Broadcasters；全美广播工作者协会，是他们首先把频响均衡标准化）；欧洲标准叫CCIR均衡（CCIR equalization）（Consultative Committee for International Radio，国际无线电咨询委员会）。谁也不能忽视这个差别：低频有6dB，高频在不同方向是3dB，这是一个相当大的量。因此要求很明确：你必须知道录音机设成了哪一种标准，这样才能正确使用这种标准做出来的磁带进行还音。

在盒式磁带录音中，也有两种还音均衡响应曲线：120μs（微秒）和70μs。较高的数字用在需要较大损耗补偿的那类级别的磁带上。较便宜的IEC（国际电工委员会）I型磁带采用120μs的还音均衡，较好的Ⅱ型和Ⅳ型磁带采用70μs的还音均衡。如果用70μs响应的录音机播放在120μs响应的录音机上录制的磁带，则会产生频率响应误差。

幸运的是，磁片录音还音均衡在若干年前已经在国际范围内标准化了。因此，国际间的磁片节目的交流比以前容易得多。具有讽刺意味的是，与1/4英寸磁带一样存在均衡响应匹配问题的2英寸24轨磁带，在节目交流中用得比磁片录音还多得多。

3）超音频偏磁

在磁带录音出现以后，我们早先说德国人的一个“发现”使高质量的录音成为可能。这个并不是“发明”的发现，源自于一个研究室。在那里，一个研究人员研究磁带录音机，另一个在隔壁屋子里研究高频无线电广播。他们发现只要隔壁的无线电发射器一打开，磁带上的录音质量都更好了！对这个现象的深入研究，促成了全世界范围内超音频偏磁（ultrasonic bias）在直接模拟磁带录音中的应用。

磁带录音依赖于氧化物储存磁场的能力，并且这种能力在录放之中不会发生变化。假若很小的磁力就能使储存的磁场发生变化，甚至于地磁场也能对录音产生影响，那么磁带录音就没有实用价值了。因此，外来的很少量的磁场不会对形成磁场的磁畴（domain）微粒的状态产生影响。当外部磁场提高时，一部分磁畴的磁性会改变（南、北极颠倒），在这种媒介上就会被录上某种东西。当这个过程在越来越强的磁场中继续时，越来越多的磁畴改变了状态，直到所有磁性物质达到了相同的结构状态（例如，所有北极朝同个方向）。这个状态叫作磁饱和（saturation）。这时，即使氧化物暴露在更强的磁场中，也不能产生更高级别的“排序”，所有的磁畴都指向同个方向。

在没有偏磁时，因为低频信号的丢失，在磁带上录制下来的声音听起来完全不像是原来的声音，只有演员大声说话减少低频成分时才有点正常。加上比正常声音电平高10倍以上的强超音频正弦波，使得音频信号到达原先没有录音的区域，这也是偏磁名称的由来。我们说，偏磁使这种媒介“线性化”了。因为，没有偏磁便会导致巨大的失真。

需要进行偏磁的量取决于氧化物、速度和录音磁头的间隙[7]。偏磁量会影响很多参数：灵敏度（电平），频率响应及失真。磁带录音机生产厂商通常会详细说明，如何用磁带把录音机调到最佳效果的方法。

偏磁对于录音带的意义就像胶片的曝光速度对于影片拍摄的意义一样：为了获得正确的曝光，我们必须认真的计算。这个因素说明磁带并不像大多数消费者所想的那样易于交流。专业人员在某台录音机上只使用一种类型的磁带，在使用另一种类型的磁带时必须进行偏磁及其它调整。

在盒式磁带录音中，这个调整过程通过标志不同类型的数字形式予以提醒，Ⅰ、Ⅱ还有Ⅳ（没有采用Ⅲ）。传统的I型磁带（Type I tape）采用“常规”级别的偏磁和前面提到的120μs的还音均衡；而Ⅱ型磁带（Type Ⅱ）采用“高频”偏磁，Ⅳ型磁带（Type Ⅳ）采用更高级别的偏磁，还音均衡都是70μs。采用这种系统的初衷是通过分类的方法使磁带和录音机的设置更匹配。可惜的是，各种类型磁带之间的差别太大了，尤其在Ⅰ型和Ⅱ型带之间。因此，只能根据磁带类型对录音机进行粗步的调整（随着技术的发展，最近，录音机已能够根据磁带壳背面的小孔来分辨磁带的类型了。就像近些年引进的35mm胶片盒的编码来告诉照相机的胶片速度那样）。但仅有粗调已经比开盘式磁带好的多了。在这种录音机上，基本上不能做参数的设定（参见表6.9）。对于重要的原始录音，磁带用户应该采用跟他们使用的机器最匹配的磁带（列出的最高级别的磁带）。

4）录音均衡

一旦对所采用的标准来说，还音均衡已经调平直了，偏磁也已经调成符合特定格式和特定磁带的要求了，现在剩下要调整的主要参数就是录音均衡（record equalization）了。录音均衡是比较随意的：只要使响应平直，任何调整方式都可以。通常，录音均衡用来弥补录音中的损耗，而不是还音中的损耗。在这点上，根据格式的不同存在相当大的差别。例如，35mm磁片通常很少使用录音均衡，而盒式磁带为补偿损耗采用了高达20dB的高频增强。

与偏磁相关的录音均衡，是从听觉上区别高速模拟磁带和低速模拟磁带的主要因素。低速磁带所需的高频增强降低了高频的峰值余量。盒式磁带的走带装置和35mm电影传输装置在低频时，可能有相似的频率响应，但35mm高速磁片能够处理更多的高频信号而不会过载。这样，以正常电平记录的铙和钹的撞击声，在这两种媒介中听起来可能截然不同：磁片上可能听起来很干净而在盒式磁带上就失真了。

5）消磁（抹音）

有意地给磁带或磁片消磁（erasure）一般有两种情况：机器上的消磁磁头，一般是在录音之前进行；整体消磁器，也叫消磁器（demagnetizer或degausser）。磁带录音机实际上一直使用没有音频信号的偏磁信号来消磁。这样，在磁区内形成了完全随机的状态，与磁场饱和的状态正相反。在没有任何信号的情况下，正是这些随机的磁区，通过放音磁头的还音，形成了磁带的“嘶嘶”声，就像胶片画面上的颗粒一样。

通过整体消磁器，无需录音机我们就可以把整盒磁带消磁。其实这是一个能产生强磁场的磁力线装置，反复翻转磁带和磁片上的磁场，通过在强磁场中翻转磁带做整体消磁。然后，慢慢地让磁带通过磁场，这样就完成了消磁工作。另一方面，当磁带还在消磁器中时，如果切断电源，强磁场也随之消失，或者是磁带快速经过磁场，就会产生频闪效应（spoking）。频闪效应是一种周期性的噪声，卷轴旋转一周发生一次。产生频闪的原因是靠近这个装置一边的磁畴有个优先的排列方向所产生的。在频闪效应产生之后，想用录音机上的抹音磁头消除这种效应是比较困难的，其结果可能导致不断变化的“嘶嘶”声，其电平随着卷轴的旋转而上下波动。在高速还音中尤其突出，会产生一种明显的“呼呼”声。