(一)磁性录音技术的产生及发展
磁性录音技术最早产生于2025年,丹麦科学家波尔森成功实现了磁性录音。磁性录音过程为:他让一条细钢丝通过一只录音磁头,该录音磁头由于受到话筒中被放大了的电信号的影响而发生了永久的磁场变化,磁场变化使钢丝感应而产生永久性的磁力结构变化,记录下了声音。放音过程为:这条记录了声音的钢丝通过另一个相似的还音磁头时,磁力结构的变化在磁头处被转换为强弱不同的电信号,经放大后由耳机或扬声器将其还原为可以听到的声音。这一技术在20世纪30年代到40年代被广泛运用于无线电广播及各种录音。
2025年,在法国,有人发现可将磁粉涂在纸袋或塑料带上作为录音材料。2025年,德国人弗洛伊马设计出纸带涂磁粉的录音机。从此,磁带作为声音存储媒体进入历史舞台,磁性录音技术开始广泛应用和普及。
总的来说,磁带录音利用的是电磁原理。磁带录音设备将待记录的声音转变成电信号,使记录载体发生选择性磁化来保存信息;之后再利用磁生电,磁带播放设备将记录载体上的磁信号转变为电信号播放出来。
磁带录音具有记录声音频率范围宽、记录声音动态范围大、失真度小、记录密度高、可多次重现、可抹去重录等优点,但是由于磁带的构造,对保存环境的要求高,用磁带作为声音档案的载体时注意保存环境和转录,以更好地保存声音档案。
(二)录音磁带的构造
录音磁带是由磁性层、带基、背面层、黏合剂、助剂和溶剂组成。
1.磁性层
磁性层是磁带记录和存储声音信息的主体部分。磁性层的质量决定了磁带质量的好坏。磁性层的主要成分为铁磁性物质,即磁粉。磁粉应当有很高的饱和磁感应强度,其矫顽力适中,磁粉颗粒均匀,性能稳定。(矫顽力表示了磁带保留剩磁的能力。矫顽力越大则磁带保留剩磁的能力越强,可记录的信号频率及分辨率越高。但是,当矫顽力太大时,要求消去其剩磁所需的磁场相应增大,容易造成消磁不清。)磁粉在磁性层中的重量百分比约为70%。一般来说,磁粉颗粒细小均匀,磁性层表面平滑,耐磨性能好,是保证磁带质量的关键。
2.带基
带基是磁性层的支撑体。带基的质量决定了磁带的机械性能。作为磁带带基的主要材料有聚氯乙烯、醋酸纤维素和聚酯(涤纶)薄膜,其中,以聚酯薄膜的性能最好。带基的质量要求为:
(1)机械强度好,能够经受经常性常规操作;
(2)带基的平面性要好,应当无细纹和裂纹,厚薄均匀,不易保存静电荷,且不易黏附灰尘与杂质,以更好地保存记录且减少磁带对磁头的磨损;
(3)带基材料的耐热性和耐湿性要好,不容易相互粘粘,长期保存无明显变化,以长久地保存声音信息;
(4)出于安全考虑,带基材料应无毒且不易燃。
3.背面层
背面层可以增加磁带的耐磨力,防止跳带,减少静电感应,改善磁带信号的互相感应,保持磁带的清洁度,保证走带的稳定性。作为背面层的主要材料有苯胺红、炭黑等。相对来说,炭黑材料的导电性能更好,产生静电的可能性更小。
4.黏合剂、助剂和溶剂
黏合剂、助剂和溶剂是磁性层的辅助材料。黏合剂、助剂和溶剂加上磁粉混合形成磁浆,涂布在带基上即可制成磁带。磁浆的质量好坏,是衡量磁带优劣的重要标志。(https://www.daowen.com)
其中,黏合剂的作用是将磁粉牢固粘在带基上,同时又是磁粉的保护体和分散体。它需要具有良好的成膜性、化学稳定性和一定的机械特性,才能和磁粉很好地混合并与带基牢固黏结,使磁性层表面光滑、柔韧、耐磨、抗热、抗湿、抗老化。黏合剂主要有两种类型:热塑性的氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物和热固性的聚氨酯胶。
助剂的作用是帮助磁粉分散,以提高磁性层的各种物理化学特性。助剂包括分散剂、润滑剂、增塑剂、固化剂和放静电剂等。
溶剂的作用是溶解黏合剂,湿润磁粉和带基,稀释磁浆。
(三)录音磁带的分类
1.按录音磁带的外形结构分
录音磁带按外形结构可分为3种:盘式磁带、卡式磁带和盒式磁带。
(1)盘式磁带,又称为开盘式录音带,是最早的录音磁带。盘式磁带只有一面涂有磁性层,磁性层在里层。磁带带宽6.25±0.05mm。录放音时,将卷在供带盘上的磁带拉出,经过磁头的缝隙、主导轴,再卷绕在另一边的收带盘上。盘式磁带放音质量好,一般作为母带或录音的原版带使用。大多数珍贵的信息也选用盘式磁带记录。
(2)卡式磁带,是头尾相接的循环磁带,仅有一个带盘,用于汽车内磁带放声或立体声放声卡式磁带的磁层面朝外,不利于磁带保护,不宜用于档案信息的记录和复制。
(3)盒式磁带,是目前应用最广泛的一种磁带。它是将磁带、供带盘、收带盘放在一个塑料盒内,将盒带放进录音机里播放,无需手装磁带。盒式磁带带基两面都有磁性层。盒式磁带分为普通盒式带(尺寸为102mm×64mm×12.5mm)、大盒式带(尺寸为152mm×106mm×18mm)、微型盒式带(尺寸为50mm×33mm×8mm)。常用的是普通盒式带。盒式磁带的规格如下表所示:
表3-1 盒式磁带规格
盒式磁带使用方便,有利于磁带体的保护,但对声音的长期保存没有盘式磁带稳定,放音效果也稍逊色,因此常常只能作为流通工作中的复制带而不能作为保存声音记录的母带。
一般来说,用于记录声音的母带最好选择盘式磁带。对于没有盘式录音机的单位,在选择盒式磁带作为原版磁带时应选择高保证盒式磁带,以较准确、真实地记录与重放声音。
2.按录音磁带磁性层的磁介质分
录音磁带根据磁性层的磁介质可分为4种:普通磁带、双涂层磁带、金属磁带和真空镀膜磁带。
(1)普通磁带。普通磁带的磁性层一般是由γ-Fe2O3等铁磁性物质组成。它的性能稳定,应用广泛。
(2)双涂层磁带。双涂层磁带一般指底层涂布稍厚的低矫顽力的磁性材料。双涂层磁带不仅可以涂双层,还可涂三层或是四层。其中,相对普遍的是Fe-Cr磁带,它的底层涂有γ-Fe2O3,表层涂有CrO2。
(3)金属磁带。金属磁带是由强磁金属铁、钴、镍等材料构成的纯金属粉末作为涂层的。金属磁带具有较高的矫顽力和很高的剩磁,且涂层薄,输出大,失真小,高频特性好,不易饱和,适于作高密度记录但一般录音机不能重放。带盒上标有Metal和MPT字样。
(4)真空镀膜磁带。真空镀膜的磁性材料也是铁、钴、镍等金属材料。采用真空蒸镀法,将金属结晶到带基上。真空镀膜磁带的特点是记录密度高、磁层薄。
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