基本介紹
- 中文名：錄音磁帶
- 外文名：audio tape
- 簡稱：磁帶
由來,構造,技術特性,工作原理,分類,使用,保管,
由來
人類開始構想並研製錄音磁帶可追溯到1888年。當時，美國工程師奧伯林·史密斯就建議用含有鋼粉的纖維絲帶記錄和回放聲音，但因效果不佳而暫停。12年後。丹麥物理學家瓦爾德馬·波爾林用鋼絲進行了同樣的嘗試，結果仍不理想而告吹。鐵粉塗覆的紙帶進行了試驗，但因紙帶脆弱，易拉斷，而用鋼帶又不易拼接。結果也未能獲得成功。
1888年，美國科學家史密斯首先提出了磁性錄音的構想和理論。10年之後，丹麥電話技師浦爾發明了人類歷史上第一架錄音機。1932年，德國的一家化學公司致力於磁帶的改良工作。公司把四氧化三鐵的黑色磁性粉末和黏合劑混合在一起，塗在紙帶上，使音質有了很大的提高。第二年，他們又採用伽瑪——三氧化二鐵粉末進行試驗。這就是今天通用磁帶的雛形。
1934年，世界上第一條錄音磁帶宣告問世。當時首批制出了5萬米磁帶，其速度為每秒1米，音響頻率為50一5000赫茲。
1963年。荷蘭菲利浦公司研製成功了世界上第一台盒式錄音機，同時生產了盒式磁帶。
構造
錄音磁帶由帶基和磁性層構成。帶基為磁性層的載體，其質量決定了磁帶的機械性能；要求它能承受較大的拉力而不伸長、變形或斷裂。帶基應足夠柔軟，其本身不帶磁性且不易產生靜電。目前，大部分錄音磁帶均採用醋酸纖維或聚酯樹脂做帶基。
磁性層中包括磁粉、黏合劑和助劑3種成分。磁粉是記錄和存儲信息的主體。它是顆粒狀的硬磁材料。黏合劑的用途是與磁粉充分混合後，使其能牢固地黏著在帶基上。助劑的作用是進一步提高磁帶的性能。磁粉的性質決定著磁帶的質量。通常所用的磁粉應當有很高的飽和磁感應強度，其矯頑力適中，磁粉顆粒均勻，性能穩定。常採用的有氧化鐵(r—
)、鈷一氧化鐵(Co—r— )、二氧化鉻(
)或金屬鐵粉等。
磁帶在運行過程中，要受到各種拉力的作用，啟動、停止、快進、快退等。它必須具有良好的抗拉強度、平滑柔軟等機械性能。磁層應有良好的粘著度，保證磁粉不輕易從帶基上脫落，否則會使記錄的信息丟失，落下的磁粉黏附在磁頭、傳動機構上易降低錄、放音質量。
磁帶的性能還表現在矯頑力、剩餘磁感應強度等方面。矯頑力表示了磁帶保留剩磁的能力。矯頑力越大則磁帶保留剩磁的能力越強，可記錄的信號頻率及解析度越高。但是，當矯頑力太大時，要求消去其剩磁所需的磁場相應增大，容易造成消磁不清。因此，選用時應注意矯頑力適中。剩餘磁感應強度表示磁場撤銷以後剩餘的磁感應強度，其數值表示了磁帶保留磁能的大小及記錄的靈敏度，應注意選取剩餘磁感應強度大的磁帶。
技術特性
①靈敏度是磁帶對磁場信號的反應能力，靈敏度高，則微小的信號也能記錄。在放音時，靈敏度高的磁帶通過放音磁頭時所輸出的信號幅度也大。靈敏度主要取決於採用的磁性材料的剩餘磁感應強度。當磁帶較厚時，其靈敏度較高，同一磁帶的靈敏度應比較均勻，如磁粉顆粒大小不一或者磁帶厚度不均勻，都會造成靈敏度不一致，從而影響錄音和放音質量。
②頻率特性指磁帶的靈敏度隨頻率的不同而變化的性質，它受到磁粉材料、磁層厚度等因素的影響。專業錄音要求磁帶的頻率回響曲線越平直越好。
③動態範圍指磁帶的磁飽和上限與靈敏度下限之間的範圍，即磁帶所能記錄的信號的最大電平與最小電平之比，磁帶記錄的電平上限受磁帶的飽和磁感應強度的限制，而最小輸出電平則受到磁帶噪聲電平的限制。
④信噪比指磁帶在放音時所輸出的信號電平與磁帶輸出的噪聲電平之比。
⑤磁帶的層與層之間是互相緊緊地纏繞在一起的。彼此之間的磁場會相互影響，因而產生串音現象。串音的大小是磁帶質量好壞的一個標誌。
選用磁帶應根據錄音機及錄製節目的內容來決定。由於磁帶所用的磁性材料不同，因而要求有不同的偏磁電流及錄音補償。在錄音機內對偏磁電流，錄音補償都作了不同的處理。有些錄音機只有一種方式，有些則有幾種方式供選擇。因此，在選用磁帶時，應注意錄音機所推薦的磁帶。此外，根據錄製節目的內容(或要求)不同，也要求用不同性能的磁帶。
工作原理
(1)錄音
利用磁性材料的磁滯特性來實現對音頻信號的記錄，只要使塗有硬磁性材料的載體(如磁帶)在通過磁頭所產生的交變信號磁場中作等速運動，載體便會沿運動方向相應地磁化，聲音信息也就以剩磁的方式保留在載體上。或者說，以時間分布的音頻信號將轉換成按空間分布的信息而被存儲起來，從而完成音頻信號的記錄。但是，從磁滯回線中知道：鐵磁物質在磁場中初始磁化時，由於磁場的大小與磁帶上的剩磁通量之間因磁疇的慣性而呈現非線性關係，這就會導致在記錄過程中剩磁信號產生嚴重的非線性失真。為了改善這種畸變帶來的不良影響，在信號記錄時，應給錄音磁頭加上一個偏磁電流，稱為偏磁記錄。磁頭是磁帶錄音時電能與磁能相互轉換的器件，錄音磁頭由鐵芯、線圈繞組等部分組成，在它前部留有工作縫隙，後部也留有縫隙，縫隙中加入非導磁材料。錄音磁頭的工作縫隙寬度一般為1μm～10μm；後部縫隙較寬，約為300μm。後部縫隙的作用是用來防止鐵芯飽和及減少調製噪聲和干擾。
(2)消音
要使已錄有信號的磁帶重新錄製信號，就要對原有的錄音帶進行消音。磁帶的消音方法有直流消音法和交流消音法。其消音的基本原理是對磁帶加一個直流或交流磁場，以便淹沒或消去原有的剩磁。在錄音機中利用消音磁頭進行消音，其結構和錄音磁頭相似，但其工作縫隙較寬。為了使消音時有一定的磁飽和值，消音磁頭沒有後縫隙。
(3)重放
重放過程實際上是記錄的逆過程，它通過磁電轉換把磁帶上的剩磁信息還原成電信號。實現這個轉換的裝置是放音磁頭。磁帶在放音磁頭前必以與錄音時相同的帶速運行才能正確還音。在普及型錄音機中通常利用同一磁頭來完成記錄與重放功能，稱為錄、放磁頭，專業用機的錄、放磁頭則是分開的。放音磁頭也由鐵芯、線圈繞組構成。在其前部有一工作縫隙。當磁帶通過此工作縫隙時，磁帶上的剩磁使放音磁頭的線圈上產生相應的輸出電壓。
分類
1、按外形結構劃分
錄音磁帶按外形結構分有盤式磁帶、卡式磁帶和盒式磁帶等3種。
盤式磁帶繞在塑膠或金屬盤架上，用在盤式盤式磁帶繞在塑膠或金屬盤架上，用在盤式采音機中，使用時需人工引帶。盤式帶性能好，一般用於專業和立體聲錄音等方面。
卡式磁帶是頭尾相接的循環磁帶，僅有一個帶盤，用於汽車內磁帶放聲或立體聲放聲。使用比較方便。
盒式磁帶是目前套用最廣泛的一種磁帶。標準盒式帶有C一45、C一60、C一90、C一120等，錄放音時間分別為45、60、90、120分鐘。此外還有新型盒帶，大盒式磁帶，小盒式磁帶等。
2、按磁粉材料劃分
(1)γ— ，磁帶。在帶基上塗有γ—材料，是一種普及型磁帶。帶盒上標有“LN“一字樣表示低噪聲，其高頻特性不好，不宜錄製頻率範圍較寬的節目。新近出現了一種標有“LH”符號的質量較好的“磁帶，意為低噪聲高輸出，進一步改善了磁帶的頻率特性、信噪比和靈敏度。
(2)
磁帶。俗稱鉻帶。是由二氧化鉻材料製成，磁性能比γ— 帶好，是一種中高檔磁帶。缺點是硬度大，易磨損磁頭。為了發揮鉻帶的性能，錄音機上設有鉻帶轉換開關。
(3) -γ— 磁帶。稱為鉻鐵帶，是將γ—和磁粉先後塗在帶基上，又稱為雙層帶。它利用γ—磁粉中低頻特性好，而磁粉高頻特性好的特點，相瓦彌補不足，得到較好的特性。帶盒上標有FC或FCr字樣。
(5)金屬磁帶。是一種新型的磁帶，採用鐵鈷鎳金屬磁粉，其輸出最大，失真小，高頻特性好，不易飽和。適於作高密度記錄。缺點是一般錄音機不能重放。帶盒上標有Metal和MPT字樣。
3、按特殊用途劃分
(1)清洗帶。用來清洗磁頭的專用磁帶，可用它來代替酒精清洗。常用的如C—10磁帶等。
(2)試聽帶。磁帶上錄有頻率成分豐富，音質好的節目。用它來檢查錄音機的放聲質量，進行主觀聽音評價。一般用C—12磁帶。
(3)性能測試帶。用於對錄音機進行各種性能測試的標準帶。有磁平帶、方位角帶、帶速抖晃測試帶、頻率回響帶等。
使用
1)使用者應了解各種錄音磁帶的性能，這樣才能根據各種具體情況發揮各種磁帶的效能。
2)使用磁帶過程中，應防止磁帶受劇烈的衝擊和振動。否則會損壞磁帶的內部機構或發生錯位：影響正常工作。
3)使用磁帶時應根據磁帶類型，．正確使用錄音機中的磁帶功能選擇開關，使各種錄音磁帶工作在最佳狀態。
4)磁帶在走帶或快進、倒帶過程中，應卷繞整齊，鬆緊適當，以防止磁帶變形t卡帶、軋帶等。
5)使用磁帶時，要注意不要用手觸摸磁帶，防止弄污、劃傷磁帶。
保管
錄音磁帶保管得好壞對磁帶的機械性能，電聲性能，使用壽命有很大影響，為此保管上應注意以下幾個方面。
1)磁帶用後，要放入盒內，防止灰塵及其它異物掉入盒內。 ’
2)磁帶存放時，要盤卷整齊、豎放，以防止磁帶變形。
3)磁帶應避免在高溫、低溫、潮濕等環境中存放。
4)錄有節目的磁帶存放時應遠離各種磁場，以防止磁帶的節目內容受影響。
5)長期保存並且內容珍貴的節目，應將其帶盒側面的防誤抹片摳掉。
