Nauhuri ( magneetista ja kreikkalaisesta sanasta φωνή sound ) on sähkömekaaninen laite, joka on suunniteltu äänitietojen tallentamiseen magneettiselle medialle ja/tai sen toistamiseen . Kantoaineena käytetään materiaaleja, joilla on magneettisia ominaisuuksia : magneettinauha , lanka, magneettiset hihansuut, levyt, rummut jne.
Erilliset nauhurit äänen tallentamiseen (todelliset nauhurit sanan varsinaisessa merkityksessä, niistä keskustellaan jäljempänä) ja videosignaalin tallentamiseen ( videonauhurit ). Puheen tekniseen tallennukseen tarkoitettua nauhuria kutsutaan äänittimeksi . Nauhureita kutsutaan jokapäiväisessä elämässä usein myös erilaisiksi laitteiksi digitaalisen ja analogisen, ei-äänenlaatuisen tiedon magneettiseen tallentamiseen (teknisten laitteiden parametrien rekisteröijät, tietokoneiden asemat).
Nauhurit voidaan myös luokitella:
Mekaaninen:
Sähkö:
Nauhurin tärkeimmät toiminnalliset yksiköt ovat nauha- asemamekanismi (LPM), magneettipäiden lohko (BMG, BVG) signaalien tallentamiseen, toistoon ja poistamiseen sekä elektroniset laitteet, jotka varmistavat BMG:n toiminnan.
Nauhan kuljetusmekanismi tai magneettinauhan kuljetusmekanismi mahdollistaa, kuten nimestä voi päätellä, magneettinauhan vetämisen. CVL:n ominaisuudet vaikuttavat eniten koko laitteen äänentoiston laatuun, koska vääristymiä, joita ei-ideaalinen CVL tuo signaaliin, ei voida korjata millään analogisen elektronisen polun korjauksella. CVL:n pääominaisuudet ovat räjähdyskerroin ja hihnan nopeuden pitkän aikavälin vakaus (ilmaistuna prosentteina nopeuden enimmäispoikkeamasta nimellisarvosta).
LPM:n tulee tarjota:
LPM:n ohjaamiseen käytetään yleensä tasa- ja vaihtovirtasähkömoottoreita. Joissakin varhaisissa kannettavissa malleissa jousimoottoreita (gramofonityyppisiä) käytettiin akkuvirran säästämiseen, esimerkiksi Neuvostoliiton MIZ-8:ssa ja Dnepr-8 :ssa, Sveitsin Nagra I:ssä ja Nagra II :ssa [3] , brittiläisessä Boosey & Hawkes Reporterissa. [4] ja jne. Länsi-saksalainen yritys Maihak valmisti gramofoniasemalla varustettuja reportterinauhureita 1960-luvulle asti. [5] Käytetään kitka- , hihna- ja hammaspyöräkäyttöä . LPM voi sisältää joko yhden moottorin tai kaksi tai kolme, harvoin enemmän. Yksimoottorinen järjestelmä on yleisin. Kaksi tai kolme moottoria asennetaan yleensä kalliisiin korkealaatuisiin laitteisiin. Kolmimoottorisia LPM:itä pidetään edistyneimpinä. Niissä on vähiten mekaanisia vaihteita, johtava yksikkö on parhaiten eristetty vastaanotto- ja syöttöyksikön vaikutuksista (mikä tarkoittaa, että nauhan nopeutta ja kireyttä on helpompi vakauttaa). Mutta nämä edut toteutuvat täysin vain käytettäessä erityisiä ja erittäin kalliita tarkkuusmoottoreita.
Toimintatilojen ohjauksen periaatteen mukaan LPM:issä on mekaaninen ja elektroninen ohjaus.
LPM:n määritellyt ominaisuudet varmistetaan mekanismin huolellisella suunnittelulla, osien ja kokoonpanojen tarkkuudella sekä elektronisten, mekaanisten ja sähkömekaanisten järjestelmien käytöllä nopeuden ja hihnan kireyden automaattiseen stabilointiin.
Normaali nauhanopeuksien valikoima ilmestyi 1950-luvun puolivälissä. Tätä ennen ei ollut yhtä standardia, mikä voidaan selittää kahdella syystä:
Nauhurin tärkein solmu - magneettipäät . Niiden ominaisuudet määräävät suurelta osin laitteen laadun kokonaisuutena.
Magneettipää voi toimia sekä yhdellä raidalla ( mono ) että useilla - kahdesta ( stereo ) 24:ään (katso Multitrack-tallennus ).
Ne luokitellaan käyttötarkoituksensa mukaan: toistopäät ( GV ), tallenteet ( GR ), yleiset äänitystoistot ( GU ) ja poistolaitteet ( GR ). LPM:ään asennettujen niiden lukumäärä vaihtelee yhdestä (GV nauhureissa tai GZ vain äänitykseen tarkoitetuissa nauhureissa), kahdesta (GU ja GS - yleisin vaihtoehto kotitalouksien nauhureissa), kolmesta (GV, GZ, GS - niin kutsuttu "läpikanava", joka toistaa juuri tallennetun signaalin) jopa neljä (kaksi HS-taajuutta taaksepäin ja yksi HS ja HS kumpikin) ja enemmän ("käänteisen"-toiminnon päätä voidaan käyttää yksinään , mutta 180 kääntömekanismilla tai korkeuden siirrolla).
Jos yhteisessä rakenteessa (rumpu, pohja) käytetään useita päitä, puhutaan magneettipäiden lohkosta (BMG) - esimerkiksi on olemassa ääninauhureita, joissa on vaihdettava BMG, jonka avulla voit saada esim. , eri määrä raitoja (huippuluokan saksalainen kotitalouksien nauhuri Uher Royal de Luxe, 1969 [7] ). Joskus käytetään yhdistettyjä päitä, jotka yhdistävät rakenteellisesti esimerkiksi GU:n ja HS:n. Joskus käytetään myös erillistä magnetointipäätä , apusignaalien tallennusta ja toistoa jne .
Tallennuksen pyyhkii yleensä korkeataajuinen vaihtuva magneettikenttä, mutta edullisimmissa malleissa HS:itä käytettiin laajalti myös pysyvän signaalin muodossa. erikoismuotoinen magneetti, joka tuodaan mekaanisesti nauhalle pyyhkimisen aikana, huolimatta siitä, että jatkuvalla magneettikentällä pyyhittäessä melutaso on suurempi.
Käytettyjen magneettipäiden laatu määrää pääasiassa signaalin tallennuksen / toiston laadun nauhurissa. Sen kestävyys (käyttöikä) riippuu myös pään laadusta . Kasettinauhurien ensimmäisissä malleissa oli pehmeä permalloy -ytimellä varustetut päät , myöhemmin ne korvattiin kulumista kestävämmillä lasiferriitistä ja senpölystä tehdyillä päillä . Myöhemmin kehitettiin amorfiset metalliset magneettipäät (A-päät), joilla on erinomaiset magneettiset ominaisuudet ja kulutuskestävyys lasiferriitin tasolla, sekä huippuluokan magnetoresistiiviset päät (Z-päät).
Eri nauhurilla tehtyjen tallenteiden yhteensopivuuden varmistamiseksi on tärkeää magneettipäiden oikea kohdistus (niiden tilajärjestely korkeudessa ja kaltevuus suhteessa nauhaan) hyväksyttyjen standardien mukaisesti. Magneettipäiden atsimuuttien (pään magneettisen raon ja nauhan reunan välinen kulma) yhteensopivuus tallennuksen ja toiston aikana vaikuttaa erityisen voimakkaasti tallenteiden yhteensopivuuteen. Atsimuuttien yhteensopimattomuus vain muutaman kaariminuutin verran johtaa korkeiden taajuuksien toiston voimakkaaseen heikkenemiseen. Halvoissa nauhureissa etu- tai takapaneelissa on usein erityinen reikä pään säätämiseksi "korvan mukaan" toistettavien korkeiden taajuuksien maksimiin.
Käytön aikana magneettipäät tukkeutuvat magneettikerroksella, joka irtoaa nauhasta, ja siksi ne puhdistetaan säännöllisesti.
Nauhurin elektroninen osa koostuu:
UV- ja US-nauhurien erottuva piirre on, että ne sisältävät välttämättä taajuuden korjauspiirejä, jotka on viritetty siten, että ne kompensoivat päiden ja nauhan aiheuttamat taajuusvääristymät ja varmistavat tallenteen taajuusvasteen mahdollisimman suuren lineaarisuuden. -toistokanava [8] . HC-korjauspiirien parametrit (niiden " aikavakiot ") on standardoitu eri nopeuksille ja nauhoille, ja äänitysvahvistimen taajuusvaste valitaan siten, että normaalin HC:n kautta toistettaessa tasainen taajuusvaste saadaan koko polku tietyllä taajuusalueella. Näin voit varmistaa eri nauhureille tehtyjen äänitteiden yhteensopivuuden. Jos nauhuri on suunniteltu toimimaan eri nauhanopeuksilla tai erityyppisillä nauhoilla, sen UV ja US sisältävät manuaaliset tai automaattiset kytkimet korjauspiireille. Lisäksi SW:n tulee olla mahdollisimman hiljainen, koska toistopään signaali on yleensä hyvin pieni ja vaihtelee murto-osista millivolttien yksikköihin maksimisignaalitasolla.
Signaalijännite SW-lähdössä on yleensä kymmenistä millivolteista volttien yksikköihin. Sitten se syötetään äänenvoimakkuuden ja sävyn säätimen kautta matalataajuisen tehovahvistimen tuloon tai ulkoisten signaalinvahvistus- ja -käsittelylaitteiden tuloon.
GSP generoi sinimuotoisen ultraäänitaajuuden jännitteen , joka on välttämätön biasointiin tallennuksen aikana ja tallennuksen pyyhkimiseen. Tarvittava esijännite- ja poistovirran määrä riippuu magneettipäiden suunnitteluominaisuuksista sekä magneettinauhan tyypistä ja sen nopeudesta. Bias-virran suuruus vaikuttaa moniin magneettisen tallennuksen parametreihin, ja se on asetettu nauhurin tehdasasetuksiin. kalliissa malleissa voi olla järjestelmiä, jotka kalibroivat automaattisesti bias-virran tietylle magneettinauhalle. GPS-taajuus valitaan 4-5 kertaa korkeammalle kuin nauhurin taajuusvasteen yläraja, eli yksinkertaisimmilla laitteilla 40-50 kHz ja Hi-Fi-luokan malleissa jopa 80-210 kHz. Pienoisnauhurit käyttävät usein kestomagneettipoistoa. Tämä mahdollistaa paljon pienemmän tehon generaattorin käytön esijännitykseen. Primitiivisimmissä nauhureissa ei ole GSP:tä ollenkaan, ja magnetointi suoritetaan syöttämällä tasavirtaa tallennuspäähän.
Edistyneemmät mallit sisältävät laitteita toimintatilojen ja tallennuksen toistotason (analoginen tai digitaalinen) ilmaisemiseen , automaattisen pysäytyksen antureita, automaattisen hakujärjestelmän (AMS, APSS jne.), automaattisen tallennustason ohjauslaitteen ( ARUS ), kohinanvaimennuslaitteet (kuten compander-järjestelmät - Dolby B , Dolby C, Dolby S, DBX, Hign Com ja dynaamiset suodattimet - DNL, Mayak), " dynaamiset bias " -laitteet (Dolby HX, Dolby HX Pro , SDP, SDP-2 jne.), kytke tulot/lähdöt ("Monitor"-tila) ja jotkut muut. Joskus on mahdollista nauhoittaa uudelleen kappaleesta toiseen, peittää uusi tallenne olemassa olevan tallennuksen päälle, tallentaa erityinen signaali synkronoitavaksi elokuvalaitteiden kanssa jne.
Ensimmäisten nauhureiden elektroninen osa suoritettiin tietysti tyhjiöputkilla . Nauhurissa olevat putket aiheuttavat kolme erityistä ongelmaa.
Transistorien tultua käyttöön niitä alettiin käyttää nauhureissa. Lämmön hajaantumiseen ja mikrofoniefektiin liittyvät ongelmat ratkesivat automaattisesti. Transistorisoitu nauhuri sai virtaa edullisista pienjänniteakuista, ja ne kestivät paljon kauemmin. Nauhureista on tullut todella kannettavia. Ensimmäisen transistorisoidun nauhurin valmisti vuonna 1955 länsisaksalainen yritys Maihak (malli Reportofon MMK 3 tr), ja siinä olevan nauha-ohjaimen käyttö oli jousi-, ei sähköinen. [5] [9] 1960-luvun loppuun mennessä. putkinauhurit ajoivat lähes kokonaan pois markkinoilta transistorien takia.
1970-luvulta lähtien analogisia integroituja piirejä on käytetty yhä enemmän nauhureissa , sekä yleiskäyttöön ( operaatiovahvistimet ) että erikoistuneisiin (vähäkohinaiset UV, UMZCH , compander-kohinavaimentimet jne.). Ohjauspiireissä käytetään eri integrointiasteisia digitaalisia mikropiirejä mikrokontrollereihin ja mikroprosessoreihin asti .
Oberlin Smith kehitti ensimmäisen kerran magneettisen tallennuksen periaatteen teräslangalle vuonna 1888 ., johon vaikutti hänen vuoden 1878 vierailunsa Edisonin laboratorioon . Ensimmäisen toimivan laitteen teki tanskalainen insinööri Valdemar Poulsen kuitenkin vasta vuonna 1895. Itse laitetta itse keksijä kutsui "lennätinpuhelimeksi". [10] [11]
Vuonna 1925 Kurt Stilleesitteli sähkömagneettisen laitteen, joka tallentaa puheen magneettilangalle. Myöhemmin hänen suunnittelemiaan laitteita, joissa käytettiin ohutta terästeippiä kantoaineena, valmistettiin Marconi-Stille-tuotemerkillä, ja BBC käytti niitä vuosina 1935-1950. [12] [13] [14] [15]
Neuvostoliiton insinööri ja keksijä Boris Aleksandrovich Rcheulov kuvasi ensimmäistä kertaa periaatteen kuvan ja äänen kiinnittämisestä magneettiselle kantoaineelle [16] . Vuonna 1922 Rcheulov teki kaksi keskeistä keksintöä, jotka loivat pohjan kaikelle myöhemmälle videotekniikalle. Ensimmäinen on tyhjiöputket värähtelevillä elementeillä, toinen on magneettinen tallennusjärjestelmä liikkuvalle metallinauhalle, jossa on kela sen käämitystä varten [17] . Heidän avullaan ehdotettiin visuaalisten ja audiosignaalien tallentamista ja toistamista ja niiden samanaikaista vastaanottamista useilla vastaanottimilla [18] . Näille keksinnöille myönnettiin patentit vuonna 1924. B. A. Rcheulovin yritykset toteuttaa keksintönsä kotimaassaan eivät kuitenkaan onnistuneet [19] . Vuonna 1927 tohtori Fritz Pfleumer patentoi magneettinauhan (ensin paperipohjainen, sitten polymeeripohjainen). Itse tätä periaatetta alettiin kehittää rinnakkain Smithin kanssa BASF :n laboratoriossa .
1920-luvulla Schuller ehdotti rengasmaisen magneettipään klassista mallia, joka oli rengasmainen magneettisydän, jonka toisella puolella oli käämi ja toisella rako. Kirjoitettaessa käämiin kohdistetaan kirjoitusvirta, joka aiheuttaa magneettikentän ulostulon rakoon, joka magnetoi magneettinauhan ajoissa signaalin muutoksen myötä. Lukeessaan nauha päinvastoin sulkee magneettivuon raon läpi ytimeen ja aiheuttaa EMF:n käämiin. Vuosina 1934-1935 BASF aloitti karbonyyliraudaan tai diasetaattipohjaiseen magnetiittiin perustuvan magneettinauhan massatuotannon . Vuonna 1935 AEG julkaisi ensimmäisen kaupallisen nauhurin nimeltä Magnetophon K1. [20] Itse sana Magnetophon oli AEG-Telefunkenin tavaramerkki pitkään [21] , vaikka siitä tuli pian yleinen nimi useilla kielillä, mukaan lukien venäjäksi. Toisen maailmansodan päätyttyä AEG-Telefunken-nauhurit vietiin Saksasta Neuvostoliittoon ja Yhdysvaltoihin, joissa muutamaa vuotta myöhemmin (Amerikassa - vuonna 1947) rakennettiin samanlaisia laitteita. [22]
Korkeataajuisen biasin periaatetta - korkeataajuisen komponentin sekoittamista tallennettuun signaaliin - ehdotettiin 1930-luvun alussa. Braunmühl ja Weber, parannettu 30-luvun lopulla. Nagai, Carpenter ja muut.
Kokeilut videosignaalin magneettisesta tallentamisesta alkoivat aivan 50-luvun alussa, ja ensimmäinen toimiva prototyyppi esiteltiin jo marraskuussa 1951. Nauhoitus tehtiin lineaarisesti, joten nauhan siirtonopeus oli erittäin korkea. Ensimmäinen kaupallinen videonauhuri ilmestyi Englannissa BBC :n studiolle vuonna 1952, laite oli nimeltään VERA (Vision Electronic Recording Apparatus) ja käytti myös lineaarista tallennusta, kun nauhaa vedettiin nopeudella 360 tuumaa/s ja kaistanleveys videopolku oli vain 1 MHz, mutta jopa niin primitiivisessä versiossa VERA VCR oli kuvanlaadultaan parempi kuin elokuvanauhurit . Vaikka hieman myöhemmin nauhan nopeutta pystyttiin vähentämään useaan kertaan jakamalla videosignaalin koko kaistanleveys kapeammille kaistoille ja tallentamalla ne useille raidoille, ja jopa värivideonauhureita tehtiin, oli selvää, että lineaarinen video tallennuksella ei ollut tulevaisuutta, ja Ampex tiesi tämän erittäin hyvin, ja hän kehitti poikkilinjaisen äänityksen pyörivään rumpuun asennettujen päiden avulla. Ensimmäiset toimivat prototyypit ilmestyivät vuosina 1953-1954, ensimmäinen kaupallinen videonauhuri, jossa oli cross-line-tallennus vuonna 1956. Suurin ongelma oli sellaisten päiden luominen, jotka voivat toimia hyvin yli 1-1,5 MHz:n taajuuksilla. Kotitalouksien kelasta kelaan -videonauhurit tuuman ja puolen tuuman levyiselle nauhalle ilmestyivät 1960-luvun alussa tai puolivälissä; 70-luvun puolivälissä ilmestyi kasettijärjestelmä, ja Betamax- ja VHS -järjestelmien välisen lyhyen kamppailun jälkeen , jotka erosivat nauha-asemamekanismin mekaniikasta ja kuvanlaadusta, VHS voitti. Samaan aikaan Betamax antoi paremman kuvanlaadun, mutta sillä oli monimutkaisempi ja vähemmän luotettava nauha-asemamekanismi, mikä lopulta sinetöi sen kohtalon. Moderni studiostandardi Betacam on Betamaxin kehitystyö.
Halu pienentää kotitalouksien nauhurit ja parantaa niiden käytettävyyttä johti siihen, että 1950-luvulta lähtien markkinoille ilmestyi erilaisia kasettijärjestelmiä. 1960-luvun jälkipuoliskolla Philipsin kehittämästä kompaktista kasetista oli tullut de facto standardi. 1980- ja 1990-luvuilla kompaktit kasettinauhurit käytännössä pakottivat kelasta kelaan -järjestelmät poistumaan kuluttajamarkkinoilta.
Teline on muovi- tai metallikeloille kierretty magneettinauha (arkielämässä käytettiin myös nimeä " rulla "; ennen kasettinauhurien tuloa keloja kutsuttiin kasetteiksi ja itse nauhureita "rullaiksi", "kelasoittimet" tai ytimillä, joissa ei ole poskia (nauhan putoamisen estämiseksi ytimille suunnitelluissa nauhureissa on "symbaali"-levyt syöttö- ja vastaanotinsolmuissa; myös kokoontaitettavia keloja, joissa on irrotettavat posket). Kelalla oleva nauha on kääritty työkerroksella rullan sisään, mutta hyvin vanhoissa nauhureissa työkerroksen kelaaminen ulospäin ei ollut harvinaista. Samaan aikaan nauha kierrettiin toisinaan vastaanottokelalle nurinpäin - sisällä oli työkerros, joten oli mahdotonta vahingossa aloittaa tallennusta taaksepäin (esimerkiksi ensimmäiset Dneprov- mallit ). Sydämissä nauhan käämitystä työkerroksen kanssa tavattiin 1960-luvulle asti.
Kotitalouksien kelasta kelaa käyttävien nauhurien vakionopeusalue saatiin jakamalla nopeus 15 tuumaa sekunnissa (38,1 cm/s) 2 - 19,05, 9,53 ja 4,76 cm/s (joissakin huippuluokan nauhuissa) yksi, 38, 1 cm/s); studiossa - 9,53 19,05, 38,1 ja 76,2 cm / s. Hitaita 2,38 ja 4,76 cm/s nopeuksia pidettiin "sanelukoneina" (2,38 cm/s nopeus oli harvinainen, lähinnä tyfloteknisissa laitteissa [23] [24] ja rekisterinpitäjissä). Kuvaustekniikassa synkroniseen äänentallennukseen voitiin käyttää nopeutta 45,6 cm/s (35 mm filmin nopeus), erikoislaitteissa myös 28,0 cm/s nopeus. Kaikki korkealaatuisen tallennuksen mahdollisuudet toteutuvat suurilla nopeuksilla, 19,05 cm/s ja suuremmilla nopeuksilla. Nopeutta 9,53 cm / s pidettiin vähimmäishyväksyttävänä musiikin tallentamiseen ja se oli tärkein (ja usein ainoa) edullisissa laitteissa. Vakionopeudet otettiin käyttöön 1950-luvun puolivälissä, sitä ennen ne olivat erilaisia eri yrityksissä, ja ennätykset eivät olleet yhteensopivia.
Kelaista kelalle nauhureita valmistettiin useissa luokissa - tilaa vievistä kiinteistä studiolaitteista, jotka on suunniteltu saavuttamaan tinkimätön äänenlaatu, aina alkeellisimman suunnittelun taskuihin "kannettaviin" (katso Electron-52D ). Niiden tärkein etu verrattuna laajalle levinneeseen 1960-luvulta lähtien. kasettinauhurit - kyky saada paras mahdollinen tallennuksen ja toiston laatu jopa ilman erityisiä teknisiä temppuja. Suhteellisen leveämpi raidan leveys mahdollistaa voimakkaamman signaalin poimimisen nauhalta, mikä parantaa signaali-kohinasuhdetta toiston aikana; nauhan suuri nopeus mahdollistaa taajuusalueen laajentamisen; suurella nopeudella on helpompi varmistaa sen pysyvyys; nauhakäyttömekanismia suunniteltaessa suunnittelija voi vapaasti valita asettelun, rakentaa nauhapolun tehtävien mukaisesti, tuoda siihen lisävakautus- ja ohjauslaitteita, asentaa niin monta päätä kuin haluaa jne. nauha- ja päätyypit, melu vaimentimet jne.), ovat löytäneet sovelluksen kelajärjestelmissä, mikä lisää niiden suorituskykyä entisestään. Kelasta kelalle -nauhurien haittana oli nauhan käsittelyn suhteellinen epämukavuus: nauhan kelan voi vaihtaa vain kahdella kädellä, nauha on ensin kelattava loppuun jne. Siksi kannettava kela -to-reel -nauhurit melkein katosivat kasettijärjestelmien myötä.
Moniraitaisia (8 tai useampia raitaa) monikanavaisia kelasta kelaan nauhureita käytettiin 60-90-luvulla aktiivisesti studiona . Kotitaloussektorilla kela-rullakoneet syrjäytettiin käytännössä kasettimalleilla 80-luvun puoliväliin mennessä - keskivertokuluttajalle kompaktisuus ja helppokäyttöisyys osoittautuivat äänenlaatua tärkeämmiksi.
Neuvostoliitossa 6,25 mm:n nauhan vakiokelat erotettiin numeroilla. "Numero" oli kelan ulkohalkaisija senttimetreinä . Akkunauhureissa käytettiin pääsääntöisesti keloja nro 10 ja nro 13, verkkokeloissa - nro 15 ja nro 18, harvemmin - nro 13, nro 22 ja nro 27. Pienimmät kelat - nro 7.5 - käytettiin joissakin äänitallenteissa [25 ] ; lisäksi niille myytiin johtonauha .
Yleisin kelasta kelaa käyttävien nauhurien nauha on 6,25 mm leveä, 55, 37 ja 27 mikronia paksu [26] ; 18 mikronia paksu nauha oli paljon harvinaisempi. Paksuilla hihnoilla on paremmat mekaaniset ominaisuudet ja suorituskyvyn vakaus, ja suuri työkerroksen paksuus tarjoaa korkean ylikuormituskyvyn. Ohuet puolestaan paremman joustavuuden vuoksi eivät vaadi voimakasta jännitystä istuakseen hyvin päihin ja niillä on pidempi pituus samalla rullan halkaisijalla, joten 350 m 55 mikronia paksua nauhaa tai 525 m 37 mikronia nauhaa asetettu kelalle nro 18. Kilometrin pituisen 55 mikronia paksun nauharullan halkaisija, joka on kelattu ytimeen (standardi studionauhureille), on noin 30 cm.
Neuvostoliitossa luokkien 0 ja 1 nauhurit valmistettiin yksinomaan läpimenevällä kanavalla (erilliset tallennus- ja toistopäät, erilliset tallennus- ja toistovahvistimet), luokkien 2, 3 ja 4 nauhurit kustannusten vähentämiseksi pääsääntöisesti , oli yleispäät ja vahvistimet. Poikkeuksiakin tunnetaan: luokan 2 nauhureissa Yauza-212 ja Snezhet-204 oli läpimenokanava, samoin kuin kannettavassa nauhurissa Elektronika-100C. Ensimmäisen luokan "Astra-110-stereo" nauhuri valmistettiin yleisvahvistimen järjestelmän mukaisesti. Ulkomaiset valmistajat eivät pitäneet piirien tiukkaa sitomista luokkaan, ja siksi tuotettiin monia yleisvahvistimella varustettuja Hi-Fi-malleja sekä melko halpoja läpimenokanavalla varustettuja.
Ainakin 1950-luvun alusta lähtien suunnittelijat ovat pyrkineet yksinkertaistamaan magneettinauhan käsittelyä. Ehdotetut ratkaisut tiivistyivät yleensä kahteen vaihtoehtoon: joko yhdistettiin kaksi teipillä varustettua kelaa yhdeksi kasetiksi tai kasettiin laitettiin yksi renkaaksi liimattu teippirulla. Esimerkiksi saksalainen yritys Loewe (pöytänauhuri "Optaphon" vuodelta 1950) kulki ensimmäistä polkua; toisella - New Yorkin yritys Mohawk Business Machines Company. Vuonna 1950 hän julkaisi Midget Recorder -nauhurinsa ja piti sitä "maailman ensimmäisenä taskunauhurina". Hänelle tarkoitettu rengasnauha asetettiin metallikasettiin. [27] Dictet-kasetit (USA, 1957, kannettava ääninauhuri), Saba (Saksa, 1958, Sabamobil-nauhuri [28] ), RCA Sound Tape Cartridge (USA, 1958), Fidelipac ilmestyi kuluttajamarkkinoille (rengasnauhalla, USA, 1959) ja muilla. Mikään näistä varhaisista järjestelmistä ei saanut laajaa hyväksyntää. [29] [30]
Todella massakasettinauhurit ilmestyivät 1960-luvun alussa.
Vuonna 1963 Philips esitteli kompaktin kasetin , josta tuli useiden vuosikymmenten ajan nauhakasettien pääformaatti kaikkialla maailmassa.
Vuonna 1964 amerikkalaisten yritysten yhteenliittymä esitteli Stereo 8 -kasetin , jossa oli silmukkanauharulla ja 8-raitainen äänitys; ne olivat suosittuja Yhdysvalloissa 1980-luvun alkuun saakka, ja monet amerikkalaiset autot varustettiin radioilla tässä muodossa.
Muut kilpailevat järjestelmät , esimerkiksi Grundigin DC International (1965), Sonyn Elcaset , Olympuksen mikrokasetti , eivät joko pystyneet kilpailemaan kompaktin kasetin kanssa tai valtasivat melko kapeita erikoissovelluksia (mikrokasetti - pienoisäänitallentimissa ja puhelinvastaajat , Steno-Cassette - Grundig -nauhurit ).
Aluksi kaseteissa käytettiin nauhoja, joissa oli työkerros gamma-rautaoksidia (Fe 2 O 3 , tyyppi I), kuten kela-kela-nauhurit. Suhteellisen alhaisella nopeudella (4,76 cm/s) ja pienellä työkerroksen paksuudella nämä nauhat antoivat korkean sisäisen kohinan tason, pienen dynaamisen alueen (jopa 48 dB) ja melko kapean taajuusalueen (jopa 12 kHz).
Kalliimmat kromidioksidipohjaiset nauhat (CrO 2 , tyyppi II) ylittävät ne tallennetun signaalin dynaamisesti ja taajuusalueella, mutta vaativat erilaisia taajuuskorjauksia ja bias-parametreja.
Parhaan laadun tarjoavat metallinauhat (tyyppi IV), joiden työkerros on metallijauhetta, ei niiden oksideja; mutta näillä nauhoilla oli omat merkittävät haittapuolensa ja ne lopetettiin 2000-luvun alussa.
Monikerroksiset kalvot ("ferrokromi", tyyppi III), joita ehdotettiin 1970-luvulla, katosivat nopeasti käytöstä.
Vuodesta 2006 lähtien massatuotannossa on säilynyt vain Type I -nauhoja, joista ei ole juurikaan hyötyä laadukkaaseen musiikin tallennukseen.
Nauhan tyypistä riippuen bias -virran parametrit asetetaan tallennuksen aikana ja toiston aikana - korkeiden taajuuksien taajuuskompensointi.
Kasettinauhureiden erottuva piirre on lisääntynyt kohina tallennetun äänitteen toiston aikana. Tämä johtuu kahdesta tekijästä.
Melun vaimentamiseksi kasettinauhureissa alettiin käyttää erilaisia kohinanvaimennusjärjestelmiä . Varhaisimmat ja yksinkertaisimmat niistä - dynaamiset ( DNL ja vastaavat) - käyttävät sitä tosiasiaa, että musiikillisen äänitteen hiljaisissa osissa korkeataajuisten komponenttien osuus on pieni. Toistettaessa heikkoja signaaleja dynaaminen kohinanvaimennin vähentää automaattisesti vahvistusta korkean taajuuden alueella (yli 5 ... 6 kHz), jossa nauhan pääkohina sijaitsee. Tällaisella korjauksella on vain vähän vaikutusta musiikkitallenteen havaitsemiseen, ja voimakkaalla signaalilla nauhakohina ei ole niin havaittavissa. Kallissa korkealaatuisissa laitteissa 1970-luvun alusta lähtien. käytetään compander kohinanvaimennusjärjestelmiä (" Dolby NR " eri muunnelmia ja vastaavia), jotka pakkaavat signaalin dynaamista aluetta tallennuksen aikana, "nostavat" äänitteen hiljaisia fragmentteja nauhan kohinan yläpuolelle ja toiston aikana ne laajenevat. dynaaminen alue alkuperäiseen. Kohinanvaimennustoiminnolla tallennetut nauhat tulee toistaa samalla kohinanvaimennusjärjestelmällä, joka valittiin tallennuksen aikana. Kompanderin kohinanvaimennuksen avulla tallennetun signaalin palauttamiseksi oikein on tarpeen hienosäätää käytetyn nauhan tallennusparametrit. nauhureissa, joissa tällaista säätöä ei ole, palautettu signaali usein menettää korkeataajuisia komponentteja ("korkeataajuinen tukos").
Dynaamisen alueen laajentamiseksi ylöspäin (ensisijaisesti korkeiden äänitaajuuksien alueella) käytetään Dolby HX Pro -dynaamista bias -järjestelmää, jota Bang & Olufsen käytti ensimmäisen kerran vuonna 1982. Tämä järjestelmä ylläpitää automaattisesti optimaalista esijännitetasoa tallennuksen aikana muutoksen mukaan. tallennussignaalissa. Dolby HX:llä tallennettuja nauhoituksia voidaan toistaa nauhurilla, joissa ei ole tätä laitetta, mutta korkean taajuuden tallennus voi ylikuormittaa niiden toistopolkua.
Pienen koon ja helppokäyttöisyyden lisäksi nauhakasetti mahdollisti automaattisen kasetinvaihdon laitteiden luomisen. Vuodesta 1969 lähtien tällaisia nauhureita ovat valmistaneet Philips (mallit N2502, N2401, N2408) [31] ja muut yritykset (esim. Mitsubishi – musiikkikeskukset DA-L70, LT-70, SS-L70 1980-luvulla) [32] ] , mutta ne eivät olleet erityisen suosittuja. Toisaalta yleistyivät kahdella nauha-asemalla varustetut nauhurit, joissa oli mahdollisuus tallentaa ja jatkuva toisto, sekä erikoisasennukset useilla CVL:illä kasettien kopioimista varten.
Yksi kompaktin kasetin vakionauhureiden tyypillisistä eroista on erillinen monofoninen tallennus jokaiselle raidalle neliraitaisissa laitteissa, koska niiden poistopää demagnetoi kaksi vierekkäistä raitaa kerralla. Kelaista kelaa käyttävissä neliraitaisissa nauhureissa kaikki raidat voidaan nauhoittaa erikseen ja näin säästää nauhaa monofonisessa äänityksessä. Joissakin kasettinauhuri-, rekisteri- ja nauhurimalleissa näkövammaisille henkilöille on mahdollista äänittää ja toistaa erikseen jokainen neljästä kappaleesta [33] .
1970-luvun puolivälissä Sony esitteli Elcaset -muodon yrittääkseen voittaa kompaktin kasetin puutteet . Nämä olivat kohtalaisen suuria kasetteja (152x106x18mm), joissa oli 6,25 mm leveä teippi. Vakiosyöttönopeus on 9,53 cm/s. Kasetin suunnittelu tarjosi mahdollisuuden tuoda nauha kolmeen päähän ja kahteen vetoketjuun, eli läpimenokanavan ja suljetun polun järjestäminen. Ominaisuuksiltaan Elcaset-laitteisto oli lähellä kela-kela-nauhureita ylittäen huomattavasti kompaktin kasetin, mutta formaatti osoittautui kaupallisesti epäonnistuneeksi ja vuoteen 1980 mennessä nauhurien ja kasettien tuotanto, tuskin alkanut. supistettu. Jo valmistetut nauhurit ja -kasetit myytiin kokonaisuudessaan Suomeen, ja Suomessa on tällä hetkellä maailman suurin Elcaset-laitekanta.
Suosituin kasettinauhurityyppi oli radio - nauhurin ja radiovastaanottimen yhdistelmä, jossa oli mahdollisuus akkuvirtaan. Niitä valmistettiin kaikenlaisissa muodoissa mikrokasettitaskuista suuriin ja tehokkaisiin stereoihin (" boombox " ja " ghettoblasters "), joskus yhdessä television ja myöhemmin CD-soittimen kanssa. Ensimmäisen kasettinauhurin valmisti Philips vuonna 1966 [34] (kelasta kelalle -tallentimet ilmestyivät jo 1950-luvulla).
Neuvostoliitossa oli tapana nimetä kasettinauhuri puhekielellä sanalla "kasettisoitin" . Rullanauhuria puolestaan kutsuttiin sanaksi "kelasoitin" , "kela" tai "kela" (sanasta "kela" - kela).
1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa valmistettiin yhdistettyjä kela-kela-nauhureita: unkarilainen BRG M11 Qualiton [35] , japanilainen Sony TC-330 [36] , Akai X-1800SD ( Stereo 8 -kasetille ) [ 37] .
Kannettavien kasettinauhurien joukossa , sekä journalismiin että konserttitallenteisiin ja muihin asioihin, voidaan mainita Sony- ja Marantz -mallit . Myös pienikokoinen kannettava Sony TC-D6C (WM-D6C Pro) oli laajassa käytössä. Marantz PMD-430 -malli oli halvempi, siinä on läpimenopolku (kolme päätä).
Kannettavat kelasta kelalle -nauhurit olivat erittäin suosittuja kaikkialla maailmassa sekä musiikin paikan päällä nauhoittamiseen että elokuvien ääniraitaan (tässä tapauksessa tarvitaan yleensä erityinen synkronointiraita). Tunnetuimmat valmistajat: Nagra-Kudelski , Stellavox , UHER .
Niitä käytetään laajalti joukkoliikenteessä (metro, raitiovaunu, johdinauto) pysäkkien nimien ja muiden tietojen ilmoittamiseen. Konemiehen (kuljettajan) tarvitsee vain painaa informantin käynnistyspainiketta, ja sanottuaan lauseen hän sammutti itsensä.
Studionauhurit jaetaan neljään tyyppiin filmisyötteen mukaan: kaseteille, videokaseteille (vain äänen tallentamiseen, ADAT ), pienikokoisille kaseteille ja avoimille keloille. Rullaavat moniraitanauhurit (ja magnetografit) Studerilta ( Sveitsi ) , Telefunkenilta ( USA-Saksa), Tascamilta (Japani), Ampexilta (USA) ja muilta tunnettiin laajasti ammattilaisten keskuudessa.
Äänen tallennustekniikan luonnollinen kehitys magneettinauhalle oli digitaalisen tallennusmenetelmän käyttö. Digitaalisten tallenteiden kanssa toimivia nauhureita kutsutaan lyhenteeksi DAT (Digital Audio Tape) tai DASH (Digital Audio Stationary Head). Laboratorioprototyyppien vaiheessa oli olemassa kahdenlaisia DAT-nauhureita - S-DAT , jossa on rinnakkainen moniraitanauhoitus kiinteällä päällä, ja R-DAT , jonka tallennusjärjestelmä on samanlainen kuin videotekniikassa - tallennus pyörivälle rummulle (RDR) asetettu päiden lohko. Pääsynopeuden, kapasiteetin ja kaistanleveyden selkeiden etujen vuoksi R-DAT-tekniikasta on tullut tärkein.
DAT -nauhurit tallentavat digitoidun äänisignaalin nauhalle (standardi mahdollistaa kahden äänikanavan tallentamisen) eri näytteenottotaajuuksilla (tällä hetkellä 32, 44,1 ja 48 kHz:n taajuuksia pidetään standardina). Näytteenottotaajuudella 44,1 kHz ja bittisyvyydellä 16 bittiä tehdään studio master -tallenteita Audio CD :n valmistelua varten . Tallennusmuoto on yleensä konekohtainen ja riippuu laitteen toimintapotentiaalista (joissakin malleissa on mahdollisuus merkitä tallenteet automaattisesti, nopea haku ja yksinkertainen lineaarinen editointi yhdelle nauhalle).
Alun perin R-DAT-muoto oli osoitettu kotitalouskuluttajille korvaamaan kasettinauhurit. Äänisignaalin korkea laatu kuitenkin tasoitti heille nopeasti tietä ammattimaiseen äänitykseen. Tätä helpotti uuden muodon suhteellinen halpa analogisiin master-nauhureihin verrattuna. Tallennustekniikoiden heikon yhteensopivuuden vuoksi DAT-nauhureita käytetään pääasiassa ammattimaisessa studionauhoituksessa. Kaapit on usein suunniteltu sopimaan tavallisiin 19" studiolaitteiden telineisiin. Samanaikaisesti huippumallit on usein varustettu lisätoiminnoilla (esimerkiksi päällekkäisyydellä tallennettaessa ei-standardista aikamerkintää ulkoisesta generaattorista TASCAM DA-60 Mark II -mallissa ). Lisäksi kuluttajaakustiikka ei yleensä pysty tarjoamaan ominaisuuksia, joita tarvitaan signaalin korkealaatuiseen toistoon DAT-nauhoilta. Konserttiohjelmien ammattimaiseen tallentamiseen ( bootleg ) käytetään myös kannettavia DAT-nauhureiden malleja ( TASCAM DA-P1 ). Digitaalisen S/PDIF - tiedonsiirtoformaatin , koaksiaalisen S/PDIF- ja TOS-link- laitteistoliitäntöjen myötä DAT-nauhurit pystyivät kuitenkin ottamaan oman (tosin hyvin rajallisen) markkinaraon kuluttajien äänentallennuslaitteiden markkinoilla. Tällä hetkellä DAT-nauhurit ovat vähitellen poistumassa käytöstä äänentallennusalalla riittämättömän mekaanisen luotettavuuden ja levyjen säilyvyyden vuoksi.
DASH -tallentimet kehitettiin alun perin yksinomaan ammattilaismarkkinoille. Tämä on Sonyn kehitystyö. Studer osallistui aktiivisesti projektiin. DASH-nauhurit suunniteltiin korvaamaan analogiset nauhurit lähetyksissä ja äänen tallentamisessa. Perinteet näillä alueilla ovat kuitenkin vahvat ja yritysten oli tehtävä lujasti töitä, jotta digitaalisen nauhurin toimintaparametrit voisivat kilpailla tavallisten analogisten mallien kanssa (kyky soittaa millä tahansa nopeudella mihin tahansa suuntaan, mekaaninen leikkaus ja liimaus). nauha ("veri"editointi), työskennellä normaaleissa ilmasto-olosuhteissa ilman erikoistoimenpiteitä pölynpoistoon ja ilmastointistudioihin).
DASH-standardi mahdollistaa tallennuksen tavalliselle magneettinauhalle keloilla. Tämän moniraitaisen tallennusmuodon avulla voit tallentaa 1–48 ääniraitaa samanaikaisesti [38] .
Tietokoneäänentallennustekniikoiden kehityksestä huolimatta DASH-nauhureita käytetään edelleen suurissa äänitysstudioissa (esim. Phoenix, Abbey Road) [39] , koska niiden sähköakustiset ja toiminnalliset ominaisuudet täyttävät korkeimmatkin vaatimukset.
Magneettitallennuskokeita on tehty 1930-luvun alusta lähtien. liittovaltion radiokomitean tutkimuslaitoksessa ja muissa järjestöissä. Nauhureista tehtiin yksittäisiä kopioita jo ennen sotaa erikoissovelluksiin (esim. PM-39 nauhanauhuri [40] ). Ensimmäinen sarjanauhuri - N. Rabinovichin suunnittelema SM-45 - ilmestyi vuonna 1942, se toimi 6,5 mm leveällä nauhalla. Vuonna 1944 MAG-1- ja MAG-2-nauhurit [41] kehitettiin I. E. Goronin, A. A. Vroblevskyn ja V. I.:n ohjauksessa ja paransivat MAG-3:a ja MAG-4:ää.
Toisen maailmansodan päätyttyä vangitut saksalaiset AEG Magnetofon -laitteet tuotiin Neuvostoliittoon korvauksina. Oletettiin, että Neuvostoliiton asiantuntijoiden tulisi tutkia huolellisesti niiden suunnittelua, laitetta ja toimintaperiaatteita, joita varten vuonna 1945 radiokomitean alaisuudessa perustettiin VNIIZ - All-Union tieteellinen äänitallenteen tutkimuslaitos (nykyään All- Union Research ). Institute of Television and Radio Broadcasting ), perustettiin teollinen perusta MEZ- (lähetystoimintaan) ja RMS-16 (äänitysstudioiden) -nauhureiden tuotantoa varten. MEZ:t tuotti Neuvostoliiton kulttuuriministeriön Moskovan kokeellinen tehdas.
Vuosina 1947-1948 VNIIZ kehitti "yksinkertaistetun" nauhurin, joka oli suunniteltu massakuluttajalle. MAG-4-malli työskenteli nauhalla, jonka leveys oli 6,5 mm, yksiraitainen tallennus nopeudella 45,6 cm / s, eli yhteensopivuus tuon ajan ammattilaitteiden kanssa varmistettiin. Raporttien mukaan MAG-4, jos sitä tuotettiin, oli hyvin pieni sarja. [42] [43]
Ensimmäisen Neuvostoliiton kotitalouksien sarjanauhurin " Dnepr " julkaisu alkoi vuonna 1949 Kiovassa. 1950-luvun puoliväliin mennessä kuluttajamarkkinoille tarkoitettuja magneettisia tallennuslaitteita valmistettiin jo useissa tehtaissa Moskovassa ( Yauza , Astra ), Kiovassa (Dnepr), Vilnassa ( Elfa ), Gorkyssa (MAG-8M) jne. Vuonna 1954 magneettinauhan tuotanto aloitettiin kemiantehtaassa Shostkassa, Sumyn alueella . [44]
Vuonna 1957 valtion standardi GOST 8088-56 "Nauhurit. Perusparametrit" - ensimmäinen, joka säätelee nauhureiden parametreja 6,25 mm leveällä nauhalla. [45]
Neuvostoliitossa kotitalouksien nauhurit tulivat laajalti saataville noin 1950-luvun jälkipuoliskolta - 1960 -luvun alusta . Tällä hetkellä syntyi erityinen sosiaalinen ilmiö - nauhakulttuuri tai " magnetizdat ". Magneettisten tallenteiden kopioimisen helppous mahdollisti lähes rajattomasti teoksia, joita virallinen ideologia ei hyväksynyt, mutta jotka olivat suosittuja kansan keskuudessa: bardilaulut ja ensimmäiset puoliksi underground rock-yhtyeet , länsimaista populaarimusiikkia, epävirallisia satiirisia puheita kirjailijat, luennot ufologiasta , lähetykset "vihollisen äänistä" jne. ][47[46] Nauhurit syrjäyttivät nopeasti markkinoilta kotitekoiset tallenteet - käytetylle röntgenfilmille tallennetut gramofonilevyt ("musiikkia kylkiluissa").
Neuvostoliiton teknisen luovuuden fanit suunnittelivat ja rakensivat aktiivisesti nauhureita itse. Sysäyksenä tähän oli aluksi tekniikan uutuus ja kotitalouksien nauhuripula yleensä, ja myöhemmin halu luoda tehdaslaitteita jonkin verran ylivoimainen laite. Vuonna 1947 kuudennessa liittovaltion radioamatöörien [49][48]kirjenäyttelyssä B. V. Okhotnikovin tallennin (lisäksi kaukosäätimellä) sai toisen palkinnon, [50] . Myöhemmissä radionäyttelyissä tällaisia kotitekoisia tuotteita esiteltiin jatkuvasti, ja lisäksi ne valmistettiin melko korkealla tasolla. [51] Sattui, että amatöörit tekivät itse sellaisia monimutkaisia komponentteja suunnittelulleen, kuten sähkömoottoreita, magneettipäitä ja jopa kasetteja [52] [53] . Eri monimutkaisuusasteisia kotitekoisten nauhureiden kuvauksia ja niiden itsenäisen suunnittelun käsikirjoja julkaistiin laajalti. [54] [55] [56] [57] [58] [59]