Оптическая (фотографическая) запись звука

Основная статья: Оптическая запись звука

Фотографическая фонограмма имела переменную ширину дорожки (1904) или переменную оптическую плотность (1919) и наносилась на кромку киноленты. При воспроизведении световой поток лампы проходя сквозь киноленту изменялся (модулировалася) в соответствии с записанными звуковыми колебаниями. Фотоэлемент превращал падающий на него переменный световой поток в электрические колебания. Электрический сигнал усиливался усилителем воспроизведения и поступал на громкоговоритель, установленный у экрана в зрительном зале кинотеатра.^[3]

Магнитная звукозапись

Основная статья: Магнитная звукозапись

Запись производится с помощью записывающей магнитной головки, создающей переменное магнитное поле на участке движущегося носителя (зачастую магнитной ленты), обладающего магнитными свойствами. На ферромагнитном слое носителя остается след остаточного намагничивания. След и есть дорожка фонограммы. При воспроизведении магнитная головка преобразует остаточный магнитный поток движущегося носителя записи в электрический сигнал звуковой частоты.

• Магнитофон (1932)

17. Магнитная запись: принцип действия, разновидности магнитной записи.

система записи и воспроизведения информации, в которой запись осуществляется изменением остаточного магнитного состояния носителя или его отдельных частей в соответствии с сигналами записываемой информации; при воспроизведении происходит обратное преобразование и вырабатываются сигналы информации, соответствующие указанным изменениям. М. з. очень распространена. Она применяется для записи звука (магнитофоны, диктофоны), изображения и его звукового сопровождения (видеомагнитофоны), сигналов измерения, управления и вычисления (точная запись) и так далее.

При М. з. электрические сигналы, поступающие на вход канала записи (например, усилителя магнитофона), подвергаются усилению и различным преобразованиям для получения необходимого качества записи. Последним звеном канала является записывающая магнитная головка. Магнитное поле головки, рассеиваемое над рабочим зазором, пропорционально силе тока в её обмотке. Оно действует на движущийся носитель и, намагничивая его отдельные участки в соответствии с записываемыми сигналами, образует дорожку магнитной записи. Носителем может быть хорошо намагничиваемое и длительно сохраняющее магнитное состояние ферромагнитное тело различной формы: нить (магнитная проволока), лента (магнитная лента), диск, барабан, лист. Сигналограмма, то есть носитель с нанесённой дорожкой записи, соприкасаясь во время движения с рабочим зазором сердечника воспроизводящей магнитной головки, аналогичной по конструкции записывающей, возбуждает в нём магнитный поток, пропорциональный намагниченности отдельных участков дорожки. Изменения потока вызывают появление (в обмотке головки) эдс, содержащей записанную информацию. В канал воспроизведения, кроме головки, входят устройства для усиления сигналов и их преобразований, обратных преобразованиям в канале записи. Стирание (уничтожение) записи осуществляется размагничиванием или однородным намагничиванием носителя до насыщения. Его производят или в специальных устройствах, где вся запись на носителе может быть стёрта одновременно, или во время записи — стирающей головкой, установленной до записывающей (по движению носителя). При этом через обмотку стирающей головки пропускают определённой силы постоянный или переменный ток. Качество М. з. тем выше, чем больше скорость записи. Для записи электрических колебаний со звуковыми частотами от 30 гц до 16 кгц  достаточна скорость движения ленты 9,5 см/сек. В видеомагнитофоне для записи сигналов в диапазоне частот до 10 — 15 Мгц скорость перемещения вращающейся головки относительно ленты повышается почти до 50 м/сек. Для увеличения плотности М. з. на носителе располагается несколько параллельных дорожек записи.

Существует несколько способов М. з., различающихся: направлением намагничивания носителя, видами преобразования сигналов в каналах записи и воспроизведения и иногда подачей в обмотку записывающей головки, кроме тока сигнала, дополнит. постоянного или переменного тока подмагничивания (для достижения почти полной пропорциональности между намагниченностью носителя и силой тока сигнала). Так, например, в магнитофонах подмагничивание носителя при записи осуществляется током с частотой 40 — 200 кгц (высокочастотное подмагничивание). В этом случае процесс записи становится процессом без гистерезисного намагничивания носителя полем записываемых сигналов и устраняются искажения, связанные с кривизной обычной (гистерезисной) характеристики ферромагнетика. Преимущество М. з. заключается в простоте аппаратуры, моментальной готовности записи, практической неизнашиваемости сигналограммы и возможности многоразового использования носителя. К недостаткам М. з. относятся её невидимость, что в некоторых случаях (например, в звуковом кино) затрудняет монтаж сигналограммы, искажения информации из-за относительно больших шумов, возникающих от магнитной и механической неоднородности носителя, и копирэффекта. Копии магнитных сигналограмм изготавливаются либо перезаписью (иногда на повышенной скорости), либо контактным копированием в тепловом пли магнитном поле. Основным направлением развития М. з. является совершенствование носителя с целью повышения плотности записи и увеличения её достоверности.

Магнитофон

(от магнит и греч. phone — звук) — электромеханическое устройство, предназначенное как для записи (преобразования акустических колебаний в электромагнитные и фиксации их на носитель), так и для воспроизведения ранее записанных на магнитные носители сигналов. В качестве носителя используются материалы с магнитными свойствами: магнитная лента, проволока, манжета, диск, магнитный барабан и т.д..

Разделяют магнитофоны для записи звука (или „просто магнитофоны“, именно о них и пойдёт речь ниже) и для записи видео (видеомагнитофоны). Магнитофон для записи голоса называется диктофоном.

Классификация

Студийный катушечный магнитофон

• по типу накопителя магнитофоны подразделяются на ленточные (бобинные и кассетные) и проволочные;

• по способу регистрируемой информации магнитофоны разделяют на аналоговые и цифровые;

• по области применения магнитофоны разделяют на студийные, бытовые и промышленные (последний тип ранее широко использовался не только для записи звуковой информации, но и для записи аналоговых данных (напр. сигналов с аналоговых датчиков температуры, давления и пр. в промышленных процессах или лабораторных исследованиях); промышленные магнитофоны для записи данных в некоторых источниках также называют магнитографами);

• по наличию либо отсутствию (дека, он же магнитофон-приставка) встроенного усилителем мощности и встроенных АС;

• по мобильности — на переносные и стационарные;

Магнитофоны также можно классифицировать:

• по числу воспроизводимых и записываемых дорожек: 1, 2, 4 или более (чаще всего — 2, стерео);

• по скорости записи/воспроизведения: 38,1 см/сек (студийные магнитофоны); 19,05 см/сек (бытовые и студийные магнитофоны); 9,52 см/сек (бытовые магнитофоны); 4,76 см/сек; 2,38 см/сек (диктофоны, бытовые кассетные магнитофоны);

• по числу головок: 1 (только воспроизводящая, в этом случае такой магнитофон именуется «плеер»), 2 (наиболее часто употребимый вариант: первой, по ходу движения ленты, стоит стирающая головка, далее — универсальная, которая может как записывать, так и воспроизводить информацию), 3 (т. н. «сквозной тракт» — то же, что и в предыдущем варианте, но для записи и воспроизведения используются раздельные специализированные головки) или 4 (плюс доп. головка воспроизведения для реверсивного хода ленты);

Устройство

Основными функциональными узлами магнитофона являются лентопротяжный механизм (ЛПМ), блок магнитных головок (БМГ, БВГ) для записи, воспроизведения и стирания сигналов и электронные устройства, обеспечивающе работу первых двух частей.

• Лентопротяжный механизм (ЛПМ) магнитофона может содержать как один двигатель (однодвигательный ЛПМ), так и два или три (в высококачественных стационарных аппаратах). Он должен обеспечивать прямое и обратное (реверс, «реверсный магнитофон», в некоторых моделях, для автоматического (автореверс) воспроизведения записи с обеих сторон ленты) равномерное движение магнитного носителя, прямую (FF) и обратную (FW)[1] ускоренную перемотку носителя, режимы Пауза (Pause) и Стоп (Stop), а также (в нек. моделях) специальный (неплотный, с зазором) подвод головок в ленте во время ускоренной перемотки, для обеспечения функции «автопоиск» (AMS (AutoMusicScan), APSS, APLD и пр.).

• В состав ЛПМ входят и т. н. магнитные головки. Они бывают четырёх типов: головки воспроизведения (ГВ), записи (ГЗ), универсальные записи-воспроизведения (ГЗВ) и стирания (ГС). Количество их, устанавливаемых на ЛПМ, варьируется от одной (ГВ, плейер), двух (ГЗВ и ГС — наиболее распространённый вариант), трёх (ГВ, ГЗ, ГС — т. н. «сквозной канал») до четырёх (две УВ (для функции реверс), и по одной ГЗ и ГС). Головка для фунции «реверс» может применятся одна, с т. н. механизмом «переворачивания» англ. flip-flop. В случае использования нескольких магнитых головок говорят о блоке магнитых головок (БМГ).
Магнитная головка может иметь как одну дорожку (моно), так и несколько — от двух (стерео) до 16 (см. Многодорожечная запись).
Качество применённых магнитных головок в основном и определяют качество записи и воспроизведения сигнала в магнитофоне. От качества головки также зависит и её долговечность (срок службы). На первых моделях кассетных магнитофонов стояли головки с сердечником из мягкого пермаллоя, служившие порядка 2000 часов. В середине 1970-х годов им на смену пришли износостойкие головки изстеклоферрита (FX-головки, срок службы до 10 лет), а чуть позже — из сендаста (DX-головки, срок службы 6-8 лет).
Более технологичные и дешевые сендастовые головки получили широкое распространение как универсальные (запись и воспроизведение сигнала), так и в качестве записывающих в магнитофонах средней ценовой группы. Стеклоферритовые головки использовались преимущественно в качестве универсальных или воспроизводящих у флагманских моделей.
В середине 1990-х годов были разработаны магнитные головки из аморфного металла (А-головки), практически не имеющего кристаллической структуры и отличающегося прекрасными магнитными свойствами и износостойкостью на уровне стеклоферрита. Примерно в это же время по технологии тонкоплёночных микросхем были созданы магниторезистивные головки (Z-головки), которые изменяли своё сопротивление в зависимости от интенсивности магнитного потока магнитофонной ленты. Выходной сигнал с этих головок, включенных в диагональ измерительного моста, мог достигать единиц милливольт. Соответственно — собственные шумы кассетного магнитофона снижались до уровня −62…-68 дБ и приближались к уровню шумов качественного катушечного магнитофона. Эти два типа головок составляли БМГ «запись-воспроизведение» в трёхголовочных AZ-аппаратах со «сквозным каналом» фирмы Technics (AZ6, AZ7).
Магнитные головки в магнитофоне засоряются осыпающимся с ленты магнитным слоем и потому подлежат периодической очистке.

• Электронная часть магнитофона состоит из одного или нескольких (по количеству каналов записи[2]) усилителей воспроизведения УВ и усилителя/ей записи УЗ (усилителя записи/воспроизведения (УЗВ), в более простых моделях) с генератором стирания-подмагничивания (ГСП).

Более продвинутые модели содержат устройства индикации (аналоговые, либо цифровые), датчики срабатывания автостопа, систему автопоиска (AMS, APSS и др.), устройство автоматической регулировки уровня записи (АРУЗ), устройство шумоподавления (как компандерные (Dolby NR), так и динамические(dbx, DNL) и подобные), блок «динамического подмагничивания» (СДП, Dolby-SR и др.), коммутатор входов/выходов (режим «Монитор») и некоторые другие. Также обычно содержит усилители, как для наушников, так для и/или акустических систем.

В 30—40-х гг. XX века получили развитие бобинные магнитофоны, причём имелись уже и портативные модели, с конца 50-х гг. — картриджные, а с конца 60-х гг. — кассетные. Цифровые магнитофоны появились в конце 70-х гг.

Эксперименты по магнитной записи видеосигнала начались в 50-х гг.; бытовые бобинные видеомагнитофоны на ленте шириной дюйм и полдюйма появились в середине 70-х гг.; в конце семидесятых появились кассетные системы, и после непродолжительной борьбы систем Betamax (Sony) и VHS (JVC), различавшихся механикой лентопротяжного механизма и качеством изображения, победила VHS. При этом Betamax давала лучшее качество изображения, но обладала более сложным и менее надёжным лентопротяжным механизмом, что в конечном итоге и решило её судьбу. Современный студийный стандарт Betacam является развитием Betamax.

18. Классификация магнитофонов, устройство магнитофонов. Студийные профессиональные магнитофоны. Основные характеристики и параметры. Разновидности.

Магнитофон (от магнит и др.-греч. φωνή — звук) — электромеханическое устройство, предназначенное как для записи (преобразования акустических колебаний в электромагнитные и фиксации их на носитель), так и для воспроизведения ранее записанных на магнитные носители сигналов. В качестве носителя используются материалы с магнитными свойствами: магнитная лента, проволока, манжета, диск, магнитный барабан и т. д..

Разделяют магнитофоны для записи звука (или «просто магнитофоны», именно о них и пойдёт речь ниже) и для записи видеосигнала (видеомагнитофоны). Магнитофон для технической записи речи называется диктофоном. Магнитофонами в обиходе нередко называют также разнообразные устройства для магнитной записи цифровой и аналоговой информации не звукового характера (регистраторы параметров технических устройств, накопители вычислительных машин).