Изобретение магнитофона. История открытия. Магнитофон. История создания магнитофонов Рассказ ребенка о происхождении магнитофона

Всем известному и до сих пор популярному магнитофону более ста лет, как, впрочем, автоответчику и… компьютерному накопителю на жёстких дисках – винчестеру. Заявка на получение патента была подана служащим Копенгагенской телефонной компании инженером Вальдемаром Поульсеном (или Паульсеном – в оригинале фамилия пишется как Poulsen). Впрочем, идея магнитной записи звука была высказана ещё десятью годами раньше американцем Оберлином Смитом, который предлагал использовать в качестве носителя шёлковую нить с вплетёнными в неё стальными проволочками. Но работающего аппарата Смит так и не построил.

Через два года Вальдемар Поульсен (годы жизни 1869-1942) представил работоспособный электромагнитный фонограф или, как называл его сам Поульсен, «телеграфон» на Всемирной выставке в Париже 1900 года. Первые аппараты датского изобретателя копировали фонограф Эдисона. Отличие было в самой конструкции валика, который в телеграфоне не имел воскового слоя. На цилиндр Поульсен намотал сто метров рояльной проволоки толщиной 1мм. При скорости прохождения проволоки мимо электромагнита в 2,2 метра в секунду длительность записи была 45 секунд. В поздних вариантах своего устройства изобретатель перешёл на новую стальную ленту, намотанную на катушки. В то же время он запатентовал магнитную запись на стальной диск (что и позволяет говорить нам о появлении первого прототипа компьютерного винчестера).

Вальдемар Поульсен

Первый магнитофон, продемонстрированный на выставке в Париже, вызвал немалый интерес публики. Сохранилась запись речи императора Австро-Венгрии Франца-Иосифа. Этот 30-секундный монолог императора стал первой в мире магнитофонной записью. Поскольку об электронном усилителе в 1900 году не могло быть и речи, качество записи очень плохое. Тем не менее, это настоящий голос истории.

В основу своего изобретения Поульсен взял свойство металлов сохранять остаточную намагниченность после воздействия магнитного поля. Проволока, намотанная на цилиндр, протягивалась мимо электромагнита, к обмоткам которого был подключен телефонный микрофон. Под воздействием слабых электромагнитных колебаний, совпадающих по частоте со звуковыми колебаниями мембраны микрофона, проволока намагничивалась переменным магнитным полем. При воспроизведении звука это поле воздействовало на полюса электромагнита, в сердечнике которого индуцировался электрический ток переменной величины. Этот ток приводил в движение мембрану телефона (динамической головки), которая преобразовывает электрические колебания в звуковые.

Устройство получилось очень простым, но и работало совсем неважно – звук был тихим, ограниченным по частоте до 4 килогерц (что немного даже для телефона). Хуже всего был сильный шум, сопровождавший запись. Однако начало было положено. Вместе с изобретением магнитофона Поульсен предложил и способ его практического применения – в качестве автоответчика. Не будем забывать, что датчанин служил в телефонной компании и думал, прежде всего, о телефонии.

Помыкавшись по Европе и не найдя финансовой поддержки, Поульсен обратил своё внимание за океан. В 1903 году он вместе с американскими партнёрами создал в США компанию, занявшуюся совершенствованием и производством телеграфонов. В этих аппаратах использовался уже не цилиндр, а упомянутая стальная лента, намотанная на катушки. Скорость протяжки мимо записывающей головки осталась практически прежней – 2,13 метра в секунду. В 1908 году на международном техническом конгрессе в Копенгагене аппараты Поульсена были использованы для записи докладов. 40 часов речи уместились на 250 катушках. На каждой катушке был намотан километр проволоки, и при скорости записи в 1,7 метров в секунду на них было записано по 10 минут звука.

Стараясь улучшить качество записи, Поульсен применил многодорожечную технологию. Он записывал звук одновременно на 2-3 проволоки. Запись на каждую из них проводилась собственной головкой в параллельном режиме. Изобретённый в 1911 году электронный усилитель проблему не решил – вместе с громкостью звука усиливались и шумы.

Но помимо плохого качества записи у первых магнитофонов были и другие недостатки. Рвавшаяся проволока и стальная лента представляли большую опасность для окружающих людей – концы проволоки разлетались с огромной скоростью. При монтаже и восстановлении повреждённого носителя проволоку приходилось сваривать. Сварной шов, пролетая мимо головки, буквально, стирал её в порошок. Поэтому в магнитофонах компании «Маркони» (в них использовалась стальная лента) использовались два блока сменных головок. При выходе из строя одной головки, в работу включалась резервная, а механик в это время менял изношенные полюсные наконечники.

В 1924 году появились электрические микрофоны с улучшенными характеристиками, а спустя год новыми микрофонами были оснащены первые вещательные радиостанции и студии звукозаписывающих компаний. В 1931 году в Германии была выпущена альтернатива магнитофону — устройство для механической записи на бесконечную ленту. А в России в то же время изобретатель А.Ф. Шорин создал «шоринофон» – устройство для записи звука на кинопленку оптическим способом. Эти аппараты не получили большого распространения, хотя «шоринофон» некоторое время применялся для озвучивания кинокартин и для подготовки радиопередач.

В 1925 году в СССР была изобретена гибкая «лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)». Однако, это опередившее своё время изобретение осталось незамеченным. И в 1931 году немецкий изобретатель Фриц Пфлеумер получил патент на изобретенную им магнитную бумажную ленту с порошковым железным покрытием. В 1932 году в Германии начинается ее промышленное производство.

В 1935 году на Берлинской радиовыставке был продемонстрирован магнитофон «К-1» созданный совместными усилиями компаний BASF (разработчик ленты) и AEG (производитель самого аппарата). Любопытно, что новое устройство было названо «магнетофон», и от этого слова произошло наше нынешнее название – магнитофон. Первая продолжительная звукозапись на магнитную ленту была осуществлена 19 ноября 1936 года во время концерта Томаса Бичема. Это была первая в истории музыкальная звукозапись на магнитную ленту. Новый магнитофон стал применяться на немецком радио, а затем был закуплен и британской компанией Би-Би-Си, которая стала записывать радиопрограммы для передачи их на разные часовые пояса обширной Британской империи.

После этого в технологическом соревновании наступает длительное затишье. Разработкой и производством магнитофонов занимается только Германия. Но немецкие магнитофоны не экспортируются – фашистская Германия оказывается в самоизоляции. Тем не менее, в 1940 году немецкие инженеры Браунмюль и Вебер изобрели подмагничивание ленты высокочастотным током, что резко улучшило качество звука. Открытие было сделано случайно, когда в результате самовозбуждения усилитель записи стал генерировать высокочастотный «свист». Это замечали и до немцев (первый патент на высокочастотное подмагничивание был выдан в США еще в 1921 году), но только Браунмюль и Вебер раскрыли физические основы этого явления.

Вторично технологию магнитной звукозаписи «открыл» капитан корпуса связи армии США Джон Муллин. В 1945 году в разбитой студии «Радио Франкфурта» Муллин обнаружил магнитофоны и километровые бобины с 12-миллиметровой магнитной пленкой. На одной бобине пленки умещается 12 минут звучания. Джон Муллин воспользовался американским «законом о военных сувенирах», позволявшим вывозить из Германии что угодно, лишь бы оно уместилось в посылочном ящике. Капитан сфотографировал и зарисовал, а потом разобрал два магнитофона (по другим сведениям четыре). Части аппаратов и 50 бобин с пленкой он упаковал в 35 посылочных ящиков и отправил их в США.

Вскоре Муллин вернулся на родину и сам. 16 мая 1945 года он продемонстрировал работу магнитофонов в институте радиоинженеров в Сан-Франциско. Американская электротехническая компания Ampex тут же принимается за детальное изучение немецких аппаратов и начинает разработку собственных магнитофонов. В 1947 году на магнитофон записывается концерт Бинга Кросби для передачи по радио – первая музыкальная магнитная звукозапись в истории радиовещания США. Певец пришёл в восторг от качества записи и вложил в производство магнитофонов немалые деньги. В 1948 году фирма Ampex выпускает первые 200 аппаратов собственной разработки. А в 1950 году на рынке США продавалось уже около 25 различных моделей магнитофонов.

Первую магнитную пленку на ацетатной основе с рабочим слоем из гамма-окиси железа выпустила компания 3М. Первый двухдорожечный магнитофон в 1957 году выпустила немецкая фирма AEG. Там же в 1959 году был выпущен и первый четырехдорожечный магнитофон. Первый полностью транзисторный магнитофон в 1956 году выпустила японская компания Sony. Ну, а компакт-кассету и магнитофон для неё в 1961 году разработала голландская фирма Philips. Как ни удивительно, но изобретение было предназначено для слепых – в качестве «говорящей книги».

Изобретатель : Вальдемар Поульсен
Страна : Дания
Время изобретения : 1898 г.

Принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году впервые разработал Оберлайн Смит (Oberlin Smith), под влиянием его посещения в 1878-м лаборатории .

Прародитель магнитофона - телеграфон - был изобретен датским физиком Вальдемаром Поульсеном. В 1898 году Поульсен создал устройство, использующее явление остаточного намагничивания и преобразующее звуковые волны в магнитные импульсы, которые записывались на тонкой стальной проволоке.

На входе телеграфона подключался источник звука - . Ток с него подавался на электромагнит особой формы.

Создаваемое электромагнитом магнитное поле намагничивало стальную проволоку, которая с определенной скоростью двигалась мимо магнита.

В такт передаваемому звуку снимаемый с микрофона ток увеличивался или уменьшался, а следовательно, увеличивалась или уменьшалась напряженность магнитного поля, создаваемого записывающим магнитом.

Для воспроизведения фонограммы проволоку пропускали мимо магнита воспроизведения. В процессе движения силовые линии магнитного поля фонограммы пересекали витки катушки, в которых вследствие закона электромагнитной индукции возникал электрический ток, соответствующий записанным на проволоку звукам. Эти слабые электрические импульсы преобразовывались в в звуковые волны. Их прослушивали без усилителя с помощью . Качество звука было очень низким, и телеграфон не получил широкого распространения.

Понадобилось тридцать лет, чтобы замечательное изобретение Поульсена приобрело признание. Этому способствовало, прежде всего, появление и разработка схем усилителей на их основе, а также совершенствование самого носителя звука. Проволока имела тенденцию быстро размагничиваться.

Чтобы компенсировать это неприятное свойство, приходилось увеличивать скорость ее движения, которая поначалу достигала нескольких метров в секунду. Даже небольшая фонограмма требовала огромного количества проволоки. Хотя толщина ее не превышала 0, 1 мм, катушки с записью занимали много места и были очень тяжелы.

Тонкая проволока рвалась, путалась, перекручивалась во время движения. Ее попытались заменять стальной лентой. Обрывы прекратились, но объем и вес носителя звука вырос еще в несколько раз. Чтобы раскрутить катушку с такой лентой, требовался мощный электродвигатель. Ходовые механизмы получались очень громоздкими. В этот период магнитная запись давала малообещающие результаты.

Коммерческий успех пришел к магнитофону только после изобретения нового носителя звука. Немецкий изобретатель Фриц Пфлеймер разработал технологию нанесения слоя порошкового на ленту: новый носитель звука хорошо намагничивался и размагничивался, его можно было обрезать и склеивать.

Впоследствии бумажную ленту заменили пластиковой - из ацетилцеллюлозы, более прочной, эластичной и невоспламеняемой. На ленту напыляли ферромагнитный порошок (окислы железа), предварительно смешанный со связующим веществом (например, нитролаком). Впервые такую ленту начала выпускать в 1935 году немецкая компания AEG.

Магнитофонная пленка произвела переворот в магнитной звукозаписи. Она была легкой, компактной, хорошо сохраняла намагничивание, что позволило в несколько десятков раз сократить скорость движения носителя звука. На такой пленке можно было записывать гораздо более длинное произведение, чем на проволоке.

Запись на ленту происходила так же, как и на проволоку. Из всего сказанного видно, что важнейшими элементами магнитофона являлись записывающий и воспроизводящий электромагниты, которые называют магнитными головками. Обе головки представляли собой магнитные сердечники, охваченные катушками. В сердечнике имелся зазор, заполненный фольгой из специальной бронзы. Ток, проходивший через обмотку записывающей головки, образовывал магнитное поле, которое проходило по магнитному сердечнику и выходило из его рабочего зазора в окружающее пространство.

Когда это поле было постоянно, оно равномерно намагничивало всю проходящую через него ленту. Когда же через обмотку головки проходил электрический ток, возникавший вследствие звукового воздействия на микрофон, магнитное поле в зазоре головке изменялось в зависимости от силы тока микрофона, то есть в соответствии с силой звуковых колебаний.

Лента приобретала при этом различную намагниченность и превращалась в фонограмму. Различные ее участки оказывались различно намагниченными, как по силе, так и по направлению. Магнитные силовые линии этих отдельных участков, замыкаясь в пространстве, образовывали внешнее магнитное поле.

При воспроизведении магнитной фонограммы лента с той же скоростью, что и при записи, двигалась мимо воспроизводящей головки и возбуждала в ее обмотках электрический ток, который изменялся в соответствии с силой магнитного поля ленты. Затем ток, возникший в обмотке и усиленный, поступал к динамику.

Для многократного использования одной и той же ленты имелась головка стирания, питаемая от специального лампового генератора токами высокой частоты. Ток, создаваемый этим генератором, пропускался через обмотки стирающей головки. Пока лента проходила через поле, создаваемое этой головкой, она многократно перемагничивалась и в результате покидала ее в размагниченном состоянии.

После стирания магнитная лента попадала в поле записывающей головки. Здесь каждый элемент ленты подвергался двойному воздействию магнитного поля, которое образовывалось, с одной стороны, током записывающего сигнала, а с другой - током дополнительного смещения, поступающим в записывающую головку из высокочастотного генератора.

Это дополнительное питание током высокой частоты получило название подмагничивания. Оно необходимо для борьбы с искажениями, которые оказывали на чувствительную магнитную ленту различные части магнитофона - прежде всего лампы и . Во время работы вокруг них создавалось достаточно сильное магнитное поле, которое также намагничивало ленту.

Долгое время это нежелательное намагничивание (проявлявшееся при прослушивании в виде шума, треска и гула) очень снижало качество фонограмм. Лишь после того как научились подмешивать к току сигнала высокочастотный ток подмагничивания, качество магнитной фонограммы возросло настолько, что стало конкурировать с механической звукозаписью - пластинками.

На магнитофоне имелись две катушки - подающая и приемная. Для перемещения ленты служил механизм, состоящий из электродвигателя, ведущего вала, прижимного ролика и других деталей. Обычно в магнитофоне имелось устройство для ускоренной перемотки ленты с катушки на катушку в оба направления.

Магнитофоны. История создания магнитофона.

Магнитофоны.

Магнитофон - это электромеханическое устройство, предназначенное для записи (преобразования акустических колебаний в электромагнитные и фиксации их на носитель) и акустического воспроизведения ранее записанных на магнитные носители сигналов.

В качестве носителя в магнитофонах используются материалы с магнитными свойствами: магнитная проволока, магнитная лента, магнитные барабаны, диски и т. д.

История магнитофона.

Принцип магнитной записи звуковых сигналов и сохранении их на носителе в 1888 году был предложен Оберлайном Смитом. Смит предлагал использовать в качестве магнитного звуконосителя шелковую нить со стальными жилками, но дальше идеи дело у него не пошло.

Первое работающее устройство, использовавшее принцип магнитной записи на носитель, было изготовлено датским инженером Вальдемаром Поульсеном в 1895 году. В качестве носителя он использовал стальную проволоку. Сам аппарат изобретатель назвал «телеграфоном».

Телеграфон Поульсена,1895.

В 1925 году Курт Штилле представил электромагнитное устройство, записывающее речь на магнитную проволоку. Впоследствии аппараты его конструкции, использовавшие тонкую стальную ленту в качестве носителя, производились под маркой «Маркони-Штилле», и применялись на Би-би-си с 1935 до 1950 года.

Магнитофон «Маркони-Штилле», 1932.

В 1925 году в СССР была запатентована «гибкая лента из целлулоида, покрытая стальными опилками (например, посредством столярного клея)», однако развития изобретение не получило.

В 1927 году Фриц Пфлеймер запатентовал магнитную ленту (сначала на бумажной основе, затем - на полимерной).

В 1920-х годах Шуллером была предложена классическая конструкция кольцевой магнитной головки, представлявшей собой кольцевой магнитный сердечник с обмоткой на одной стороне и зазором на другой. При записи в обмотку подаётся ток записи, вызывающий выход магнитного поля в зазоре, который намагничивает магнитную ленту в соответствие с изменением сигнала. При считывании, наоборот, лента, замыкая магнитный поток через зазор на сердечник, наводит ЭДС в обмотке.

В 1934-1935 годах фирма BASF начала серийный выпуск магнитной ленты на основе карбонильного железа либо магнетита на диацетатной основе.

В 1935 фирма AEG выпустила первый коммерческий пленочный магнитофон под названием Magnetophon K1.

AEG-Telefunken «Magnetophon K1», 1935.

Само слово Magnetophon долгое время было торговой маркой компании AEG-Telefunken, хотя при этом вскоре стало нарицательным в ряде языков, в том числе и в русском.

После окончания Второй мировой войны магнитофоны фирмы AEG-Telefunken были вывезены из Германии в СССР и США, где спустя несколько лет (в США - в 1947) были построены аналогичные аппараты.

Стремление к миниатюризации бытовых магнитофонов и повышению удобства пользования ими привело к появлению на рынке, начиная с 1950-х годов магнитофонов, с использованием кассетных систем.

Ко второй половине 1960-х годов фактически единым стандартом для кассетных магнитофонов стала компакт-кассета, разработанная компанией Philips.

В 1980-1990-х годах магнитофоны с компакт-кассетой практически вытеснили катушечные системы с потребительского рынка.

Эксперименты по магнитной записи видеосигнала начались в начале 1950-х годов, первый коммерческий видеомагнитофон появился в 1956 году.

Виды магнитофонов.

Катушечные магнитофоны.

В катушечных магнитофонах в качестве носителя используется магнитная лента, намотанная на пластмассовые или металлические катушки (в быту употреблялось также название «бобина») или на сердечники без щёчек (для предотвращения спадания ленты магнитофоны, рассчитанные на сердечники, имеют на подающем и приёмном узлах диски-«тарелки», также существуют разборные катушки со съёмными щёчками).

За счёт широкой ленты и высокой скорости её протяжки катушечные магнитофоны могут обеспечивать очень высокое качество записи и воспроизведения, выше, чем качество механической грамзаписи, CD и компакт-кассет.

Стандартные скорости ленты в бытовых катушечных магнитофонах - 4,76, 9,53 и 19,05 см/с (в некоторых высококлассных магнитофонах использовалась скорость и 38,1 см/с); в студийных магнитофонах соответственно - 9,53 19,05, 38,1 и 76,2 см/с. Медленные скорости 2,38 и 4,76 см/с считались «диктофонными» (скорость 2,38 см/с встречалась редко, в основном в тифлотехнических аппаратах и регистраторах).

В кинематографии для синхронной записи звука могла применяться скорость 45,6 см/с (скорость протяжки 35-мм киноплёнки), в спецаппаратуре встречалась также скорость 28,0 см/с. Все возможности качественной записи реализуются на высоких скоростях, 19,05 см/с и выше. Скорость 9,53 см/с считалась минимально приемлемой для записи музыки и была основной (а часто и единственной) в недорогих аппаратах.

Стандартные скорости для магнитофонов были приняты в середине 1950-х годов, до этого они были разными у разных фирм, и записи были несовместимы.

Катушечные магнитофоны выпускались самых разных классов - от громоздких стационарных студийных аппаратов, предназначенных для получения бескомпромиссного качества звука, до карманных «записных книжек» самой примитивной конструкции.

Главное достоинство катушечных магнитофонов по сравнению с широко распространившимися с 1960-х годов кассетными аппаратами - это возможность получения максимального качества записи и воспроизведения.

Относительно большая ширина дорожек записи у катушечных магнитофонов позволяет снимать с ленты более сильный сигнал, а это улучшает отношение сигнал/шум при воспроизведении.

Большая скорость движения ленты позволяет расширить частотный диапазон. При большой скорости проще обеспечить её постоянство.

При проектировании лентопротяжного механизма у катушечного магнитофона конструктор может свободно выбирать компоновку, строить тракт движения ленты в соответствии с задачами, вводить в него дополнительные устройства стабилизации и контроля, ставить сколько угодно головок и т. п.

Технологические новшества, которые вынужденно появились по мере развития кассетных магнитофонов (новые типы лент и головок, шумоподавители и пр.), нашли применение и в катушечных системах, ещё больше повысив их характеристики.

Недостатком катушечных магнитофонов было относительное неудобство обращения с лентой: поменять на магнитофоне катушку можно только двумя руками, предварительно ленту нужно смотать до конца и т. д. Именно поэтому с появлением кассетных систем почти исчезли портативные катушечные магнитофоны.

Многодорожечные (с 8 и более дорожками) многоканальные катушечные магнитофоны в 1960-19 90-х годах активно использовались как студийные.

В бытовом секторе катушечные магнитофоны были практически вытеснены кассетными моделями к середине 1980-х годов - для среднего потребителя компактность и простота использования оказались важнее качества звучания.

Кассетные магнитофоны.

С начала 1950-х годов конструкторы магнитофонов искали возможности для миниатюризации и упрощения работы с магнитной лентой. Предлагавшиеся решения в целом сводились к двум вариантам: либо две катушки с лентой объединялись в одном корпусе-кассете, либо в кассету помещался один сердечник с рулоном ленты, склеенной в кольцо.

В 1950 году нью-йоркская компания Mohawk Business Machines Company выпустила свой Midget Recorder, представив его как «первый в мире карманный ленточный магнитофон». Кольцевая лента этого магнитофона размещалась в металлической кассете.

На потребительском рынке появлялись магнитофонные кассеты Dictet (США, 1957, для портативного диктофона), Saba (Германия, 1958, для магнитофона Sabamobil), RCA Sound Tape Cartridge (США, 1958), Fidelipac (с кольцевой лентой, США, 1959). Из этих ранних систем широкого распространения не получила ни одна.

По-настоящему массовые кассетные магнитофоны появились в начале 1960-х годов.

В 1963 году компания Philips выпустила компакт-кассету. Она на несколько десятилетий стала основным форматом магнитофонных кассет во всем мире.

В 1964 году консорциум американских фирм представил кассету Stereo 8 с закольцованным рулоном ленты и 8-дорожечной записью. Они были популярны в США до начала 1980-х годоф.

Другие конкурирующие системы, например, DC International фирмы Grundig (1965 г.), Elcaset фирмы Sony, микрокассета фирмы Olympus, либо не выдержали конкуренции с компакт-кассетой, либо заняли достаточно узкие ниши специальных применений (например, микрокассета - в миниатюрных диктофонах и телефонных автоответчиках).

Первоначально в кассетах использовались магнитные ленты с рабочим слоем из гамма-окиси железа (Fe2O3, Type I), как и в катушечных магнитофонах. При относительно малой скорости (4,76 см/с) и малой толщине рабочего слоя эти ленты давали высокий уровень собственных шумов, небольшой динамический диапазон (до 48 дБ) и достаточно узкий диапазон частот (до 12 кГц).

Более дорогие ленты на основе диоксида хрома (CrO2, Type II) превосходят их по динамическому и частотному диапазону записываемого сигнала, но требуют других параметров частотной коррекции и подмагничивания.

Наилучшее качество обеспечивают ленты типа Metal (Type IV) с рабочим слоем из порошка металлов, а не их окислов. Но эти ленты имели свои существенные недостатки и были сняты с производства в начале 2000-х годов.

Многослойные плёнки («феррохром», Type III), предложенные в 1970-е годы, довольно быстро вышли из употребления.

В зависимости от вида ленты, при записи устанавливаются параметры тока подмагничивания, а при воспроизведении - частотной компенсации верхних частот.

Отличительной особенностью кассетных магнитофонов является повышенный шум при воспроизведении записанной фонограммы. Это связано с двумя факторами.

Во-первых, низкая (по сравнению с катушечными магнитофонами) скорость протяжки ленты и малая ширина дорожки приводят к малому уровню сигнала (около 0,15…0,25 мВ), генерируемого магнитным полем в воспроизводящей головке магнитофона. Сигналы такого уровня оказываются сопоставимы с собственными шумами транзистора во входной цепи (решение этой проблемы пошло двумя путями: создание специализированных воспроизводящих головок с высокой индуктивностью и, как следствие, с повышенным уровнем выходного сигнала (до 0,45 мВ) и разработка сверхмалошумящих усилителей с параллельным включением транзисторов на входе. В результате лучшие модели кассетных магнитофонов имеют собственные шумы на уровне -62…-65 дБ).

Во-вторых, неоднородная структура магнитного слоя и шероховатости его поверхности приводит к повышенному уровню шумов самой ленты (-52…-54 дБ у обычных лент типа I). Опять же, из-за относительно низкой скорости движения ленты спектр этих шумов попадает в рабочий диапазон частот магнитофона и становится очень заметным.

Для подавления шумов в кассетных магнитофонах стали применять различные системы шумоподавления. Самые ранние и простые из них - динамические (DNL и подобные) - используют тот факт, что в тихих участках музыкальной фонограммы доля высокочастотных составляющих невелика. Динамический шумоподавитель при воспроизведении слабых сигналов автоматически снижает усиление в области верхних частот (выше 5…6 кГц), где как раз и располагаются основные шумы ленты. На восприятии музыкальной записи такая коррекция сказывается незначительно, а при сильном сигнале шумы ленты не так заметны.

Для расширения динамического диапазона вверх (прежде всего, в области высоких звуковых частот) применяется система динамического подмагничивания Dolby HX Pro, впервые применённая компанией Bang and Olufsen в 1982. Эта система в процессе записи автоматически поддерживает оптимальный уровень подмагничивания соответственно изменению сигнала записи. Ленты, записанные с Dolby HX, могут воспроизводиться на магнитофонах, не имеющих этого устройства, но повышенный уровень записи высоких частот может перегружать их канал воспроизведения.

Многокассетные магнитофоны.

Кроме малых размеров и удобства обращения, магнитофонная кассета позволила создать аппараты с автоматической сменой кассет. Такие магнитофоны в 1970-1980-х годах производил Philips другие компании и Mitsubishi, но они не были особо популярны. Зато широко распространились магнитофоны с двумя лентопротяжными механизмами с возможностью перезаписи и непрерывного воспроизведения, и специальные установки с несколькими ЛПМ для тиражирования кассет.

Магнитолы.

Популярнейшим видом кассетных магнитофонов стали магнитолы - комбинация магнитофона и радиоприемника с возможностью питания от батарей. Они производились во всевозможных форматах: от карманных на микрокассете до крупногабаритных и мощных стереосистем («бумбоксов» и «геттобластеров»), иногда в комбинации с телевизором, а позже и с проигрывателем компакт-дисков.

Первую кассетную магнитолу выпустила фирма Philips в 1966 году. Катушечные магнитолы появились еще раньше, в 1950-е годы.

Студийные магнитофоны.

Студийные магнитофоны подразделяются на четыре типа в зависимости от подачи плёнки: на картриджах, на видеокассетах (для записи только звука, ADAT), на компакт-кассетах и на открытых катушках.

Цифровые магнитофоны.

Естественным развитием технологии звукозаписи на магнитную ленту явилось применение цифрового метода записи.

Магнитофоны, работающие с цифровыми записями сокращенно обозначаются DAT (Digital Audio Tape) или DASH (Digital Audio Stationary Head).

DAT-магнитофонами ведётся запись на ленту оцифрованного аудиосигнала (стандартом предусмотрена запись двух каналов звука) с различной частотой дискретизации (стандартом в настоящее время считается наличие частот 32, 44,1 и 48 кГц). На частоте дискретизации 44,1 кГц с разрядностью 16 бит делаются студийные мастер-записи для подготовки Audio CD. Формат записи обычно машинно-специфичен и зависит от функционального потенциала устройства (некоторые модели имеют возможность автоматической разметки записей, быстрого поиска и несложного линейного монтажа на одной ленте).

Изначально формат DAT был адресован бытовым потребителям, как замена кассетным магнитофонам. Однако, высокие показатели качества аудиосигнала быстро проложили им путь в сферу профессиональной звукозаписи. Этому способствовала и относительная дешевизна нового формата по сравнению с аналоговыми мастер-магнитофонами.

В настоящее время DAT-магнитофоны постепенно выходят из употребления в сфере звукозаписи ввиду недостаточной механической надежности и сохранности записей.

Цифровые магнитофоны DASH - изначально разрабатывались исключительно для профессионального рынка. Это разработка фирмы Sony.

Стандарт DASH предусматривает запись на обычную магнитную ленту в бобинах. Этот формат многодорожечной записи позволяет записывать от 1 до 48 аудиодорожек одновременно.

Несмотря на развитие компьютерных технологий записи звука, DASH-магнитофоны по сей день используются в крупных студиях звукозаписи ("Phoenix", "Abbey Road" и др.), поскольку их электроакустические и эксплуатационные характеристики соответствуют самым высоким требованиям.

В 21-ом веке, из массового использования магнитофоны были вытеснены новыми цифровыми компьютерными технологиями!

Теперь магнитофоны уже скорее редкость!

Магнитофон. История создания магнитофонов.

Совсем не так давно ушла в историю целая эпоха магнитофонов. Практически целое столетие люди не представляли свою жизнь без них. Магнитофон – это прибор для воспроизведения, хранения и записи звуковых сигналов.

История изобретения магнитофона берет свое начало от разработки Оберлайном Смитом в 1888 году принципа магнитной звукозаписи. Изобретение Смита было сделано под влиянием трудов американского изобретателя Томаса Эдисона. По задумке изобретателя, звуковую информацию можно было записывать на хлопчатобумажную нить с нанесенными на неё стальными опилками. Рабочая модель все же создана не была, а изобретение Смита так и осталось существовать только в теории.

Физик из Дании Вальдемар Поульсен, заинтересовавшийся идеей магнитной звуковой записи изобрел аппарат, которому дал название «телеграфон». Такое устройство было способно записывать звуковые волны. Запись звука производилась на тонкую стальную проволоку. В 1898 году это изобретение, сильно напоминавшее знаменитый фонограф Эдисона, было запатентовано. При проведении парижской всемирной выставки 1900-го года, датчанин за своё изобретение получил гран-при, а спустя 13 лет, сконструированный Поульсеном телеграфон, получил мировое признание.Немецкий изобретатель Фриц Пфлеймер в 1925 году открыл миру совершенно новый носитель звука. Первоначально слой порошкового железа наносился на бумажную ленту. Такой носитель звука хорошо намагничивался и размагничивался. Позже, бумага была заменена на магнитную ленту. С 1934 года немецкой фирмой BASF налажен серийный выпуск магнитной ленты.

В 1930-х годах компания AEG запустила в производство устройство для записи звуковых радиопередач. Такой аппарат получил название «magnetophon», от него-то и пошло современное и привычное уху слово «магнитофон». По названию, становится понятно, что основными частями магнитофона стали магнитные головки, представляющие из себя магниты для записи и магниты для воспроизведения. Также в устройстве имелась катушка для подачи и приема ленты. Звук с ленты, проходящей под головками для воспроизведения, подавался к динамикам, обмотки ленты возбуждали ток, менявшийся в зависимости от величины магнитного поля, который в свою очередь проходил через усилитель.
После окончания Второй мировой, магнитофоны компании AEG в виде военных трофеев, были вывезены странами-победительницами СССР и США. Спустя 2 года в Америке были сконструированы подобные звукозаписывающие и звуковоспроизводящие аппараты.

Желание обеспечить удобство применения и сокращения геометрических параметров магнитофонов привело к разработке и началу продаж с середины прошлого века кассетных магнитофонов. Как итог, в 1963 году в продажу поступили магнитофоны с кассетами в виде носителей звука, однако катушечные магнитофоны все еще оставались популярными и находились в ходу долгое время. Вытеснение с рынка катушечных магнитофонов произошло только в конце 1980-х начале 1990-х годов.
Еще в далеком 1972-м году, была разработана цифровая система кодирования сигналов. Однако аппаратура для использования такой системы была разработана в Японии, спустя целых 15 лет! Началась эра компакт-дисков и цифровых носителей звуковой информации. Магнитофоны и кассеты с течением времени стали историей. В 21-м столетии место магнитофонов заняли цифровые технологии.

Если рассматривать изобретение магнитофона, то стоит рассказать и предысторию того, что было создано до него. Принято считать, что изобретение первого аппарата, который названного фонографом, является заслугой Однако на самом деле идея фонографа является полностью детищем Шарля Крю - французского поэта и ученого. В 1977 году он подал бумагу во Французскую Академию Наук, в которой было подробно описано все, что касалось данной идеи. Эта бумага и сейчас хранится в данном заведении. А уже в 1878 году эта идея была запатентована и реализована Эдиссоном. В 1886 гожу Чичистером Беллом и Чарльзом Самнером Тэйнером из США был начат выпуск фонографов, имеющих ручной подзавод и цилиндр, покрытый воском. В 1887 году Эмилем Берлингером в Германии была запатентована идея современного проигрывателя, в котором были использованы плоские пластинки. Реализация идеи приходится на 1896 год.

Сложно поверить, но изобретение магнитофона приходится на тот же период, что и изобретение кинематографа. Он появился в то же время, когда и первые автомобили. Принцип работы современных магнитофонов впервые был предложен Вольдемаром Поульсеном, который был служащим на телефонной станции в Копенгагене. Одной из его прямых обязанностей было обеспечение нормального функционирования аппаратуры на станции. И тут не понятно, была ли аппаратура настолько высококачественной или он был настолько хорошим специалистом, но у него было очень много свободного времени. Он уделял его проведению разнообразных экспериментов с магнитами, катушками, проводами и остальными деталями. Его интерес и любопытство были вознаграждены открытием того, что на тонкой проволоке из стали можно разные участки намагнитить по-разному. Если ее потом быстро прокрутить перед электромагнитным микрофоном, то вполне можно услышать звук. Именно так и начиналось изобретение магнитофона. Он стал развивать свою идею далее, и тогда пришел к выводу, что есть протягивать перед микрофоном проволоку одновременно с тем, когда в него говоришь, то можно записать на эту струну человеческий голос или какой-то иной звук, который будет улавливаться микрофоном во время записи. Данная идея оказалась весьма перспективной еще и потому, что запись может быть стерта, а на струну записана новая. Чтобы сделать это, необходимо только размагнитить струну.

В 1898 году связист уже поторопился запатентовать свое устройство, названное телеграфоном, а через год он уже был удостоен Гран-При на Всемирной парижской выставке. Спустя совсем немного времени изобретение запатентовали и в прочих странах, а в 1903 году уже была организована Американская телеграфная компания, освоившая производство диктофонов. Изобретение магнитофона уже стало интересно общественности. Однако недостатком тех устройств считалась их громоздкость, так как ленты, на которые производилась запись, были очень большими, а качество звучания сильно отличалось от фонографов и граммофонов. Это и объясняет столь недолгое существование фирмы. Однако всего через 10 лет, когда миру были представлены заметно более мощные усилители, были устранены основные недостатки магнитофонов, а первыми оценили новые возможности таких устройств военные. В двадцатых годах американским флотом использовались новые устройства для ускоренного приема и передачи радиотелефонных сообщений. После этого и в Европе стали появляться магнитофоны.

Следующим шагом стало изобретение магнитной ленты, именно это и позволило создать Широкой общественности данные устройства стали интересны лишь в сороковых годах. Связано это с тем, что уже появились кассетные магнитофоны. После этого они и начали свое триумфальное шествие по планете.