Основы магнитной записи
Чтобы понять принцип магнитной записи, можно провести простой опыт: если провести стальной иглой по магниту, игла сама намагнитится и приобретёт способность притягивать металлические предметы. Это свойство сохранится даже после удаления магнита. Похожий принцип, но в более сложном виде, лежит в основе работы магнитофона. Вместо иглы здесь используется магнитная лента, покрытая тонким слоем частиц оксида железа. Под воздействием магнитного поля эти частицы перестраиваются, сохраняя «отпечаток» звука.
Устройство и компоненты магнитофона
Магнитофон (от слов «магнит» и греческого «phone» — звук) — это аппарат для записи и воспроизведения аудиосигналов. Его ключевые компоненты включают:
- Усилители: один для записи (принимает сигнал от микрофона, радиоприёмника или проигрывателя), другой — для воспроизведения (питает динамик).
- Магнитные головки: отдельные или совмещённые устройства для записи, воспроизведения и стирания звука.
- Лентопротяжный механизм: система с электродвигателем и роликами, которая равномерно протягивает магнитную ленту.
Как происходит запись звука?
При записи звуковые волны преобразуются микрофоном в электрические сигналы. Эти сигналы усиливаются и подаются на обмотку записывающей головки. Её сердечник имеет форму кольца с узким зазором. Когда лента проходит мимо этого зазора, создаваемое магнитное поле намагничивает частицы на её поверхности в определённой последовательности, соответствующей исходному звуку. Таким образом, лента становится носителем «звуковой памяти».
Процесс воспроизведения
Для воспроизведения записанного материала лента с той же скоростью протягивается мимо воспроизводящей головки (которая устроена аналогично записывающей). Участки ленты с разной намагниченностью индуцируют в обмотке головки слабые электрические сигналы. Эти сигналы усиливаются и в итоге преобразуются динамиком обратно в звуковые волны, которые мы слышим.
Роль стирающей и универсальной головки
Перед новой записью ленту необходимо очистить от старой информации. Этим занимается стирающая головка. Она создаёт сильное переменное магнитное поле, которое размагничивает частицы на ленте, подготавливая её к новой записи. Во многих бытовых магнитофонах для экономии места и упрощения конструкции функции записи и воспроизведения объединены в одной универсальной головке. Переключение между режимами осуществляется электронными переключателями, которые меняют путь сигнала в универсальном усилителе.
От звука к изображению: видеомагнитофон
Принцип магнитной записи применим не только для звука, но и для видео. Однако запись изображения — задача на порядок сложнее, так как видеосигнал содержит в десятки тысяч раз больше информации и требует гораздо более высокой скорости и точности записи. Чтобы решить эту проблему, не увеличивая до гигантских размеров скорость движения ленты, в видеомагнитофонах применили поперечно-строчную запись. В них, помимо обычного механизма протяжки, установлен быстро вращающийся барабан с магнитными головками. Головки движутся поперёк ленты, оставляя на ней диагональные дорожки (строчки), каждая из которых хранит фрагмент кадра. Для точной синхронизации при воспроизведении на край ленты наносится специальная управляющая дорожка, а на другой край — звуковая дорожка, как в обычном магнитофоне.