Question

Почему скорость магнитной ленты аудиокассеты такая а не другая?

почему бы ранее производителям магнитофонов не пришло в голову например сделать меньше скорость лентопротяжного механизма, чтобы увеличить плотность записи? конечно вместе с этим нужно уменьшить площадь записывающей головки и увеличить ее мощность чтобы качество записи не ухудшилось, но зато требовалось бы меньше пленки.

Answer 1

Все дело в материале и технологии изготовления как головок, так и магнитной ленты. На первых студийных магнитофонах была скорость 32см/с и головка размером с пятирублевую монету. И такая же круглая. Изготавливалась из обычной трансформаторной стали и зазор (магнитный, именно от него зависит качество записи) был по современным меркам просто громадным и к тому же горбатым из-за неравномерного расположения пластин. Да и лента, Тип 2 по тем временам была невысокого качества. Однако все это обеспечивало вполне приемлемое качество. За широким диапазоном в те времена как то не гнались.

Качество поперло когда в быт пошли легендарные МАГи - здоровенные сундуки с набором скоростей 32/19/9 - выбирай что хочешь. Хочешь качество пиши на максимальной скорости, но при этом пленку перемотает очень быстро (а пленки по тем временам были в остром дефиците). На 19 вполне приемлемое качество, а на девятке писать только речи.

Прогресс не стоит на месте, стали выпускать новые, повышенным качеством сендастовые головки. Технология изготовления позволяла делать магнитный зазор тоньше волоса, микронный. Это стразу и значительно повысило качество, но, материал оказался настолько мягким, что головку довольно быстро "съедала" старая, шершавая пленка. Пришел черед улучшения качества пленок. Вместе с тем появилась весьма качественная стеклоферритовая головка. Вместе с хромовой пленкой они выдавали неплохие результаты уже на скорости 2.38см/с.

Это позволило вместо километровых бобин использовать небольшие кассеты. В результате они звучали одно и то же время при сравнительном качестве. Эта технология плавно перекочевала в видеомагнитофоны. Но это уже из другой оперы.

Answer 2

К сожалению, с уменьшением скорости лентопротяжного механизма снижается качество звучания.

Первые массовые бобинные магнитофоны поддерживали скорость 19 см/с - она считалась самой оптимальной для высокого качества звучания. Была ещё скорость 9,53 см/с, но качество звучания было уже ниже.

С дальнейшим развитием радиоэлектроники появились кассетные магнитофоны, в которых скорость воспроизведения составила 4,76 см/с с довольно приемлемым качеством звучания. Но дальнейшее её снижение до 2,38 см/с привело к падению качества звучания и было приемлемым только для диктофонов, которые воспроизводили речь, а не музыку.

Answer 3

Потому что на халяву ничего не получится.

Производители ведь тоже не дураки. Они прекрасно понимают, от чего зависит качество записи, прежде всего диапазон записываемых и воспроизводимых частот: от ширины зазора магнитной головки. Потому что вполне понятно, что для "разборчивой" записи одного периода синуса размер зазора d и скорость движения плёнки v связаны простым соотношением T = 2d/v. Поскольку f = 1/T, то максимальная частота тракта магнитной записи оказывается равной f_max = v/2d. Чем выше предельная частота, которую мы хотим записать, тем при данной ширине зазора должна быть больше скорость, то есть сколь угодно высокой плотность записи быть не может. Простая арифметика.

И второй фактор - размер частиц, из которых состоит магнитный слой плёнки. Ясен пень, что он ограничивает частотный диапазон в той же степени, что и размер зазора. И получить мелкодисперсный порошок с размером зерна порядка микрона - это тоже сложная технологически проблема, которую удалось решить не сразу...

На заре магнитной звукозаписи, когда всё это только-только устаканивалось, делать микронных размеров зазоры просто не умели, соответственно приходилось протягивать ленту с высокой скоростью. Ну и естественно выбрали "круглое" значение этой скорости в дюймах (при том, что первые ленточные магнитофоны появились в Европе, в Германии) - скорее всего, по той простой причине, что широкий промышленный выпуск бытовых магнитофонов был налажен в США, компаниями Ampex и Minnesota Mining and Manufacturing, известной как 3М. И скорость в 38,1 см/с - это ровно 15 дюймов/с.

Потом, по мере совершенствования технологии изготовления головок, появилась возможность уменьшить скорость движения ленты при сохранении частотного диапазона, причём шаг уменьшения был взят равны 2. Та и появились скорости 19,05 (=38,1/2), 9,53 (=19,05/2) и 4,76 (=9,53/2) см/с. В диктофонах и автоответчиках, где можно обойтись не сильно широким частотным диапазонам, в ходу была скорость 2,38 см/с. В студийной технике до самого последнего времени, до полного перехода на цифровые системы использовалась скорость 76,2 см/с.