Înregistrarea magnetică a sunetului se bazează pe utilizarea proprietăților anumitor materiale de a reține magnetizarea după încetarea expunerii la un câmp magnetic extern .
Înregistrarea se face folosind un dispozitiv special - un cap de înregistrare magnetic , care creează un câmp magnetic alternativ în zona mediului în mișcare (cel mai adesea bandă magnetică ), care are proprietăți magnetice. Pe stratul feromagnetic al purtătorului rămâne o urmă de magnetizare reziduală . Urma este pista fonogramei . În timpul redării, capul magnetic transformă fluxul magnetic rezidual al mediului de înregistrare în mișcare într-un semnal audio electric.
Calitatea scăzută a sunetului furnizată de mediile mecanice , prețul ridicat al dispozitivelor de înregistrare a sunetului, purtătorul de sunet fragil și de scurtă durată (folie, cilindri de ceară) - toate acestea au indicat că trebuiau găsite noi modalități de înregistrare a sunetului.
În primul rând, a fost necesar să se găsească un transportator nou care să îndeplinească cerințe precum: cost redus, rezistență, ușurință în utilizare și reutilizare.
În al doilea rând, a fost necesar să se găsească un nou mecanism pentru înregistrarea și redarea sunetului - mai simplu ca design și mai ieftin.
Toate acestea au devenit o condiție prealabilă pentru a acorda atenție proprietăților magnetice ale anumitor materiale și însuși fenomenului magnetismului. În 1878, inginerul american Oberlin Smith s-a familiarizat pentru prima dată cu invenția lui Edison - fonograful . Văzând potențialul acestui aparat, Smith a achiziționat o copie pentru laboratorul său și a început să experimenteze designul acestuia. Rezultatul acestor experimente a fost articolul „ Some Possible Forms Of Phograph ”, publicat în 1888 în revista New York „Electrical World” (Electrical World). În articolul său, pe lângă două opțiuni pentru înregistrarea mecanică a sunetului (sârmă de oțel și bandă de oțel au fost propuse ca suport, pe care ar fi aplicat un „model” al unei unde sonore cu un ac), Smith a fost primul care a propus proiectarea unui aparat în care fenomenul magnetismului a fost folosit pentru a înregistra un semnal sonor . Acest dispozitiv l-a numit o variantă complet electrică a fonografului . Ca purtător, s-a propus utilizarea unui fir de bumbac sau mătase cu bucăți de sârmă de oțel bine fixate , care, sub influența curentului care vine de la microfon, va fi magnetizat la trecerea prin bobină. Potrivit inventatorului, un astfel de dispozitiv ar crește volumul înregistrării, deoarece înregistrarea nu ar conține zgomot de natură mecanică (zgomotul unui ac care se zgârie suprafața suportului). În plus, un astfel de dispozitiv ar putea fi folosit pentru a înregistra mesaje vocale.
Smith și-a publicat ideile pentru îmbunătățirea fonografului cu intenția ca cititorii care ar fi interesați de ideile sale să le dea viață, deoarece inventatorul nu a avut timp să o facă el însuși. După ce a studiat articolul lui Smith, inginerul danez Valdemar Poulsen , după o serie de experimente, a realizat primul dispozitiv de înregistrare magnetică pe sârmă de oțel, pe care l-a numit telegraf . În 1898, Poulsen a primit un brevet pentru invenția sa.
Înregistrare pe bandă de oțelDispozitivele timpurii de înregistrare magnetică (AMZ) au fost create prin înlocuirea suportului: în loc de sârmă de oțel, au început să folosească bandă subțire de oțel .
Primul AMZ care a folosit bandă de oțel a fost blattnerfon , deținut de producătorul și showmanul britanic Louis Blattner. În 1929, Louis Blattner a cumpărat drepturile asupra acestei invenții de la inventatorul german Kurt Stille , care în 1903 , în scopul experimentelor, a adus telegraful Poulsen în atelierul său. Stille a îmbunătățit telegraful prin adăugarea unui amplificator electronic la designul său , astfel încât dispozitivul să poată fi folosit ca un înregistrator de voce . În 1924, un telegraf îmbunătățit a fost pus în vânzare. Suportul era încă sârmă de oțel, dar mai târziu a fost înlocuit cu bandă de oțel, deoarece banda era mai puțin ruptă și încurcată. După ce a cumpărat drepturile asupra invenției lui Stille, Blattner și-a numit aparatul după sine. Blattner a folosit o mașină de marcat pentru film la studioul său, The Ludwig Blattner Picture Corporation.
În 1931, Clarence N. Hickman de la corporația americană de telecomunicații Bell Labs a finalizat un prototip de robot telefonic , AMZ, pe bandă de oțel. Dar robotul său telefonic nu a fost utilizat pe scară largă, deoarece politica americană AT&T a interzis utilizarea unor astfel de dispozitive pe liniile telefonice publice .
În 1932, BBC britanic a folosit pentru prima dată în emisiunea sa AMZ Marconi-Stille ( Marconi-Stille ) pe o bandă subțire de oțel de 3 mm lățime și 0,08 mm grosime. Pentru a reproduce sunete de înaltă frecvență, banda de oțel a trebuit să se miște cu o viteză de 1500 mm/s față de capetele de înregistrare și reproducere. Aceasta înseamnă că programul de jumătate de oră a durat 3 km de bandă, iar bobina de bandă a cântărit 25 kg. Din motive de siguranță, acest AMZ putea fi controlat doar folosind panoul de control, care era situat într-o cameră separată - datorită vitezei mari a benzii, elasticității și marginilor ascuțite, nu era sigur să lucrați lângă bandă dacă s-a rupt, ar putea zbura și poate provoca răni grave. Dar, pe lângă aceste neajunsuri, a mai existat și altul: tehnologia de înregistrare din acel moment putea duce la pierderi mari de date și la o calitate slabă a sunetului.
La mijlocul anilor 1930, compania germană C. Lorenz dezvoltase AMZ pe bandă de oțel, care a fost folosită pentru scurt timp în activitatea lor de companiile de telefonie europene și de rețelele radio germane.
În 1938, inginerul și inventatorul german Josef Bigun ( germană: Joseph Begun ) a părăsit Germania și s-a mutat în America, unde a devenit angajat al Brush Development Company . În 1946, Brush Development Company a lansat prima bobină comercială AMZ, Soundmirror BK 401.
Evoluții germane în domeniul înregistrării sunetuluiÎnregistrarea magnetică a sunetului, așa cum o cunoaștem acum, a fost dezvoltată în anii 1930 în Germania cu cooperarea a două mari corporații: concernul chimic BASF și compania electronică AEG , cu asistența radiodifuzorului german RRG .
În 1927, inginerul german Fritz Pfleumer , după o serie de experimente cu diverse materiale, a pulverizat pulbere de oxid de fier pe hârtie subțire folosind lipici. În 1928 a primit un brevet pentru utilizarea pulberii magnetice pe o bandă de hârtie sau film . În același an, el demonstrează publicului dispozitivul său de înregistrare magnetică cu bandă de hârtie. Banda de hârtie era bine magnetizată și demagnetizată, putea fi tăiată și lipită. În 1936, Curtea Națională Germană a invalidat drepturile din brevetul Pflamer, deoarece acoperirea benzii de hârtie cu pulbere de fier a fost stabilită în brevetul lui Poulsen din 1898.
În 1932, AEG, adoptând ideea lui Pfleimer, a început producția unui dispozitiv de înregistrare magnetică numit Magnetophone-K1. Transportatorul din el era un film produs de BASF. „Magnetophone-K1” a fost prezentat publicului în 1935 la o expoziție de radio din Berlin.
Edward Schüller de la AEG a proiectat „Reportofoarele” și a inventat capul inel pentru înregistrare și redare. Acest cap a înlocuit capul acului, deoarece acesta din urmă a rupt adesea pelicula.
Friedrich Matthias de la IG Farben /BASF a dezvoltat o peliculă multistrat constând dintr-un suport, adeziv și pulverizare cu pulbere de oxid de fier. În 1939, BASF a prezentat acest film publicului. Această invenție a fost revoluționară.
În același timp, inginerul Walter Weber lucra la îmbunătățirea calității redării casetofonelor produse de AEG. A experimentat cu părtinirea filmelor . Din punct de vedere empiric, s-a dovedit că polarizarea curentului alternativ de înaltă frecvență îmbunătățește foarte mult calitatea înregistrării. În primăvara anului 1940, Weber a primit un brevet pentru tehnologia de polarizare a curentului alternativ de înaltă frecvență, iar deja în 1941, AEG a lansat un nou model de magnetofon, Magnetophon K4-HF. Caracteristicile tehnice ale acestui model au depășit toate dispozitivele de înregistrare magnetică existente la acea vreme: datorită tehnologiei dezvoltate de Weber , raportul semnal-zgomot era de 60 dB și putea deja să reproducă frecvențe peste 10 kHz .
În timpul celui de -al Doilea Război Mondial, țările - membre ale coaliției anti-Hitler (Marea Britanie, SUA, URSS, Franța, China, Polonia) au observat că în Germania se desfășurau transmisii radiofonice simultan din mai multe orașe situate în diferite părți ale țării. Inginerul american Richard Ranger și un grup de alți analiști au presupus că toate acestea erau copii ale aceleiași fonograme (la acea vreme astfel de copii erau create special pentru emisiunile radio pe înregistrări de 78 rpm ), dar calitatea sunetului era de așa natură încât nu putea fi se distinge de o emisiune radio directă.iar durata acestor transmisii a fost mult mai mare decât ar permite volumul unui disc de 78 rpm (timp total de redare de aproximativ 11 minute). Înainte de sfârșitul războiului, trupele americane staționate în Europa au reușit să scoată mai multe „Magnetofoane” germane de la postul de radio din Luxemburg . Ele conțineau toate tehnologiile cheie ale înregistrării magnetice analogice moderne, care au servit drept bază pentru dezvoltarea rapidă în continuare a tehnologiilor în domeniul înregistrării magnetice.
„ Epoca de aur ” a dezvoltării înregistrării magnetice este considerată sfârșitul anilor '70 - începutul anilor '80. Secolul XX, când principalele corporații electronice (în principal japoneze și elvețiene ) (la mijlocul anilor 80, înregistrarea sunetului magnetic analogic a început să fie înlocuită cu cea digitală, pe medii optice ).
Banda (sârma) este condusă de un mecanism de unitate de bandă (LPM).
Pentru înregistrare se folosește un cap magnetic (pot fi mai multe: semnale de înregistrare, redare și ștergere; funcțiile primelor două pot fi îndeplinite de unul singur). Pentru a îmbunătăți parametrii de înregistrare, se aplică părtinire .
La înregistrare, în amplificatorul de înregistrare (și ulterior în amplificatorul de redare), răspunsul în frecvență este corectat , (vezi casetofon # Electronică ).
De asemenea, se aplică reducerea zgomotului ( de ex . Dolby NR de la Dolby).
Metodele de înregistrare magnetică sunt diferite:
Metoda de înregistrare magneto-optică utilizată în sistemul MiniDisc este oarecum diferită . Pe lângă câmpul magnetic care acționează asupra stratului magneto-optic al discului, acesta încălzește și punctul de înregistrare corespunzător cu un fascicul laser la o temperatură corespunzătoare punctului Curie (185 C°).