Magnetisk lydoptagelse er baseret på brugen af visse materialers egenskaber til at fastholde magnetisering efter ophør af eksponering for et eksternt magnetfelt .
Optagelse sker ved hjælp af en speciel enhed - et magnetisk optagehoved , som skaber et vekslende magnetfelt i området af det bevægelige medium (oftest magnetbånd ), som har magnetiske egenskaber. Et spor af resterende magnetisering forbliver på det ferromagnetiske lag af bæreren . Sporet er fonogramsporet . Under afspilning konverterer magnethovedet den resterende magnetiske flux af det bevægelige optagemedie til et elektrisk lydsignal.
Den lave lydkvalitet leveret af mekaniske medier, den høje pris på lydoptagelsesudstyr, den skrøbelige og kortlivede lydbærer (folie, vokscylindre) - alt dette tydede på, at der skulle findes nye måder at optage lyd på.
Først var det nødvendigt at finde en ny transportør, der ville opfylde sådanne krav som: lav pris, styrke, brugervenlighed og genanvendelighed.
For det andet var det nødvendigt at finde en ny mekanisme til at optage og afspille lyd – enklere i designet og billigere.
Alt dette blev en forudsætning for at være opmærksom på visse materialers magnetiske egenskaber og til selve fænomenet magnetisme. I 1878 stiftede den amerikanske ingeniør Oberlin Smith første gang bekendtskab med Edisons opfindelse - fonografen . Da han så potentialet i dette apparat, købte Smith en kopi til sit laboratorium og begyndte at eksperimentere med dets design. Resultatet af disse eksperimenter var artiklen " Some Possible Forms Of Phograph ", offentliggjort i 1888 i New York-magasinet "Electrical World" (Electrical World). I sin artikel var Smith ud over to muligheder for mekanisk optagelse af lyd (ståltråd og stålbånd blev foreslået som en bærer, hvorpå et "mønster" af en lydbølge ville blive påført med en nål), den første til at foreslå designet af et apparat, hvor fænomenet magnetisme blev brugt til at optage et lydsignal. . Denne enhed kaldte han en helelektrisk variant af fonografen . Som bærer blev det foreslået at bruge en bomulds- eller silketråd med fast fikserede stykker ståltråd , som under påvirkning af strømmen fra mikrofonen vil blive magnetiseret, når den passerer gennem spolen. Ifølge opfinderen ville en sådan anordning øge optagelsens volumen, eftersom optagelsen ikke ville indeholde støj af mekanisk karakter (støjen fra en nål, der skraber over overfladen af bæreren). Derudover kunne en sådan enhed bruges til at optage talebeskeder.
Smith offentliggjorde sine ideer til at forbedre fonografen med den hensigt, at læsere, der ville være interesserede i hans ideer, ville bringe dem ud i livet, da opfinderen ikke havde tid til at gøre det selv. Efter at have studeret Smiths artikel lavede den danske ingeniør Valdemar Poulsen efter en række eksperimenter det første magnetiske optageapparat på ståltråd, som han kaldte telegrafen . I 1898 fik Poulsen patent på sin opfindelse.
Optagelse på stålbåndTidlige magnetiske optageenheder (AMZ) blev skabt gennem udskiftning af bæreren: i stedet for ståltråd begyndte de at bruge tyndt stålbånd .
Den første AMZ, der brugte ståltape, var blattnerfon , ejet af den britiske filmproducent og showman Louis Blattner. I 1929 købte Louis Blattner rettighederne til denne opfindelse af den tyske opfinder Kurt Stille , som i 1903 med henblik på eksperimenter bragte Poulsen -telegrafen til sit værksted. Stille forbedrede telegrafen ved at tilføje en elektronisk forstærker til dens design , så enheden kunne bruges som stemmeoptager . I 1924 kom en forbedret telegraf til salg. Bæreren var stadig ståltråd, men senere blev den erstattet med ståltape, da tapen var mindre revet og sammenfiltret. Efter at have købt rettighederne til Stilles opfindelse opkaldte Blattner apparatet efter sig selv. Blattner brugte en filmscorermaskine i sit studie, The Ludwig Blattner Picture Corporation.
I 1931 færdiggjorde Clarence N. Hickman fra det amerikanske telekommunikationsselskab Bell Labs en prototype af telefonsvarer , AMZ, på stålbånd. Men hans telefonsvarer blev ikke udbredt, fordi den amerikanske AT & T 's politik forbød brugen af sådanne enheder på offentlige telefonlinjer .
I 1932 brugte den britiske BBC for første gang i sin udsendelse AMZ Marconi-Stille ( Marconi-Stille ) på et tyndt stålbånd 3 mm bredt og 0,08 mm tykt. For at gengive højfrekvente lyde skulle stålbåndet bevæge sig med en hastighed på 1500 mm/s i forhold til optage- og gengivelseshovederne. Det betyder, at halvtimesprogrammet tog 3 km tape, og tapespolen vejede 25 kg. Af sikkerhedsmæssige årsager kunne denne AMZ kun styres ved hjælp af kontrolpanelet, som var placeret i et separat rum - på grund af båndets høje hastighed, dets elasticitet og knivskarpe kanter, var det ikke sikkert at arbejde i nærheden af båndet, hvis den gik i stykker, den kunne flyve af og forårsage alvorlig skade. Men ud over disse mangler var der en anden: Optageteknologien på det tidspunkt kunne føre til omfattende datatab og dårlig lydkvalitet.
I midten af 1930'erne havde det tyske firma C. Lorenz udviklet AMZ på stålbånd, som kortvarigt blev brugt i deres arbejde af europæiske telefonselskaber og tyske radionetværk.
I 1938 forlod den tyske ingeniør og opfinder Josef Bigun ( tysk: Joseph Begun ) Tyskland og flyttede til Amerika, hvor han blev ansat i Brush Development Company . I 1946 udgav Brush Development Company den første kommercielle spole-til-rulle AMZ, Soundmirror BK 401.
Tysk udvikling inden for lydoptagelseMagnetisk lydoptagelse, som vi kender den nu, blev udviklet i 1930'erne i Tyskland i samarbejde med to store selskaber: Kemikaliekoncern BASF og elektronikfirmaet AEG , med bistand fra det tyske tv-selskab RRG .
I 1927 sprøjtede den tyske ingeniør Fritz Pfleumer efter en række eksperimenter med forskellige materialer jernoxidpulver på tyndt papir ved hjælp af lim. I 1928 modtog han patent på brugen af magnetisk pulver på en strimmel papir eller film . Samme år demonstrerer han for offentligheden sin magnetiske optageenhed med papirbånd. Papirbåndet var godt magnetiseret og afmagnetiseret, det kunne klippes og limes. I 1936 ugyldiggjorde den tyske nationale domstol rettighederne under Pflamer-patentet, da belægningen af papirtape med jernpulver var fastsat i Poulsens patent fra 1898.
I 1932 begyndte AEG, som adopterede Pfleimers idé, produktionen af en magnetisk optageenhed kaldet Magnetophone-K1. Bæreren i den var en film produceret af BASF. "Magnetophone-K1" blev præsenteret for offentligheden i 1935 på en radioudstilling i Berlin.
Edward Schüller fra AEG designede "Tape Recorders" og opfandt ringhovedet til optagelse og afspilning. Dette hoved erstattede nålehovedet, da sidstnævnte ofte rev filmen i stykker.
Friedrich Matthias fra IG Farben /BASF har udviklet en flerlagsfilm bestående af en bagside, klæbemiddel og sprøjtning med jernoxidpulver. I 1939 introducerede BASF denne film til offentligheden. Denne opfindelse var revolutionerende.
Samtidig arbejdede ingeniør Walter Weber på at forbedre afspilningskvaliteten af båndoptagere fremstillet af AEG. Han eksperimenterede med filmbiasing . Empirisk er det blevet bevist, at højfrekvente vekselstrømsforspænding i høj grad forbedrer kvaliteten af optagelsen. I foråret 1940 fik Weber patent på højfrekvent vekselstrøms-forspændingsteknologi, og allerede i 1941 udgav AEG en ny model af en båndoptager, Magnetophon K4-HF. De tekniske egenskaber ved denne model overgik alle magnetiske optageenheder, der eksisterede på det tidspunkt: takket være teknologien udviklet af Weber , var signal-til-støj-forholdet 60 dB, og det kunne allerede gengive frekvenser over 10 kHz .
Under Anden Verdenskrig bemærkede landene - medlemmer af anti-Hitler-koalitionen (Storbritannien, USA, USSR, Frankrig, Kina, Polen), at i Tyskland blev radioudsendelser udført samtidigt fra flere byer i forskellige dele af landet. Den amerikanske ingeniør Richard Ranger og en gruppe andre analytikere antog, at disse alle var kopier af det samme fonogram (dengang blev sådanne kopier skabt specifikt til radioudsendelser på 78 rpm plader ), men lydkvaliteten var sådan, at den ikke kunne være skelnes fra en direkte radioudsendelse, og varigheden af disse udsendelser var meget længere end lydstyrken på en 78 rpm-plade ville tillade (samlet spilletid på ca. 11 minutter). Inden krigens afslutning nåede amerikanske tropper udstationeret i Europa at tage adskillige tyske "magnetofoner" ud fra den luxembourgske radiostation . De indeholdt alle nøgleteknologierne til moderne analog magnetisk optagelse, som tjente som grundlag for den videre hurtige udvikling af teknologier inden for magnetisk optagelse.
Den " gyldne alder " af udviklingen af magnetisk optagelse betragtes som slutningen af 70'erne - begyndelsen af 80'erne. XX århundrede, da de førende elektroniske virksomheder (hovedsageligt japanske og schweiziske ) (i midten af 80'erne begyndte analog magnetisk lydoptagelse at blive erstattet af digital, på optiske medier ).
Tapen (tråden) drives af en tape drive-mekanisme (LPM).
Et magnetisk hoved bruges til optagelse (der kan være flere: optagelse, afspilning og sletning af signaler; funktionerne i de to første kan udføres af én). For at forbedre optagelsesparametrene anvendes bias .
Ved optagelse korrigeres frekvensgangen i optageforstærkeren (og efterfølgende i afspilningsforstærkeren) , (se Båndoptager # Elektronik ).
Der anvendes også støjreduktion ( f.eks . Dolby NR fra Dolby).
Magnetiske optagelsesmetoder er forskellige:
Den magneto-optiske optagelsesmetode, der anvendes i MiniDisc-systemet, er noget anderledes . Udover at magnetfeltet virker på diskens magneto-optiske lag, opvarmer det også det tilsvarende optagepunkt med en laserstråle til en temperatur svarende til Curie-punktet (185 C°).