Эволюция кассетных пленок

Параллельно с быстрым вторжением кассет в музыкальный быт человека удвоились усилия конструкторов с целью приблизить кассетные магнитофоны к тому качественному уровню, который достигнут при конструировании больших и дорогих катушечных магнитофонов. И если в последние годы достигнуты серьезные успехи в совершенствовании магнитных лент, то это прежде всего вызвано необходимостью скомпенсировать каким-либо способом малую скорость и ширину ленты в кассете.

Вот кратко пути усовершенствования магнитных лент.

Малошумящая лента, известная по обозначению «Hi —Fi Low Noise». Первый этап улучшения магнитофонных лент не был связан с нуждами кассетных магнитофонов, так как начался еще до массового распространения кассет. Однако сейчас почги нет кассетных лент, которые не относились бы к типу «Low Noise». При этом совершенствования касались не изменения состава и параметров магнитного слоя, а только улучшения его структуры и поверхности. Малошумящие ленты имеют мелкозернистый слой с улучшенной технологией нанесения и повышенной степенью полировки.

Хромоксидная лента, известная как «Chromdioxid», Сг02 или «Crolyn». Появление ее обусловлено прежде всего усилиями конструкторов кассет, в результате которых в кассетных магнитофонах улучшилось воспроизведение на высоких частотах, повысилось отношение сигнал-шум, расширился динамический диапазон, и все это вопреки низкой скорости и узкой дорожке ленты.

Двуокись хрома обладает очень равномерной и плотной структурой с монокристаллическим строением и отличается высокой индукцией насыщения (свыше 0,6 Тл по сравнению с 0,47 Тл) и коэрцитивной силой (37 кА/м по сравнению с 24 кА/м). Поверхность слоя после нанесения получается идеально глянцевой, что гарантирует хороший контакт с головкой и малый шум.

Из-за повышенной коэрцитивной силы хромоксидная лента требует большего тока подмагничивания и стирания. Поэтому в хороших кассетных магнитофонах предусмотрен переключатель, позволяющий выбрать нормальный режим работы с хромоксидной или обыкновенной лентой.

Хромоксидная лента обеспечивает широкую частотную характеристику со стороны высоких частот (до 15- 16 кГц), что видно из сравнения нескольких промышленных кассетных магнитофонов. Высокие частоты записанной программы сохраняются более продолжительное время, чем у обыкновенных лент.

Все это показывает, что с лентой из Сг02 при скорости движения ленты 4,75 см/с кассетные магнитофоны приближаются по основным параметрам к магнитофонам среднего Hi-Fi класса.

Любительское использование хромоксидной ленты имеет смысл только для низкоскоростных кассетных магнитофонов, где наиболее ярко проявляются ее преимущества. В катушечных магнитофонах она не используется, так как излишне усложняет режим подмагничивания и стирания; дорожки в этих магнитофонах широкие, и настоящие Hi-Fi любители и без того работают преимущественно на скорости 19 см/с.

Помимо неудобства с переключением тока подмагничивания и стирания, имеются и другие преграды для широкого распространения хромоксидной ленты: она дорогая, хромоксидный слой довольно твердый и оказывает повышенное абразивное действие на головку. С другой стороны, однако, твердость поверхности из двуокиси хрома позволяет добиваться идеального полирования с более высокой гладкостью. В конечном счете выбор ленты — вопрос технологических возможностей конструктора.

Кобальтовая лента

Кобальтовые примеси к ферро магнитному слою также улучшают, хотя и в меньшей степени, магнитные качества ленты. Они повышают магнитную проницаемость и таким образом обеспечивают более высокий уровень записи высоких частот — на 2-3 дБ выше уровня при ленте из без кобальта. Несмотря на то, что это повышение уровня на высоких частотах меньше, чем у хромооксидной ленты, существенное преимущество кобальтовой ленты состоит в том, что не требуется большой ток для подмагничивания и стирания. По этой причине кобальтовые кассеты полностью применимы во всех кассетных магнитофонах.

Кобальтовая лента имеет и свои недостатки — старение записи (ослабление высоких частот с течением времени) и копирэффект выражены сильнее, чем у остальных лент, так как кобальтовые примеси уменьшают коэрцитивную силу магнитного слоя. К недостаткам кобальтовой ленты не без основания относят и ее более высокую по сравнению с лентой на основе окиси железа стоимость.

Лента с повышенной динамикой, обозначаемая еще как «Super Dynamic» (SD), «High Energy», «Hi-Output», «Low Print».

Появление ее вызвано конкурентной борьбой производителей хромоксидной ленты и ленты на основе окиси железа. Более сложное производство и эксплуатация, а также высокая себестоимость хромоксидной ленты заставили некоторых производителей создать новую технологию приготовления и нанесения ферромагнитного слоя, причем параметры новой ленты оказались близкими к параметрам хромоксидной ленты.

Новая технология SD обеспечивает очень тонкую дисперсию ферроокисных частиц (0,4 мкм вместо 1 мкм), высокую плотность и равномерное распределение ферролака, при которых получаются малые шумы и высокий уровень полезного сигнала. На частоте 12 кГц уровень записанного сигнала на 6 дБ выше уровня сигнала, записанного на обычной ленте. На ленте SD можно делать записи и при более высоком входном уровне записываемого сигнала без возникновения перемодуляции и искажений. Вместе с улучшенным отношением сигнал-шум все это обеспечивает значительное расширение динамического диапазона записываемой информации.

К преимуществам технологии изготовления ленты SD следует добавить и значительно слабее выраженный копирэффект. Ленты SD выпускаются не только для кассет, но и для катушек нормальных размеров.

Лента из железной пыли

Она предложена фирмой «Philips», но еще не имеет практического применения. Если сравнивать с ценами хромоксидной и кобальтовой лент, то окажется, что лента из порошкообразного чистого железа много дешевле. В то же время она страдает основным недостатком хромоксидной ленты-требует еще большего тока для подмагничивания и стирания. Высокое остаточное намагничивание железа позволяет уменьшить толщину слоя, что заметно повышает уровень записи на высоких частотах и улучшает отношение сигнал-шум. Практически уровень записи на 12 кГц при скорости ленты 4,75 см/с больше на 12 дБ, чем при записи на «классической» ленте.

Повышенная коэрицивная сила железного слоя требует увеличения уровня тока подмагничивания примерно на 9 дБ по отношению к току подмагничивания для  обычной ленты и на 6 дБ — для хромоксидной ленты. Это означает, что при наличии универсального магнитофона требуется иметь еще одно переключение для тока подмагничивания. Насколько это будет легко, докажут конструкторы кассетных магнитофонов, которые должны предусмотреть три степени подмагничивания.