Случилось (наконец) в моей жизни, что у меня появилась интересная штуковина о которой фактически мечтал с детства. Пришелец из прошлого..., но не этот из зелёных и прочих человечков, а вполне реальный и в общем не такого уж далёкого прошлого: DAT-магнитофон, который ещё 10-15 лет назад был вполне желанной вещью для многих.
1. Что такое магнитофон?
Наверное, сегодня уже не все знают, что это такое.
Магнитофон - это устройство для записи и воспроизведения звука, или как сейчас говорят: звукового контента - музыки, песен, разговоров и всего, что есть звук, который мы воспринимаем ушами - звуки ветра, автомобилей, животных, голоса людей, дрель за стеной у соседей и прочая, прочая... Магнитофон был сначала довольно престижной, дорогой, а потом и вовсе обыденной в общем-то вещью и практически был в каждом доме. Магнитофон - это устройство, где магнитная лента, лентопротяжный механизм, звукоснимающая головка, звуковой усилитель - давали возможность записывать и воспроизводить этот самый звуковой контент, чаще просто различную "музыку". Сейчас всю "музыку" получают скорее из сети или хранят на устройствах в виде цифровых файлов - теперь обычно в смартфонах и компьютерах, а ведь было время и совсем недавно, а по историческим меркам, так вообще "вчера", основным устройством хранения была аудио-кассета и магнитофон, виниловый диск или "пластинка" и их проигрыватель- электрофон.
А, что же такое DAT-магнитофон? А то же, что и обычный магнитофон - устройство воспроизведения и записи звукового контента с магнитной лентой, отличие только в том, что звуковой контент на ленте обычного аналогового магнитофона хранился практически в том же виде, что слышат наши уши - на ленте (или ином носителе) фиксировались в виде участков намагниченности та же частотная звуковая картина, что и реальная звуковая в виде звуковых волн. Просто она из звуковых колебаний переводилась в электрические колебания той же частоты, а затем в магнитные, полностью сохраняя исходный вариант - с поправкой, конечно, на различные потери и свойства материалов зафиксировать с наибольшей или не очень точностью. На цифровом же магнитофоне при принципиально такой же схеме фиксации - намагниченные участки ленты и преобразования их в электрические (или наоборот в магнитные) колебания - хранится не сама звуковая картина, как она есть, а его закодированный определённым алгоритмом цифровой образ. И в этом основное отличие. Если попытаться воспроизвести такой сигнал записанный на ленте без восстановления и цифровой обработки, а так, как он есть, то в лучшем случае получим беспорядочный треск или просто непонятный шум. Остальное всё так же: магнитофонная лента, лентопротяжный механизм, звукоснимающая головка. То есть ко всему, что есть в аналоговом магнитофоне, в цифровом появляется устройство преобразования аналогового сигнала в цифровую форму и из цифровой в аналоговую: АЦП-ЦАП (аналого-цифровой преобразователь - цифро-аналоговый преобразователь) или в английском варианте: ADC-DAC (Analog-to-Digital Converter - Digital-to-Analog Converter) - остальное в общем такое же.
Но по-порядку...
Немного истории.
Возможность записи и воспроизведения звука была изобретена тоже сравнительно недавно, по тем же историческим масштабам обозримой истории. Томас Эдисон, представил 21 ноября 1877 года аппарат - фонограф, который мог фиксировать любые звуковые колебания (с поправкой на диапазон частот доступный носителю) - носителем был цилиндр покрытый воском, что в общем было интересно, но носитель был крайне недолговечным - хватало буквально на несколько проигрываний - восковое покрытие цилиндра быстро приходило в негодность - игла звукоснимателя при воспроизведении записи постепенно просто срезала дорожку и на носителе ничего не оставалось.
В то время появилось много аналогичных конструкций. Использовали разные материалы носителя: от упомянутых востковых, глиняных, металлических. Затем появился более лучший вариант: дисковый проигрыватель - граммофон. Он использовал, в качестве звукового носителя, плоский диск с нарезанной по спирали звуковой дорожкой. Это был довольно приличный шаг вперёд - дисковый проигрыватель решал многие проблемы фонографа и основную: упрощение самого механизма устройства в целом, упрощение обслуживания и использования, производства звукового носителя - изготовить диск с звуковыми дорожками гораздо проще, чем цилиндр - диски в результате просто штамповали на прессе с изготовленной так называемой "обратной матрицы". Дальнейшее развитие этого вида носителя - виниловые диски, с соответствующими проигрывателями, но принцип записи и воспроизведения не изменился со времён Эдиссона - нарезанные (отштампованные) звуковые дорожки и игольчатый звукосниматель, который скользит по канавкам и, следуя по её извилинам извлекает записанный звук, то есть всё устройство граммофона: игла, механическая мембрана, рупор-резонатор. Потом стало чуть более совершенно, но в целом так же: игла, вместо мембраны - электромагнитные катушки и коромысло на нём и магниты, которые так же колебались вслед за иглой, генерировали в катушках уже электрические колебания, вместо рупора-резонатора поступают на электрический усилитель и звуковые колонки - принцип хранения звукового контента не меняется уже более ста лет - как и завещал (точнее запатентовал - и до него были похожие решения) старик Эдиссон.
Всё было хорошо, качество звука виниловых дисков отличное - они выдавали самое лучшее качество звука из аналоговых устройств. Качественные характеристики звука были наилучшие для всей бытовой техники. До сих пор виниловые диски и электрофоны во многом эталон звуковой аппаратуры и качества звука. Но... во всём всегда, находится какое-нибудь "но"... Такой способ - проигрыватель плюс диск - не имеет нескольких важных возможностей для любителей музыки. Воспроизведение и пользование аппаратурой является простым делом, а вот производство самих дисков довольно нетривиальная процедура: требуются профессиональные студии записи и организация больших фабрик для производства самих дисков. Были, конечно, и портативные системы записи на подобные винилу диски, но они были не очень распространены. Устройства (тоже довольно дорогие) позволяли делать запись на специальные пластиковые болванки, которые часто находчивые люди заменяли рентгеновскими снимками - было дёшево и сердито - та самая музыка на костях :) - качество записи было не высоким по сравнению с заводскими дисками. Была и ещё одна проблема: диск попросту изнашивался от трения иглы - дорожка на диске постепенно так же, хоть и не так катастрофично, как в фонографе Эдиссона, разрушалась - и, как следствие, ухудшалось качество звука. В более поздних системах всё меньше и меньше, но всё равно износ есть и от него избавиться невозможно - давление иглы на диск должно быть - иначе звук не извлечёшь. Можно уменьшать вес системы считывания - уменьшать давление на диск, но это нельзя делать бесконечно - головка звукоснимателя должна точно следовать неровностям в канавке - только так можно получить точную звуковую картину. Сильно облегчая головку звукоснимателя можно не получить, к примеру, правильный частотный диапазон, но получить ещё и паразитные шумы от других частей механизма вращения диска, шагов рядом, других вибраций и т.п. Так же любой прилипший мусор и пыль тоже проблема. Загрязнение диска, царапины, пыль вызывают отчётливо слышимые посторонние щелчки. Были попытки приспособить для системы считывания лазерный луч, но попытка была так себе - да звук был лучше, чем получали от механической иглы (и даже, как говорили эксперты, звук был лучше audio-CD), но сложность такого устройства (а значит и цена) превышала разумные для бытовой аппаратуры рамки - это решение не нашло массового применения. Так же у виниловых дисков есть ещё специфическая для них проблема свойственная самому методу звукозаписи и воспроизведения, принятого на этих дисках. Когда появился способ записи в стерео режиме (то есть два независимых звуковых канала), на одну дорожку записывали сразу два канала и проявились присущие именно этому виду записи проблемы - оказалось, что нельзя без ущерба для всей звуковой картины записать низкие звуковые частоты от 20Гц до 200Гц - они, как правило, имеют большую амплитуду и просто реально не вписывались в прямом смысле слова в размеры дорожки и могли быть зафиксированы либо очень "тихими", то есть малой амплитуды (потом требуется специальная пост-обработка - фонокоррекция) или их переводили в моно режим - благо на низких частотах стереоэффект слабо выражен - но это уже намеренное искажение реальной звуковой картины и как быть, например, с симфоническим оркестром и классикой? - Инструменты классического оркестра должны иметь определённое положение на сцене: "бáсовые" и ударные инструменты располагаются справа. Для сохранения максимально качественной звуковой картины требовалась очень аккуратная работа звукоинженера - сохранить звуковую картину в правильном виде совсем не простая задача.
Многие проблемы дисковых носителей решались в другом направлении звукозаписывающей аппаратуры в тех самых магнитофонах, которые для фиксации и воспроизведения звука использовали иной подход и проблемы с записью звука на носитель решали довольно эффективно и значительно упрощали процесс записи - любой пользователь мог делать записи без особого напряжения и специальных знаний. В качестве носителя звука такое устройство использовало магнитный носитель, который по-началу был тонкой намагничивающейся проволокой. Потом носитель стал лентой - сначала тонкой металлической, потом бумажной и далее "пластиковой", с нанесённым на неё магнитным слоем. Магнитный слой - это сложная смесь различных ингредиентов, основной из которых магнитный материал: оксид железа, хрома, их смесь или несколько разных слоёв - в лентах, дающих наилучшее качество записи, используется чистый мелкодисперсный металлический порошок чистого железа.
Магнитофон решил не только проблему записи, так же решилась и проблема копирования - запись могла вестись с любого доступного звукового устройства и, главное, с магнитофона на другой магнитофон - все смогли и обмениваться записями. Такая система имела, наверное, всего один недостаток это массовое тиражирование. Делать копии виниловых дисков гораздо проще - это обычный штамп, его с успехом применяют до сих пор, при производстве виниловых (и забегая вперёд и CD и DVD дисков) - их штампуют, что очень удобно при массовом производстве. Магнитофонные записи так делать невозможно, поэтому ставят много записывающих устройств и запись надо делать в реальном времени - сколько идёт например концерт, столько длится и время записи - можно применять и ускоренное движении ленты, но это снижает качество записи. С этим недостатком приходится мириться. Магнитофон позволяет главное - делать записи всего, что вам угодно и довольно просто. Лента, конечно, тоже подвержена износу, в первых образцах довольно существенно, потом меньше. Так же - пыль с ленты забивает считывающие головки, лентопротяжный механизм изнашивается - качество звука падает и иногда серьёзно - требуется профилактика и ремонт.
Что ещё говорят о истории магнитофона: "Принцип магнитной записи на стальную проволоку в 1888 году впервые разработал Оберлин Смит, под влиянием и после посещения в 1878-м лаборатории Эдисона. (Хм... А вот, как (если речь о фонографе), этот цилиндр и труба могла натолкнуть на сию мысль? Где хоть одна аналогия? Наверное у Эдиссона было что-то ещё, что-то подсмотрел... бывает). Однако первое работающее устройство записи на магнитный носитель было изготовлено датским инженером Вальдемаром Поульсеном лишь в 1895 г. Сам аппарат изобретатель назвал «телеграфоном».
В 1925 году Курт Штилле представил электромагнитное устройство, записывающее речь на магнитную проволоку. Впоследствии аппараты его конструкции, использовавшие тонкую стальную ленту в качестве носителя, производились под маркой «Маркони-Штилле» (вот ведь... Маркони и тут подсуетился? У Попова радио, у Штилле магнитофон...), и применялись на Би-би-си начиная с 1935 и до 1950 года(!)"
Ну и портативный магнитофон - тот самый "кассетник"
И в общем всё в звукофиксации стало весьма совершенным и очень качественным. Считается, что аппаратура СССР была хуже, но на самом деле в сравнимые времена она была практически такой же, но к сожалению не такой доступной - увы был дефицит. Но если взять на тот момент тот же бабинный AKAI и наш Олимп, вскрыв их мы бы увидели примерно одинаковые технические решения и компоновку и элементарную базу. Но да буржуинское было симпатичнее и, да совершенне и насыщенее функционально. Но, что делать такова селяви - были в то время задачи важнее, чем магнитофоны и прочие звукодевайсы... Но продолжим...
В общем к тому времени, а это конец 70-х начало 80-х., звук в аналоговой аппаратуре был отменный и всех всё устраивало. Продолжались попытки всё же его улучшить, но технологически улучшать качество звучания стало очень непросто - возможности аналоговой аппаратуры - то есть, напомню, в которой запись на носитель производилась в том виде, как и мы её слышем - то есть без всякого преобразования - в теж же самых "звуковых колебаниях" слышимых нашими ушами и фиксировались они в виде механических дорожек на виниле или магнитных колебаний на ленте.
Проблемы повышения качества были очень непросто решаемыми...
Вот, к примеру, одна из самых распространённых проблем:
Но нет предела совершенству. Выжав всё из технологий аналогового звука - начали думать, как же и, что делать дальше... Ведь устройства, даже очень дорогие и совершенные - не давали всё равно идеального звука.
И вот тут плаааааавно переходим к сути моего опуса: цифровым устройствам записи и воспроизведения: DAT-магнитофонам. Но это в следующей части...
[Часть 2] [Форум iXBT]
