Mūsų dienomis magnetinis informacijos įrašymas ir saugojimas plačiai paplitęs įvairiose žmonijos veiklos srityse. Magnetinio įrašymo technikai būdinga, kad į nešiklio ploto vienetą labai tankiai įrašyta informacija gali būti saugoma dešimtis metų ir ilgiau, daug kartų atgaminama, ne-suprastėjant informacijos kokybei. Su dabartinėmis magnetinio įrašymo sistemomis gali konkuruoti tik lazerinės, tačiau jos daug sudėtingesnės ir dar labai brangios, todėl masinis jų panaudojimas – ateities perspektyva.

Tolydžio tobulinama ir tikslioji specialios paskirties magnetinio įrašymo aparatūra, leidžianti vienu metu sinchroniškai į vieną juostą įrašyti iki 50 ir daugiau analoginės arba skaitmeninės informacijos takelių.

 Garso įrašymo magnetofonai

 Istoriniu požiūriu – tai patys pirmieji magnetinio įrašymo aparatai. Jie pagal gamybos mastą pasaulyje tebepirmauja. Iki 1970 m. daugiau buvo gaminama ritininių magnetofonų su atviromis kasetėmis. Tačiau netrukus juos pradėjo išstumti kasetiniai magnetofonai su uždaromis kasetėmis, kadangi patikimiau eksploatuojami, mažesni ir lengvesni. Ir jau 1977 m. tarp pasaulyje pagamintų magnetofonų ritininiai aparatai sudarė 5%, o 1982 m. – tik 2%. Ritininiai stacionariniai magnetofonai išliko radijo ir televizijos studijose, nes jų techniniai parametrai vis dar geresni. Studijiniuose magnetofonuose naudojamos ritės su magnetine juosta, kurios standartinis plotis 6,25 mm. Magnetinės juostos linijinis judėjimo greitis 19,05, 38,1 arba 76,2 cm/s (jis priklauso nuo juostos kokybės: kuo prastesnė juosta, tuo didesnis turi būti jos linijinis greitis). Pastaruoju metu bandoma ir studijiniuose magnetofonuose naudoti kasetes. Trys didelės Japonijos firmos – „Sony“, „Matsushita“ ir TEAC – bendradarbiaudamos pagamino kasetę „Elcaset“, kurios gabaritai 152X106X18 mm, juostos plotis 6,25 mm. Užrašomų ir atgaminamų signalų dažnių diapazonas 20-25 000 Hz (juostose su geležies oksido magnetiniu sluoksniu), esant linijiniam juostos greičiui 9,5 cm/s. įrašo kokybė ne blogesnė kaip aparatų, kuriuose juosta traukiama 38,1 cm/s linijiniu greičiu. „Sony“ firmos kasetinis studijinis magnetofonas EL-7 įrašo tokį pat dažnių diapazoną, esant labai mažam detonacijos koeficientui (mažiau kaip 0,04%). Ir buitinių kasetinių magnetofonų kokybiniai rodikliai kasmet gerėja. Monofoninius vis dažniau pakeičia stereofoniniai ir kvadrofoniniai aparatai, priartinantys klausytoją prie natūralių pasaulio garsų.

Užrašomų garsų dinaminiam diapazonui išplėsti šiuolaikiniuose magnetofonuose įmontuojami juostelės ir aparatūros triukšmo slopinimo kaskadai bei sistemos – Dolbio, DNR ir pan. Japonijos firma JVC kasetiniuose garso magnetofonuose naudoja triukšmų slopinimo sistemą „Super ANRS“. Ji leidžia gauti ypač aukštą (iki 60 dB) signalo ir triukšmo santykinį lygį.

1979 m. VFR firmos „Telefunken“ specialistai pasiūlė naują plačiame dažnių diapazone veikiančią triukšmo slopinimo sistemą. Jos triukšmo slopinimo koeficientas 10—12 dB aukštesnis negu Dolbio ir efektyvus visame girdimų dažnių diapazone. Dolbio sistemos triukšmo slopinimo efektas išryškėja tik aukštesniame kaip 300 Hz dažnyje.

Tolesnė kasetinių magnetofonų tobulinimo kryptis – mažinti jų gabaritus, masę ir linijinį juostos greitį. Jau dabar, naudojant juosteles, padengtas geležies grūdeliais (0,25X0,025μm), galima išplėsti magnetofono dažnių diapazoną iki 14-16 kHz, kai juostelės linijinis greitis 2,4 cm/s. Įstačius feritines monolitines galvutes, juostelės greitis sumažinamas iki 1,2 cm/s, o atgaminamų signalų dažnių diapazonas nesusiaurėja. Taip smarkiai sumažinus greitį, susidaro sąlygos gaminti mažesnius ir lengvesnius pačius aparatus bei kasetes. Ateityje numatoma vietoj dabartinių minikasečių (100X64X12 mm) naudoti mikrokasetes (56X34X8 mm). Pirmąjį kišeninį magnetofoną TPS-12 su mikrokasete (masė 390 g) 1979 m. pagamino Japonijos firma „Sony“. Jo dažnių diapazonas 40-12 000 Hz, esant juostelės greičiui 2,4 cm/s. Dar aukštesnius kokybės rodiklius turi stereofoninis mikrokasefinis magnetofonas RD-MX1. Jo dažnių diapazonas 40-18 000 Hz, detonacijos koeficientas 0,05%, signalo ir triukšmo santykinis lygis 55 dB, kai juostelės linijinis greitis 2,4 cm/s.

Japonijos firmos „Pioneer“ kasetinis magnetofonas

Šiuolaikinei magnetinio įrašymo aparatūrai būdinga, kad kokybės rodikliams gerinti ir valdymui palengvinti naudojami mikroprocesoriai ir mikrokompiuteriai. Pavyzdžiui, visuose Japonijos firmų aukštesnės klasės magnetofonuose juostelės judėjimo greitį, optimalų pamagnetinimo srovės dydį, atsižvelgiant į juostelės tipą, automatiškai kontroliuoja mikroprocesoriaus blokelis, įmontuotas pačiame aparate. Mikroprocesorius taip pat kontroliuoja įrašymo parametrus. Kokiam nors parametrui nukrypus nuo standartinės normos, mikroprocesorius automatiškai jį pakoreguoja arba signalizuoja skaitmenine informacija apie gedimą atitinkamame aparato modulyje. Tokius magnetofonus aptarnauti ir valdyti itin lengva, o svarbiausia – įrašomos informacijos iškraipymai sumažėja keliasdešimt kartų, palyginti su aparatais, kuriuose įrašymo signalų parametrai automatiškai nekontroliuojami.

Tarybų Sąjungoje nuo 1971 iki 1981 m. buitinės magnetinio įrašymo aparatūros gamybos apimtis padidėjo daugiau kaip du kartus. Apie 80 % dabar gaminamų magnetofonų – kasetiniai. Šiuo metu mūsų šalyje itin plečiama stereofoninių magnetofonų ir priedėlių gamyba.

Dabartinius buitinius magnetofonus ir magnetolas galima suskirstyti į dvi grupes: stacionarinius ir nešiojamus. Jie gali būti nulinės, pirmos, antros ir trečios sudėtingumo grupės. Ketvirtos grupės modelių gaminama vos 2-3 % bendro skaičiaus, o ateityje jų gamybą numatoma visai nutraukti. Beveik visuose nulinės grupės (pačiuose geriausiuose) aparatuose – „Elektronika TAI-003“, „Rostov-001 stereo“, „Kometa-001“, „Majak-001 stereo“ „Elfa-001 stereo“ – galima optimizuoti įrašymo režimą kiekvienam iš trijų pagrindinių juostelių tipų: geležies oksido, chromo dioksido, ferochromo. Visi aukštesniųjų grupių buitiniai ritminiai magnetofonai gali suktis dviem standartiniais greičiais: 19,05 ir 9,53 cm/s.

Pagal valstybinius standartus normuojama daugelis šių aparatų parametrų: leistinas amplitudinių iškraipymų lygis atitinkamoje dažnių juostoje, juostos traukimo greičio netolygumas, harmonikų koeficientas atgaminamame signale, santykinis triukšmo lygis įrašymo-atgaminimo trakte. Tačiau iki šiol nenormuojamas fazinių iškraipymų lygis (grupinio vėlinimo trukmės netolygumai visame garso dažnių diapazone), o jis turi nemažos įtakos informacijos įrašymo ir atgaminimo patikimumui. Ateityje, žinoma, ir šis svarbus parametras bus įtrauktas į valstybinius standartus.

Tarybinis ritininis „Jupiter“ markės magnetofonas

Kai kurių nulinės grupės aparatų, pavyzdžiui, „Elektronika TAI-003“, valdymas automatizuotas per ultragarsinį pultą. Aparatas turi ir mikroprocesorinės technikos elementų. Šio magnetofono parametrai itin aukšti: dažnių diapazonas 31-22 000 Hz, juostelės traukimo greičio netolygumas 0,08 %, santykinis triukšmo lygis įrašymo-atgaminimo trakte 58 dB. Aparatas turi efektyvią triukšmo slopinimo sistemą, leidžiančią išplėsti atgaminamų signalų dinaminį diapazoną. Panašius parametrus turi ir kiti nulinės grupės magnetofonai – „Elfa-001 stereo“, „Kometa-001 stereo“ ir pan.

Pastaruoju metu pradėtas serijomis gaminti nulinės grupės stacionarinis kasetinis magnetofonas-priedėlis „Majak-010 stereo“. Jame pritaikyta daug modernios elektronikos naujovių: stabilizuojamas juostelės judėjimo greitis, aparatas gali būti valdomas per atstumą infraraudonaisiais spinduliais, panaudojant kišeninį pultą; įrašo režimas optimizuojamas kiekvienam juostelės tipui; įrengtas automatinis įrašymo režimo kontroleris, kompanderinė triukšmų slopinimo sistema, liuminescencinis juostos metražo skaitiklis, įmontuotas programuojamas laikrodis leidžia automatiškai įjungti ir išjungti magnetofoną iš anksto numatytos programos užrašymui. Naudojamos standartinės kasetės MK-60, MK-90, MK-120. Techninės sąlygos reglamentuoja aukštus elektrinius magnetofono duomenis: įrašomų ir atgaminamų dažnių diapazonas 31-18 000 Hz, juostelės judėjimo greičio netolygumas 0,15 %, santykinis triukšmo lygis įrašymo-atgaminimo trakte – 80 dB, harmonikų koeficientas mažesnis kaip 1,5 %.

Lietuvoje gaminami visiems gerai žinomi ritininiai magnetofonai-priedėliai „Elfa 201-2 stereo“, „Elfa 201-3 stereo“, kasetiniai magnetofonai-priedėliai „Vilma-102 stereo“, „Vilma-204 stereo“. Susivienijimo „Elfa“ gaminami ritininiai magnetofonai turi atgaminti labai plačią dažnių juostą – 40-20 000 Hz (žodžiu, viršutinė riba prilygsta net labiausiai muzikiniu atžvilgiu išprususio klausytojo girdimumo ribai). Neblogi ir kiti „Elfos“ ritininių magnetofonų parametrai: juostelės traukimo greičio nestabilumas 0,12-0,15 %, santykinis viso trakto triukšmo lygis 58-60 dB, harmonikų koeficientas 1-3 %.

Jau pradedama ir serijinė nulinės grupės ritininių magnetofonų „Elfa-001 stereo“ gamyba. Šio modelio dažnių juosta praplėsta iki 24 kHz, o juostelės judėjimo greičio nestabilumas sumažintas iki 0,08 %. Elektroniniu būdu valdomas trijų variklių mechanizmas, belaidis distancinis valdymas, reversinė juostelės traukimo sistema suteikia vartotojui daug patogumų.

Nulinės, pirmos ir antros sudėtingumo grupės magnetofonai toliau bus tobulinami, dar išplečiant dažnių diapazoną (25-25 000 Hz), sumažinant harmonikų koeficientą iki 1 % ir žemiau. Juostos traukimo greičio netolygumą tikimasi sumažinti iki 0,05 %, o viso įrašymo-atgaminimo kanalo triukšmo lygį – iki 70-80 dB. Numatoma plačiai naudoti mikroprocesorinę techniką. Ji parinks automatinį optimalaus įrašymo ir atgaminimo režimą, atsižvelgiant į naudojamos juostelės tipą, nuolat kontroliuos įrašymo kokybę, automatiškai stabilizuos ir programuos juostelės traukimo greitį.

 Iš tarybinių kasetinių magnetolų pažymėtinos nulinės grupės „Beresfe-002 stereo“, pirmos grupės – ,,Kazachstan-101 stereo“, „Sokol-109“.

Videomagnetofonai

 Magnetinis vaizdo įrašymas paplito tik pastarąjį dešimtmetį. Antai šiuolaikinė televizija jau neįsivaizduojama be vaizdo įrašymo magnetinėje juostoje. Visame pasaulyje sparčiai didinama buitinių videomagnetofonų gamyba. Pirmieji vaizdo įrašai į magnetinę juostą atlikti maždaug prieš 25 metus. 1956 m. buvo paruoštas pirmasis videoįrašų standartas, kuris su labai nežymiais pakeitimais naudojamas ir šiandien daugelyje pasaulio telestudijų.

1970 m. trys Japonijos firmos – „Sony“, „Matsushita“ ir JVC – pasiūlė naują videomagnetinio įrašymo sistemą, kuriai naudojama 19 mm pločio juosta videokasetėje trijų valandų trukmės programai (iki tol buvo naudojama 50,8 mm pločio juosta):. Tai U formato sistema. Ji paplito ir pritaikoma portatyviniuose žurnalistų ir buitiniuose videomagnetofonuose. U formato portatyviniai magnetofonai kartu su miniatiūrinėmis videokameromis pakeičia įprastines siaurajuostes (8 ir 16 mm) reportažines bei mėgėjiškas kino kameras ir gaunama daug geresnė vaizdo kokybė. U formato juostą ateityje numatoma siaurinti iki 12,7 mm. Tai leis dar labiau sumažinti videoaparatūros gabaritus ir svorį.

Firma „Sony“ jau pagamino pirmąsias žurnalistines videokameras „Betacom BW-1“, kuriose naudojamos kompaktiškos videokasetės L-500. Kol kas jų įrašo trukmė tik 20 min. Tačiau tai lengviausia pasaulyje reportažinė videokamera; su maitinimo šaltiniais ir videomagnetofonu sveria tik 6,8 kg.

Šiuo metu pasaulyje jau serijomis gaminami kasetiniai videomagnetofonai, galintys įrašyti juodai baltą ir spalvotą vaizdą tiesiai iš televizoriaus arba iš portatyvinės telekameros. Čikagos buitinės elektronikos parodoje 1983 m. firma „Sony“ demonstravo videokamerą BMC-110, sukomplektuotą su videomagnetofonu, kuris į vieną videokasetę įrašo 3 val. trukmės programą.

Kapitalistiniame pasaulyje buitinių videomagnetofonų gamybos srityje pirmauja Japonija. Tarp juos gaminančių firmų vyksta intensyvi konkurencija: stengiamasi pagaminti videomagnetofonus, įrašančius ilgesnės trukmės programą į vieną kasetę, rodančius geresnį vaizdą. Visi dabar gaminami buitiniai videomagnetofonai spalvotą vaizdą gali įrašyti ir iš televizoriaus, ir iš natūros, naudojant portatyvines videokameras. Olandijos firma „Philips“ su VFR firma „Grundig“ sukūrė buitinį kasetinį magnetofoną „Video-2000“, kurio ypač aukšti techniniai parametrai: vienos videokasetės programos trukmė 8 val., juostos plotis 12,7 mm, įrašymo takelio plotis 22 μm. Kai toks tankus įrašas, videomagnetofono juostos traukimo mechanizmas turi būti itin preciziškas. Magnetinės galvutės plyšio supertiksliai padėčiai stabilizuoti panaudota beinercinė elektroninė sekos sistema. Dėl to magnetofonų „Video-2000“ savininkai gali keistis videokasetėmis. Tai neįmanoma turintiems kitų sistemų videomagnetofonus, nes juose nėra analogiškos stabilizavimo sistemos.

Norėdamos prailginti įrašomos į vieną videokasetę programos laiką ir sumažinti kasečių gabaritus, kai kurios užsienio firmos vėl grįžo prie anksčiau naudoto daugelio takelių įstrižinio įrašymo metodo. Japonų firma „Toshiba“ portatyviniame videomagnetofone naudoja specialią kasetę, kurioje telpa tik 100 metrų 12,7 mm pločio magnetinės juostelės, o programos trukmė 222 įstrižuose takeliuose – 62 min. Magnetinė galvutė kas 16,7 s. paslenka vienu žingsniu (50 μm) vertikaliai žemyn (slinkio trukmė 20 ms, takelio plotis 40 μm). Garsinė programa užrašoma ta pačia galvute, naudojant dažninės moduliacijos principą.

VFR firmos BASF videokasetėje, kurios gabaritai 114X106X17 mm, telpa 600 m 8 mm pločio ir 8,5 μm storio magnetinės juostos. Įrašytos spalvotos programos trukmė – 3 val. Įrašas išdėstomas 72 išilginiuose takeliuose, kas 2,5 min. galvutė perslenka į naują takelį.

Pastaruoju metu dalis užsienio firmų buitiniuose videomagnetofonuose pradeda naudoti standartinę (6,25 mm pločio) juostelę.

Tarybinius videomagnetofonus galima suskirstyti į dvi grupes – ritininius ir kasetinius. Pirmieji buvo nespalvoti ritminiai videomagnetofonai „Elektronika-501“, „Elektronika-502“, „Elektronika-506“, „Elektronika-L-1-08“. Spalvoto vaizdo naujausias ritininis modelis „Elekfronika-591 video“ skirtas įrašyti programai iš spalvoto arba juodai balto televizoriaus ir nešiojamos videokameros, naudojant chromo dioksido 12,7 mm pločio magnetinę juostą. Įrašo trukmė vienoje juostoje – 110 min.

Prieš porą metų pradėti gaminti ir kasetiniai videomagnetofonai „Saturn-505“, „Elektronika-505 video“, „Orbita-501 video“, „Spektr-203“. Juose naudojamos standartinės videokasetės VK-30, VK-45, VK-60 (programos trukmė atitinkamai 30, 45 ir 60 min.).

Ateityje numatoma didinti vaizdinės informacijos įrašymo tankį juostoje, siekiant 150 m ilgio ir 12,7 mm pločio magnetinėje juostoje įrašyti 2 val. trukmės spalvotą programą. Taip pat numatoma mažinti kasetinių videomagnetofonų masę ir dydį, sukurti portatyvines masinio naudojimo spalvoto vaizdo videokameras.

Algimantas Balčiūnaitis

Žurnalas „Mokslas ir Technika”

1986, Nr. 1