Typy a formulace kompaktních kazetových pásek - Compact Cassette tape types and formulations

Rozdíly v barvě pásky u nejběžnějších páskových formulací, shora dolů: kazety na železo, ferricobalt, oxid chromitý a kovové částice

Standardizované zářezy pro automatický výběr pásky. Shora dolů: Typ I (a Typ III), Typ II, Typ IV

Audio kompaktní kazety pouze magnetický pásek tří hlavních typů, které se liší v základních magnetických vlastností , míra zkreslení provedených v záznamu , a optimální časová konstanta o přehrávání vyrovnání . Specifikace každého typu byly stanoveny v roce 1979 Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC). Do této doby, typ I (IEC I, 'železité' nebo 'normální' pásky) obsahovaly čisté gama oxidy oxidu železitého , typ II (IEC II nebo 'chromové' pásky) obsahovaly ferricobalt a oxid chromitý a typ IV (IEC IV nebo „kovové“ pásky) zahrnovaly pásky s kovovými částicemi - nejvýkonnější, ale také nejdražší. V osmdesátých letech se hranice mezi třemi typy stíraly. Společnost Panasonic vyvinula odpařené kovové pásky, které lze vyrobit tak, aby odpovídaly všem třem typům IEC. Pásky kovové částice, které migrovaly na typu II a typu I , ferricobalt formulace migrovat na typu I. Na konci dekády výkonu nejlepších ferricobalt pásky typu I ( superferrics ) dosáhla četnosti pro typ IV pásek; výkon vstupních kazet typu I se postupně zlepšoval až do samého konce výroby kompaktních kazet.

Dvouvrstvé páskové formulace typu III (IEC III, ferrichrome nebo ferrochrome), vyvinuté společnostmi Sony a BASF v 70. letech, nikdy nezískaly významnou přítomnost na trhu. „Typ 0“ byl nestandardním označením pro rané kompaktní kazety, které nevyhovovaly specifikaci IEC; v 21. století se neformálně používá k označení jakékoli nekvalitní nebo padělané kazety.

Specifikace pásky

Křivky hystereze pásek typu I, CrO ₂ typu II a typu IV. Na tomto grafu je svislé rozpětí remanence (zbývající magnetismus), což je hrubý indikátor maximální výstupní úrovně záznamu. Horizontální rozpětí ukazuje koercitivitu - kolik toku je zapotřebí k magnetizaci pásek.

Koercitivita a remanence vyznačená na obalu „profesionální“ kazety (TDK AM, asi 1995). Toto jsou typické hodnoty pro mikroferrickou kazetu.

MOL, SOL, předpětí a dynamický rozsah vyznačený na obalu superferrické kazety (TDK AR, 90. léta). Hodnoty se blíží limitům technologie železitých pásků

Značka na předem nahrané kazetě oxidu chromitého určená pro přehrávání jako typ I (Decca Records, 1980)

Logo kompatibility IEC I (BASF, 1981). Tato loga, vyvinutá společnostmi BASF a IEC, se neuchytila ​​a byla brzy opuštěna

Magnetické vlastnosti

Magnetický záznam závisí na použití tvrdých ferimagnetických nebo feromagnetických materiálů. Ty vyžadují magnetizaci silných vnějších magnetických polí a po odstranění magnetizačního pole si zachovávají značnou zbytkovou magnetizaci . Dvě základní magnetické vlastnosti, relevantní pro záznam zvuku, jsou:

• Remanence sytosti omezuje maximální výstupní úroveň a nepřímo dynamický rozsah zvukových záznamů. Remanence zvukových pásek, označovaná jako šířka pásku čtvrt palce, se liší od okolí1100  G pro základní železné pásky do3500 G pro pásky typu IV; inzerovaná remanence dosažené kazety JVC 1986 typu IV4800 G .
• Koercitivita je míra vnějšího magnetického toku potřebného k magnetizaci pásky a indikátor nezbytné úrovně předpětí. Koercitivita zvukových pásek se liší od350  Oe to1200 Oe . Částice s vysokou koercitivitou se obtížněji vymazávají, zkreslují a zaznamenávají, ale jsou také méně náchylné k vysokofrekvenčním ztrátám během záznamu a vnějšímu rušení a vlastní demagnetizaci během skladování.

Užitečný rozhodující hodnotou páskového technologie je pravoúhlost poměr z hysterezní křivky . Je to indikátor uniformity pásky a její linearity v analogovém záznamu. Zvýšení poměru brání nástupu komprese a zkreslení a umožňuje plnější využití dynamického rozsahu pásky v mezích remanence. Poměr pravoúhlosti základních železitých pásek zřídka překračuje 0,75; poměr pravoúhlosti nejlepších pásek přesahuje 0,9.

Elektroakustické vlastnosti

Výrobci velkoobjemových pásek poskytli extrémně podrobné technické popisy svých produktů s mnoha grafy a desítkami číselných parametrů. Z hlediska koncového uživatele jsou nejdůležitější elektroakustické vlastnosti pásky:

• Maximální výstupní úrovně, obvykle specifikované v dB vzhledem k nominální nulové úrovni 250  nWb/m nebo „úroveň Dolby“200 nWb/m . Často nesprávně nazývané nahrávací úrovně jsou vždy vyjádřeny jako výstup kazet , čímž se z citlivosti vyjímá její citlivost. Výkon při nízkých a středních frekvencích a výškách byl tradičně charakterizován dvěma souvisejícími, ale odlišnými parametry:
  • Maximální výstupní úroveň (MOL) je relevantní při nízkých a středních frekvencích. Obvykle se udává při 315 (MOL ₃₁₅ ) nebo 400 (MOL ₄₀₀ ) Hz a jeho hodnota označuje bod, kdy třetí harmonický koeficient dosáhne 3%. Další magnetizace pásky je technicky možná za cenu nepřijatelné komprese a zkreslení . U všech typů pásek dosahuje MOL maxima v oblasti 125–800  Hz a klesá níže125 Hz a více800 Hz . Maximální výkon pásky typu I při40 Hz je o 3–5  dB nižší než MOL ₄₀₀ , u pásek typu IV je o 6–7  dB nižší. Výsledkem je, že železité pásky zvládají ve srovnání s drahými kovovými pásky zjevně snadnou basovou hudbu.
  • Při výškových frekvencích nemůže přehrávací hlava spolehlivě reprodukovat harmonické zaznamenaného signálu. To znemožňuje měření zkreslení; místo MOL je vysokofrekvenční výkon charakterizován saturační výstupní úrovní (SOL) , obvykle specifikovanou na10 kHz (SOL _10k ). Jakmile páska dosáhne bodu nasycení, jakékoli další zvýšení toku záznamu ve skutečnosti sníží výstup pod SOL.
• Úroveň šumu , obvykle chápaná jako zkreslený šum (syčení) kazety zaznamenané s nulovým vstupním signálem, přehrávané bez redukce šumu, vážené A a označované na stejné úrovni jako MOL a SOL. Rozdíl mezi hlukem zkreslení a šumem původní pásky je indikátorem uniformity pásky. Dalším důležitým, ale zřídka kvantifikovaným typem šumu je modulační šum , který se objevuje pouze za přítomnosti zaznamenaného zvuku a který nelze snížit pomocí systémů Dolby nebo dbx.
• Dynamický rozsah nebo poměr signálu k šumu byl obvykle chápán jako poměr mezi MOL a A-váženou úrovní předpětí. Vysoce věrný zvuk vyžaduje dynamický rozsah nejméně 60–65 dB; nejlepší kazetové kazety dosáhly tohoto prahu v 80. letech minulého století, což alespoň částečně eliminovalo potřebu snížení hluku. Dynamický rozsah jeNejdůležitější vlastností pásku. Čím vyšší je dynamický rozsah hudby, tím náročnější je kvalita kazety; alternativně silně komprimované hudební zdroje mohou dobře fungovat i se základními levnými kazetami.
• Citlivost pásky, vztažená na referenční pásku IEC a vyjádřená v dB, byla obvykle měřena při315 Hz a10 kHz .
• Stabilita přehrávání v čase. Nízká kvalita poškozených kazetových kazet je notoricky náchylná k výpadkům signálu, které jsou u zvuku s vysokou věrností naprosto nepřijatelné. U vysoce kvalitních kazet je někdy stabilita přehrávání spojena s modulačním šumem a wow a flutter do integrálního parametru hladkosti .

Frekvenční rozsah sám o sobě obvykle není důležitý. Při nízkých záznamových úrovních (-20 dB podle nominální úrovně) mohou všechny kvalitní kazety spolehlivě reprodukovat frekvence od30 Hz až16 kHz , což je dostačující pro zvuk s vysokou věrností. Při vysokých úrovních záznamu je však výškový výstup dále omezen sytostí. Na úrovni záznamu Dolby se horní limit frekvence zmenší na hodnotu mezi8 kHz pro typickou pásku oxidu chromitého a12 kHz pro kovové pásky; v případě oxidu chromitého je to částečně kompenzováno velmi nízkými úrovněmi syčení. V praxi není frekvenční rozsah na vysoké úrovni tak důležitý jako plynulost středních a vysokých frekvenčních charakteristik.

Standardy a reference

Původní specifikaci pro kompaktní kazetu stanovila společnost Philips v letech 1962–1963. Ze tří tehdy dostupných páskových formulací, které odpovídaly požadavkům společnosti Philips, se původní referencí stala páska BASF PES-18. Následovaly další chemické společnosti s kazetami různé kvality, často nekompatibilní s referencí BASF. V roce 1970 se na trhu pevně etablovala nová, vylepšená generace kazet a stala se de facto referencí pro sladění magnetofonů - problém s kompatibilitou se tak ještě více zhoršil. V roce 1971 to řešil Deutsches Institut für Normung (DIN), který stanovil standard pro pásky s oxidem chromitým; v roce 1978 přijala Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) komplexní normu pro kazety (IEC 60094); o rok později IEC nařídila použití zářezů pro automatické rozpoznávání typu pásky. Od té doby byly čtyři typy kazetových pásek známé jako IEC I, IEC II, IEC III a IEC IV. Číslice sledují historickou posloupnost, ve které byly tyto typy komercializovány, a neznamenají jejich relativní kvalitu nebo zamýšlený účel.

Nedílnou součástí standardní řady IEC 60094 je sada čtyř referenčních pásek IEC. Reference typu I a typu II vyrobila společnost BASF, reference typu III společnost Sony , reference typu IV společnost TDK . Na rozdíl od spotřebních pásek, které se vyráběly nepřetržitě v průběhu let, byla každá referenční páska vyrobena v jediné výrobní dávce továrnou schválenou IEC. Tyto šarže byly vyrobeny dostatečně velké, aby uspokojily potřebu průmyslu na mnoho let. Druhý běh byl nemožný, protože chemici nebyli schopni replikovat referenci se správnou přesností. Čas od času IEC revidovala soubor referencí; finální revize proběhla v dubnu 1994. Diskutovalo se o výběru referenčních pásek a o roli IEC obecně. Meinrad Liebert, návrhář kazetových magnetofonů Studer a Revox , kritizoval IEC za to, že nedokázala prosadit standardy a zaostávala za neustále se měnícím trhem. V roce 1987 Liebert napsal, že zatímco se trh jasně rozdělil na odlišné, nekompatibilní podtypy „prémie“ a „rozpočet“, IEC se marně pokoušela vybrat nepolapitelný „průměr trhu“; průmysl se mezitím pohnul kupředu, bez ohledu na zastaralé reference. To podle Lieberta vysvětlovalo náhlou poptávku po vestavěných nástrojích pro kalibraci pásky, které byly v 70. letech téměř neslýchané.

Z hlediska koncového uživatele definovala norma IEC 60094 dvě hlavní vlastnosti každého typu:

• Úroveň zkreslení pro každý typ byla nastavena tak, aby se rovnala optimálnímu předpětí příslušné referenční pásky IEC, a někdy se měnila se změnou referenčních pásek IEC. Předpětí typu II („vysoké zkreslení“) se rovná přibližně 150% zkreslení typu I, zkreslení typu IV („kovové předpětí“) se rovná přibližně 250% zkreslení typu I. Skutečné kazety se vždy liší od referencí a vyžadují jemné doladění zkreslení; záznam s nesprávným zkreslením zvyšuje zkreslení a mění tonální rovnováhu. Srovnávací test z roku 1990 na 35 páskách typu I ukázal, že jejich optimální úrovně předpětí byly uvnitř1  dB referenční hodnoty typu I, zatímco pásky typu IV se odchylovaly od referenčních hodnot typu IV až o3 dB .
• Časová konstanta z odvety vyrovnání (často se zkrátil k EQ) typu I pásky se rovná120 μs , podle specifikace Philips. Časová konstanta pro typy II, III a IV je nastavena na nižší hodnotu70 μs . Účelem ekvalizace přehrávání je kompenzovat ztráty výšek během záznamu, které u feritových kazet obvykle začínají kolem 1–1,5  kHz. Volba časové konstanty je libovolné rozhodnutí hledající nejlepší kombinaci protichůdných parametrů - rozšířená odezva výšek, maximální výkon, minimální šum a minimální zkreslení. Vyloučení výšek, které není plně kompenzováno v kanálu přehrávání, může být kompenzováno předběžným zdůrazněním během záznamu. Nižší časové konstanty přehrávání snižují zjevnou úroveň syčení (o 4  dB při sestupu ze 120 na70 μs ), ale také snižují zjevnou úroveň nasycení výšek, takže volba časových konstant byla věcí kompromisu a debaty. Průmysl a IEC rozhodli, že je bezpečné snížit časovou konstantu typu II, III a IV na70 μs, protože jsou méně náchylné k nasycení výšek než současné železné pásky. Mnozí nesouhlasili a tvrdili, že riziko nasycení při70 μs je nepřijatelně vysoká. Nakamichi a Studer vyhověli IEC, ale poskytli možnost přehrávání kazet typu II a typu IV120 μs a odpovídající předvýrazové filtry v záznamové cestě. Podobný pre-důraz byl aplikován duplikátory předem nahraných kazet oxidu chromitého: ačkoli tyto kazety byly opatřeny páskou typu II, byly zabaleny ve skořápkách typu I a určeny k přehrávání jako typ I.

Pásky typu I.

Kazety typu I nebo IEC I, železité nebo „normální“ kazety byly historicky první, nejběžnější a nejméně nákladné; ovládali trh s předem nahranými kazetami. Magnetická vrstva železité pásky se skládá z přibližně 30% syntetického pojiva a 70% magnetického prášku- jehlicovité (podlouhlé, jehlicovité) částice gama oxidu železitého (γ-Fe ₂ O ₃ ), o délce0,2 μm až0,75 μm . Každá částice takové velikosti obsahuje jedinou magnetickou doménu . Prášek byl a stále je vyráběn ve velkém chemickými společnostmi specializujícími se na minerální pigmenty pro malířský průmysl. Železité magnetické vrstvy mají hnědou barvu, její odstín a intenzitu závisí převážně na velikosti částic.

Pásky typu I musí být zaznamenány s 'normálním' (nízkým) předpětím toku a přehrávány znovu Časová konstanta 120 μs . Postupem času se technologie oxidu železitého neustále vyvíjela a přibližně každých pět let vznikaly nové, nadřazené generace. Kazety různých období a cenových bodů lze rozdělit do tří odlišných skupin: základní hrubozrnné pásky; pokročilé jemnozrnné nebo mikroferické pásky; a ferricobaltové pásky nejvyšší kvality, které mají částice oxidu železitého zapouzdřené v tenké vrstvě směsi kobaltu a železa. Remanence a pravoúhlost těchto tří skupin se podstatně liší, zatímco koercitivita zůstává téměř beze změny380 Oe (360 Oe pro referenční pásku IEC schválenou v roce 1979). Kvalitní kazety typu I mají vyšší střední rozsah MOL než většina kazet typu II, pomalé a jemné odvíjení MOL při nízkých frekvencích, ale menší světlou výšku než typ II. V praxi to znamená, že železité pásky mají nižší věrnost ve srovnání s chromy a kovy na vysokých frekvencích, ale často jsou lepší v reprodukci nízkých frekvencí nacházejících se v těžké basové hudbě.

Základní železné pásky

Kompaktní kazeta Sony C60 (1974)

Základní přípravky železité jsou vyrobeny z čistého, nemodifikovaného hrubozrnného oxidu železitého. Relativně velký (až0,75 μm na délku), částice oxidu nepravidelného tvaru mají vyčnívající větve nebo dendrity; tyto nepravidelnosti zabraňují těsnému balení částic, snižují obsah železa v magnetické vrstvě a v důsledku toho její remanenci (1300–1400  G) a maximální výstupní úroveň. Poměr pravoúhlosti je průměrný, kolem 0,75, což má za následek časný, ale plynulý nástup zkreslení. Tyto pásky, historicky prodávané jako „nízkošumové“, mají vysokou úroveň syčení a relativně nízkou citlivost; jejich optimální úroveň předpětí je o 1–2  dB nižší než referenční hodnota IEC.

Tato skupina také zahrnuje většinu takzvaných kazet „ typu 0“ - smíšený pytel železitých pásek, které nesplňují normu IEC ani původní specifikaci společnosti Philips. Historicky neformální „typ 0“ označoval rané kazety nabité páskou určenou pro kotoučové rekordéry. V 80. letech 20. století bylo mnoho jinak slušných a použitelných základních pásek účinně degradováno na stav „typu 0“, když výrobci zařízení začali sladit své balíčky s prémiovými ferricobalty (ty mají mnohem vyšší citlivost a předpětí). V 21. století „typ 0“ označuje všechny druhy nekvalitních, padělaných nebo jinak nepoužitelných kazet. Vyžadují neobvykle nízké zkreslení a i přesto jen několik z nich funguje na stejné úrovni jako kvalitní kazety typu I. „Typ 0“, pokud je vůbec použitelný, není kompatibilní s redukcí šumu Dolby : při zapnutém dekodéru Dolby zní kazeta matně a její špatná citlivost způsobuje vážné nesprávné sledování Dolby.

Mikroferické pásky

Na začátku sedmdesátých let postupná technologická vylepšení předchozího desetiletí vyústila ve druhou generaci pásek typu I. Tyto pásky měly kolem sebe rovnoměrně jehlovité, vysoce orientovatelné částice (HOP) mnohem menší velikosti0,25 μm na délku, odtud obchodní termín mikroferika . Jednotný tvar umožňoval velmi husté balení částic s menším množstvím pojiva a více částic na jednotku objemu a odpovídajícím vzestupem remanence do okolí1600 G . První mikroferikum (TDK SD) bylo představeno v roce 1971 a v roce 1973 začal Pfizer uvádět na trh patentovaný mikroferrický prášek, který se brzy stal průmyslovým standardem. Dalším krokem bylo zarovnat částice ve tvaru jehly paralelně s liniemi toku generovanými záznamovou hlavou; toto bylo provedeno řízeným tokem kapalné magnetické směsi přes substrát ( reologická orientace) nebo aplikací silného magnetického pole, zatímco pojivo tvrdlo.

Typické mikroferické kazety pro osmdesátá léta měly menší zasyčení a přinejmenším O 2 dB vyšší MOL než základní pásky typu I, za cenu zvýšeného tisku . Malé zlepšování pokračovalo po dobu třiceti let, s postupným nárůstem poměru pravoúhlosti z 0,75 na více než 0,9. Novější kazety trvale vytvářely vyšší výkon při menším zkreslení při stejných úrovních předpětí a zvukových záznamových signálů. Přechod byl hladký; po zavedení nových, vynikajících formulací výrobci často udržovali ve výrobě ty starší, prodávali je na různých trzích nebo pod různými, levnějšími označeními. TDK například zajistil, že jeho prémiová mikroferetická kazeta AD byla vždy před mikroferricem D základní úrovně, která měla jemnější částice a nižší hluk.

Pásky Ferricobalt typu I.

Třetí, nejlépe fungující třída železitých pásů, je vyrobena z jemných železitých částic zapouzdřených v tenké vrstvě 30  Å vrstva směsi kobalt - železo , složením podobná kobaltovému feritu . První kazety dopované kobaltem, zavedené společností 3M v roce 1971, měly v daném období výjimečně vysokou citlivost a MOL a byly vyrovnanou shodou se současnými páskami oxidu chromitého - odtud obchodní označení superferics . Z mnoha konkurenčních kobalt dotování technologií, nejrozšířenější byl nízkoteplotní zapouzdření z oxidu železitého ve vodném roztoku o soli kobaltu s následným sušením při teplotě 100-150  ° C. Zapouzdřené mikroferické částice si zachovávají jehlovitý tvar a mohou být pevně zabaleny do stejnoměrných anizotropních vrstev. Tento proces byl poprvé uveden na trh v Japonsku na začátku 70. let minulého století.

Kolem je remanence ferricobaltových kazet 1750 G , což má za následek kolemZisk 4 dB v MOL a 2–3  dB zisk v citlivosti ve srovnání se základními kazetami typu I; jejich syčení je na stejné úrovni jako současné mikroferické formulace. Dynamický rozsah nejlepších ferricobaltových kazet (skutečných superferrik) se rovná 60–63  dB dB; MOL při nižších frekvencích překračuje MOL pásek typu IV. Celkově lze říci, že superferics se dobře hodí k typu IV, zejména při nahrávání akustické hudby se širokým dynamickým rozsahem. To se odrazilo v ceně špičkových superferics jako Maxell XLI-S nebo TDK AR-X, které do roku 1992 odpovídaly ceně kovových pásků „základní úrovně“.

Pásky typu II

Kompaktní kazeta Sony Chrome (1976)

TDK KR ( Krom ) byla jediná chromová páska společnosti, která kdy byla vyrobena. V letech 1974-1975, jakmile TDK zahájila technologii ferricobaltu, zabili výrobu chromu úplně.

Všechny kazety typu II vyrobené TDK po roce 1975 (zobrazeny SA, SA-X, SA-XS) byly ferricobalts, ne chromes

Kazeta BASF Chrome Extra II (1988)

Pásky IEC typu II jsou určeny pro záznam s vysokým (150% normálního) zkreslení a přehrávání s  časovou konstantou 70 μs. Všechny generace referenčních pásek typu II, včetně referenční normy DIN z roku 1971, která předcházela normě IEC, byly vyrobeny společností BASF. Typ II byl historicky známý jako „ páska oxidu chromitého “ nebo jednoduše „chromová páska“, ale ve skutečnosti většina kazet typu II neobsahuje chrom . „Pseudochromy“ (včetně téměř všech typů II vyrobených velkými japonskými výrobci - Maxell, Sony a TDK) jsou ve skutečnosti ferricobaltové formulace optimalizované pro nastavení záznamu a přehrávání typu II. Pravá chromová páska musí mít výrazný horký voskový zápach, který v „pseudochromech“ chybí. Oba druhy typu II mají v průměru nižší výšky MOL a SOL a vyšší poměr signálu k šumu než kvalitní pásky typu I. To je způsobeno pre-důrazem středních a vysokých tónů aplikovaným během nahrávání, aby odpovídalo 70μs ekvalizaci při přehrávání.

Pásky oxidu chromitého

V polovině šedesátých let společnost DuPont vytvořila a patentovala průmyslový proces výroby jemných feromagnetických částic oxidu chromitého (CrO ₂ ). První pásky CrO ₂ pro data a video se objevily v roce 1968. V roce 1970 zahájila společnost BASF, která se stala hlavním zastáncem CrO ₂ , výrobu chromových kazet; ve stejném roce Advent představil první kazetový magnetofon s možností chromování a redukcí šumu Dolby . Kombinace nízkošumové pásky CrO ₂ s kompenzační redukcí šumu přinesla revoluční vylepšení kompaktního zvuku kazety, téměř dosahující vysoké úrovně věrnosti . Páska CrO _{2 však} vyžadovala přepracování předpětí a obvodů ekvalizace přehrávání a rané formulace údajně způsobovaly nadměrné opotřebení hlavy. Tyto problémy byly vyřešeny v 70. letech, ale zůstaly tři nevyřešené problémy: náklady na výrobu prášku CrO ₂ , náklady na licenční poplatky účtované společností DuPont a účinky znečištění šestimocným chromovým odpadem.

Referenční páska CrO ₂ , schválená IEC v roce 1981, se vyznačuje koercitivitou490 Oe (vysoká předpojatost) a remanence z1650 G . Maloobchodní kazety CrO ₂ měly koercitivitu v rozmezí od 400 do550 Oe . Díky velmi „čistému“, rovnoměrnému tvaru částic, chromové pásky snadno dosahují téměř dokonalého poměru pravoúhlosti 0,90. „Skutečné chromany“, nemodifikované přidáním železitých přísad nebo povlaků, mají velmi nízké a eufonické syčení (předpínací šum) a velmi nízký modulační šum při výškových frekvencích. Dvouvrstvé kazety CrO ₂ mají nejnižší absolutní šum ze všech zvukových formulací; tyto kazety generují méně hluku při4,76 cm/s než železná páska při19,05 cm/s . Citlivost je obvykle také velmi vysoká, ale MOL je nízká, srovnatelná se základními páskami typu I. Páska CrO ₂ nesnáší přetížení: začátek zkreslení je ostrý a nesouhlasný, takže úrovně záznamu by měly být nastaveny konzervativně, hluboko pod MOL. Při nízkých frekvencích se MOL z CrO ₂ pásek odvíjí rychleji než u železitých nebo kovových pásek, odtud pochází pověst „stydlivosti basů“. Kazety CrO ₂ jsou nejvhodnější pro záznam dynamické hudby s bohatým harmonickým obsahem a relativně nízkými úrovněmi basů; jejich dynamický rozsah je vhodný pro nahrávání z nekomprimovaných digitálních zdrojů a pro hudbu s rozšířenými tichými pasážemi. Dobré železité pásky mohou mít stejné nebo vyšší výšky SOL, ale pásky CrO ₂ stále zní subjektivně lépe díky nižšímu šumu a modulačnímu šumu.

Pásky Ferricobalt typu II

Po zavedení kazet CrO ₂ začaly japonské společnosti vyvíjet bez licenčních poplatků alternativu k patentu společnosti DuPont na základě již zavedeného procesu dopingu kobaltu. Řízené zvýšení obsahu kobaltu způsobuje téměř lineární zvýšení koercitivity, takže „pseudochrom“ typu II lze provést jednoduchým přidáním přibližně 3% kobaltu do ferricobaltu typu I. V roce 1974 byla technologie připravena pro sériovou výrobu; TDK a Maxell představili své klasické „pseudochromy“ (TDK SA a Maxell UD-XL) a zabili své skutečné chromové linie (TDK KR a Maxell CR). By 1976 ferricobalt formulace převzal trh videokazetu, nakonec se stal dominantní vysoce výkonný páska audio kazety. Oxid chromitý zmizel z japonského domácího trhu, ačkoli chrom zůstal páskou volby pro vysoce věrnou duplikaci kazet mezi hudebními vydavateli. Na spotřebitelských trzích chrom koexistoval jako vzdálená sekunda s „pseudochromy“ až do samého konce éry kazet. Technologie Ferricobalt se vyvíjela nepřetržitě; v 80. letech japonské společnosti zavedly „prémiové“ dvouvrstvé ferricobalty s mimořádně vysokým MOL a SOL, v polovině 90. let uvedla společnost TDK na trh první a jediný trojvrstvý ferricobalt, SA-XS.

Elektroakustické vlastnosti ferricobaltů typu II jsou velmi podobné vlastnostem jejich bratranců typu I. Kvůli70 μs ekvalizace přehrávání, úroveň syčení je nižší, ale také úroveň sytosti výšek. Dynamický rozsah ferricobaltů typu II se podle testů z roku 1990 pohybuje mezi 60 a 65  dB. Koercitivita 580–700  Oe a remanence 1300–1550  G se blíží referenční hodnotě CrO ₂ , ale rozdíl je dostatečně velký, aby způsobil problémy s kompatibilitou. TDK SA byla neformální referencí v Japonsku) Protože Japonci již dominovali na trzích s kazetami i hi-fi zařízeními, nekompatibilita dále podkopala podíl na trhu desek evropské výroby a kazet CrO ₂ . V roce 1987 IEC vyřešila problém kompatibility jmenováním nové referenční pásky typu II U 546 W a ferricobaltu BASF s vlastnostmi velmi blízkými současným páskám TDK. S krátkou životností Reference Super 1988 zahájila dokonce společnost BASF výrobu a prodej ferricobaltových pásek typu II. .

Pásky kovových částic typu II

Koercitivita směsi železa a kobaltu MP, vysrážená z vodných roztoků, závisí na obsahu kobaltu. Změna obsahu kobaltu z 0 na 30% způsobuje postupný nárůst koercitivity z okolí400 Oe (úroveň typu I) do1300 Oe (úroveň typu IV); legované částice železa a kobaltu mohou dosáhnout koercitivity2200 Oe . To umožňuje výrobu MP pásek, které vyhovují požadavkům na předpětí typu II a dokonce typu I.

V praxi se pouze Denon , Taiyo Yuden a jen několik let TDK pokusili vyrobit kovovou pásku typu II. Tyto vzácné drahé kazety se vyznačovaly vysokou remanencí, blížící se typu IV (2600 G ); jejich donucení800 Oe byl blíže k typu II než typu IV, ale stále poměrně daleko od referencí obou typů. Nezávislé testy pásek Denon a Taiyo Yuden z roku 1990 je umístily na samý vrchol spektra typu II - pokud by záznamový balíček zvládal neobvykle vysokou citlivost a poskytoval neobvykle vysoký předpěťový proud.

Pásky typu III

Ferrichromové pásky

V roce 1973 společnost Sony představila dvouvrstvé ferrichromové pásky s pětimetrovou železitou základnou potaženou jedním mikronem pigmentu CrO ₂ . Nové kazety byly inzerovány jako „nejlepší z obou světů“ - kombinace dobré nízkofrekvenční MOL mikroferických pásek s dobrým výkonem chromovaných pásků. Novinka se stala součástí normy IEC s kódovým označením Typ III; formulace Sony CS301 se stala referencí IEC. Tato myšlenka však nedokázala přilákat následovníky. Kromě Sony představily vlastní ferrichromové kazety pouze BASF a Agfa.

Tyto drahé pásky nikdy nezískaly podstatný podíl na trhu a po vydání kovových pásek ztratily svou vnímanou exkluzivitu. Jejich místo na trhu převzali nadřazené a méně nákladné ferricobaltové přípravky. V roce 1983 přestali výrobci magnetofonů poskytovat možnost záznamu typu III. Ferrichromová páska zůstala v sestavách BASF a Sony až do roku 1984 a 1988.

Použití ferrichromových pásek bylo komplikováno konfliktním zdůvodněním přehrávání těchto pásek. Oficiálně: byly určeny k přehrávání pomocí70 μs vyrovnání. Informační leták, který společnost Sony vložila do každé krabice ferrichromové kazety, doporučoval: „Pokud má volič dvě polohy, NORMÁLNÍ a CrO ₂ , nastavte jej do polohy NORMÁLNÍ“. (což platíVyrovnání 120 μs ). V příbalovém letáku je uvedeno, že bude vylepšen vysokofrekvenční rozsah a že by mělo být upraveno ovládání tónu, aby se kompenzovalo. Stejný leták doporučuje, aby v případě, že přehrávací stroj nabízí výběr „Fe-Cr“, měl být vybrán. Na počítačích Sony to automaticky vybere70 μs vyrovnání. Kazety Sony ani BASF nemají zářezy na zadním povrchu, které se automaticky vybírajíVyrovnání 70 μs na strojích, které obsahovaly automatický detekční systém.

Pásky typu IV

Pásky kovových částic typu IV

Špičkové kazety typu IV byly zabaleny do drahých, přesně navržených skořepin. Plášť TDK MA-R (nahoře) měl pevný rám ze slitiny, Sony Metal Master (dole) měl poloviny keramického pláště a vodicí vložku z keramické pásky

Částice čistých kovů mají oproti částicím oxidu podstatnou výhodu díky 3–4krát  vyšší remanenci, velmi vysoké koercitivitě a mnohem menší velikosti částic, což má za následek vyšší hodnoty MOL i SOL. První pokusy o výrobu pásek kovových částic (MP), nikoli částic oxidu kovu , pocházejí z roku 1946; životaschopné formulace železo-kobalt-nikl se objevily v roce 1962. Na začátku 70. let začala společnost Philips s vývojem MP formulací pro kompaktní kazety. Současná prášková metalurgie dosud nemohla produkovat jemné částice submikronové velikosti a řádně pasivovat tyto vysoce pyroforické prášky. Ačkoli tento druhý problém byl brzy vyřešen, chemici nepřesvědčili trh v dlouhodobé stabilitě MP pásek; podezření na nevyhnutelnou časnou degradaci přetrvávalo až do konce éry kazet. Obavy se nenaplnily: většina kovových pásek přežila desetiletí skladování stejně dobře jako pásky typu 1; signály zaznamenané na kovových páskách se však degradují přibližně stejnou rychlostí jako u chromových pásek, přibližně 2  dB po odhadovanou životnost kazety.

Kompaktní kazety s kovovými částicemi, nebo jednoduše „kovy“, byly zavedeny v roce 1979 a byly brzy standardizovány IEC jako typ IV. Sdílejí toČasová konstanta 70 μs s typem II a lze ji správně reprodukovat jakýmkoli balíčkem vybaveným ekvalizací typu II. Nahrávání na kovovou pásku vyžaduje speciální magnetické hlavy s vysokým tokem a zesilovače vysokého proudu. Typická kovová páska se vyznačuje remanencí 3 000–3 500  G a koercitivitou 1 100  Oe, takže její předpínací tok je nastaven na 250% úrovně typu I. Tradiční skleněné feritové hlavy by před dosažením těchto úrovní nasytily svá magnetická jádra. Paluby „schopné kovu“ musely být vybaveny novými hlavami postavenými na jádrech sendust nebo permalloy nebo novou generací skleněných feritových hlav se speciálně upravenými mezerovými materiály.

MP pásky, zejména špičkové dvojitě potažené pásky, mají rekordně vysoký střední rozsah MOL a výšek SOL a nejširší dynamický rozsah spojený s nejnižším zkreslením. Vždy byly drahé, téměř exkluzivní, mimo dosah většiny spotřebitelů. Vynikají v reprodukci jemných nuancí nekomprimované akustické hudby nebo hudby s velmi vysokým obsahem výšek, jako je dechovka a perkuse. K odhalení svého potenciálu však potřebují vysoce kvalitní, správně zarovnanou palubu. Pásky MP první generace byly ve svých předpínacích požadavcích konzistentně podobné, ale v roce 1983 se novější formulace vzdálily od sebe navzájem a od referenční pásky.

Kovové odpařené pásky

Na rozdíl od dříve popsaných procesů mokrého potahování jsou kovem odpařovaná (ME) média vyráběna fyzikálním ukládáním odpařeného kobaltu nebo směsi kobaltu a niklu ve vakuové komoře . Neexistuje žádné syntetické pojivo, které by drželo částice pohromadě; místo toho přilnou přímo k podkladu z polyesterové pásky. Elektronový paprsek roztaví zdroj kovu, vytváří souvislý směrový tok atomů kobaltu k pásku. Zóna kontaktu mezi paprskem a páskou je vháněna řízeným tokem kyslíku , což napomáhá tvorbě polykrystalického povlaku oxidu kovu. Masivní kapalinou chlazený rotující buben, který stáhne pásku do kontaktní zóny, ji chrání před přehřátím.

Povlaky ME spolu s feritem barya mají nejvyšší hustotu informací ze všech zaznamenatelných médií. Tato technologie byla představena v roce 1978 společností Panasonic , původně ve formě zvukových mikrokazet a dozrávala v 80. letech minulého století. Metal vaporized media se etablovala na trhu analogových ( Hi8 ) a digitálních ( Digital8 , DV a MicroMV ) videokazet a ukládání dat ( Advanced Intelligent Tape , Linear Tape Open ). Tato technologie vypadala slibně pro analogový zvukový záznam; nicméně velmi tenké vrstvy ME byly příliš křehké pro kazetové kazety pro spotřebitele, povlaky příliš tenké pro dobrý MOL a výrobní náklady byly neúměrně vysoké. Kazety Panasonic typu I, typu II a typu IV ME, představené v roce 1984, se prodávaly jen několik let pouze v Japonsku a ve zbytku světa zůstaly neznámé.

Poznámky

Reference

Bibliografie