Kompakt kassettband typer och formuleringar

Skillnader i tejpfärg för de vanligaste tejpformuleringarna, uppifrån och ned: järn-, ferrikobalt-, kromdioxid- och metallpartikelkassetter
Standardiserade skåror för automatiskt bandval. Uppifrån och ned: Typ I (och typ III), typ II, typ IV

Kompakta ljudkassetter använder magnetband av tre huvudtyper som skiljer sig åt i grundläggande magnetiska egenskaper , nivån på bias som tillämpas under inspelning och den optimala tidskonstanten för replay-utjämning . Specifikationer för varje typ fastställdes 1979 av International Electrotechnical Commission ( IEC). Vid denna tidpunkt inkluderade typ I (IEC I, "järn" eller "normala" tejper) rena gammajärnoxidformuleringar , typ II (IEC II eller "krom" tejper) inkluderade ferrikobalt och kromdioxidformuleringar och typ IV (IEC IV, eller "metall"-tejper) inkluderade metallpartikeltejper — de bäst presterande, men också de dyraste. På 1980-talet suddades gränserna mellan tre typer ut. Panasonic utvecklade förångade metalltejper som kunde göras för att matcha någon av de tre IEC-typerna. Metallpartikelband migrerade till typ II och typ I , ferrikoboltformuleringar migrerade till typ I. I slutet av decenniet närmade sig prestanda för de bästa typ I ferrikoboltbanden ( superferrics ) den för typ IV- tejper; prestandan för nybörjartyp I-band förbättrades gradvis fram till slutet av kompaktkassettproduktionen.

Dubbellagers typ III (IEC III, ferrikrom eller ferrokrom) tejpformuleringar, avancerade av Sony och BASF på 1970-talet, fick aldrig någon betydande marknadsnärvaro. 'Typ 0' var en icke-standardiserad beteckning för tidiga kompaktkassetter som inte överensstämde med IEC-specifikationen; på 2000-talet används det informellt för att beteckna alla lågkvalitets- eller förfalskade kassetter.

Tejpspecifikationer

Hystereskurvor av typ I, CrO 2 typ II och typ IV tejper. På det här diagrammet är det vertikala spannet remanens (återstående magnetism), en grov indikator på maximal inspelningsutgångsnivå. Det horisontella spannet visar koercitivitet - hur mycket flöde som krävs för att magnetisera banden.
Tvång och remanens markerad på omslaget till en "professionell" kassett (TDK AM, ca 1995). Dessa är typiska värden för en mikrojärnkassett.
MOL, SOL, bias brus och dynamiskt omfång markerade på omslaget till en superferric kassett (TDK AR, 1990-talet). Värdena närmar sig gränserna för järntejpteknik
Ett märke på förinspelad kromdioxidkassett avsedd för repris som Type I (Decca Records, 1980-talet)
IEC I-kompatibilitetslogotyp (BASF, 1981). Dessa logotyper, utvecklade av BASF och IEC, slog inte fast och övergavs snart

Magnetiska egenskaper

Magnetisk inspelning bygger på användningen av hårda ferrimagnetiska eller ferromagnetiska material. Dessa kräver starka externa magnetiska fält för att magnetiseras och bibehåller avsevärd restmagnetisering efter att magnetiseringsfältet har avlägsnats. Två grundläggande magnetiska egenskaper, relevanta för ljudinspelning, är:

  • Mättnadsremanens begränsar maximal utgångsnivå och, indirekt, dynamiskt omfång för ljudinspelningar. Remanens av ljudband, refererad till kvartstums bandbredd, varierar från cirka 1100 G för grundläggande järnband till 3500 G för typ IV-band; annonserad remanens av 1986 JVC Type IV - kassett nådde 4800 G.
  • Koercivitet är ett mått på externt magnetiskt flöde som krävs för att magnetisera bandet och en indikator på nödvändig förspänningsnivå. Coercitiviteten för ljudband varierar från 350 Oe till 1200 Oe . Partiklar med hög koercivitet är svårare att radera, förvränga och spela in, men också mindre benägna för högfrekventa förluster under inspelning och för extern störning och självavmagnetisering under lagring.

En användbar värdesiffra för tejpteknologi är hystereskurvans kvadratiska förhållande . Det är en indikator på bandens enhetlighet och dess linjäritet vid analog inspelning. Ökning av förhållandet skjuter upp starten av komprimering och distorsion och möjliggör ett bättre utnyttjande av bandets dynamiska omfång inom gränserna för remanens. Fyrkantighetsförhållandet för grundläggande järntejper överstiger sällan 0,75; fyrkantsförhållandet för de bästa banden överstiger 0,9.

Elektroakustiska egenskaper

Tillverkare av bulktejp gav extremt detaljerade tekniska beskrivningar av sin produkt, med många diagram och dussintals numeriska parametrar. Ur slutanvändarens synvinkel är bandets viktigaste elektroakustiska egenskaper:

  • Maximala uteffektnivåer, vanligtvis specificerade i dB i förhållande till den nominella nollnivån på 250 nWb/m eller 'Dolby-nivån' på 200 nWb/m . Ofta felaktigt kallade inspelningsnivåer , dessa uttrycks alltid i termer av bandets utdata , vilket tar dess känslighet ur ekvationen. Prestanda vid låga och medelhöga och vid diskantfrekvenser karakteriserades traditionellt av två relaterade men olika parametrar:
    •     Maximal utgångsnivå (MOL) är relevant vid låga och mellanliggande frekvenser. Det anges vanligtvis till 315 (MOL 315 ) eller 400 (MOL 400 ) Hz, och dess värde markerar punkten när den tredje övertonskoefficienten når 3%. Ytterligare magnetisering av bandet är tekniskt möjligt, till priset av oacceptabel kompression och distorsion . För alla typer av tejp når MOL maximalt i 125–800 Hz område och faller under 125 Hz och över 800 Hz . Maximal uteffekt av typ I-band vid 40 Hz är 3–5 dB lägre än MOL 400 , i typ IV-band är den 6–7 dB lägre. Som ett resultat hanterar järnband bastung musik med uppenbar lätthet jämfört med dyra metallband.
    • Vid diskantfrekvenser kan uppspelningshuvudet inte på ett tillförlitligt sätt återge övertoner av den inspelade signalen. Detta gör distorsionsmätningar omöjliga; istället för MOL kännetecknas högfrekvent prestanda av mättnadsutgångsnivå (SOL) , vanligtvis specificerad vid 10 kHz (SOL 10k ). När bandet når mättnadspunkten, minskar eventuella ytterligare ökningar av inspelningsflödet faktiskt utsignalen under SOL.
  • Brusnivå , vanligtvis förstås som förspänningsbrus (väs) från ett band inspelat med noll insignal, uppspelad utan brusreducering, A-viktad och refererad till samma nivå som MOL och SOL. Skillnaden mellan bias-brus och bruset från virgin-tejp är en indikator på bandens enhetlighet. En annan viktig men sällan kvantifierad typ av brus är moduleringsbrus , som endast uppträder i närvaro av inspelat ljud och som inte kan reduceras av Dolby- eller dbx-system.
  •   Dynamiskt omfång , eller signal-brusförhållande , uppfattades vanligtvis som förhållandet mellan MOL och A-vägd bias-brusnivå. High fidelity-ljud kräver ett dynamiskt omfång på minst 60–65 dB; de bästa kassettbanden nådde denna tröskel på 1980-talet, vilket åtminstone delvis eliminerade behovet av brusreducering. Dynamiskt omfång är den viktigaste egenskapen hos bandet. Ju högre dynamiskt omfång för musik, desto mer krävande är det för bandkvalitet; alternativt kan tungt komprimerade musikkällor klara sig bra även med enkla, billiga band.
  • känslighet , hänvisad till den för IEC-referenstejp och uttryckt i dB, mättes vanligtvis vid 315 Hz och 10 kHz .
  • Stabilitet för uppspelning i tid. Lågkvalitets eller skadat kassettband är notoriskt benäget att signalavfall, vilket är absolut oacceptabelt i high fidelity-ljud. För högkvalitativa band, klumpas uppspelningsstabilitet ibland ihop med moduleringsbrus och wow och fladder till en integrerad jämnhetsparameter .

Frekvensområdet i sig är vanligtvis oviktigt. Vid låga inspelningsnivåer (-20 dB hänvisat till nominell nivå) kan alla kvalitetsband på ett tillförlitligt sätt återge frekvenser från 30 Hz till 16 kHz , vilket är tillräckligt för högfientlig ljud. Men vid höga inspelningsnivåer begränsas diskantutgången ytterligare av mättnad. Vid Dolby-inspelningsnivå krymper den övre frekvensgränsen till ett värde mellan 8 kHz för ett typiskt kromdioxidband och 12 kHz för metallband; i fallet med kromdioxid kompenseras detta delvis av mycket låga väsningsnivåer. I praktiken är frekvensomfånget på hög nivå inte lika viktigt som jämnheten i mellanregister- och diskantfrekvenssvaret.

Standarder och referenser

Originalspecifikationen för Compact Cassette sattes av Philips 1962–1963 . Av de tre då tillgängliga tejpformuleringarna som matchade Philips krav, blev BASF PES-18-tejpen den ursprungliga referensen. Andra kemiföretag följde efter med band av varierande kvalitet, ofta oförenliga med BASF-referens. År 1970 etablerade sig en ny, förbättrad generation av band på marknaden och blev de facto referensen för justering av bandspelare - så kompatibilitetsproblemet förvärrades ytterligare. 1971 togs det upp av Deutsches Institut für Normung (DIN), som satte standarden för kromdioxidband; 1978 International Electrotechnical Commission (IEC) den omfattande standarden för kassettband (IEC 60094); ett år senare gav IEC mandat att använda skåror för automatisk bandtypigenkänning. Sedan dess har de fyra kassetttyperna varit kända som IEC I, IEC II, IEC III och IEC IV. Siffrorna följer den historiska sekvensen i vilken dessa typer kommersialiserades och antyder inte deras relativa kvalitet eller avsedda syfte.

En integrerad del av standardfamiljen IEC 60094 är uppsättningen av fyra IEC-referensband. Typ I- och Typ II-referenser tillverkades av BASF, Typ III-referenser av Sony , Typ IV-referenser av TDK . Till skillnad från konsumentband, som tillverkades kontinuerligt under flera år, tillverkades varje referenstejp i en enda produktionssats av den IEC-godkända fabriken. Dessa partier gjordes tillräckligt stora för att fylla industrins behov under många år. En andra körning var omöjlig, eftersom kemisterna inte kunde replikera referensen med rätt precision. Från tid till annan reviderade IEC uppsättningen av referenser; den slutliga revideringen ägde rum i april 1994. Valet av referensband och IEC:s roll i allmänhet har diskuterats. Meinrad Liebert, designer av Studer och Revox kassettdäck, kritiserade IEC för att ha misslyckats med att upprätthålla standarderna och släpa efter den ständigt föränderliga marknaden. 1987 skrev Liebert att medan marknaden tydligt förgrenade sig till distinkta, inkompatibla "premium" och "budget" undertyper, försökte IEC förgäves att välja ett svårfångat "marknadsgenomsnitt"; under tiden gick branschen framåt, utan att ta hänsyn till föråldrade referenser. Detta förklarade, enligt Liebert, plötslig efterfrågan på inbyggda tejpkalibreringsverktyg som var nästan ovanliga på 1970-talet.

Ur slutanvändarens synvinkel definierade IEC 60094 två huvudsakliga egenskaper för varje typ:

  • Bias-nivån för varje typ sattes lika med optimal bias för relevant IEC-referenstejp, och ändrades ibland när IEC bytte referensband. Typ II-bias (”hög bias”) motsvarar cirka 150 % av typ I-bias, typ IV-bias (”metallbias”) är lika med cirka 250 % av typ I-bias. Riktiga kassetter avviker undantagslöst från referenserna och kräver finjustering av bias; inspelning med felaktig bias ökar distorsion och förändrar tonbalansen. Ett jämförande test från 1990 av 35 typ I-band visade att deras optimala biasnivåer låg inom 1 dB från typ I-referens, medan typ IV-band avvek från typ IV-referens med upp till 3 dB .
  •    Tidskonstant för replay-utjämning (ofta förkortad till EQ) för typ I-band är lika med 120 μs , som i Philips-specifikationen. Tidskonstanten för typ II, III och IV är satt till ett lägre värde på 70 μs . Syftet med replay-utjämning är att kompensera för diskantförluster under inspelning, som vid järnkassetter vanligtvis börjar vid cirka 1–1,5 kHz. Valet av tidskonstant är ett godtyckligt beslut som söker den bästa kombinationen av motstridiga parametrar - utökat diskantsvar, maximal uteffekt, minimalt brus och minimal distorsion. Treble roll-off som inte är helt kompenserad i replay-kanalen kan kompenseras av förbetoning under inspelning. Lägre uppspelningstidskonstanter minskar den skenbara nivån av väsning (med 4 dB vid nedtrappning från 120 till 70 μs ), men minskar också den skenbara diskantmättnadsnivån, så valet av tidskonstanter var en fråga om kompromisser och debatt. Industrin och IEC beslutade att det är säkert att minska tidskonstanten för typ II, III och IV till 70 μs eftersom de är mindre benägna att mätta diskant än moderna järntejper. Många var oense och menade att risken för mättnad vid 70 μs är oacceptabelt hög. Nakamichi och Studer överensstämde med IEC, men gav ett alternativ för att spela band av typ II och typ IV vid 120 μs och matchande förbetoningsfilter i inspelningsbanan. En liknande förbetoning applicerades av duplikatorer av förinspelade kromdioxidkassetter: även om de var laddade med typ II-band, var dessa kassetter förpackade i typ I-skal och avsedda att spelas upp som typ I.

Typ I-band

Typ I, eller IEC I, järn eller "normala" kassetter var historiskt sett de första, de vanligaste och de billigaste; de dominerade marknaden för förinspelade kassetter. Magnetskiktet av en järntejp består av cirka 30 % syntetiskt bindemedel och 70 % magnetiskt pulver - nålformade (avlånga, nålliknande) partiklar av gammajärnoxid (γ-Fe 2 O 3 ), med en längd på 0,2 μm till 0,75 μm . Varje partikel av sådan storlek innehåller en enda magnetisk domän . Pulvret tillverkades och tillverkas fortfarande i bulk av kemiföretag specialiserade på mineralpigment för färgindustrin. Järnmagnetiska skikt har brun färg, dess nyans och intensitet beror mest på partiklarnas storlek.

Typ I-band måste spelas in med 'normalt' (lågt) biasflöde och spelas upp med 120 μs tidskonstant. Med tiden utvecklades järnoxidteknologin kontinuerligt, med nya, överlägsna generationer som dyker upp vart femte år. Kassetter av olika perioder och prisklasser kan sorteras i tre distinkta grupper: grundläggande grovkorniga tejper; avancerade finkorniga eller mikrojärn tejper; och ferrikoboltband av högsta kvalitet, med järnoxidpartiklar inkapslade i ett tunt lager av kobolt-järnförening. Remanens och fyrkantighet för de tre grupperna skiljer sig väsentligt åt, medan koercitiviteten förblir nästan oförändrad på cirka 380 Oe ( 360 Oe för IEC-referenstejpen som godkändes 1979). Kvalitetskassetter av typ I har högre mellanregister-MOL än de flesta typ II-band, långsam och skonsam MOL-roll-off vid låga frekvenser, men mindre diskanthöjd än typ II. I praktiken betyder det att järnband har lägre trohet jämfört med krom och metaller vid höga frekvenser, men är ofta bättre på att återge de låga frekvenser som finns i bastung musik.

Grundläggande järntejper

Sony C60 kompaktkassett (1974)

   Järnblandningar på ingångsnivå är gjorda av ren, omodifierad, grovkornig järnoxid. Relativt stora (upp till 0,75 μm i längd), oregelbundet formade oxidpartiklar har utskjutande grenar eller dendriter; dessa oregelbundenheter förhindrar tät packning av partiklar, minskar järnhalten i det magnetiska lagret och följaktligen dess remanens (1300–1400 G) och maximal uteffekt. Kvadrathetsförhållandet är mediokert, runt 0,75, vilket resulterar i tidig men jämn start av distorsion. Dessa band, som historiskt sålts som "lågbrus", har hög väsande nivå och relativt låg känslighet; deras optimala förspänningsnivå är 1-2 dB lägre än den för IEC-referensen.

I gruppen ingår också de flesta så kallade ' typ 0'- kassetter - en blandad påse med järntejper som inte uppfyller IEC-standarden eller Philips originalspecifikation. Historiskt sett betecknade informell 'typ 0' tidiga kassetter laddade med band utformade för rulle-till-rulle-inspelare. På 1980-talet degraderades många annars anständiga och användbara basband effektivt till "typ 0"-status när utrustningstillverkare började anpassa sina däck till förstklassiga ferrikobolter (de senare hade mycket högre känslighet och förspänning). På 2000-talet betecknar "typ 0" alla typer av lågkvalitativa, förfalskade eller på annat sätt oanvändbara kassetter. De kräver ovanligt låg bias, och även då är det bara ett fåtal av dem som presterar i nivå med typ I-band av hög kvalitet. En 'typ 0', om den alls kan användas, är inkompatibel med Dolby brusreducering : med Dolby-dekodern inkopplad låter bandet matt, dess dåliga känslighet orsakar allvarliga Dolby-felspårningar.

Microferric band

I början av 1970-talet resulterade gradvisa tekniska förbättringar under det föregående decenniet i den andra generationen av typ I-band. Dessa band hade likformigt nålformade, mycket orienterbara partiklar (HOP) av mycket mindre storlek, cirka 0,25 μm i längd, därav handelstermen mikrojärn . Enhetlig form möjliggjorde mycket tät packning av partiklar, med mindre bindemedel och fler partiklar per volymenhet, och en motsvarande ökning i remanens till cirka 1600 G . Det första mikrojärnet (TDK SD) introducerades 1971 och 1973 Pfizer marknadsföra patenterat mikrojärnpulver som snart blev en industristandard. Nästa steg var att rikta in nålformade partiklar parallellt med flödeslinjer som genererades av registreringshuvudet; detta gjordes genom kontrollerat flöde av flytande magnetisk blandning över substrat ( reologisk orientering), eller genom att applicera ett starkt magnetfält medan bindemedlet härdade.

Typiska mikrojärnkassetter från 1980-talet hade mindre väsande och minst 2 dB högre MOL än vanliga typ I-band, till priset av ökad utskriftshastighet . Små förbättringar fortsatte i trettio år, med en gradvis ökning av kvadratisk förhållande från 0,75 till över 0,9. Nyare band producerade konsekvent högre uteffekt vid mindre distorsion vid samma nivåer av bias och ljudinspelningssignaler. Övergången var smidig; efter introduktion av nya, överlägsna formuleringar höll tillverkarna ofta äldre i produktion, sålde dem på olika marknader eller under olika, billigare, beteckningar. TDK till exempel att dess premium microferric AD-kassett alltid var före startnivå microferric D, med finare partiklar och lägre brus.

Ferricobalt typ I-band

  Den tredje, bäst presterande klassen av järntejper är gjord av fina järnpartiklar inkapslade i ett tunt 30 Å -skikt av kobolt - järnblandning , liknande sammansättning som koboltferrit . De första koboltdopade kassetterna, som introducerades av 3M 1971, hade exceptionellt hög känslighet och MOL för perioden, och var en jämn matchning för samtida kromdioxidband - därav handelsnamnet superferrics . Av många konkurrerande koboltdopningsteknologier var den mest utbredda lågtemperaturinkapsling av järnoxid i vattenlösning av koboltsalter med efterföljande torkning vid 100–150 °C. Inkapslade mikrojärnpartiklar behåller nålliknande form och kan packas tätt i enhetliga anisotropa lager. Processen kommersialiserades först i Japan i början av 1970-talet.

   Remanensen hos ferrikoboltkassetter är cirka 1750 G , vilket resulterar i cirka 4 dB förstärkning i MOL och 2–3 dB förstärkning i känslighet jämfört med vanliga typ I-band; deras väsande nivå är i nivå med samtida mikrojärnformuleringar. Dynamiskt omfång för de bästa ferrikobaltkassetterna (äkta superferrics) är lika med 60–63 dB dB; MOL vid lägre frekvenser överstiger MOL för typ IV-band. Sammantaget är superferrics en bra matchning med typ IV, särskilt vid inspelning av akustisk musik med ett brett dynamiskt omfång. Detta återspeglades i priset på superferrics i toppklass som Maxell XLI-S eller TDK AR-X, som 1992 matchade priset på "ingångsnivå" metalltejper.

Typ II band

Sony Chrome kompaktkassett (1976)
TDK KR ( Krom ) var företagets enda kromband som någonsin tillverkats. 1974-1975, så snart TDK hade igång ferrikoboltteknologin, dödade de kromproduktionen helt och hållet.
Alla typ II-kassetter tillverkade av TDK efter 1975 (SA, SA-X, SA-XS visas) var ferrikobalter, inte krom
BASF Chrome Extra II-kassett (1988)

  IEC typ II-band är avsedda för inspelning med hög (150 % av normal) bias och uppspelning med 70 μs tidskonstant. Alla generationer av referenstejp av typ II, inklusive 1971 års DIN-referens som daterades före IEC-standarden, tillverkades av BASF. Typ II har historiskt varit känd som " kromdioxidtejp " eller helt enkelt "kromtejp", men i verkligheten innehåller de flesta typ II-kassetter inte krom . "Pseudokromerna" (inklusive nästan alla typ II-modeller gjorda av de tre stora japanska tillverkarna - Maxell, Sony och TDK) är faktiskt ferrikoboltformuleringar optimerade för typ II-inspelnings- och uppspelningsinställningar. En äkta kromtejp kan ha en distinkt "gammal krita"-lukt, närmare bestämt alla olje- eller vaxkritor som har kromdioxidpigment i sig som kromgul, som saknas i "pseudokromer". Båda typerna av typ II har i genomsnitt lägre diskant MOL och SOL och högre signal-brusförhållande än kvalitetsband av typ I. Detta orsakas av mellanregister och diskant förbetoning som appliceras under inspelning för att matcha 70μs utjämning vid uppspelning.

Kromdioxidtejper

I mitten av 1960-talet skapade och patenterade DuPont industriell process för att tillverka fina ferromagnetiska partiklar av kromdioxid ( CrO 2 ). De första CrO 2 -banden för data och video dök upp 1968. 1970 lanserade BASF, som skulle bli den främsta förespråkaren för CrO 2 , sin kromkassettproduktion; samma år Advent det första kassettdäcket med kromfunktion och Dolby brusreducering . Kombinationen av lågbrus CrO 2 -band med kompanderande brusreducering gav en revolutionerande förbättring av kompakt kassettljud, som nästan nådde en hög kvalitet . Emellertid krävde CrO 2 -band omdesign av bias- och replay-utjämningskretsar. Detta problem löstes under 1970-talet men tre olösta frågor återstod: kostnaden för att tillverka CrO 2 -pulver, kostnaden för royalties som DuPont tar ut och föroreningseffekterna av sexvärt kromavfall .

Referens CrO 2 -tejp, godkänd av IEC 1981, kännetecknas av koercitivitet på 490 Oe (hög bias) och remanens på 1650 G . Detaljhandelns CrO 2 - kassetter hade koercitivitet i intervallet från 400 till 550 Oe . Tack vare den mycket "rena" likformiga formen på partiklarna uppnår kromband lätt ett nästan perfekt fyrkantsförhållande på 0,90. "True chromes", som inte modifierats genom tillsats av järntillsatser eller beläggningar, har mycket lågt och eufoniskt väsande (biasbrus) och mycket lågt moduleringsbrus vid diskantfrekvenser. Dubbellagers CrO 2- kassetter har det lägsta absoluta bruset bland alla ljudformuleringar; dessa kassetter genererar mindre ljud vid 4,76 cm/s än en järntejp vid 19,05 cm/s . Känsligheten är vanligtvis också mycket hög, men MOL är låg, i nivå med vanliga typ I-band. CrO 2 -band tolererar inte överbelastning: distorsionsstarten är skarp och dissonant, så inspelningsnivåerna bör ställas in konservativt, långt under MOL. Vid låga frekvenser rullar MOL av CrO 2 -band av snabbare än i järn- eller metallband, därav ryktet om "basskygghet". CrO 2 -kassetter passar bäst för inspelning av dynamisk musik med rikt harmoniskt innehåll och relativt låga basnivåer; deras dynamiska omfång passar bra för inspelning från okomprimerade digitala källor och för musik med långa tysta passager. Bra järnband kan ha samma eller högre diskant-SOL, men CrO 2 -band låter fortfarande subjektivt bättre på grund av lägre väsning och modulationsbrus.

Ferricobalt typ II band

Efter introduktionen av CrO 2 -kassetter började japanska företag utveckla ett royaltyfritt alternativ till DuPonts patent, baserat på redan etablerad koboltdopningsprocess. En kontrollerad ökning av kobolthalten orsakar en nästan linjär ökning av koercitiviteten, så en typ II "pseudokrom" kan göras genom att helt enkelt lägga till cirka 3% kobolt till en typ I ferrikobolt. År 1974 var tekniken redo för massproduktion; TDK och Maxell introducerade sina klassiska "pseudokromer" (TDK SA och Maxell UD-XL), och dödade deras verkliga kromlinjer (TDK KR och Maxell CR). År 1976 tog ferrikobaltformuleringarna över videobandmarknaden, så småningom blev de det dominerande högpresterande bandet för ljudkassetter. Kromdioxid försvann från den japanska hemmamarknaden, även om krom förblev det bästa bandet för att kopiera kassetter med hög kvalitet bland musikbolagen. På konsumentmarknaderna samexisterade krom, som en avlägsen sekund, med "pseudokromer" fram till slutet av kassetteran. Ferrikoboltteknologin utvecklades kontinuerligt; på 1980-talet introducerade japanska företag "premium" dubbelskiktade ferrikobalter med exceptionellt hög MOL och SOL, i mitten av 1990-talet lanserade TDK den första och enda trebelagda ferrikobolten, SA-XS.

    De elektroakustiska egenskaperna hos ferrikobalter av typ II är mycket nära de hos deras typ I-kusiner. På grund av 70 μs replay-utjämning är hissnivån lägre, men det är även diskantmättnadsnivån. Dynamiskt omfång för ferrikobalter av typ II, enligt 1990 års tester, ligger mellan 60 och 65 dB. Koercitivitet på 580–700 Oe och remanens på 1300–1550 G ligger nära CrO 2 -referensen, men skillnaden är tillräckligt stor för att orsaka kompatibilitetsproblem. TDK SA var den informella referensen i Japan) Eftersom japanerna redan dominerade både kassett- och hi-fi-utrustningsmarknaderna undergrävde inkompatibiliteten ytterligare marknadsandelen för Europatillverkade däck och CrO 2 -kassetter. 1987 löste IEC kompatibilitetsfrågan genom att utse en ny typ II referenstejp U 546 W en BASF ferrikobolt med egenskaper som ligger mycket nära samtida TDK-band. Med den kortlivade 1988 Reference Super startade även BASF tillverkning och försäljning av typ II ferrikoboltband. .

Metallpartikel typ II band

Koercitiviteten hos järn-kobolt MP-blandning, utfälld från vattenlösningar, beror på kobolthalten. En förändring av kobolthalten från 0 till 30 % orsakar en gradvis ökning av koercitiviteten från cirka 400 Oe (typ I nivå) till 1300 Oe (typ IV nivå); legerade järn-koboltpartiklar kan nå en koercitivitet på 2200 Oe . Detta gör det möjligt att tillverka MP-band som överensstämmer med kraven på typ II och till och med typ I.

I praktiken var det bara Denon , Taiyo Yuden och, under bara några år TDK , som någonsin försökt tillverka typ II metalltejp. Dessa sällsynta dyra kassetter kännetecknades av hög remanens, som närmade sig den för typ IV ( 2600 G ) ; deras koercitivitet på 800 Oe var närmare typ II än typ IV, men fortfarande ganska långt från någon av typreferensen. Oberoende tester av 1990 års Denon- och Taiyo Yuden-band placerade dem på toppen av Type II-spektrum - om inspelningsdäcket skulle klara av ovanligt hög känslighet och ge ovanligt hög förspänningsström.

Typ III band

Ferrikrom band

1973 introducerade Sony dubbellagers ferrikromtejper, med en järnbas på fem mikron belagd med en mikron CrO 2 -pigment. De nya kassetterna annonserades som "det bästa av två världar" - som kombinerar bra lågfrekvent MOL för mikrojärnband med bra diskantprestanda för kromband. Nyheten blev en del av IEC-standarden, med kodnamnet Type III; formuleringen Sony CS301 blev IEC-referensen. Idén lyckades dock inte locka följare. Förutom Sony introducerade bara BASF, Scotch och Agfa sina egna ferrikromkassetter.

Dessa dyra band vann aldrig några betydande marknadsandelar, och efter lanseringen av metallband förlorade de sin upplevda exklusivitet. Deras plats på marknaden togs över av överlägsna och billigare ferrikobaltformuleringar. År 1983 slutade tillverkarna av banddäck att tillhandahålla inspelningsalternativ av typ III. Ferrichrome-tejp fanns kvar i BASF- och Sony-uppställningarna till 1984 respektive 1988.

Användningen av ferrikromband komplicerades av motstridiga grunder för uppspelningen av dessa band. Officiellt: de var avsedda att spelas upp med 70 μs utjämning. Informationsbroschyren som Sony inkluderade i varje kartong på ferrikromkassetten rekommenderade att "Om väljaren har två lägen, NORMAL och CrO 2 , ställ den till NORMAL-läget." (som tillämpar 120 μs utjämning). Broschyren noterar att det höga frekvensområdet kommer att förbättras och att tonkontrollen bör justeras för att kompensera. Samma broschyr rekommenderar att om uppspelningsmaskinen erbjuder ett "Fe-Cr"-val, att detta bör väljas. På Sonys maskiner väljer denna automatiskt 70 μs utjämning. Varken Sony eller BASF-kassetter har skårorna på baksidan som automatiskt väljer 70 μs -utjämning på de maskiner som har ett automatiskt detekteringssystem.

Typ IV-band

Metallpartikel typ IV-band

Top-of-the-line Type IV-kassetter förpackades i dyra, precisionskonstruerade skal. TDK MA-R-skalet (överst) hade en styv legeringsram, Sony Metal Master (botten) hade keramiska skalhalvor och en keramisk tejpstyrinsats

   Rena metallpartiklar har en inneboende fördel jämfört med oxidpartiklar på grund av 3–4 gånger högre remanens, mycket hög koercitivitet och mycket mindre partikelstorlek vilket resulterar i både högre MOL- och SOL-värden. De första försöken att tillverka metallpartiklar (MP), snarare än metalloxidpartiklar, går tillbaka till 1946; livskraftiga järn-kobolt-nickel-formuleringar dök upp 1962. I början av 1970-talet började Philips utveckla MP-formuleringar för Compact Cassette. Samtida pulvermetallurgi kunde ännu inte producera fina, submikronstorlekar partiklar, och korrekt passivera dessa mycket pyrofora pulver. Även om det senare problemet snart löstes, övertygade inte kemisterna marknaden om långtidsstabilitet för MP-band; misstankarna om oundviklig tidig degradering kvarstod till slutet av kassetteran. Farhågorna förverkligades inte: de flesta metallband överlevde årtionden av lagring lika bra som typ 1-band; signaler inspelade på metallband försämras dock med ungefär samma hastighet som i kromband, cirka 2 dB över kassettens beräknade livslängd.

   Metallpartikelkassetter, eller helt enkelt "metaller", introducerades 1979 och standardiserades snart av IEC som typ IV. De delar 70 μs med typ II och kan reproduceras korrekt av alla däck utrustade med typ II-utjämning. Inspelning på ett metallband kräver speciella högflödesmagnethuvuden och högströmsförstärkare för att driva dem. Typisk metalltejp kännetecknas av remanens på 3000–3500 G och koercitivitet på 1100 Oe, så dess biasflöde är satt till 250 % av typ I-nivå. Traditionella glasferrithuvuden skulle mätta sina magnetiska kärnor innan de når dessa nivåer. "Metallkapabla" däck måste utrustas med nya huvuden byggda kring sendust- eller permalloy -kärnor, eller den nya generationen av glasferrithuvuden med specialbehandlade spaltmaterial.

MP-band, särskilt förstklassiga dubbelbelagda band, har rekordhögt mellanregister MOL och diskant SOL, och det bredaste dynamiska omfånget i kombination med lägsta distorsion. De var alltid dyra, nästan exklusiva, utom räckhåll för de flesta konsumenter. De utmärker sig på att återge fina nyanser av okomprimerad akustisk musik, eller musik med mycket hög diskanthalt som mässing och slagverk. Men de behöver ett högkvalitativt, korrekt anpassat däck för att avslöja sin potential. Första generationens MP-band var genomgående lika i sina fördomskrav, men 1983 drev nyare formuleringar bort från varandra och referensbandet.

Metallförångade tejper

Till skillnad från tidigare beskrivna våtbeläggningsprocesser, tillverkas metallförångade (ME) media genom fysisk avsättning av förångad kobolt eller kobolt- nickelblandning i en vakuumkammare . Det finns inget syntetiskt bindemedel för att hålla ihop partiklar; istället fäster de direkt på polyestertejpsubstrat . En elektronstråle smälter källmetall och skapar ett kontinuerligt riktat flöde av koboltatomer mot tejpen. Kontaktzonen mellan strålen och tejpen blåses med ett kontrollerat flöde av syre , vilket hjälper till att bilda polykristallin metalloxidbeläggning. En massiv vätskekyld roterande trumma, som drar in tejpen i kontaktzonen, skyddar den från överhettning.

ME-beläggningar, tillsammans med bariumferrit , har den högsta informationstätheten av alla återinspelningsbara media. Tekniken introducerades 1978 av Panasonic , ursprungligen i form av ljudmikrokassetter , och mognade under 1980-talet. Metallförångade media etablerade sig på marknaden för analoga ( Hi8 ) och digitala ( Digital8 , DV och MicroMV ) videoband och datalagring ( Advanced Intelligent Tape , Linear Tape Open ). Tekniken verkade lovande för analog ljudinspelning; Men mycket tunna ME-lager var för ömtåliga för konsumentkassettdäck, beläggningarna för tunna för bra MOL och tillverkningskostnaderna var oöverkomligt höga. Panasonic Type I, Type II och Type IV ME-kassetter, som introducerades 1984, såldes bara under några år i Japan bara och förblev okända i resten av världen.

Anteckningar

Bibliografi

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Compact_Cassette_tape_types_and_formulations&oldid=1133813319 "