Структура кассетной ленты

Кассетная лента - это тонкие игольчатые микрочастицы магнитного материала, которые вместе со связующим (нечто вроде клея) и другими компонентами превращают в краскообразный состав и наносят на пластиковую базовую плёнку. И в качестве условий хорошей ленты важны не только характеристики самого магнитного материала: он должен быть равномерно нанесён по всей площади ленты, с высокой плотностью упакован, и при этом ориентирован в одном направлении.
Конечно, характеристики самого корпуса кассеты также имеют важное значение. Точность изготовления корпуса и ленты строго регламентирована международными стандартами, но не приходится и говорить, что именно сверхвысокоточная отделка, превышающая эти стандарты, делает возможными высокие характеристики.
Итак, давайте выберем темы, тесно связанные с интересами поклонников ленты, и рассмотрим характеристики и данные ленты.
Время записи ленты
Точность скорости движения ленты у кассетной деки составляет ±1.5%, у обычных магнитофонов - 2-3%, поэтому длина ленты определяется с достаточным запасом и относительно этих значений. То есть даже если самой короткой лентой в пределах допуска по стандарту записывать на самой быстрой деке - всё будет в порядке.
Размеры кассетной ленты (ширина ленты 3.81 мм)
| Тип | Полная толщина (μm) | Толщина базы (μm) | Толщина магнитного слоя (μm) | Длина (м) | Время записи в обе стороны (мин) |
|---|---|---|---|---|---|
| C-30 | 18 | 12 | 6 | 46 | 30 |
| C-46 | 18 | 12 | 6 | 68 | 46 |
| C-60 | 18 | 12 | 6 | 90 | 60 |
| C-90 | 12 | 8 | 4 | 135 | 90 |
| C-120 | 9 | 6 | 3 | 180 | 120 |
(номинальные значения)
Чувствительность

Бывает, что вы записываете так, чтобы измеритель деки показывал 0 дБ, а при воспроизведении показания измерителя оказываются другими. Это происходит из-за того, что чувствительность ленты была разной. Считайте, что у ленты с хорошей чувствительностью даже при записи на одинаковом уровне можно записать звук более громким.
Однако чувствительность невозможно выразить, если не с чем сравнивать, поэтому обычно её выражают в дБ (децибелах) как разницу с лентой, принятой за эталон по стандарту. В каталогах и тому подобном порой указывают разницу с другими лентами того же производителя. Например, выражают это так: у новой модели TYPE II UCX чувствительность увеличилась на 1 дБ по сравнению с прежней моделью JHF. Также используются выражения «чувствительность на низких частотах», «чувствительность на верхних частотах».
Среди любителей музыки многие, похоже, путают чувствительность и выходной уровень. Сказать «чувствительность хорошая», «чувствительность высокая» - это всегда о том, какой уровень выхода получается при определённом входном сигнале. А выходной уровень, как видно и на примере усилителей и тому подобного - это о том, какая мощность извлекается без связи с входным сигналом, поэтому не путайте.
И хотя можно сказать, что чем выше чувствительность ленты, тем лучше, если чувствительность чрезмерно выше, чем у ленты, использованной при настройке деки, то системы шумоподавления вроде Dolby и т.п. могут срабатывать ошибочно, поэтому будьте внимательны!
Лента с хорошей и плохой чувствительностью. Если у ленты одинаковая чувствительность, то при записи на 0 дБ при воспроизведении тоже будет 0 дБ. У ленты с хорошей чувствительностью при такой же записи показание превысит 0 дБ - то есть при записи на одинаковом уровне можно записать звук более громким. У ленты с плохой чувствительностью, наоборот, показание не достигнет 0 дБ.
Частотная характеристика

Частотная характеристика выражает способность ленты записывать и воспроизводить с какой точностью - от низких частот до верхних. Если эта частотная характеристика не плоская, и какая-то определённая частота слишком сильно завышена, то баланс основной части музыки и обертоновых компонентов и т.п. записывается в иной пропорции, чем у исходного звука, и тембр изменяется. Однако среди современных высококачественных лент есть и такие, что применяют эффективный приём: слегка приподнимают характеристику на сверхвысоких частотах и более чисто воспроизводят тонкие обертоновые компоненты. Например, такова UCX-S.
Измерение частотной характеристики ленты или деки выполняется так: уровень 315 Гц принимают за эталон, а разницу относительно него отображают на графике в дБ. Дело в том, что если, как у усилителей и тому подобного, принять за эталон 1 кГц, то при настройке эквалайзера в верхних частотах уровень 1 кГц тоже сдвинется вместе. И измерение принято проводить на очень низком уровне -20 дБ. Об этом подробно расскажем позже, но в верхних частотах находятся обертоновые компоненты музыки, и их уровень вовсе не высок, поэтому если на уровне примерно -20 дБ верхние частоты записываются полностью, то и фортиссимо музыки записывается с запасом - вот в чём причина. Если посмотреть частотную характеристику, измеренную при постепенном повышении уровня записи, я думаю, это ощущение станет понятным.
Конечно, у лент TYPE II (CrO₂) или TYPE IV (METAL) мощность в верхних частотах тоже сильна, поэтому нередко плоская частотная характеристика наблюдается даже при измерении на 0 дБ или близком к нему высоком уровне.
MOL: максимальный уровень выхода

Maximum Output Level. По смыслу - это до какого высокого уровня можно записывать в пределах, где не ощущаются искажения; эта величина подробно показывает практический предел возможностей записи данной ленты.
Если постепенно повышать уровень записи, то со временем мы превышаем возможности ленты, и звук искажается. В случае музыки считается, что когда коэффициент гармонических искажений третьего порядка достигает 3% и более, это становится резко на слух, поэтому уровень выхода в этот момент и выражают в дБ. У некоторых производителей бывает указан уровень выхода при 5%, поэтому при сравнении нужна осторожность.
Данные, выражающие уровень выхода, во многих случаях принимают за 0 дБ уровень на 1 дБ выше отметки Dolby на измерителе, поэтому при использовании данных MOL для записи нельзя забывать учитывать в расчётах разницу со шкалой измерителя своей деки.
Гармонические искажения третьего порядка
Объясним гармонические искажения третьего порядка. Например, допустим, мы записываем сигнал 1 кГц. И когда мы повышаем уровень записи, появляются, словно призраки, сигналы на удвоенной от 1 кГц 2 кГц, утроенной 3 кГц и так далее. Это и есть гармонические искажения. Они напоминают как раз обертоны музыкальных инструментов, но эти гармонические искажения, разумеется, чем меньше, тем лучше. Считается, что искажения нечётных порядков заметны на слух - именно поэтому отдельно выделяют гармонические искажения третьего порядка.
Шум и S/N

Когда запись становится мастерской, постепенно начинаешь обращать внимание на шум ленты. Особенно если в местах пианиссимо музыки слышится шипящий шум «шшш», то начинаешь беспокоиться и не можешь полностью погрузиться в музыку.
Этот шум - присущий ленте, и даже если воспроизвести только что распечатанную чистую ленту, слышен лёгкий шум «сссс». А если в состоянии полностью убранного до конца регулятора громкости записи нажать старт записи и при перемотке этого участка воспроизвести его, то должен быть слышен шум чуть громче, чем у чистой ленты. В записи на ленту проблемой становится именно этот шум ленты, возникающий при записи. Поскольку он возникает при подаче тока bias, его иногда называют bias-шумом.
Чтобы уменьшить такой шум, возникающий из чистой ленты, важно, чтобы частицы магнитного материала ленты были как можно более мелкими, при этом одинакового размера, и чтобы они были равномерно и плотно упакованы. То есть условия хорошей ленты - это одновременно и условия ленты с малым шумом.
Помимо такого bias-шума, у шума ленты много разных видов: модуляционный шум, возникающий из-за механизма деки или стабильности движения ленты и т.п. Характеристики ленты всегда раскрываются в сочетании с декой, и я думаю, теперь понятно, что для наслаждения мощным и звучащим хорошо ленточным звуком нужна дека с как можно лучшими характеристиками и должным образом обслуженная.
S/N и динамический диапазон. Хотя малое количество шума - это условие хорошей ленты, этот шум всё-таки существует. Разницу между этим шумом ленты и MOL называют динамическим диапазоном, а разницу между уровнем на 1 дБ выше уровня Dolby (0 дБ на измерителе Sony - это и есть данный уровень) и шумом ленты называют S/N. Этот S/N обычно измеряют на 315 Гц (или 1 кГц).
Bias-характеристика и print-through (копир-эффект)

Bias-характеристика
Если изменять ток bias, то меняются разные характеристики - чувствительность, MOL, уровень искажений и т.п. Из них в зависимости от концепции конструкции ленты или деки определяется оптимальная точка.
Помещаемые в каталоги и тому подобное данные о характеристиках этого bias по каждой частоте, об отношении к уровню записи и т.п. служат справкой при реальной записи. В зависимости от ленты бывают разные типы: ленты, чувствительно реагирующие на изменение bias, ленты, показывающие сравнительно плавное изменение и так далее, и это тоже в сочетании с декой меняет своё лицо. Те, что показывают сравнительно плавное изменение, иногда выражают как «широкая bias-характеристика».
Print-through (копир-эффект)
Если ленту хранить долгое время, то перекрывающиеся магнитные слои влияют друг на друга, и музыкальный сигнал копируется на соседние слои ленты. При воспроизведении до и после исполнения слышится то же самое исполнение в форме эха, и особенно беспокоит пред-эхо, слышимое перед исполнением. Поскольку лента изначально предполагает хранение, лента с как можно меньшим копир-эффектом становится одним из условий хорошей ленты.