Ok, Habr, no
post anterior eu (intencionalmente) prestei mais atenção aos soluços nostálgicos sobre o tema das fitas de áudio do que a parte técnica. Neste post eu estou corrigindo. As fitas de áudio são muito interessantes, pois a história dessa tecnologia pode ser rastreada desde o início (1962) até o final (final dos anos 90 - início dos anos 2000). No universo digital mais familiar, existem poucos exemplos semelhantes. Computadores de oito bits? Não, o princípio deles ainda está vivo nos controladores e em outro Arduino. Monitores CRT - este é um tópico fértil sobre a imagem da lâmpada quente, mas se você elevar o modesto dispositivo de 17 polegadas apenas uma vez e quiser dar as boas-vindas ao progresso com todas as mãos, pernas e costas.
A menos que os modems de voz sejam um bom exemplo de tecnologia "fechada". O que torna essas tecnologias interessantes é a oportunidade de estudar todas as etapas do desenvolvimento. Aqui está o estágio inicial em que os dispositivos são caros e suas propriedades de consumo estão longe do ideal. Aqui está a idade de ouro: a tecnologia está se disseminando, investimentos significativos estão sendo feitos em P&D, a mais alta qualidade do produto é alcançada, mas apenas nas cópias mais caras. Aqui está o pôr do sol: a tecnologia já está atualizada, os preços e as margens estão caindo, os produtos estão se simplificando rapidamente, a confiabilidade está caindo. Mas a vida após a morte: apenas um centavo, os dispositivos mais simples, desempenhando minimamente a função especificada, ficam embotados e mal.
Se você tentar traçar paralelos (possivelmente injustificados), agora no auge de seu "poder" está o mercado de smartphones. A variedade é enorme, a margem (para alguns) é decente, existem modelos de topo com um preço selvagem e bônus de elite opcionais, mas agradáveis. É possível que nem sempre seja esse o caso, mas há um substituto para os smartphones? E eis o seguinte: não tenho certeza se um telefone barato difere de um caro, tão radicalmente quanto um gravador caro e barato. Vamos falar sobre as dificuldades de gravar em fita magnética ou cerca de quarenta anos tentando lidar com a falha ineradicável do formato.
Balalaika One: Caminho Fechado
Mesmo antes que algo possa ser lido na fita magnética, é aconselhável garantir que ela se estenda o máximo possível pela cabeça magnética. Nos dispositivos em que é
realmente importante : em videocassetes, gravadores digitais DAT e unidades de fita modernas, a fita é retirada da fita.
O mesmo acontece em grandes gravadores de rolo. Em cassetes compactas, essa abordagem foi abandonada, para reduzir o custo dos gravadores e da mídia. Por causa disso, e também pela baixa velocidade (também por causa da economia) da fita (4,76 centímetros por segundo, duas ou até quatro vezes menos que a velocidade típica dos gravadores de rolo), a tecnologia de cassetes possui um coeficiente de batida relativamente alto. Esse recurso (conhecido como uau e vibração em inglês) mostra como um gravador ou toca-discos pode girar uniformemente um disco ou passar uma fita por uma cabeça magnética. O gravador, que gira a fita rapidamente e depois lentamente, tem sua própria assinatura e uma assinatura sonora reconhecível - como uivos, razão pela qual esse recurso é chamado de "uau" em inglês.
Com o tempo, a fita em termos de qualidade do som, se não for igual, chegou o mais próximo possível da dos "grandes" gravadores, devido à grande quantidade de truques, incluindo a categoria de uniformidade de puxar a fita. Em plataformas de cassetes sérias, são utilizados motores separados para isso, que rodam apenas o cabrestante, e os motores são mais simples para todos os outros. E também é usado um caminho fechado: é quando existem duas faixas tonais no gravador. A fita é encaixada entre dois pinos de metal rotativos, nos quais os rolos de borracha são pressionados por baixo e, devido ao diâmetro diferente dos eixos, ela também é esticada entre eles. Este é um design difícil. No gravador que comprei, não havia correia de transmissão que "segurava" o rolo esquerdo com fita. Sem ele, desenrolou excessivamente e o excesso de fita foi mastigado pelo primeiro rolo de aperto. Mais precisamente, ele não mastigou, mas mordiscou suavemente. Ahem. Em um gravador comum com um tom, esse problema simplesmente não existiria.
Agora você pode medir o coeficiente de batida usando um computador e uma placa de som. A captura de tela mostra o programa wfgui. A medição é feita da seguinte forma: registramos na fita um tom senoidal com uma frequência de 3000 ou 3150 hertz. Nós reproduzimos, e o programa considera desvios da frequência definida. A captura de tela mostra um desvio médio de 0,2% - cinco vezes mais do que deveria estar no meu gravador, no nível dos decks de cassetes mais simples. No entanto, após algumas semanas de operação, o coeficiente de detonação diminuiu para 0,05% muito bons. Quase tudo afeta esse parâmetro no gravador, incluindo a qualidade dos rolos de pressão de borracha, a uniformidade dos motores e a presença de lubrificante onde os eixos do tonal são fixos. Proponho mais uma vez alegrar-nos que na tecnologia digital há muito nos livramos dessa necessidade de "limpar os eixos ópticos".
Ah, sim, se você medir o coeficiente de detonação como mencionado acima, será um coeficiente combinado de gravação e reprodução. Idealmente, você também precisa de uma fita de referência, na qual um sinal com uma determinada frequência é gravado com detonação mínima. Também será útil se você quiser calibrar a velocidade do seu gravador com a maior precisão possível, caso contrário, ele poderá reproduzir as fitas gravadas nele normalmente, mas outras terão sorte. Argh.
Segunda balalaica: sobre tipos de fita magnética
Tanto quanto me lembro, essa troca de tipos de fita como “Normal - Cr0² - (opcional) Metal” estava em quase todos os meus dispositivos. Mas considerei algo inútil, porque, em um momento em que as fitas eram relevantes, eu nunca tinha nada além da fita do primeiro tipo “Normal”. As fitas foram divididas em "soviético" e "import", em "novo" e "algo já foi gravado trinta e três vezes". Eu apenas sonhei com uma nova fita, pelo menos uma parte, e não pensei em notas.
Então, este ano, tentei gravar e ouvir diferentes tipos de fita pela primeira vez. Havia quatro tipos de fita. O primeiro, o mais comum - criado com base em óxido de ferro ou, em termos populares, ferrugem. No segundo tipo de fita, são utilizados óxido de cromo ou composições semelhantes. Na fita do terceiro tipo - uma combinação de óxido de ferro e cromo, mas por algum motivo não criou raízes. Finalmente, o quarto tipo de fita usa metal puro.
Se você não entrar em muitos detalhes técnicos, poderá gravar um sinal mais poderoso nas fitas Tipo II e Tipo IV, aumentando assim a relação sinal / ruído. Assim, uma fita melhor chia menos. Mas ainda é capaz e transmite com mais precisão a faixa audível de frequências. Portanto, esta característica nas propriedades técnicas do gravador é sempre indicada, dependendo do tipo de fita. Ao reproduzir fitas do primeiro tipo e do segundo ou quarto, diferentes parâmetros de equalização do sinal são usados, portanto, em players baratos, há um interruptor e em decks caros - um identificador automático do tipo de fita usando orifícios na extremidade da fita.
De baixo para cima - Mongol Shuudan, cassete de fita do primeiro tipo, segundo e quarto.Com uma fita normal (primeiro tipo), um assobio de fita proprietário é ouvido quase sempre, e você pode se livrar dela apenas com a ajuda de sistemas de redução de ruído (veja abaixo uma balalaica separada). A fita do segundo tipo é visivelmente barulhenta apenas nos momentos musicais mais silenciosos e em pausas, e mesmo se você desapertar o volume ao máximo. Em uma situação normal, se o ruído é ouvido, quase não é irritante. A diferença entre as fitas do segundo e quarto tipo, eu não percebi nem pelo ouvido nem pela medida. Talvez eu não tenha encontrado o melhor exemplo de fita "metal".
O primeiro tipo de fita ainda é vendido no varejo. Não é possível comprar cassetes em um posto de gasolina, mas a entrega é fácil (e em uma América mais conservadora, você também pode comprar um supermercado comum). Eles vão custar 150-200 rublos cada um, não é muito caro, mas também não é barato. As fitas do segundo e quarto tipo não são produzidas, e tudo o que está à venda são cópias seladas que foram preservadas "daqueles tempos". A Seita das Testemunhas shshshsh afirma que mesmo quarenta anos atrás as cópias são escritas e ouvidas perfeitamente, e muito provavelmente é. Mas os preços ...
Ok, a captura de tela acima é um exemplo extremo: um cassete de supercontato da Sony em um estojo de cerâmica (!). As cassetes do segundo tipo podem ser compradas a partir de 400 rublos para uma versão do início dos dois milésimos e de 1000 rublos para uma cópia dos tempos mais antigos, quando (como lembram os veteranos) a qualidade das fitas, estojos e outras peças de reposição era melhor. Os preços das fitas de metal são simplesmente loucos, de US $ 20 a US $ 100 por item.
Obviamente, eram cassetes seladas que se tornaram um produto colecionável, como selos: aí o valor não está mais na capacidade de escrever algo nelas. Valor em raridade de uma série, prescrição de produção, elitismo de design. Tive sorte e me deparei com um lote barato de fitas que foram gravadas uma vez e, desde então, ninguém as tocou - isso pode ser entendido pelas condições perfeitas das caixas plásticas. A fita TDK SA90 do segundo tipo é uma opção ideal para gravar em uma fita, da qual não será uma vergonha nem no ano digital de 2018. Leia mais sobre fitas cromadas neste
folheto vintage da BASF .
Balalaika, o terceiro: o que acontece com a borracha por um quarto de século
A borracha se transforma quase em líquido. Uma descrição típica do lote no eBay do proprietário original: "eles ouviram, depois pararam, o adquiriram recentemente, mas vibra, mas não funciona". Se você souber o que fazer com esse aparelho, poderá obter um gravador de alta qualidade com um preço bastante acessível.
Na foto - a unidade de borracha do gravador Sony TC-K511S, lançado em 1993. Por 25 anos, o material da paixão amoleceu, mas não perdeu completamente sua forma e acabou sendo fácil de remover. Em um gravador Kenwood, lançado apenas dois anos antes, os restos do cinto poluem o mecanismo e, em alguns casos sem sucesso, eles podem desativar completamente o gravador. Em qualquer caso, é necessária uma limpeza séria. Uma situação semelhante é observada em players portáteis, enfim, onde quer que a borracha seja usada. A substituição preventiva da correia parece ser necessária para todos os gravadores, exceto aqueles que usam unidade direta. E então, unidades secundárias provavelmente usam correias de borracha.
De uma maneira amigável, é impossível limitar-se a passivos. Idealmente, você precisa trocar os roletes de borracha para garantir o movimento uniforme da fita junto com os pinos de metal do tonal. Eles geralmente são muito contaminados ou a borracha também perdeu suas propriedades, apareceram rachaduras. Mas geralmente o suficiente (mais de uma ou duas vezes) para limpá-las com um cotonete com álcool puro. As partes móveis restantes do gravador são mais duráveis, embora também tenham sorte. Em dispositivos baratos, onde tudo é plástico, as engrenagens podem quebrar (em casos especialmente malsucedidos, o plástico também começa a se espalhar). As próprias cabeças magnéticas são limpas. A lubrificação seca, dificultando o mecanismo. Os motores perdem suas propriedades - e a música toca mais devagar ou mais rápido que o necessário. Os capacitores estão vazando. As molas dos botões mecânicos são esticadas ou estouradas. A lâmpada queima, graças à qual o gravador monitora o movimento da fita, e uma parada de emergência começa a funcionar.
Se você me perguntar o que pode dar errado no gravador antigo, responderei: sim, quase tudo! E em todos os lugares é diferente: em um gravador barato do final dos anos 90, a monotonia da estrutura será responsável por avarias, em decks caros do final dos anos 80 - sua complexidade. Talvez um monstro de ferro dos anos 70 com um mínimo de eletrônicos sobreviva a todos eles. Em teoria, os dispositivos modernos - smartphones, laptops, players portáteis - devem ser muito mais duráveis, pois geralmente não possuem partes móveis. Mas isso é em teoria. Em primeiro lugar, a cultura do consumo agora é diferente, poucas pessoas compram um laptop caro para usá-lo por 10 a 15 anos. Em segundo lugar, ainda não sabemos quais dos modelos atuais são bem-sucedidos e quais não são. Dos laptops há 20 anos, existem muitos modelos que parecem não ter sobrevivido até os nossos dias. E há aqueles que parecem e funcionam como novos.
Outra história sobre como reparar um player portátil está no meu
canal do Telegram .
A quarta balalaica: sobre a corrente de viés (com cuidado, dragões!)
A corrente de viés ou BIAS é mais difícil de descrever em palavras humanas. Vou tentar, mas um pouco depois, e no começo vou escrever com
desumano , ahahaha. Informações e fotos tiradas
deste folheto .
Como você grava em fita? A fita passa pela cabeça magnética. Um eletroímã entra em contato direto com a fita e imprime nela um "padrão" de partículas metálicas magnetizadas com uma certa polaridade. A cabeça de leitura converte as alterações na polaridade magnética em alterações na polaridade do sinal elétrico e, consequentemente, em som. Tudo é muito simples, mas não é bem assim. Uma força coercitiva entra em cena: uma propriedade de ferromagnetos (que inclui fita magnética) que não pode ser simplesmente capturada e desmagnetizada ou a polaridade da magnetização invertida.
O problema é que, para remover um ferro-ímã de um estado estável - por exemplo, para alterar a polaridade - é necessário um efeito sério. Em um sistema elétrico, uma mudança de polaridade ocorre instantaneamente (na figura à esquerda), em uma fita magnética leva algum tempo (no centro) e, para o som, isso significa introduzir distorções óbvias (à direita). O que fazer Se, juntamente com o sinal útil, atuarmos na fita com outro sinal de alta potência e frequência muito alta, haverá menos distorção no sinal útil. É esse sinal adicional que é chamado de corrente de polarização. Este é um sinal sinusoidal de frequência muito alta, além dos limites da audição humana (de 75 kilohertz, e no meu gravador é totalmente de 210 kHz).
Não, você entende o que está acontecendo? Um professor de literatura entra na sala de aula e, embora não interaja com os alunos, a composição começa a ser escrita um pouco melhor! A potência da corrente de polarização depende do tipo de fita: é por isso que a polarização normal é gravada nos cassetes do primeiro tipo e Alta é gravada no segundo tipo (eles têm uma força coercitiva diferente). A corrente de polarização também pode ser ajustada para obter um som ideal, mas você precisa escolher menos distorção ou uma faixa de frequência mais ampla. Em fitas caras, esse compromisso inevitável (um de muitos) não é tão pronunciado. Os gravadores de fita high-end podem calibrar a corrente de polarização de uma fita específica, manual ou automaticamente: os sinais de alta e baixa frequência são gravados na fita, lidos imediatamente por um cabeçote de reprodução separado, e a corrente de polarização é ajustada para que a potência do sinal corresponda aproximadamente.
Balalaica Quinto: Sistemas de Redução de Ruído
Já discutimos os métodos mecânicos e, por assim dizer, de pesquisa para melhorar a qualidade da gravação em uma fita. Vamos discutir como você pode alterar o som durante a gravação, para que haja menos ruído e mais música ao tocar. Os sistemas de redução de ruído desenvolvidos historicamente pela Dolby (mas não apenas) são responsáveis por isso. Três variantes diferentes dos sistemas de redução de ruído Dolby foram incluídas no equipamento para os consumidores finais. No começo, era Dolby B - foi lançado em 1968, e quase todas as fitas foram gravadas com ele.
Em 1980, apareceu o sistema Dolby C. Eu tive que adicionar uma alternância entre diferentes sistemas de redução de ruído nos gravadores. Em 1989, já no final do tema das cassetes nos países ocidentais, o sistema Dolby S. apareceu. Como eles funcionam? Considere o exemplo de Dolby B.
A foto é tirada
daqui , e ainda há muitas coisas interessantes. Ao mesmo tempo, você pode avaliar a aparência de uma página inicial típica em meados dos anos 90. A idéia é simples: vamos gravar mais sinal na fita para que menos ruído possa ser ouvido. Como o assobio da fita afeta mais as altas frequências, elas podem ser amplificadas durante a gravação e durante a reprodução - para retornar o nível do sinal ao seu lugar. Lucro?
Na verdade, não: você não pode aumentar infinitamente o nível do sinal, caso contrário, o nível de distorção se tornará imediatamente proibitivo. O sistema Dolby aprimora seletivamente o componente de alta frequência do som em um volume relativamente baixo, ou seja, funciona em locais silenciosos onde é necessário, mas em ambientes altos, ele tenta não interferir, está tudo bem. Infelizmente, esta solução tem certas desvantagens. Primeiro, você precisa aumentar e diminuir o nível do sinal simetricamente. Isso nem sempre funciona. E a fita não é um meio ideal, as distorções introduzidas podem confundir o sistema de redução de ruído. E a implementação do sistema pode diferir em gravadores de diferentes fabricantes.
O Dolby C adota uma abordagem semelhante às frequências alta e baixa. O Dolby S é um sistema de processamento de sinal multibanda ainda mais sofisticado que promete redução de ruído de até 10 dB na faixa de baixa frequência e até 24 dB na faixa de alta frequência. Este
vídeo da Techmoan sobre cassetes e modernidade mostra como três sistemas Dolby diferentes lutam contra o ruído puro quando não há sinal útil, ou seja, a redução de ruído funciona em condições ideais.
Eu testei todos os três sistemas de redução de ruído.
Você pode avaliar o efeito de Dolby B e Dolby C no meu vídeo de uma postagem anterior . Testei o Dolby S em um gravador Sony relativamente simples e realmente não consigo ouvir o ruído da fita neste sistema. O problema é que todos os três sistemas são pelo menos um pouco, mas eles mudam o sinal musical, e não são como eu gostaria. Estamos em 2018 e não tenho problemas em ouvir música sem sussurrar! Se em 1989 o Dolby S foi apresentado como uma maneira de gravar som em uma fita cassete com uma qualidade quase semelhante a um CD, agora as fitas cassetes são interessantes apenas porque seu som é diferente dos números.
Essas coisas.
Como você pode ver, o conjunto de problemas nos dispositivos do usuário há trinta anos é muito diferente dos atuais. Os engenheiros e desenvolvedores, no entanto, ainda enfrentam tarefas com propriedades semelhantes: como montar um trólebus a partir de um dispositivo ou software que funcione decentemente a partir de materiais aparentemente completamente inadequados. No final dos anos 70, a Sony tentou oferecer um concorrente para compactar cassetes - o formato Elcaset com características muito mais destacadas. Mas não decolou: a opção "cara e de alta qualidade" geralmente perde para a opção "barata e acessível".Talvez a melhor implementação do formato de cassete compacto tenha sido em dispositivos para reprodução do próximo formato - o Digital Compact Cassette , desenvolvido nos anos noventa pela Philips. O DCC era uma fita levemente modificada, na qual os dados digitais eram gravados em 9 faixas paralelas (cerca de 250 megabytes nos dois lados). O recurso do formato era a compatibilidade com cassetes comuns, mas apenas para reprodução. E agora, dizem eles, até cassetes comuns reproduziam muito bem esses dispositivos, já que os requisitos para o mecanismo de reprodução de dados digitais eram obviamente mais altos. O projeto foi um fracasso. As unidades de fita modernas são mais prováveis dos videocassetes e têm pouco em comum com a tecnologia de cassetes.Minha experiência de familiarização tardia com as fitas de áudio mostra: nada dura para sempre. O cenário usual da tecnologia em 10 a 20 anos pode mudar completamente. E embora eu aprecie a tecnologia antiquada, por razões nostálgicas, financeiras e outras, não sou contra essa evolução inevitável. De fato, para enviar um "smartphone" ou "laptop" ou "tablet" para o caixote do lixo da história, você precisa criar algo novo. Eu me pergunto o que isso poderia ser.