谈谈家用盒式磁带的历史

耳机带师小白 2024-08-30 12:41:23

在录音工业的襁褓岁月,是没有磁带踪影的。当时斗得你死我活的,是爱迪生的腊筒式记录媒体,和埃米尔·伯利纳的唱盘式记录媒体。腊筒也好,唱盘也好,都是机械式的记录方式,把声波振动的轨迹用机械方法刻在腊筒和唱盘的表面。

腊筒和唱盘之争,最后以爱迪生彻底失败而告终。留声机的发明者,大发明家爱迪生,在唱片录音这个区域却悲惨地失败了。伯利纳成为具有先见之明的胜利者(下图)。腊筒退出历史舞台,而伯利纳开创的唱盘式记录媒体,在音响音乐舞台上足足唱了半个多世纪的戏。直至后来磁带的出现,还是没有打破唱盘的主导格局。从快转唱片(SP)到慢转唱片(LP),乃至后来数码时代的CD、LD、MD、DVD,都保留着伯利纳发明的基本样式,即数据记录在唱盘表面上,从唱盘中心往外圈呈螺旋型走(或者从外圈到中心),用唱针或激光唱头来拾取信号。

唱片的发明者伯利纳

唯一打破唱盘独家垄断的,就是磁带记录方式。它具有一些唱盘所不具备的优点。举例来说,唱片是比较怕摔的东西,早期的虫胶唱盘摔在地上基本会裂成碎片。后来的LP改变了材质才变得不怕摔(所以早期的LP喜欢宣传自己Non-Breakable)。另外,从技术上讲,唱盘是依据母盘(MASTER)翻模制作的,而母盘在制作时,是靠一根针在唱盘表面划出沟痕;这根针和唱盘表面的机械摩擦,会不可避免地给信号添加进失真,这种失真是机械式接触方式无法彻底杜绝的。换句话说,只要母盘是用唱针刻出来的,总会存在由此形成的失真。

于是,一位叫Oberlin Smith的工程师设想出一种非机械式接触制作录音的方式。即利用磁性原理把声波信号记录在一根钢丝上。这位工程师的设想,到另一位丹麦工程师Valdemar Poulsen的手中产生出实物。这是1898年的事情。他的设备是用来记录电话通话的,采用的媒体是一根很细的金属丝,每根只能记录30秒的声音。这个录音设备的动态范围只有可怜的20分贝,背景噪音很高,从音质上说比当时的唱片还要差。

在接下来的几十年内,其他公司追随着磁性记录媒体这个设想进行了多种试验,试图改进它的音质和技术性能,但进展缓慢。二战期间,德国人对这个技术也开始感兴趣了,试制出一种具有红色氧化铁涂层的纸带。德国人当时在这个媒体上录制了不少音乐会,包括伟大的德国指挥家福特文格勒的很多二战时期音乐会都是用这种叫作Magnetophon的机器记录在磁带上的(下图)。二战结束后,美国方面得到了不少这种录音装置,一些美国公司开始研究德国人的设备,并翻版制造出类似的机器。氧化铁涂层的纸带被醋酸纤维所取代,3M公司还对磁性氧化物做出了改进,这些技术进步都带来了更宽的记录范围。同时磁带录音的记录速度也降低了(这样可以节省磁带长度),磁带本身可以做得比以前更薄,老式的钢丝录音彻底被磁带取代了。醋酸纤维磁带成为磁性记录方式的唯一通用媒体。

德国AEG设计制造的磁带录音机

和当时已经非常成熟的唱片相比,磁带也有着一些缺点,比方磁带必须是卷起来的,这样播放时容易绞带引起播放故障和磁带的损坏,磁带的价格比唱片昂贵,磁带录音设备也比唱片录音设备昂贵。人们期待着出现一种价格低廉,体积较小,便于携带和不容易绞带的磁带。

1961年,这样的磁带问世了,它就是后来进入千家万户的荷兰PHILIPS公司推出的小型盒式磁带(Cassette Tape)。它结合了在此之前RCA和CBS公司推出的磁带的各自优点,体积小巧牢靠,磁带不外露有最大程度的保护,每面可以播放30分钟的音乐。

家用盒式磁带

虽然这种卡带有很大优点,但它天生有两个局限性:磁带窄,转速慢,这也意味着它的频响和动态范围是比较有限的,比起当时的LP唱片来落在下风。然而,美国杜邦公司根据PHILIPS的磁带格式进行了技术研发,开发出一种二氧化铬磁带,高频响应可以达到接近2万赫兹。BASF和索尼等公司很快购买了这一技术,将二氧化铬磁带商品化。同时,磁带的播放长度也增加了,从一面30分钟增加到了45分钟(C90带)甚至60分钟(C120带)。

早期各家不同规格的盒式磁带

对于磁带来说,存在本底噪声是一个大问题(因磁带涂层不可能完美均匀)。因此人们针对它信噪比较差的缺点,开发出了各种磁带降噪系统,包括大名鼎鼎的杜比系统(杜比A、杜比B和杜比C)。杜比A系统是专业上使用的,并未进入家用,而最通用的杜比B系统可以降低约10分贝的本底噪声而不损害音质。后来的杜比C系统更把降噪效果提高到了20分贝,使得磁带的信噪比略超LP唱片。使用了降噪系统的金属磁带,在技术指标上已丝毫不弱于黑胶唱片(甚至略超)。

磁带降噪技术里最有名的杜比系统LOGO

80年代,磁带技术进入最成熟的时代。除了杜比降噪外,金属带被开发出来。金属带是把钴合金用真空喷镀的方式覆盖在片基上,有着比普通氧化铁磁带和二氧化铬磁带更好的技术指标,特别是高频响应更佳。到80年代中后期,磁带甚至销量超过了LP唱片,成为当时最主流的音乐记录媒体。用数据说明,1987年时,磁带占据了63%的音乐市场。

不幸的是,80年代也是CD推出市场并大为发展的时期。到八十年代末,CD的销量已超过了LP唱片。有趣的是,CD并没有一下子彻底消灭磁带。甚至到现在,磁带还未被彻底赶出市场,而是在一些领域内继续使用,比如语音录音(用于语言学习等用途),还被用于承载数据。有些人甚至预言,到CD格式被未来的新数码媒体取代时,可能磁带还没有完蛋呢。

(完)

耳机俱乐部小白

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