Głowica taśmy - Tape head
Głowica taśma jest typu przetwornika użytego w magnetofonów do przetwarzania sygnałów elektrycznych do magnetycznych fluktuacji i vice versa. Mogą być również używane do odczytu kart kredytowych/debetowych/podarunkowych, ponieważ pasek taśmy magnetycznej z tyłu karty kredytowej przechowuje dane w taki sam sposób, jak inne taśmy magnetyczne. Kasety, taśmy z szpuli, 8-ścieżkowe, taśmy VHS, a nawet dyskietki i nowoczesne dyski twarde wykorzystują tę samą zasadę fizyki do przechowywania i odczytywania informacji. Medium jest namagnesowane we wzór. Następnie porusza się ze stałą prędkością nad elektromagnesem. Ponieważ ruchoma taśma przenosi ze sobą zmieniające się pole magnetyczne, indukuje zmienne napięcie na głowie. Napięcie to może być następnie wzmacniane i podłączane do głośników w przypadku dźwięku lub mierzone i sortowane na jedynek i zera w przypadku danych cyfrowych.
Zasady działania
Układ elektromagnetyczny głowicy taśmy jest ogólnie podobny dla wszystkich typów, chociaż konstrukcja fizyczna różni się znacznie w zależności od zastosowania - na przykład magnetowidy (VCR) używają głowic obrotowych, które realizują skanowanie spiralne , podczas gdy większość rejestratorów audio ma głowice nieruchome. Głowica składa się z rdzenia z materiału magnetycznego ułożonego w kształt pączka lub toroida , w który wpuszczono bardzo wąską szczelinę. Szczelina ta jest wypełniona materiałem diamagnetycznym , takim jak złoto . Wymusza to strumień magnetyczny ze szczeliny do nośnika taśmy magnetycznej bardziej niż powietrze, a także wymusza strumień magnetyczny z nośnika taśmy magnetycznej do szczeliny. W ten sposób strumień magnetyzuje taśmę lub indukuje prąd w cewce w tym punkcie. Zwój drutu owinięty wokół rdzenia naprzeciwko szczeliny styka się z elektryczną stroną aparatu. Podstawowa konstrukcja głowica jest w pełni odwracalne - zmienne pole magnetyczne w szczelinie będzie indukować się prądu elektrycznego w cewce, a prąd elektryczny w cewce indukuje pole magnetyczne w szczelinie.
Odwracalność
Chociaż głowica jest w zasadzie odwracalna, a bardzo często w praktyce, istnieją pożądane cechy, które różnią się między fazą odtwarzania i nagrywania. Jednym z nich jest impedancja cewki – odtwarzanie preferuje wysoką impedancję, a nagrywanie niską. W najlepszych magnetofonach stosuje się oddzielne głowice, aby uniknąć pogorszenia tych pożądanych cech. Posiadanie oddzielnych głowic do nagrywania i odtwarzania ma inne zalety, takie jak monitorowanie z taśmy podczas nagrywania itp.
Szerokość szczeliny głowy
Kluczowa jest również szerokość przerwy głowicy - im węższa przerwa, tym lepsza będzie głowica - wąska przerwa daje znacznie lepszą transkrypcję w domenie magnetycznej (co równa się większej wydajności z sygnałami o wysokiej częstotliwości w przypadku głowic odtwarzających) . Pożądanie wąskiej szczeliny oznacza, że większość praktycznych głowic jest wykonywana poprzez formowanie wąskiego rowka w kształcie litery V w tylnej powierzchni rdzenia i szlifowanie przedniej powierzchni, aż rowek w kształcie litery V zostanie właśnie przerwany. W ten sposób można uzyskać szczeliny rzędu mikrometrów.
Z drugiej strony, głowica nagrywająca ma szczelinę zwykle sześć razy większą niż głowica odtwarzająca, co daje większy strumień magnetyzujący taśmę. Idealny rozmiar szczeliny w magnetofonie to; szeroka szczelina głowicy nagrywającej i wąska głowica odtwarzająca. Większa przerwa nie wpływa na pasmo przenoszenia, ponieważ „obraz” jest w dużej mierze tworzony przez krawędź spływu przerwy. Połączona głowica rekord/powtórka ma kompromisową lukę wielkości zazwyczaj trzykrotnie większą niż głowica tylko powtórka.
Istnieją również negatywne aspekty wąskich odstępów między głowami, szczególnie w przypadku zapisu magnetycznego . Im węższy odstęp głowicy, tym więcej sygnału polaryzacji należy użyć, aby zachować liniowość sygnału na taśmie, co z kolei zmniejszy zapas wysokich częstotliwości lub SOL (poziom nasycenia wyjściowego), szczególnie przy niższych prędkościach taśmy. Z tego powodu producenci muszą znaleźć kompromis między zamierzonymi prędkościami taśmy a odstępami głowic.
Rodzaje
Fizyczny projekt głowicy zależy od tego, czy jest ona nieruchoma, czy obrotowa. W każdym przypadku powierzchnia głowy, w której znajduje się szczelina, musi być wytrzymała i bardzo gładka, aby uniknąć nadmiernego zużycia głowy. Można również zauważyć, że ze względu na sposób budowy szczeliny głowy, zużycie głowy będzie miało tendencję do poszerzania szczeliny, zmniejszając z czasem wydajność głowy. Pionowe wyrównanie głowic ( azymut ) musi być również zgodne między nagrywaniem i odtwarzaniem, aby uzyskać dobrą wierność, a odstęp powinien być jak najbliżej pionowy, aby uzyskać najwyższą charakterystykę częstotliwościową . Większość mechanizmów transportu taśmy pozwoli na precyzyjną mechaniczną regulację azymutu głowic. Czasami można to osiągnąć dzięki automatycznym obwodom - rzeczywista mechaniczna regulacja azymutu jest wykonywana przez wykorzystanie efektu piezoelektrycznego niektórych rodzajów materiałów kryształowych.
Obrotowe głowice
Obrotowe głowice odtwarzające, stosowane w magnetowidach, cyfrowej taśmie audio i innych zastosowaniach, służą do uzyskania wysokiej względnej prędkości głowica/taśma przy zachowaniu niskiej ogólnej prędkości transportu taśmy. Jeden lub więcej przetworników jest zamontowanych na obracającym się bębnie ustawionym pod kątem do taśmy. Bęben obraca się szybko w porównaniu z prędkością, z jaką przesuwa się obok niego taśma, tak że przetworniki opisują ścieżkę pasków w poprzek taśmy, a nie liniowo wzdłuż niej, jak robi to nieruchoma głowica. Charakterystyki zużycia takich spiralnych głowic skanujących są jeszcze bardziej krytyczne i wymagane są wysoce wypolerowane głowice i taśmy. Sygnały elektryczne głowic obrotowych są sprzężone indukcyjnie lub pojemnościowo - nie ma bezpośredniego połączenia z cewkami głowicy.
Wymaż głowy
Głowica kasująca jest skonstruowana w podobny sposób jak głowica nagrywająca lub odtwarzająca, ale ma znacznie większą przerwę lub częściej dwie duże przerwy. Głowica kasująca jest zasilana podczas nagrywania ze źródła wysokiej częstotliwości (zwykle tego samego oscylatora, który zapewnia polaryzację prądu zmiennego). W niektórych niedrogich konstrukcjach magnetofonów kasetowych głowica kasująca jest magnesem trwałym, który jest mechanicznie przenoszony do kontaktu z ruchomą taśmą tylko podczas nagrywania. Głowice wymazujące z magnesami trwałymi są czasami używane w maszynach wyposażonych w prąd stały.
Głowice krzyżowe
Zamiast podawać zarówno sygnał odchylenia , jak i sygnał audio do tej samej głowicy nagrywającej, kilka marek magnetofonów , w szczególności Tandberg , Akai i jego amerykański kuzyn Roberts, użyło oddzielnej głowicy odchylającej po przeciwnej stronie taśmy niż nagranie. głowa ; system ten został nazwany cross-field .
Materiały głowy
Głowice nagrywające i powtórkowe są tradycyjnie wykonane z miękkiego żelaza (miękkość jest niezbędnym warunkiem dobrej charakterystyki nagrywania i powtórki). Materiał ten charakteryzuje się wyjątkowo dobrymi właściwościami elektroakustycznymi, ale zużywa się dość szybko, co skutkuje pogorszeniem wydajności. Niektóre rejestratory wyższej klasy miały głowice wykonane z ferrytu, który ma doskonałe właściwości elektroakustyczne, będąc jednocześnie bardzo twardym i odpornym na zużycie materiałem. Jego dwie główne wady to to, że jest kruchy i łatwo ulega uszkodzeniu, a także ma znacznie wyższy poziom hałasu dzięki efektowi Barkhausena . W ostatnich latach pojawiły się bardziej egzotyczne materiały, niektóre z ceramiki, które oferują to, co najlepsze z obu tradycyjnych materiałów.
Czyszczenie
Podczas użytkowania głowica zabrudzi się luźną taśmą. Narzędzie do czyszczenia głowic wideo może być używane do czyszczenia wideo lub audio lub usuwania lub sterowania głowicami ścieżek .
Galeria zdjęć
Skaner D6 HDTV VTR i głowica wideo, usunięte
Wewnątrz magnetofonu D6 HDTV VTR, skanera VTR i głowicy wideo na swoim miejscu.
Głowica skanera wideo typu B
Typ B VTR, BCN 20 Tape Desk i skaner wideo
Quadrupleksowa taśma wideo Ampex AVR-2 Głowica wideo
Głowica wideo Sony U-Matic
Rejestrator dźwięku Ampex
głowice VHS
Głowice audio Nagra : kasuj, nagrywaj i odtwarzaj
Głowice wideo SONY UVW-1400P_1400AP Betacam SP
Latająca głowica wymazująca Sony UVW-1800P Betacam SP
