磁带上的声音和数据

近来几部大热的好莱坞大片中,出现的怀旧场面,使用录音磁带的层出不穷,比如银河护卫,极盗车神。录音磁带是2000年以前,传播录制声音和音乐使用最为广泛的载体。我们先来回顾一下盒式磁带的发展史。

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银河护卫中的磁带图片

盒式录音带

盒式录音带又叫盒带,卡带,卡式录音带。 “卡式”来自于法语词“Cassette”,及是小盒子的意思。卡式磁带,就是在两个卷轴上卷了一条带有磁性涂层的塑料带子,所有零件被封装在一个塑料盒子里。卷轴在机器带动下,磁性带子经过磁头,经过磁头拾音其双声道或者两条单声道发出声音。

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1935年的磁带

早在1935年,距离盒式磁带发明几十年之前,德国的AEG公司发布了第一个卷到卷(Reel-to-teel)的磁带录音机,好像电影放映机一样。商品名叫“megnetophon”。它是基于1928年Fritz Pfleumer发明的磁带。 。这种磁带是以纸带或者塑料带作为带基,在上面涂了一层四氧化三铁的粉末,然后用化学胶体粘在一起。用的是开放的轮轴Reel。这种设备极为昂贵,而且很难使用,一般用于专业领域,如广播电台或者录音室。播放速度为7.5英寸/秒。

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1958年,RCA victor公司发布了一款宽为1/4英寸,可翻面播放,立体声的RCA磁带盒,播放速度3.75英寸/秒。但是因为它的尺寸太大(5×7)寸,而且出售的磁带很少,虽然经过了几个版本的改进,但是始终没有在市场上形成气候,于是它失败了。1960年代在市场上消失了。

Reel-to-Reel的磁带,上面有两个声道,每个声道为一个喇叭播出。而RCA公司改进了磁带存储密度,每个方向有两个声道,磁带上就有四个声道,正反两个方向播出。

RCA磁带的尺寸

1962年,飞利浦公司发明了盒式磁带(商标名:Compact Cassette)用于存储声音。飞利浦有几个竞争对手,比如 Telefunken and Grundig,但是因为飞利浦在Sony的压力之下开放了磁带格式的许可,完全免费,于是盒式磁带很快占领了市场。同时飞利浦1964年推出的 Norelco Carry-Corder 150录音播放器,截至1966年,在美国就卖出了25万台。之后,日本成为了录音机的主要产地。

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http://3.bp.blogspot.com/-PvQ_oNHcskY/VBjYQGHq2II/AAAAAAAAA4U/mw4GYNSU5dk/s1600/12.JPG

早先面世时候的磁带,主要是为了便携,声音质量很差,有些机型的设计也不是很稳定。但是到了七十年代技术得到了极大的提高,有机器采用了杜比降噪,又推出了8通道磁带,并采用二氧化铬磁带。盒式磁带被用于更加专业认真的录音领域,并成为了非常流行的取代12寸黑胶唱片的通用介质。并开启了高保真卡带和播放机的时代。广大音乐公司也希望借助这种价格低廉的格式推广自己的音乐产品。磁带除了用于音频分发销售,还可以用于个人录音,个人翻录,数据存储等用途。

磁带在录制声音上面的缺点就是缺乏大的动态范围,而交响乐经常需要大的动态,所以磁带在录交响乐时较为力不从心。而在动态表现上传统LP黑胶唱片这么没有这个问题。只要不在意场唱针在唱片上轻轻划过的沙沙声,专注于音乐之时,就会沉浸在唱片的声音中。学过数字信号处理的都知道,一个模拟量,需要无限的数字信号采样去接近它。这也就是为什么现在还有一些专门生产LP的唱片公司,不仅仅是怀旧,而是声音却是有独到之处。

磁带的类型

由普通的聚酯类塑料胶片上的磁性涂层分类,磁带可以分成几类。一类磁带采用的是氧化铁为磁性材料,性能最低,缺点是容易掉磁粉,音质特点是底噪声音比较大,轻快的声音特质比较适合录制流行音乐。二类磁带早期采用二氧化铬(CrO2)作为磁性材料,所有又叫做铬带。铬带给人的印象是容易磨损磁头。但是后期二类带基本上都改用二氧化钴磁性材料,这样无论音质和磨损程度都无需担心了。二类带的音色平衡,细腻的音质无论表现古典还是流行都可以胜任。四类带就是所谓的金属带,以合金作为磁性材料涂层,是磁性能最高的磁带。金属带的特点是动态范围大和具有稳重感。各大品牌综合音质最好的以二类带居多。在理想情况下,磁带的音质比母带的音质来得更有感情和质感。TDK公司的Audua系列采用的四氧化三铁涂层,以争取卡式录音带的音质接近塑料唱片。

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TDK SA 二类磁带 http://img02.taobaocdn.com/imgextra/i2/TB1ttKtKFXXXXXDXXXXXXXXXXXX_!!0-item_pic.jpg_480x480.jpg
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TDK 金属带,四类磁带 http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/TB1V2g0IVXXXXXvapXXXXXXXXXX_!!0-item_pic.jpg_480x480.jpg

根据磁带播放时间的长短,分为C46, C60(每面30分钟),C90,和C120等几种。 磁带的长度对耐用性有影响,时间长度越长,则带基越薄,更容易短。60分钟以下者带基最厚,最耐用。60–90分钟者带基较薄,耐用性较差。90–120分钟为超薄带基,最不耐用。

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TDK D90

盒式磁带录音机

1979年,在家电巨头索尼公司井深大的要求下,音响部门将记者用的小型录音机(pressman),修改成体积更小的录音机。在盛田昭夫的领导下,sony与1979年7月推出了Walkman随身听。Walkman造型小巧,后来的款型还做得非常精密,仅比磁带大一点。Walkman成为了划时代的一款产品,可谓是个人音乐娱乐上的最大的一场革命。对青少年流行文化的影响不可低估。Walkman强调年轻活力,并开创了耳机文化。

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Sony 1979年推出的第一款Walkman TPS-L2

不过最先进入中国市场的,是像sony这种手提便携式机。

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卡式手提录音机是八十年代街头音乐播放器的代表

或者被市场大规模仿制的各种山寨录音机,比如盐城无线电厂生产的燕舞双卡录音机。燕舞,燕舞,一起歌来一片情。大家都记得这个广告词吧,此广告的主角叫苗海忠。 燕舞的产品,主要还是仿制国外品牌及。比如燕舞的L1500,仿的就是日本的夏普GF-777。

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燕舞小子苗海忠 http://img0.utuku.china.com/600x0/news/20170508/76d6c823-5b2d-42a6-9e32-0124a77b523f.jpg
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燕舞LS1500分箱式双卡收音机
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sharp GF777 https://pre15.deviantart.net/b0af/th/pre/i/2013/128/7/8/sharp_gf_777_by_viperster-d64ij9x.png

还有一种夏普或者松下索尼的砖头机,80年代的同学们学习《新概念英语》常用。上面有三位最大显示999的计数器,按一下按钮即可以清零。Sharp CE-152砖头机,可以连接Sharp的计算器,作为数据存储用。

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有了双卡录音机,为磁带翻录提供了便利。

Microscassete, Minicassette和NT磁带

微磁带(Microcassette)是1969年,奥林巴斯推出的声音存储介质。用的跟普通紧密磁带宽度一样 的磁带,只是外壳尺寸更小。使用更薄的磁带,和相对一半或者四分之一于常规磁带的速度,微磁带可以获得跟常规磁带相当的录音时间。最早推出的MC60磁带,标准速度2.4厘米/秒,可以获得每面30分钟的录音时间。以1.2厘米/秒的速度,可以达到双倍的录音时间。其他厂商也提供2.4厘米/秒的MC90磁带。

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微磁带跟常规磁带尺寸对比 来源:维基百科

微磁带主要用于录制语音,特别是用于听写录音机和答录机中。微磁带也用于存储电脑数据和录制音乐。录制音乐的场合,为了提高音质,1982年以后生产的型号,磁带主要使用四类磁带,也就是金属磁带。为了跟sony walkman竞争,奥林巴斯推出了SR-11录音机,有内置收音机,并带有立体声话筒作为附件。

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olympus SR-11 来源:typeheads.net
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MC60磁带

竞争对手Philips则于1967年推出了迷你磁带(minicassette)。迷你磁带是飞利浦1967年推出的录音带。主要用于听写机,和飞利浦P2000家用电脑上用于存储数据。与微磁带不同的是,迷你磁带没有使用绞盘系统(角上的几个小滚轮),磁带就是被转盘牵引着通过磁头,这就导致磁带的转速不恒定(2.4厘米/秒),但是前进倒退比较方便。这使得这种磁带之适合于录制语音,对音质要求不高的场合。迷你磁带是最早用于答录机上的磁带。

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microcassette和minicassete

NT是索尼1992年推出的数字memo录音系统,其市场名是scoopman。使用类似录像机的寻址方式进行读磁带。磁带的尺寸是30X21.5X5mm,磁带宽度是2.5mm,录音时间可达120分钟。磁带型号分为NTC-60, NTC-90,NTC-120,后面的数字就是播放时间长度。

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sony ntc-120磁带

大众流行文化中的磁带

Atari是成立于上世纪70年代在美国成立的电脑公司,业务涵盖街机,家用电子游戏机和家用电脑。经典主机类型是1977年发布的Atari 2600。Atari出的多款主机使用磁带作为游戏的载体。比如Atari 800。Atari平台最为人熟知的游戏就是Pac Man。在70年代和80年代初,Atari总共销售了超过3000万台Atari 2600卡带式游戏机。

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atari 800 来源: rage3d
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Atari 2600 来源:media archaeology lab

有人为Atari 2600制作了游戏卡带转换成磁带机的设备。

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Atari sony walkman prototype

Atari 1985年推出的Atari ST,支持midi输出。游戏玩家热爱Amiga 500,程序员们喜欢Acorn Archimedes,但对于音乐人来说,整个80年代只有一台电脑值得他们拥有:那就是Atari ST。游戏只是进入Atari ST的大门,音乐才是Atari ST的杀手锏。 90年代麦当娜娜姐的专辑Ray of Light,就是用Atari ST制作的。

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Atari ST 来源:维基百科

上世纪八九十年代最流行的游戏主机当属任天堂的红白机莫属。如果你以为任天堂红白机仅仅是个游戏机,那你就错了。任天堂随后推出了一款叫做Family Basic的外设,是一个FC专用键盘,自带BASIC语言,可以让电脑爱好者用BASIC编写自己的程序,甚至是游戏,另外还具有科学计算和谱曲等功能。不过可惜的是,这款外设没有得到多少软件支持,甚至没有支持这款设备的官方软件推出,所以没有推广开。用Family Basic编写的程序可以用叫做Famicom Data Recorder的磁带机存储。

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Family Basic
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Family Data Recorder

任天堂还推出了可以外接的磁盘机,可以使用软盘,叫 Family Computer Disk System或者Famicom Disksystem,这样就成为名符其实的家用电脑了。但是Family Basic却不能跟Famicom Disksystem同时使用,因为FC主机上只有一个接口。

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Family Computer Disk System

好莱坞大片中的磁带

最近几部大热的影视作品中,各种怀旧,展示上世纪80年代曾广泛使用磁带录音的场面层出不穷。比如极盗车神(Baby driver)里面,男主Baby就喜欢用录音机录一段音频,加上一段特效,录在磁带上保存。

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剧中男主用的磁带录音机是一台Olympus Pearlcorder L200 microcassette recorder。Ebay或者Amazon上就可以买到,价钱不到$100。

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用来复制磁带的卡座model md-8060

卡座里面用的磁带是maxell UR90磁带。

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男主录音加音效合成

片中Baby录制音效合成时,用了一台Califone CAR2020 CardMaster Card reader磁卡阅读器。此磁卡阅读器,主要是用来学习语言,参加ESL考试之用。磁卡通过卡槽,就读出卡上的词汇。学生可以跟读,做对比发声练习。

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Califone CAR2020 CardMaster Card reader 来源:ebay

Baby囤积的磁带就如下图这样。

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以下就是电影《银河护卫队》中出现的sony walkman,确实是最早的机型。

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银河护卫队中的sony walkman和空白TDK磁带

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自由撰稿人,时评人,平等公义追求者

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