Магниттік таспа қабаттарында сигнал көшірілуі және оның себептері
Print-through
Магниттік таспадағы сигналдардың қабаттар арасында ауысуы – "print through" құбылысы. Себебі, магниттік бөлшектердің энергия теңсіздігі. Металл бөлшектер бұл құбылысқа төзімді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Магниттік таспа қабаттары арасындағы мазмұнның көшірілуі.
Transfer of content between magnetic tape layers
Басып шығару – аналогты ақпаратты, әсіресе музыканы сақтау үшін магниттік таспа қолданылғанда туындайтын, көбінесе қолайсыз эффект. Ол таспа дөңгелекке концентрлі түрде оралғанда, бір қабаттан екінші қабатқа сигналдың үлгілерінің тікелей жанасу арқылы көшірілуінен пайда болады.
Print through is a generally undesirable effect that arises in the use of magnetic tape for storing analog information, in particular music, caused by contact transfer of signal patterns from one layer of tape to another as it sits wound concentrically on a reel.
Себептер
Баспаның пайда болуы магниттік бөлшектегі магниттік және жылулық энергия арасындағы тепесіздікке байланысты. Магниттік энергия жылулық энергиядан 25 есе ғана артық болғанда, бөлшек лентаның жоғарғы немесе төменгі қабатынан келетін магниттік ағын энергиясының әсеріне ұшырау үшін жеткілікті түрде тұрақсыз болады. Магниттік энергияның мөлшері бөлшектердің коэрцитивтілігіне, олардың пішініне (ұзын, жұқа бөлшектер күшті "магниттер" жасайды), идеалды пішіндегі бөлшектердің кемшілікті бөлшектерге қатынасына және олардың кристалдық құрылымына байланысты. Металл бөлшектері өте кішкентай болғанымен, коэрцитивтілігі өте жоғары және баспа әсеріне ең төзімді, себебі олардың магниттік энергиясы жылулық энергиямен сирек күреседі. Жабынға дейін тым көп ұсатылған бөлшектер, олардың жақсы қалыптасқан көрші бөлшектерге қатынасына байланысты баспа деңгейін арттырады. Анистерикалық сигналдар қасақана жазылған сигналдардай күшті және оларды жою әлдеқайда қиын. Баспа шуының осы түрі сирек кездеседі, өйткені пайдаланушылар әдетте жазбаларды күшті магниттік өрістерге кездейсоқ ұшыратудан сақтанады, ал мұндай өрістердің магниттік әсері қашықтықпен азаяды. Цифрлық таспалар да "биттік ығысу" деп аталатын құбылыста контактілік баспа әсеріне ұшырауы мүмкін, онда таспаның жоғарғы немесе төменгі қабаттары бинарлық ақпаратты бейнелейтін импульстерді өзгерту үшін ортаңғы қабатты өзгертеді.
The cause of print through is due to an imbalance of magnetic and thermal energy in the magnetic particle. Once the magnetic energy is only 25 times greater than the thermal energy, the particle becomes unstable enough to be influenced by flux energy from the layer above or below the tape. The amount of magnetic energy depends on the coercivity of the particles, their shapes (long, thin particles make stronger "magnets"), the ratio of ideally shaped particles to defective particles, and their crystalline structures. Metal particles, although very small, have very high values of coercivity and are the most resistant to print through effects because their magnetic energy is seldom challenged by thermal energy. Particles fractured by excessive milling prior to coating will increase levels of print depending on their ratio compared to their well formed neighboring particles. Anhysteretic print signals are almost as strong as intentionally recorded signals and are much more difficult to erase. This type of print noise is relatively rare because users are typically careful about accidentally exposing recordings to strong magnetic fields, and the magnetic influence of such fields decreases with distance. Digital tapes can also be affected by contact print effects in a phenomenon known as "bit shift" when upper or lower layers of tape cause a middle layer to alter the pulses recorded to represent binary information.
Видеожазу
Аналогты бейне сигнал видеосигналдың жиілік модуляциясы арқылы жазылғандықтан, FM түсіру эффектісі сигналды осы шудан қорғайды; алайда, видеокассетаның сызықтық аудио және (форматына байланысты) хроминанстық сигналдарында кейбір басып шығару эффектілері болуы мүмкін. Принттерлеу – бұл қажетсіз шудың бір түрі болғанымен, контакттік басып шығару видеотаспаны жоғары жылдамдықпен жазу (көбейту, жоғары жылдамдықты жаппай көшіру) үшін әдейі қолданылды, мыңдаған таспаларды мыңдаған бейнежазғыштарға қалыпты ойнату жылдамдығында жазудың орнына немесе бастапқы материалды нақты уақытта 48 сағат бойы касетке енгізу үшін үлкен катушкаларға (соңы жабылмаған) қайта-қайта жазудың орнына. DuPont компаниясы Otari компаниясымен бірлесіп, термомагниттік көшірудің ("TMD") бір түрін ойлап тапты, онда жоғары коэрцитивті металл аналық таспа хром диоксиді көшірме (бағынышты) таспасымен тікелей байланысқа келтірілді. Аналық таспаның коэрцитивтілігі көшірме таспасынан жоғары болғандықтан, көшірме таспасы қыздырылып, аналық таспамен байланысқа келгенде, көшірме таспасы аналық таспадағы сигналдың айна суретін алады, аналық таспасы сигналды жоғалтпайды. Аналық таспадағы жазба жарамды бейнесигналдың айналысқан бейнесі болды. Көшірме таспасы аналық таспамен жанасудан бұрын, шоғырланған лазер сәулесі оны Кюри нүктесіне дейін қыздырды, онда оның мәжбүрлеу күші өте төмен мәндерге дейін төмендеді, сондықтан ол ана таспаның салқындаған кездегі толықтай көшірмесін алды. Аналық таспа арнайы катушкалы бейнежазғышпен жасалды, ол "айналысқан мастер" деп аталды және машинаның ішінде үздірілмейтін циклмен ұсталды. Бұл жүйе NTSC VHS SP режимінде 300 есе, VHS EP режимінде 900 есе және PAL/SECAM таспаларында 428 есе жылдамдыққа жетеді. Sony "Sprinter" деп аталатын жүйені әзірледі, ол ұқсас аналық мастер-таспаны қысылған ауа арқылы кез-келген бос көшірме таспасымен тығыз байланысқа мәжбүрлеп, айналатын көшірме басына жүгірді, онда әлсіз АЖ жоғары жиілікті синустық толқын ақпаратты көшірме таспасына әр өтуде аналық таспаны минималды жоюмен анистерикалық түрде беру үшін қолданылды. Sprinter көшірме таспасын қыздыру үшін лазерді қолданбайды, бұл энергияны үнемдейді. Көшіру басында шаңның салдарынан түсетін судың түсуін азайту үшін сыпыру құрылғысы болуы мүмкін. Бұл жүйе қымбат хромдиоксидті таспаны қолданбай, NTSC үшін ойнату жылдамдығынан 240 есе, PAL/SECAM бейнесигналдары үшін 342 есе жылдамдықпен VHS таспаларын тез көбейтуге пайдаланылды; таспа Sprinter-ге секундына 8 метр жылдамдықпен жіберілді. Аналық таспа Sprinter-де кеңістікте (көміршекте емес, керісінше, үздірілмейтін айналымда) орналастырылды; бұл тік тіршілік ететін таспаның шетін пьезоэлектр элементтері туғызатын тербелістерді диагональдық тербеліске айналдыратын және механикалық тербелістер арқылы күшейтетін, бұл таспаның үстелде алға жылжуына әкеледі. Көшірме таспасы ашылып, аналық таспаны пайдаланып жазылды, содан кейін бірнеше VHS кассеталарына жеткілікті таспасы бар үлкен катушкаларға (панкейк деп аталады) оралды. Аналық таспаның коэрцивиті кәдімгі VHS таспасынан үш есе жоғары болды және D 2 (видео), B типті видеотаспа немесе C типті видеотаспаның негізгі бастапқы таспасынан бейнелерді пайдалана отырып, айналысты аналық VTR деп аталатын арнайы катушкалы бейнежазғышты қолдану арқылы жазылды. Видеотаспаның бетін тазалау үшін сапфирлі пышақ бар, бұл шаңның салдарынан болатын судың түсуін азайтады. Sprinter-дің аналық таспалары жеткілікті зақымдалғандықтан, оларды бірнеше рет өткізіп болғаннан кейін ауыстыруға тура келді. Мастер әр 1000 данада ауыстырылуы керек еді. Бұл жоғары жылдамдықты жазу EP (extra long play) режимінде жазған кезде өте тиімді болды, өйткені ол SP (стандартты ойнату) режимінде жазғаннан үш есе жылдам болды, ал нақты уақыт режимі EP режимінде немесе SP режимінде бірдей уақыт алды. EP видеоны жоғары жылдамдықпен бейнелеу ең төменгі VHS жылдамдықпен нақты уақыт режиміне қарағанда әлдеқайда дәйекті нәтижелер берді. Көшіруден кейін, көшірме таспасы видеотаспа жүктегіштерге жүктелді, олар таспаны тек жетекші таспаны қамтитын бос VHS кассета қабықтарына орады.
Since analog video is recorded by frequency modulation of the video signal, the FM capture effect shields the signal against this noise; however, the linear audio and (depending on format) chrominance signals of a video cassette may have some print effects. While print through is a form of unwanted noise, contact printing was used deliberately for high speed recording (duplication, high speed en masse copying) of video tape, instead of having to record thousands of tapes on thousands of VCRs at normal playback speed, or recording the source material repeatedly in real time to large reels (without end caps) of tape (called pancakes) over 48 hours long to be inserted into cassettes. DuPont in conjunction with Otari invented a form of thermal magnetic duplication ("TMD") by which a high coercivity metal mother master tape was brought into direct contact with a chromium dioxide copy (slave) tape. The coercivity of the mother tape is higher than that of the copy tape, so when the copy tape is heated and brought into contact with the mother tape, the copy tape gets a mirror image of the signal on the mother tape without the mother tape losing its signal. The recording on the mother tape was a mirror image of a valid video signal. Immediately before the copy tape came into contact with the mother tape, a focused laser beam heated it to its Curie point at which its value of coercivity dropped to very low values so that it picked up a near perfect copy of the mother tape as it cooled. The mother tape was made using a special reel to reel video tape recorder called a mirror master recorder and was held inside the machine in an endless loop. This system could achieve speeds of up to 300 times playback speed in NTSC VHS SP mode, 900 times in VHS EP mode and 428 times in PAL/SECAM tapes. Sony developed a system known as "Sprinter" that used a similar mother master tape forced into close contact with any blank copy tape using compressed air and run across a rotating transfer head in which a weak AC high frequency sine wave is used to transfer the information anhysteretically to the copy tape with minimal erasure of the mother tape on each pass. The sprinter does not use a laser to heat the copy tape which saves on power consumption. The transfer head may have a vacuum cleaner to reduce dropout caused by dust. This system was used to quickly duplicate VHS tapes at speeds of up to 240 times faster than playback speed for NTSC and 342 times for PAL/SECAM video signals without having to use expensive chrome dioxide tape; the tape was fed into the sprinter at a speed of 8 meters per second. The mother tape was enclosed in a space (not in a reel, but rather in an endless loop) in the Sprinter; this was made possible by a horizontal vibrating tape feed system where the edge of the endless loop tape sits in a table that diagonally vibrates using vibration generated by piezoelectric elements and amplified using mechanical oscillation, causing the tape in the table to move forward. The copy tape was unwound, recorded using the mother tape, then wound onto large reels (called pancakes) containing enough tape for several VHS cassettes. The mother tape had a coercivity three times that of normal VHS tape and was made by recording onto it using a special reel to reel video tape recorder called a mirror mother VTR using video from a D 2 (video), Type B videotape or Type C videotape master source tape. The video tape recorder had a sapphire blade to clean the surface of the mother tape, reducing dropout caused by dust. Sprinter mother tapes did suffer enough loss that they had to be replaced after a number of passes. The master had to be replaced every 1000 copies. This form of high speed recording was very cost effective when recording in the EP (extra long play) mode because it was three times faster than recording in SP (standard play) mode while real time recording took the same amount of time whether in EP mode that used less tape or SP mode that used a greater amount of tape. High speed video recording of EP video produced far more consistent results than real time recording at the slowest VHS speed. After duplication, the copy tape was loaded into video tape loaders that wound the tape into empty VHS cassette shells that contained only leader tape.