Magnetbånd er en type datalagringsmedium eller støtte som er registrert i spor på et plastbånd med et magnetisert materiale , vanligvis jernoksid eller noe kromat. Typen informasjon som kan lagres på magnetbånd er variert, for eksempel video , lyd og data .
Det finnes forskjellige typer bånd, både i deres fysiske mål og i deres kjemiske sammensetning, så vel som forskjellige opptaksformater, spesialisert på typen informasjon du ønsker å ta opp.
Dataenheter for masselagring av magnetbånddata brukes hovedsakelig til sikkerhetskopiering av filer og for sekvensiell informasjonsbehandling, for eksempel ved utarbeidelse av lønn for store offentlige og private organisasjoner. Lageret der disse enhetene er lagret kalles en cintoteca .
Bruken har også spredt seg til analog lagring av musikk (som lydkassett ) og for video, for eksempel VHS -bånd (se videobånd ).
Det magnetiske lydbåndet, avhengig av utstyret som spiller/spiller det, får forskjellige navn:
I dag brukes fortsatt kassettbånd for å beskytte informasjon, selv om det ikke er et massemedium, har Sony nylig laget en teknologi der 185 TB med informasjon kan lagres på magnetbånd. [ 1 ]
Prinsippene for magnetisk opptak var arbeidet til engelskmannen Oberlin Smith i 1878. [ 2 ] Den første magnetiske opptaksanordningen, Telegraphone , [ 3 ] ble laget og patentert av den danske oppfinneren Valdemar Poulsen i 1898. [ 4 ] Poulsen laget en magnetisk opptak av stemmen hans langs en pianotråd, for å legge igjen en innspilt melding i telefonsentralen når brukerne ikke var hjemme, for firmaet hvor han jobbet som tekniker. .
Poulsen, etter å ha patentert søknaden i 1898 i Danmark , forbedret sin oppfinnelse; dette lignet Thomas Edisons første fonograf . Fra oppdagelsen dedikerte han seg til å utvikle og registrere prinsippet om magnetisk opptak gjennom patenter i forskjellige europeiske land og i USA. Han presenterte sin oppfinnelse i 38 nasjoner. [ 5 ]
Poulsen fortsatte å utvikle utstyret etter å ha samarbeidet for Mix & Genest, og Siemens & Halske (forgjenger for Siemens-selskapet), og opprettet sitt eget firma, "Dansk Telegrafonfabrik", hvor han produserte en enkel telegraf med plater som tok opp opptil 2 stk. minutter og en mer kompleks av wire tape som tok opp opptil 30 minutter.
Senere ble det laget forskjellige modeller av magnetiske opptakere med samme opptaksprinsipp. I Tyskland ble båndopptakeren laget; denne maskinen brukte solid stål i form av tape eller wire som spillemedium.
Det var mange tilpasninger og ulike typer magnetiske stemmeopptakere, som ble markedsført for ulike bruksområder på kontorer, radio, militær og telefoni. Da Poulsens patentrettigheter tok slutt, produserte Curt Stille – som var ansvarlig for forskning for å forbedre telegrafen – ekkofonen i 1930 og brakte den på markedet i 1933 som «Dailygraph». [ 6 ] Stille implementerte i meldingsopptakeren et system av spoler med magnetbåndkabelen, som han bygde inn i en spesiell hylle for å erstatte denne komponenten ved service på maskinen. Denne enheten kan betraktes som forløperen til kassettformatet , som tillot enkel håndtering av wire tape og praktisk erstatning av innspilt materiale.
Materialvariantene på opptaksmediet var veldig avhengig av utstyret det ble spilt på; en av dem som utviklet og patenterte papirbasert magnetbånd for å erstatte stålbånd, var den tysk-østerrikske oppfinneren Fritz Pfleumer , som brukte svært tynt papir med et lag jernoksid limt på med lakk . Han registrerte denne tilpasningen i det tyske patentet DRP 500 900 i 1928. Pfleumer jobbet senere og delte opphavsretten med selskapet AEG (German General Electric), et selskap som fortsatte å utvikle magnetbåndopptakeren [ 7 ] og dedikerte seg til å innlemme forbedringen av den papirbaserte tapen til utstyret. Eduard Shüller, som samarbeidet med AEG-ingeniørteamet, utviklet en viktig endring i 1934: ringhodet som fungerte i utstyret for å ta opp, reprodusere og slette, men den forbedrede mekanismen krevde et magnetbånd med andre egenskaper enn magnetbåndet. basert.
AEG krevde materialer som karbonisk jern fra BASF (akronym for Badische Anilin und Soda Fabrik, på spansk: Fábrica Badense de bicarbonate de sodium y anilina), en Ludwigshafen-avdeling av den gigantiske kjemiske mikseren IG Farbenindustrie., [ 8 ] Pfleumer spilte inn et bånd hvis avanserte materiale inneholdt jernoksid (magnetitt), cellulose og acetat i 1934. Plastbaserte bånd ble introdusert kommersielt i 1935 av BASF på IFA eller Internationale Funkausstellung Berlin (Berlin International Broadcasting Trade Fair), og den første offentlige innspillingen ble gjort med AEG cellulose- og acetatbåndopptaker i 1936 med London Philharmonic Orchestra, dirigert av Tomas Beecham i BASF-kompanihallen i Ludwingsahven [ 9 ] (innspilling som ville bli kjent i krigstidens propagandamateriale).
PVC ( Polyvinyl Chloride) ble brukt i magnetbånd som et produksjonsalternativ etter forslag fra Heinrich Jacque (fra BASF) i 1940, på grunn av utilsiktet ødeleggelse (forårsaket av en krigstank) av det eneste anlegget som produserte båndet. Det andre produksjonsalternativet ble utviklet av ansatte ved AGFA-selskapet i Wolfen, som spesialiserte seg på filmmateriale; Det ble produsert nok bånd der til å møte tysk etterspørsel i 1944.
I Japan, i år 1929, kjøpte Masaru Ibuka og teamet av ingeniører TTK (TTK Telecommunications Engineering Company, for dets forkortelse på japansk) til SONY -selskapet , i et forsøk på å utvikle en båndopptaker basert på den amerikanske båndopptakeren. patenter for komponenter i den magnetiske opptakeren ved hjelp av Akio Morita for å starte forskningen. Siden de ikke kunne lage bånd med plast, på grunn av problemer med tilgjengeligheten av det materialet i Japan, laget de dem først med cellofan , rispapir og til slutt presset papir belagt med magnetisk pulver. For å kompensere for den reduserte papirkontrollen, måtte ingeniørteamet jobbe med å forbedre kvaliteten på kretsene i graveringshodene, matesystemene og forsterkerne til opptakeren. I 1950 ble den første lokalt produserte båndopptakeren markedsført i Japan; maskinen veide mer enn 100 pund (45,4 kg). [ 10 ] Det kommersielle navnet på papirtapen ble kjent som "Cinta-Soni KA". [ 11 ]
I USA fra 1943, med undersøkelsene av Federal Office of Scientific Research and Development (OSRD), [ 12 ] en enhet hvis underavdeling ga informasjon for magnetisk opptak og var en del av begynnelsen av Brush-selskapet, Engineers innså at bruken av ringhodet til båndopptakeren var veldig avhengig av det magnetiske mediet den ble spilt i. En av Brushs samarbeidspartnere som hadde jobbet for AEG, Mr. Semi Begun, var ansvarlig for å forbedre båndteknologien samtidig som han holdt øye med arbeidet til Fritz Pfleumer. Begun ba om hjelp fra Battelle Memorial Institute for å finne ut motstanden til noen materialer vitenskapelig og kjemisk for å lage et magnetisk partikkelskall. [ 5 ]
Gerard Foley jobbet med eksperimentene ved Batelle Memorial, han dedikerte seg til å finne magnetiske materialer som ligner på ståltape, hans første forsøk var ikke effektive før han oppdaget i midten av 1945 at noen malingspigmenter som ble laget med kunstige magnetiserte partikler var bedre enn naturlig forekommende partikler. Han klarte å implementere dem i de første testene av opptaksmateriale og oppnådde bedre resultater enn tape-wire og aksept av selskapet til å bruke resultatene hans i produksjonen av amerikansk tape.
Brush gikk inn i produksjonen av lydopptakere, men spesialiserte seg ikke i masseprodusert båndfremstillingsmateriale, så han søkte hjelp fra Eastman Kodak, Meade Paper, Minnesota Mining and Manufacturing ( 3M ) og Shellmar (produsent av bånd). omslag). [ 13 ]
Shellmar, på slutten av andre verdenskrig i 1945, produserte de første båndene til Soundmirror BK 401-opptakeren og Mail-A-Voice-diskopptakeren; 3M ble senere interessert i å produsere den samme teknologien på tape og etablerte et utviklingslaboratorium. Fysiker Wetzel, som jobbet for sistnevnte selskap, forutså utviklingen av et potensielt marked i utlandet og støttet produksjonen av bånd av god kvalitet internasjonalt. [ 14 ]
I mellomtiden utviklet de amerikanske etterretningstjenestene de første magnetbåndene i samarbeid med privat industri. De ble eksportert til Tyskland på slutten av andre verdenskrig, etter intervensjonen fra den øverste sjefen for de allierte troppene på vestfronten av USA , Eisenhower , som ga ordre om å produsere bånd i Amerika og å ødelegge tyske spillere og bånd. på grunn av et pinlig offentlig opptog, forårsaket av en feil gjort av medlemmer av Signal Corps.
Da de ønsket å dra nytte av oppdagelsen av den tyske båndopptakeren, bestemte de seg for å kringkaste en innspilt Eisenhower-tale over radioen; sendingen skapte forvirring for lytterne, ettersom Adolf Hitlers voiceover var merkbar i bakgrunnen , og ordene hans var mer merkbare i stillhetene i talen. Ingeniører fra United States Corps of Signals hadde feilaktig tatt opp soldatens melding på et bånd som var forhåndsinnspilt av det tyske propagandadepartementet, på grunn av det lille antallet kassetter som ble funnet og mangelen på kunnskap om riktig bruk av det beslaglagte utstyret. [ 15 ]
En annen amerikaner som tjente på utstyrsbeslaget på slutten av andre verdenskrig var signalkorpstekniker Jack Mullin , som berget to AEG-båndopptakere og 50 Farben-spoler med opptak fra Frankfurt [ 16 ] Bing Crosbys radiotekniske direktør ble han så interessert i utstyret og introduserte Mullin for Crosby at han var imponert over lydkvaliteten og brukte båndopptakeren på radioen til å kringkaste de innspilte programmene hans og ikke live; Stasjonen brukte to opptakere som spilte samtidig, den ene med originalopptaket som ble spilt av på lufta og den andre som ble brukt som en sikkerhetskopi for å erstatte den i sendingen, i tilfelle båndet gikk i stykker (forut for Master Tape). i kringkasting og praksis med å lage en kopi).
Bing Crosby investerte 50 000 dollar i elektronikkfirmaet Ampex [ 17 ] for å produsere båndspillere basert på Mullins forbedringer av den tyske båndopptakeren; Selskapene Rangerton og Magnerecord konkurrerte også om å lage lydspillere (magnetiske opptak) for forbrukermarkedet på midten av 1950-tallet. Mullin fant ut at 3M-bånd var veldig gode for å spille på maskinene som Ampex produserte fra forbedringene hans. Crosby var innflytelsesrik for å få ABC ( American Broadcasting Company ) til å kjøpe opptil 12 båndopptakere og slå direktesending; Jack Mullin og Ampex videreutviklet driften av en monokrom videobåndopptaker i 1950 og Charles Paulson Ginsburg ble med i 1952 som en teamleder som utviklet forbedringer til fargevideokassettopptakeren, oppfunnet i 1954, begge lagene ble opprettet for å spille inn Crosby på TV-en hans (eller TV-programmer.
Ginsburg og Ampex-teamet fortsatte å jobbe med forbedringer av utstyret, reduserte opptakshastigheten til VTR (Video Tape Recorder) eller US patent nummer 2 956 114. [ 18 ] De reduserte de høye hastighetene som reiste til 240 tommer per sekund, uten å tape høyfrekvensresponsen som er nødvendig for å ta opp TV-sendinger, med disse forbedringene ble de enige med 3M-produksjonsselskapet som klarte å tilpasse båndene deres til å tåle stresset fra utstyrsmekanismen, og den definitive testen av operasjonen på videospilleren med båndet ble gjort på et fly, noen timer før den formelle presentasjonen i Chicago.
Den 15. april 1956, på det 31. årlige stevnet til NAB (National Association of Radio and Television Broadcasters) i Chicago. Ampex introduserte videoopptakeren under handelsnavnet Mark IV (tidligere kjent som Ampex VRX-1000), den brukte et 2" bredt 3M-bånd og kjørte med 15 tommer per sekund (ips) med amplitudemodulert (AM) lyd var en av de første kommersialiserte modeller som brukte Quadruplex-opptaksmetoden. [ 19 ]
CBS var det første TV-nettverket som brukte VTR-teknologi, og begynte å forhåndsinnspille sine sendinger i 1956; Fordelene med å bruke videomagnetbåndteknologi erstattet direktesendinger, i tillegg til å være et økonomisk medium for produksjonsselskaper, var ulempene ved å bruke bånd sakte redigering ved introduksjon av reklamefilmer mellom programmer på grunn av endringen til digital modus, forskjellig fra den enkle redigeringsmodusen de pleide å bruke når de brukte filmlager.
De første utgavene på magnetbånd ble kjent i media som Kamikaze-redigering, en prosess som krevde å lokalisere det riktige punktet i videoen, ved gjennomgang av båndet ble en væske (Ampex kalt det Edivue) basert på karbonisk jern plassert for å markere linjer og pulser av utgaven, disse kunne være synlige med en magnetisk skanner, gjennom denne prosessen lokaliserte ingeniøren/redaktøren de vertikale intervallene i båndet for å kutte og senere slå sammen, et halvt sekund med lyd gikk tapt som måtte spilles inn på nytt i baksiden av videobåndet koblet sammen ved hjelp av en annen maskin.
For å fremskynde redigeringsprosessen utviklet NBC i Burbank en metode for å redigere tape ved å bruke kineskopisk film som markeringsjobb og deretter matche mastertapen til den merkede filmen for redigering. Et av de første TV-programmene som tok i bruk denne teknikken var Fred Astaire Special, redigert i 1958. Teknikken ble en umiddelbar suksess og TV-programmer ble redigert i hopetall det første året. Dette var det første navngitte forsøket (uavhengig redigering) offline redigering. [ 20 ]
Ampex i 1961 dedikerte seg til å forbedre sin VTR-videoopptaker, konkurrerte og slo seg sammen med RCA (Radio Corporation of America) for å lage svart/hvitt og fargekompatibelt utstyr, Ampex laget den første mobile VTR-enheten. [ 21 ] For å introdusere reklamer på TV (TV) uten behov for forutgående redigering, presenterte de "robotkassetten eller bokhyllen" for stasjonene med en modell TCR-100 fra RCA og ACR-25 fra Ampex i 1970 [ 22 ] første lag kunne holde 12 og andre lag 24 kassetter som ble tatt opp og spilt på en kontrollert og tilfeldig måte, for TV-reklame.
På møtet til Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) i Los Angeles i 1950, for å forene produksjons- og produksjonsstandarder, ble konseptet med Helical Scan-systemopptak foreslått for å ta opp på bånd på en tomme og andre designvarianter av mekanismene til VTR-utstyret, Eduard Shüller, [ 23 ] som jobbet i Hamburg for Telefunken-selskapet, registrerte i et patent utviklingen av en magnetisk opptaker med to spiralformede opptakshoder i 1953; I Japan, dedikerte Tyskland og USA seg til å lande konseptet for senere å presentere det i foreningen. [ 20 ]
Fra 1948 jobbet Les Paul, [ 24 ] en venn av Crosby og en vanlig gjest på showene hans, med plateoverlegg. Han tilpasset den første Ampex 200-opptakeren ved å legge til avspillingshoder for å møte behovet for å forene separate solo- og instrumentopptak på magnetbånd og skape den første Multitrack Recorder , [ 25 ] Ampex, 3M, Scully Recording og andre produsenter tilpasset behovene til musikere og innspillingsingeniører for å lage maskiner fra 1 til 4 spor (spor) til han nådde 24-sporsversjonen som ble utgitt på begynnelsen av 90-tallet [ 26 ] fruktene av den analoge innspillingstiden gjennom disse båndmaskinene han brakte hits for The Beatles [ 27 ] med Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band, [ 28 ] blant andre artister. [ 29 ] Bredden på båndet som ble brukt av hver mikser var avhengig av produsenten og antall spor på utstyret fra ¼" til 2". Senere oppsto behovet for å modifisere lydeffektene som romklang, refreng og ekko eller legge til flere spor ved redigeringstidspunktet, behovet for å bruke maskiner med tidskode i henhold til produksjons- og produksjonsstandarder. [ 30 ]
Bruken av spor ble også brukt på videobånd, med den spiralformede opptaksmetoden sporene på båndet hadde en spesiell plassering for lydsporene. Et eksempel på bruk av lydspor er tydelig sett i opptaksskjemaet til Betacam-formatet .
Magnetisk opptak innebærer opptak på magnetbånd (bånd med magnetiserbart materiale) magnetiske impulser i form av analoge eller digitale signaler som skal kodes , informasjonen kan aksesseres gjentatte ganger, et kjennetegn ved dette mediet er at kodehodet må være i direkte kontakt med den magnetiske overflaten og føre til at en konstant bevegelse leses gjennom mekanisk bevegelse, det vil si manuelt eller gjennom en motor.
Opptaksmetoder er en måte å klassifisere teknologi på, og hver endring har gjenbrukt magnetbånd for å dra nytte av lagringsmediet:
Lineært opptak. Med opptak av analoge og digitale signaler som er tatt opp på magnetbåndet som lyd eller kodede data , kan sporet av signalet observeres i de første båndene i form av en horisontal linje, i henhold til behovene til ingeniører innen lyd-video eller data, var det varianter som innspilling i spor som inkluderer flere horisontale spor tatt opp med forskjellige hoder som kunne spilles av samtidig, eller den lineære serpentinen som hodet spilte inn motsatt i det øyeblikket de nådde slutten av båndet retning sporing av en andre parallell linje som ga opphav til behovet for større lagringskapasitet. [ 31 ] På denne måten ble 185 TB oppnådd i en modell presentert i 2014 [ 32 ] ).
Kryssopptak. For å dra nytte av den opptakbare overflaten til magnetbåndet, ble en roterende trommel med fire opptakshoder designet for å lagre video, som krever en større mengde informasjon lagret over hele båndets bredde, mens båndet var i konstant bevegelse, hvert spor er litt tilbøyelig, brukte svært få lag denne innspillingsmetoden da Ampex sine Mark I og Mark II opptakere kalte denne innspillingsteknologien "Quadruplex". [ 33 ]
Helisk opptak. For å perfeksjonere den tverrgående opptaksmodusen ble fire hoder redusert til to som roterer i forskjellige vinkler mot retningen båndet transporteres i, for å oppnå en kontinuerlig opptakssekvens og en større båndoverflate brukt, spor av båndet tatt opp diagonalt langs det. [ 34 ]
Andre bruksområder for magnetbåndet er avledningen til magnetstripe som brukes til sertifisering av dokumenter, betalinger gjennom bankkort, validering av billetter og identifikasjonskort, de bruker ADC (analog til digital omformer). Digitale signaler representerer biter av informasjon fra null til én transformerer leseren disse signalene til informasjonsdata. Formatene som brukes er analoge og/eller strekkodesymboler for å transformere dem til ASCII- tegn . [ 35 ]
Med den lineære, tverrgående (transversale bølgen) opptaksmetoden , spiralskanning (helisk skanning) og følgende opptaksmetode som erstatter opptakshodet med leseren og opptakeren med laserteknologi ved bruk av vinkelrett eller spinn fotonisk opptaksmetode (Photonics of Spin). For produksjon og standardisering brukes forskjellige magnetbåndtransportformater for å inkorporere dem i utstyret som en komponent for å tilfredsstille behovene til lyd, audiovisuelt og dataopptak, som strekker seg avhengig av suksessen fra det profesjonelle markedet til forbrukermarkedet.
De første datamaskinene ble brukt til å bryte tysk kode under andre verdenskrig ( Mark I - 1943); beregne prosjektilbaner ( Eniac - 1946), forbedre problemer funnet i Eniac-datamaskinen ( Edvac - 1949), og forutsi presidentvalget ( Univac I - 1952). Skaperne av disse senere datamaskinene var J. Presper Eckert og John William Mauchly , Herman H. Goldstine, John von Neumann . [ 36 ]
I 1949 var Edvac den første datamaskinen som brukte magnetbånd som datalagringsmedium, det var en av de første datamaskinene som behandlet med et binært system i stedet for desimal og en magnetbåndleser.
Univac i 1955 var en av de første datamaskinene som løste behovet for å konvertere store mengder informasjon som tidligere var lagret på kort, det meste av utstyret som ble brukt på den tiden hadde kun et grensesnitt for lesing av hullkort, det brukte et eksternt hjelpeutstyr (ut - line) for å konvertere datalagringsmediet fra hullkort til magnetbånd og fra magnetbånd til hullkort. Den leste, gjennomgikk og konverterte opptil 120 kort per minutt og ble tatt opp på magnetbåndet kjent kommersielt som Uniservo for Univac-modellen 1103A. [ 37 ]
Univac ble rettet mot å løse behov for myndigheter, handel, vitenskap og industri. Bransjen hvor det ble mest brukt var i forsikrings- og industribransjen med mer enn 1000 ansatte hvis informasjon ble lagret på magnetbånd, som skrev den inn på 2 forskjellige måter gjennom kortkonverteren eller med en elektrisk skrivemaskin kalt Unityper som konverterte tegnene (bokstaver) til binært system, kan utstyret behandle 12 000 tegn per sekund for å lage skatteerklæringen, markedsanalysetrender, kostnadsregistrering, fordringer eller fordringer, produksjonskontroll, provisjonserklæring, verdivurderinger, rapporteringsstatistikk, skattebetalinger, trygd talltrekk, fagforeningskontingent, akkordanalyse, varelager, timepriser, overtidssatser, lønn og provisjoner. Detaljerte trykte lister over 1500 ansatte ble innhentet på 4 timer. [ 38 ]
I 1987 kom Digital Audio Tape (DAT) inn på markedet , som var et format rettet mot den profesjonelle sektoren som på den tiden krevde et digitalt opptakssystem for å lage mastere for CD-er, siden på tidspunktet for oppfinnelsen av CD-en alle 2-spors mastere ble laget på åpen 1/4-tommers tape.
Fra 1933 var bruken av skinner, spoler eller spoler de mest brukte for å transportere det magnetiske mediet, essensielle enheter for drift av lyd- og videoopptaksutstyr.
Utseendet til et annet opptaks- og gjengivelsesformat ble brukt i radio, fjernsyn og til telefoni, de første kassettene dukket opp i 1959 med formatet kalt Fidelipac eller Lear Cartridge for opptak av 8 lydspor, i 1969 ble de første kassettene brukt på RCA (Radio) Corporation of America) for å introdusere reklamefilmer på TV med det nye videoopptaksutstyret lansert som en "patron eller robotbokhylle".
Med behovet for å lagre data i de første HP (Hewlett Packard) personlige kalkulatorene, ble DC300-kalkulatoren med tapekassett introdusert i 1972 for å laste ned programmer i det elektroniske sentralsystemet til AT&T, ryggraden i verdens telefonsystem på syttitallet. [ 39 ]
I 1963 introduserte Philips det kompakte kassettformatet , først spilt på små bærbare maskiner som Norelco Carry-Corder 150-opptaker. Kassettbåndformatet var 1/8-tommers, inneholdt 4-spor og kjørte på 1- 7/8 ips (tommer per sekund), lagret 30 eller 45 minutter med stereomusikk per side. Philips-kassetten hadde 1/4 av størrelsen på Fidelipac- eller Lear-kassettene, [ 40 ] dette medium transportformatet var veldig populært siden formatlisensen ble utgitt og var gratis, den kunne brukes av enhver produsent uten juridiske krav.
Sony benyttet seg av dette alternativet til å transportere opptaksmediet, i 1969 introduserte de prototypen og lanserte det første U-matic kassett-video-videoformatet for det profesjonelle markedet i 1971 [ 41 ] i 1975 ble Betamax-formatet introdusert [ 42 ] for avspilling på hjemmevideoenheter kjent som videospillere (Video Cassette Recorders).
Ampex og Avco forsøkte å videreutvikle nye hjemmemarkeder for ½-tommers videospillere med magnetbåndformat. I 1976 introduserte JVC formatet VHS (Video Home System) som konkurrerte om forbrukermarkedet for å påtvinge formatet. [ 43 ]