Helikassett: erinevus redaktsioonide vahel
Resümee puudub |
Lisatud peatükk Kasseti lindi materjalid, osaliselt parandatud sõnastust sektsioonis Ajalugu |
||
| 22. rida: | 22. rida: | ||
Helisalvestuse jaoks mõeldud magnetlindi kassettide ajalugu ulatub teise maailmasõja järgsesse aega, kui lindipoole püüti paigutada mitmesugusel viisil lindi kasutamise mugavamaks tegemiseks ümbrise või kasseti sisse. Laialdasemalt tuntuks said kassetid aga alles 1950. aastatel diktofonides, eriti aastakümne lõpus ''RCA cartridge'' turuletulekuga. |
Helisalvestuse jaoks mõeldud magnetlindi kassettide ajalugu ulatub teise maailmasõja järgsesse aega, kui lindipoole püüti paigutada mitmesugusel viisil lindi kasutamise mugavamaks tegemiseks ümbrise või kasseti sisse. Laialdasemalt tuntuks said kassetid aga alles 1950. aastatel diktofonides, eriti aastakümne lõpus ''RCA cartridge'' turuletulekuga. |
||
1960. alguses tuli [[Philips]] turule kompaktkasseti ja kassetimängijaga. Erinevalt oma eelkäijatest, mida oli keeruline kasutada, oli kompaktkassett mõeldud tavakasutajatele, kes on nõus odavuse ja kasutamismugavuse nimel leppima halvema helikvaliteediga. Algselt oli see peamiselt kasutusel diktofonides ja kodustes tingimustes heli salvestamiseks, kuid 1970. aastate keskpaigaks olid tehnoloogilised uuendused piisavad, et tagada kõrgema kvaliteediga heli salvestamine ja esitamine. Nii saavutas kompaktkassett edu seniste konkurentide 8-rajalise lindi ja vinüülplaatide ees ning see muutus laialt kasutatavaks nii autodes, kodudes kui stuudiotes.<ref>{{Netiviide|URL=https://ethw.org/Cassette_Tapes|Pealkiri=Cassette Tapes|Kasutatud=23.01.2019}}</ref> |
|||
Algselt oli Hollandi firma [[Philips]] 1963. aastaks loodud kompaktkassett (''[[Compact Cassette]]'', CC) üks variant peamiselt [[diktofon]]ides kasutamiseks mõeldud magnetlindi kassettidest (suuruselt keskmine). Kompaktkassetil ei tundunud esialgu olevat mingeid märgatavaid eeliseid teiste samalaadsete lahenduste ees. Siiski oli CC oluliselt väiksem (pikem külg on umbes 10 cm, lindi laius on 3,81 mm, lindi soovitatud liikumiskiirus 4,76 cm/s) kui varasemad sedalaadi lahendused (näiteks 1958. aastal turule tulnud ''RCA cartridge'', mille vastavad näitajad olid 20 cm, 6,35 mm ja 9,53 cm/s). |
|||
Philipsi helikassettide masstootmine algas [[1964]]. aastal. Nende kassettide kasutamisel ulatus salvestatav sagedusala esimeste turule ilmunud [[Kassettmagnetofon|kassettmagnetofonide]] puhul vaid 7 000 hertsini ja sahina tase oli -50 dB suurusjärgus. See oli küllaldane diktofonide jaoks. Kuid erinevalt paljudest teistest ''cartridge''-tüüpi kassettidest oli kompaktkasseti puhul eeliseks tema kasutamise lihtsus, mis tulenes lindiveo teostuse sisulisest analoogiast tavaliste lahtiste poolidega magnetofonidega (ja samuti ''RCA cartridge'''iga). |
Philipsi helikassettide masstootmine algas [[1964]]. aastal. Nende kassettide kasutamisel ulatus salvestatav sagedusala esimeste turule ilmunud [[Kassettmagnetofon|kassettmagnetofonide]] puhul vaid 7 000 hertsini ja sahina tase oli -50 dB suurusjärgus. See oli küllaldane diktofonide jaoks. Kuid erinevalt paljudest teistest ''cartridge''-tüüpi kassettidest oli kompaktkasseti puhul eeliseks tema kasutamise lihtsus, mis tulenes lindiveo teostuse sisulisest analoogiast tavaliste lahtiste poolidega magnetofonidega (ja samuti ''RCA cartridge'''iga). |
||
| 38. rida: | 38. rida: | ||
[[CD (andmekandja)|CD]]-de ja muu digitaalse helisalvestustehnika võidukäik tõrjus kassetid 21. sajandi esimesel kümnendil praktiliselt välja, seda vaatamata digitaalse salvestuse kasutuslevõtmisele kassettides (''DCC''<ref>{{Netiviide|Autor=|URL=https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Compact_Cassette|Pealkiri=Digital Compact Cassette|Väljaanne=|Aeg=|Kasutatud=}}</ref>'', DAT''<ref>{{Netiviide|Autor=|URL=https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Audio_Tape|Pealkiri=Digital Audio Tape|Väljaanne=|Aeg=|Kasutatud=}}</ref>'')''. |
[[CD (andmekandja)|CD]]-de ja muu digitaalse helisalvestustehnika võidukäik tõrjus kassetid 21. sajandi esimesel kümnendil praktiliselt välja, seda vaatamata digitaalse salvestuse kasutuslevõtmisele kassettides (''DCC''<ref>{{Netiviide|Autor=|URL=https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Compact_Cassette|Pealkiri=Digital Compact Cassette|Väljaanne=|Aeg=|Kasutatud=}}</ref>'', DAT''<ref>{{Netiviide|Autor=|URL=https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Audio_Tape|Pealkiri=Digital Audio Tape|Väljaanne=|Aeg=|Kasutatud=}}</ref>'')''. |
||
== Kasseti lindi materjalid == |
|||
| ⚫ | |||
Magnetlindid koosnevad õhukesest magnetiseeritavast töökihist, mis on kantud õhukesele aluslindile. Varasemates magnetsalvestust kasutavates lahendustes on kasutatud saksa firma [[BASF]] linte ning ka algsetes kompaktkassettides on palju just nende välja töötatud linte. Esimestes turule tulnud kassettides oli kasutusel tüüp BASF PES-18, mille alusmaterjal on polüestrist ja magnetiseeritav töökiht γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> nõelakujuliste osakeste pulbrist. Kuigi on pakutud ka teistsuguseid materjali aluslindi valmistamiseks nagu [[Polüvinüülkloriid|PVC]] ja atsetaatalused, on läbi aja levinuim polüester. <ref>{{Netiviide|Autor=F. K. Engel|URL=http://www.aes.org/aeshc/docs/basftape/basftapes.html|Pealkiri=Agfa, BASF, and IG Farben Audio Open Reel Tapes|Kasutatud=23.01.2019}}</ref> |
|||
Rohkem on varieeruvust magnetiseeritava materjali osas. Raudoksiidiga lindiga kassette nimetatakse Tüüp I kassettideks, millel on üldjuhul probleemid taustamüra ja heli kvaliteediga eriti kürgema sagedusega helide puhul. 1970. aastate alguses arendati ettevõtete DuPont ja BASF koostöös CrO<sub>2</sub> töökihiga magnetlint, mida nimetatakse Tüüp II kassetiks. Kroomdioksiidist kattega lindiga kassette kasutasid esimesed kõrgema kvaliteediga salvestusseadmed, mis andsid tõuke kompaktkassettide levimiseks massidesse. <ref>{{Netiviide|Autor=|URL=http://vintagecassettes.com/_history/history.htm|Pealkiri=History of Compact Cassette|Kasutatud=24.01.2019}}</ref> Nendee heli on aga nimetatud liiga "õhuliseks" ja "heledaks" ning madalama sagedusega helid olid kehva kvaliteediga. Selle probleemi lahendamiseks toodi turule Tüüp III kassetid, kus kroomoksiidile lisati raudoksiidi kiht. Sellega saavutati küll kohati kuulajatele meelepärasem heli, kuid tehnilised probleemid kaalusid eelised üles ja nii ei saavutanud Tüüp III kuigi suurt edu. 1970. aastate lõpus tuli turule Tüüp IV kassett, kus kasutati magnetiseeritava kihina metalliosakesi. Need kassetid tagasid seni parima helikvaliteedi igal sagedusel.<ref>{{Netiviide|URL=https://tapetardis.wordpress.com/2012/04/24/the-type-iv-metal-audio-cassette/|Pealkiri=The Type IV Metal Audio Cassette|Kasutatud=30.01.2019}}</ref> |
|||
=== Aluslindi materjalid === |
|||
Magnetlindile salvestatud heli kvaliteet sõltub suures osas sellest, kui heade mehhaaniliste omadustega on kasutatav lint: see peab olema võimalikult sile ning ei tohiks venida ja koolduda temperatuuri või õhuniiskuse toimel, kuid samas peab see olema painduv ning kergesti poolidele keritav. Selle saavutamiseks kasutatakse aluslindi materjalina plastikuid. |
|||
Levinuim ja pikimat aega kasutusel olnud materjal on polüester, millel on väga head füüsikalised omadused toatemperatuurile lähedastel temperatuuridel ning millest saab valmistada sobivaid linte plastifikaatoreid lisamata. Lindi valmistamiseks venitatakse algmaterjali eri suundades, mille käigus polümeeri molekulid orienteeruvad ühtlaselt ning sel viisil töödeldud materjal on stabiilne kuni ligi 150°C juures. Selleks, et valmis polüestrist linti venitada 5% võrra, on vaja rakendada kuni 30% suuremat jõudu kui näiteks sama paksusega atsetaatlindi puhul ning ka rebenemisele on polüester kuni kaks korda vastupidavam. |
|||
Palju on kasutusel olnud ka tselluloosi di- ja triatsetaadist aluslinte. Nendest saab valmistada linte, millele on võimalik kanda väga ühtlane magnetmaterjali kiht, kuid diatsetaat on väga tundlik õhuniiskusele. Triatsetaat on niiskusele mõnevõrra vastupidavam ja on ka parema tugevuse ja painduvusega. |
|||
Euroopas on laialt kasutusel olnud ka polüvinüülkloriidist aluslindid. Sellel on magnetlindi rakendustes sarnase omadused tselluloosi triatsetaadiga. <ref name=":0">{{Raamatuviide|autor=C. D. Mee|pealkiri=The Physics of Magnetic Recording|aasta=1986|kirjastus=North-Holland Physics Publishing}}</ref> |
|||
=== Magnetkihi materjalid === |
|||
Magnetlindile salvestamiseks peab magnetkiht olema [[Ferromagnetism|ferromagneetik]] ehk selles peab olema võimalik tekitada püsivat magneetumust, mis ei muutu info lugemisel. Magnetiline materjal kantakse aluslindile õhukese pulbrikihina, et tagada võimalikult suur infotihedus. |
|||
===== Raudoksiid ===== |
|||
Magnetlintidel kasutatakse raudoksiidi pulbritest gamma raud(III)oksiidi. Nõelja kujuga osakestega γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> saadakse antiferromagneetiliseks α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> redutseerimisel 400°C juures magnetiidiks Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> ning selle kuumutamisel oksüdeerivas keskkonnas 250°C juurde. Kasutades lähteainena rauasoolasid, on võimalik valmistada ka sfäärilise kujuga osakestega γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> pulbrit. Selle puhul mõjutab pulbri magneetilisi omadusi kristalliline [[anisotroopia]], samas kui nõelja kujuga osakeste puhul on domineeriv osakeste kujust tulenev anisotroopia. Magnetlintide jaoks on sobivamad aga nõelja kujuga osakesed. Nõelja kujuga osakesed tagavad piisava orientatsiooni korral ka võimalikult väikese taustamüra. Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> sobiks magnetilise omaduste poolest samuti infosalvestamise rakenustesse, kuid pole leidnud kasutust, kuna on toatemperatuuril ebastabiilne ja ja väiksemad osakesed kipuvad oksüdeeruma. Samuti on seda raske enne kasutamist täielikult kustutada elnevast infost. |
|||
γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> on temperatuuri suhtes küllalt hästi vastupidav, kuna selle [[Curie punkt|Curie temperatuur]] on 675°C. Samuti on sellel võrreldes teiste materjalidega küllalt ühtlane struktuur, kuna sünteesi tingimusi kontrollides on võimalik saada ühtlase kuju ja suurusega osakesi, mis võimaldab paremat info salvestamise kvaliteeti. Samuti on γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> puhul madal jääkmagneetumuse ja [[koertsitiivsus]]<nowiki/>e suhe, mis tähendab, et iseeneslikud demagneetumisprotsessid on kaduvväikese tähtssusega. γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> kattega lintide jääkmagneetumus on 120 gaussi juures ning koertsitiivsus 250 Oe. Koertsitiivsust on väimalik tõsta redutseerumise-oksüdeerumise tsüklite arvu tõstmisega materjali sünteesimise käigus kuni 400 Oe juurde. <ref name=":0" /> |
|||
==== Koobaltiga dopeeritud raudoksiid ==== |
|||
Raudoksiidile koobaltiioonide lisamisega on võimalik saada materjal, mille väikestel osakestel on piisavalt suur hüstereesisilmus, et neid saab kasutada magnetlintide valmistamisel. Koobaltiga dopeeritud raudoksiidi valmistatakse sarnasel meetodil, nagu sfäärilise kujuga γ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, kuid protsessi käigus lisatakse koobaltsulfaati. Saadavad osakesed võivad olla sõltuvalt sünteesi läbiviimise tingimustest erineva suurusega, kuid vahemikus 600-1000Å on võimalik saada väga ühtlase suurusega osakesi. Minimaalne osakeste suurus, millel on veel ferromagneetilised osakesed, on 150Å suurusjärgus, sellest väiksematel osakestel on superparamagneetilised omadused. |
|||
Koobaltit listakse kuni 10% metalliioonide koguarvust. Suurem koobaltisisaldus, nagu on näiteks puhtal koobalt[[Ferriit (elektrotehnika)|ferriidil]], viiks liiga suure koertsitiivsuseni (kuni 1000 Oe), mis muudaks info kirjutamise ja kustutamise selliselt lindilt raskeks. Kogu materjali koertsitiivsus sõltub koobalti kontsentratsioonist pea-aegu lineaarselt ning juba väike kogus koobaltit on piisav, et materjal oleks kassetilintides kasutatav. Siiski ei ole dopeerimine väga palju kasutatav, kuna tõstab lindi temperatuuritundlikkust.<ref name=":0" /> |
|||
==== Metalli pulbrid ==== |
|||
Raud, koobalt ja nende sulamid nii üksteise, nikli kui ka muute elementidega võimaldavad kuni neli korda suuremat jääkmagneetumust kui oksiidide pulbrid. Sageli on sulamitel paremad magneetilised omadused kassetilintides kasutamiseks, kui puhastel metallidel: näiteks raua ja koobalti puhul saavutatakse maksimaalne koertsitiivsus (kuni ligi 500 Oe) sulamis, mille Co sisaldus on 50-70%. Magnetlintides kasutatavaid metallide pulbreid saadakse näiteks elektronsadestuse, oksiidide või hüdriidide redutseerimise teel.<ref name=":0" /> |
|||
| ⚫ | |||
== Viited == |
== Viited == |
||
Redaktsioon: 1. veebruar 2019, kell 17:18
Helikassett ehk kompaktkassett (inglise keeles Compact Cassette[1], lühend CC; ka MusiCassette, MC) on magnetilise helisalvestamise ja taasesitamise juures kasutatav lame karbikujuline seadis, mille sees on lindipoolid või lindisüdamikud, millele on keritud magnetlint.
Compact Cassette oli algselt firma Philips tootenimetus, mis sai aga standardiseeritud magnetlindi kassettide üldnimeks (analoogiliselt magnetofonile). Kompaktkassetid leidsid väga laialdast kasutamist alates nende turule ilmumisest 1964. aastal kuni sajandi lõpuni.
Erinevalt varasematest analoogilistest kassetilaadsetest lahendustest (RCA tape cartridge, 1958 jt) on kompaktkassetid tunduvalt väiksemad (pikem külg on umbes 10 cm) ja nendes kasutatakse tavalisest 6,35 mm laiusest magnetlindist kitsamat 3,81 mm (0,15 tolli) laiust ja õhemat magnetlinti paksustega 18, 12 ja 9 μm. Ühel salvestusrajal annavad need salvestuse ajaks vastavalt 30, 45 ja 60 minutit. Kahel salvestusrajal kokku on salvestusajad kaks korda pikemad ja vastavalt räägitakse CC-60, CC-90 ja CC-120 kassettidest. Harvemini esinevad on variandid CC-46 ja muude salvestusaegade kassetid (isegi CC-150 ja CC-180, viimane vaid 6 μm paksuse lindiga).
Kassettide tagaserval on sälgud, mille abil saab kaitsta salvestust eksliku ülekirjutamise või kustutamise eest. Hilisematel kassettide versioonidel on neid rohkem ja nende abil toimuvad magnetofonis kassetis olevale lindi tüübile vastavalt automaatsed ümberlülitamised (eelmagneetimisvoolu suurus, sageduskarakteristiku korrektsiooni ajakonstant, müranõrgestuse kasutamine jm).
Kompaktkasseti puhul kasutatakse monofoonilise ja stereofoonilise salvestuse korral salvestusradade paiknemist samal lindi osal (poolel), mis teeb stereofoonilised ja monofoonilised salvestused vastastikku kuulatavateks ehk siis taasesitamise mõttes ühilduvateks (salvestusradade süsteem 1-2/4-3).
Kompaktkassettide väikese mõõdu tõttu kasutatakse nendes ka väiksemat põhilist lindikiirust (4.76 cm/s), mis algselt ei võimaldanud nende puhul kuigi hea tehnilise kvaliteediga helisalvestust (esimestel kompaktkassettmagnetofonide mudelitel oli sagedusala ülemiseks piiriks sageduskarakteristiku -3 dB suuruse languse järgi 7000 Hz ja signaal-müra suhe 50 dB kandis).
1970. aastatest on kompaktkassettides kasutatavate magnetlintide töökihi kvaliteedi parandamine ja kassettmagnetofonide magnetpeade omaduste parandamine (tööpilu paksuse viimine alla 2 μm jm) võimaldanud nendes salvestada ka kõrgekvaliteetset heli. Seda ei võimaldanud aga veelgi väiksemad kassetid (näiteks mikrokassett[2]). Seetõttu saavutasid kompaktkassetid turul valitseva positsiooni kõikide teiste kassetitüüpide ees (näiteks ka kõrgele helikvaliteedile orienteeritud L-cassette'i ees). Paarikümne aastaga said kompaktkassetid kõige populaarsemateks muusikakandjateks, ületades salvestatud kujul (nn MusiCassette) sellel alal 1980. aastate teises pooles ka heliplaate.
Kompaktkassettide teiseks laialdase kasutamise valdkonnaks said personaalarvutid, kus enne painduvate magnetketaste ehk diskettide (floppy disk) kasutuselevõtmist olid nad väga laialdaselt kasutusel põhiliste andmekandjatena.
Eesti Raadios võeti kompaktkassetti kasutavad reportermagnetofonid kasutusele 1978. aastal, stereofoonilised reportermagnetofonid 1987. aastal.
Ajalugu
Helisalvestuse jaoks mõeldud magnetlindi kassettide ajalugu ulatub teise maailmasõja järgsesse aega, kui lindipoole püüti paigutada mitmesugusel viisil lindi kasutamise mugavamaks tegemiseks ümbrise või kasseti sisse. Laialdasemalt tuntuks said kassetid aga alles 1950. aastatel diktofonides, eriti aastakümne lõpus RCA cartridge turuletulekuga.
1960. alguses tuli Philips turule kompaktkasseti ja kassetimängijaga. Erinevalt oma eelkäijatest, mida oli keeruline kasutada, oli kompaktkassett mõeldud tavakasutajatele, kes on nõus odavuse ja kasutamismugavuse nimel leppima halvema helikvaliteediga. Algselt oli see peamiselt kasutusel diktofonides ja kodustes tingimustes heli salvestamiseks, kuid 1970. aastate keskpaigaks olid tehnoloogilised uuendused piisavad, et tagada kõrgema kvaliteediga heli salvestamine ja esitamine. Nii saavutas kompaktkassett edu seniste konkurentide 8-rajalise lindi ja vinüülplaatide ees ning see muutus laialt kasutatavaks nii autodes, kodudes kui stuudiotes.[3]
Philipsi helikassettide masstootmine algas 1964. aastal. Nende kassettide kasutamisel ulatus salvestatav sagedusala esimeste turule ilmunud kassettmagnetofonide puhul vaid 7 000 hertsini ja sahina tase oli -50 dB suurusjärgus. See oli küllaldane diktofonide jaoks. Kuid erinevalt paljudest teistest cartridge-tüüpi kassettidest oli kompaktkasseti puhul eeliseks tema kasutamise lihtsus, mis tulenes lindiveo teostuse sisulisest analoogiast tavaliste lahtiste poolidega magnetofonidega (ja samuti RCA cartridge'iga).
Magnetlindi magnetilises töökihis kasutatavate magnetmaterjalide arendamise tulemusena, aga samuti magnetpeade täiustamise tulemusena (tööpilu paksuse vähendamine 1,5 μm-ni, millega saavutati ülemine sageduspiir 15 000 Hz) sai neid aastakümne lõpus hakata kasutama ka kõrgekvaliteetseks muusika salvestamiseks. Probleemiks jäi siiski suhteliselt kõrge sahinatüüpi müra tase. Selle nõrgendamiseks vastuvõetava -70 dB tasemeni võeti kasutusele mitmesugused lindisahina summutamise vahendid (mürasummutussüsteemid või -filtrid, nagu näiteks salvestamise juures nõrgemaid kõrgemate sagedustega heli komponente tugevamini salvestav Dolby Noise Reduction (DNR) süsteem ja ainult taasesitamisel toimiv helisignaaliga juhitava madalpääsfiltri kasutamisel põhinev Dynamic Noise Filtering).
Tänu nendele arendustele kujunesid helikassetid paarikümne aastaga kõige populaarsemateks muusikakandjateks, ületades sellel alal 1980. aastate teises pooles ka heliplaate. Oma osa selles oli kindlasti portatiivsete kasettmagnetofonide laialdane kasutussetulek (Sony "Walkman" jt.). Umbes sellest ajast pärineb ka kompaktkasseti helikasseti sünonüümiks saamine (võrdluses VHS ja teiste videokassettidega ja digitaalsete andmete salvestamiseks mõeldud andmekassettidega).
Kuigi need kassetid olid algselt heli salvestamiseks mõeldud, hakati neid nende hea kättesaadavuse tõttu kasutama ka andmekandjana varajastes mikroarvutites. Selle juures kasutati binaarse signaali salvestamiseks helisagedusalasse jäävaid kandevsignaale, mida moduleeriti salvestatavate binaarsete signaalidega.
Mõnedes maades saavutas sarnase edu ka lineaarmõõtudes CC-st praktiliselt veel kaks korda väiksemad firma Olympus mikrokassetid (MicroCassette, MC). Kuna nendes kasutati reeglina veelgi väiksemat lindikiirust (2,38 cm/s), siis ei saavutatud nende puhul piisavat helisalvestuse kvaliteeti.
Kasutamist on leidnud veelgi väiksemate mõõtmetega kassetid, kuid seda peamiselt vaid diktofonides (Pico-Cassette[4]), kuid mitte ainult (Nano-Cassette[5]).
CD-de ja muu digitaalse helisalvestustehnika võidukäik tõrjus kassetid 21. sajandi esimesel kümnendil praktiliselt välja, seda vaatamata digitaalse salvestuse kasutuslevõtmisele kassettides (DCC[6], DAT[7]).
Kasseti lindi materjalid
Magnetlindid koosnevad õhukesest magnetiseeritavast töökihist, mis on kantud õhukesele aluslindile. Varasemates magnetsalvestust kasutavates lahendustes on kasutatud saksa firma BASF linte ning ka algsetes kompaktkassettides on palju just nende välja töötatud linte. Esimestes turule tulnud kassettides oli kasutusel tüüp BASF PES-18, mille alusmaterjal on polüestrist ja magnetiseeritav töökiht γ-Fe2O3 nõelakujuliste osakeste pulbrist. Kuigi on pakutud ka teistsuguseid materjali aluslindi valmistamiseks nagu PVC ja atsetaatalused, on läbi aja levinuim polüester. [8]
Rohkem on varieeruvust magnetiseeritava materjali osas. Raudoksiidiga lindiga kassette nimetatakse Tüüp I kassettideks, millel on üldjuhul probleemid taustamüra ja heli kvaliteediga eriti kürgema sagedusega helide puhul. 1970. aastate alguses arendati ettevõtete DuPont ja BASF koostöös CrO2 töökihiga magnetlint, mida nimetatakse Tüüp II kassetiks. Kroomdioksiidist kattega lindiga kassette kasutasid esimesed kõrgema kvaliteediga salvestusseadmed, mis andsid tõuke kompaktkassettide levimiseks massidesse. [9] Nendee heli on aga nimetatud liiga "õhuliseks" ja "heledaks" ning madalama sagedusega helid olid kehva kvaliteediga. Selle probleemi lahendamiseks toodi turule Tüüp III kassetid, kus kroomoksiidile lisati raudoksiidi kiht. Sellega saavutati küll kohati kuulajatele meelepärasem heli, kuid tehnilised probleemid kaalusid eelised üles ja nii ei saavutanud Tüüp III kuigi suurt edu. 1970. aastate lõpus tuli turule Tüüp IV kassett, kus kasutati magnetiseeritava kihina metalliosakesi. Need kassetid tagasid seni parima helikvaliteedi igal sagedusel.[10]
Aluslindi materjalid
Magnetlindile salvestatud heli kvaliteet sõltub suures osas sellest, kui heade mehhaaniliste omadustega on kasutatav lint: see peab olema võimalikult sile ning ei tohiks venida ja koolduda temperatuuri või õhuniiskuse toimel, kuid samas peab see olema painduv ning kergesti poolidele keritav. Selle saavutamiseks kasutatakse aluslindi materjalina plastikuid.
Levinuim ja pikimat aega kasutusel olnud materjal on polüester, millel on väga head füüsikalised omadused toatemperatuurile lähedastel temperatuuridel ning millest saab valmistada sobivaid linte plastifikaatoreid lisamata. Lindi valmistamiseks venitatakse algmaterjali eri suundades, mille käigus polümeeri molekulid orienteeruvad ühtlaselt ning sel viisil töödeldud materjal on stabiilne kuni ligi 150°C juures. Selleks, et valmis polüestrist linti venitada 5% võrra, on vaja rakendada kuni 30% suuremat jõudu kui näiteks sama paksusega atsetaatlindi puhul ning ka rebenemisele on polüester kuni kaks korda vastupidavam.
Palju on kasutusel olnud ka tselluloosi di- ja triatsetaadist aluslinte. Nendest saab valmistada linte, millele on võimalik kanda väga ühtlane magnetmaterjali kiht, kuid diatsetaat on väga tundlik õhuniiskusele. Triatsetaat on niiskusele mõnevõrra vastupidavam ja on ka parema tugevuse ja painduvusega.
Euroopas on laialt kasutusel olnud ka polüvinüülkloriidist aluslindid. Sellel on magnetlindi rakendustes sarnase omadused tselluloosi triatsetaadiga. [11]
Magnetkihi materjalid
Magnetlindile salvestamiseks peab magnetkiht olema ferromagneetik ehk selles peab olema võimalik tekitada püsivat magneetumust, mis ei muutu info lugemisel. Magnetiline materjal kantakse aluslindile õhukese pulbrikihina, et tagada võimalikult suur infotihedus.
Raudoksiid
Magnetlintidel kasutatakse raudoksiidi pulbritest gamma raud(III)oksiidi. Nõelja kujuga osakestega γ-Fe2O3 saadakse antiferromagneetiliseks α-Fe2O3 redutseerimisel 400°C juures magnetiidiks Fe3O4 ning selle kuumutamisel oksüdeerivas keskkonnas 250°C juurde. Kasutades lähteainena rauasoolasid, on võimalik valmistada ka sfäärilise kujuga osakestega γ-Fe2O3 pulbrit. Selle puhul mõjutab pulbri magneetilisi omadusi kristalliline anisotroopia, samas kui nõelja kujuga osakeste puhul on domineeriv osakeste kujust tulenev anisotroopia. Magnetlintide jaoks on sobivamad aga nõelja kujuga osakesed. Nõelja kujuga osakesed tagavad piisava orientatsiooni korral ka võimalikult väikese taustamüra. Fe3O4 sobiks magnetilise omaduste poolest samuti infosalvestamise rakenustesse, kuid pole leidnud kasutust, kuna on toatemperatuuril ebastabiilne ja ja väiksemad osakesed kipuvad oksüdeeruma. Samuti on seda raske enne kasutamist täielikult kustutada elnevast infost.
γ-Fe2O3 on temperatuuri suhtes küllalt hästi vastupidav, kuna selle Curie temperatuur on 675°C. Samuti on sellel võrreldes teiste materjalidega küllalt ühtlane struktuur, kuna sünteesi tingimusi kontrollides on võimalik saada ühtlase kuju ja suurusega osakesi, mis võimaldab paremat info salvestamise kvaliteeti. Samuti on γ-Fe2O3 puhul madal jääkmagneetumuse ja koertsitiivsuse suhe, mis tähendab, et iseeneslikud demagneetumisprotsessid on kaduvväikese tähtssusega. γ-Fe2O3 kattega lintide jääkmagneetumus on 120 gaussi juures ning koertsitiivsus 250 Oe. Koertsitiivsust on väimalik tõsta redutseerumise-oksüdeerumise tsüklite arvu tõstmisega materjali sünteesimise käigus kuni 400 Oe juurde. [11]
Koobaltiga dopeeritud raudoksiid
Raudoksiidile koobaltiioonide lisamisega on võimalik saada materjal, mille väikestel osakestel on piisavalt suur hüstereesisilmus, et neid saab kasutada magnetlintide valmistamisel. Koobaltiga dopeeritud raudoksiidi valmistatakse sarnasel meetodil, nagu sfäärilise kujuga γ-Fe2O3, kuid protsessi käigus lisatakse koobaltsulfaati. Saadavad osakesed võivad olla sõltuvalt sünteesi läbiviimise tingimustest erineva suurusega, kuid vahemikus 600-1000Å on võimalik saada väga ühtlase suurusega osakesi. Minimaalne osakeste suurus, millel on veel ferromagneetilised osakesed, on 150Å suurusjärgus, sellest väiksematel osakestel on superparamagneetilised omadused.
Koobaltit listakse kuni 10% metalliioonide koguarvust. Suurem koobaltisisaldus, nagu on näiteks puhtal koobaltferriidil, viiks liiga suure koertsitiivsuseni (kuni 1000 Oe), mis muudaks info kirjutamise ja kustutamise selliselt lindilt raskeks. Kogu materjali koertsitiivsus sõltub koobalti kontsentratsioonist pea-aegu lineaarselt ning juba väike kogus koobaltit on piisav, et materjal oleks kassetilintides kasutatav. Siiski ei ole dopeerimine väga palju kasutatav, kuna tõstab lindi temperatuuritundlikkust.[11]
Metalli pulbrid
Raud, koobalt ja nende sulamid nii üksteise, nikli kui ka muute elementidega võimaldavad kuni neli korda suuremat jääkmagneetumust kui oksiidide pulbrid. Sageli on sulamitel paremad magneetilised omadused kassetilintides kasutamiseks, kui puhastel metallidel: näiteks raua ja koobalti puhul saavutatakse maksimaalne koertsitiivsus (kuni ligi 500 Oe) sulamis, mille Co sisaldus on 50-70%. Magnetlintides kasutatavaid metallide pulbreid saadakse näiteks elektronsadestuse, oksiidide või hüdriidide redutseerimise teel.[11]
Viited
- ↑ "Compact Cassette".
- ↑ "Microcassette".
- ↑ "Cassette Tapes". Vaadatud 23.01.2019.
- ↑ "Picocassette".
- ↑ "Lectrosonics introduces the Nano-cassette-TX transmitter".
- ↑ "Digital Compact Cassette".
- ↑ "Digital Audio Tape".
- ↑ F. K. Engel. "Agfa, BASF, and IG Farben Audio Open Reel Tapes". Vaadatud 23.01.2019.
- ↑ "History of Compact Cassette". Vaadatud 24.01.2019.
- ↑ "The Type IV Metal Audio Cassette". Vaadatud 30.01.2019.
- ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 C. D. Mee (1986). The Physics of Magnetic Recording. North-Holland Physics Publishing.
Välislingid
Helikassett – pildid, videod ja helifailid Wikimedia Commonsis
