Magnetlint

Allikas: Vikipeedia
7-tollise läbimõõduga rull ¼-tolli laia tavakasutajale helisalvestuseks mõeldud magnetlindiga, kasutusel ajavahemikus 1950–70.

Magnetlint on magnetiliseks salvestuseks mõeldud andmekandja, mis koosneb üliõhukesest (mõnemikromeetrilisest või isegi õhemast) suure hüstereesiga magnetmaterjalist töökihist, mis on kantud pikale, kitsale ja õhukesele plastribale ehk lindile.

Ajaloost[muuda | muuda lähteteksti]

Magnetlindi, mis sobis heli salvestamiseks, leiutas Fritz Pfleumer 1928. aastal Saksamaal. Pfleumer kasutas raud(III)oksiidi (Fe2O3) pulbrist töökihti, mis kanti paberilindile.

Leiutist arendasid edasi Saksa elektroonikafirma AEG, mis tootis helisalvestusseadmeid, ja firma BASF, mis seni tootis ka filmilinti. Nemad võtsid kasutusele diatsetaataluse ja hiljem triatsetaataluse.

Töötati välja magnetlindile heli salvestavad ning sealt taasesitavad seadmed, mida nimetatakse magnetofonideks. Selle juures põhineti kogemustel, mis oli saadud metall-lindi kasutamise alal, mis omakorda oli olnud traatsalvestuse (inglise keeles wire recording) edasiarenduse tulemus, Pärast II MS töötati välja ka videosignaali salvestamise ja taasesitamise seadmed ehk videomagnetofonid.

Magnetlindi kasutuselevõtt 1930-ndatel aastatel tõi kaasa suuri muudatusi raadioringhäälingu saadete tegijate töösse. Paar aastakümmet hiljem hiljem toimus analoogiline muutus ka televisioonis. Kui enne magnetlindile salvestamise kasutuselevõtmist olid peaaegu kõik raadiosaated otse-eetris, siis nüüd oli võimalik saate lõike eelnevalt salvestada ja neid saate jaoks sobivalt üheks lindiks kokku monteerida. Erinevalt grammofonist on magnetlindile võimalik salvestada ka mitmes etapis ja vajaduse või soovi korral eelnev salvestus ka uuesti üle salvestada.

Magnetlint võeti kasutusele ka arvutustehnikas digitaalsete andmete salvestamiseks. Vastavat seadet nimetatakse magnetlintsalvestiks või lintmälu(seadme)ks, tehnilise ühikuna ka lindiajamiks. Magnetlindi kasutuselevõtmine tõi ka siin kaasa olulisi muutusi, kuna võimaldas andmeid salvestada ja pikaks ajaks hoiustada seninägematus mahus, võrreldes seni kasutusel olnud perfolindi ja perfokaartidega. Lisaks oli lihtne nendele andmetele hiljem uuesti juurde pääseda. Siinkohal tasub ära märkida ka magnetlintsalvestis toimuva andmekäsitluse protsessi mõningat sarnasust idealiseeritud Mealy ja/või Moore'i masinas (loogilises automaadis) toimuvaga.

Peamiselt pärast II MS võeti põhimiku materjalina kasutusele polüester, mis võimaldas valmistada väga vastupidavaid (arvutustehnika lindiseametes kasutamiseks) ja ka väga õhukesi (kuni mõne mikromeetri paksuseid) linte.

Töökihis kasutatavate magnetmaterjalide osas on toimunud pidev areng, mis on võimaldanud salvestuse tihedust väga oluliselt tõsta. Sellega on saavutatud terabaidiste andmemahtude salvestamine suhteliselt väikeste mõõtmetega lindikassettidele, mis on väga sovib lahendus arhiveerimiseks.

Nüüdseks on kasutusele võetud mitmeid teisi andmesalvestuse tehnoloogiaid, sealhulgas selliseid, mis oma olemuse poolest on samuti magnetilised. Paljude kasutuste puhul on need magnetlindi välja tõrjunud. Sellest hoolimata tööd magnetlindi täiustamise alal jätkuvad ja magnetlint on endiselt laialt kasutusel suuremahuliste andmete pikaajaliseks arhiveerimiseks.

Kasutamise põhimõte[muuda | muuda lähteteksti]

Signaal salvestatakse tavaliselt suhteliselt ühtlase kiirusega liikuva magnetlindi magnetilisele töökihile salvestuspea abil, mis kujutab endast erilise konstruktsiooniga elektromagnetit. Salvestusradade laius on sõltuvalt rakendustest olnud alates 6 mm-st (tavalise helilindi laius) kuni mõne kümnendiku millimeetrini. Kitsamaks ei võimalda minna lindi mõningane külgsuunaline liikumine.

Signaali võidakse salvestada lindile kas otse impulsside kujul (digitaalinfo, mõõteandmed) või keerukamate signaalitehnilisi võtteid kasutades (salvestatava kandevsignaali moduleerimise teel). Analooghelisalvestuse korral kasutatakse ebalineaarmoonutuste vähendamiseks lindi täiendavat eelmagneetimist (biasing).

Taasesituseks kasutatakse taasesituspead, mille südamik on tööpilu või muu kujuga tööosa lähedases osas puutes lindi töökihiga. Lint liigub taasesitamisel reeglina taasesituspea eest mööda sama kiirusega kui salvestamisel. Lindi töökihi jääkmagnetväli magneedib taasesituspea südamikku ning selle peale mähitud mähises indutseerub esialgselt salvestatud signaalile vastav nõrk millivoldilises suurusjärgus elektrisignaal.

Magnetlindile tehtud salvestise kustutamiseks võidakse vajaduse korral kasutada eraldi kustutuspead. Kogu infokandja (lindirulli, kasseti) kustutamiseks saab kasutada demagneetimispooli.

Põhiomadused[muuda | muuda lähteteksti]

Magnetsalvestus on kaua säiliv ja paljukordselt kasutatav, sest taasesitusel lindi magneetumus praktiliselt ei vähene. Taasesitusel taasesituspeas genereeritava signaali energia saadakse lindi liikumise mehhaanilise energia arvel.

Andmete salvestuse tihedus on suures osas määratud salvestatava magneeditud lõigu minimaalse pikkusega. Põhimõtteliseks piiriks siin on lindi magnekihi materjali terade suurus. Kuna see on mikromeetrites, siis lühim ümbermagneeditav ala on samas suurusjärgus ehk siis mikromeetrites. Sellega on seotud ka salvestus- ja/või lugemispeade tööosa mõõtmed.

Teiseks andmete salvestustihedust piiravaks asjaoluks on see, et salvestusrada ei saa olla väga kitsas, sest lindi liikumisel esineb alati ka selle mõningat külgliikumist. Praktiliselt on piirdutud mõne kümnendiku millimeetri laiuste radadega (mis on mitu suurusjärku halvem kui magnetilistel kõvaketastel).

Kolmandaks salvestuse mahtu määravaks asjaoluks on lindi paksus. Jõutud on mõnemikromeetrilise lindipaksuseni. Kuna magnetilise töökihi paksus moodustab umbes 1/5 lindi kogupaksusest, siis töökihi paksus on nii õhuketel lintidel juba väiksem kui mikromeeter (umbes 1000 molekuli paksune). Kuigi see on veel kaugel üliõhukestest kiledest, hakkab siin juba tekkima probleeme, mida paksemate magnetmaterjalist kihtide puhul veel ei esine.

Õhukeste lintide puhul võib probleemiks saada lindi venivus, mis suuremate jõudude rakendamisel tekitab jääva lindi deformatsiooni. Jäikade atsetaatpõhimike puhul polnud see eriline probleem, küll aga kerkis see esile õhemate polüesterpõhimike puhul.

Magnetlindile tehtud salvestuse kvaliteet paljukordsel taasesitamisel siiski halveneb, aga seda peamiselt lindi töökihi kulumise tõttu. Aja jooksul võib magnetlint muutuda kasutuskõlbmatuks ka selle tõttu, et niiskuse imendumine sideainesse viib magnetiseeruva kihi eraldumiseni plastlindi küljest. Analoogilise kahjustuse võivad tekitada suure ulatusega või paljukordsed temperatuuri kõikumised, tugev valgus, jt. füüsikalised ja keemilised mõjutused.

Põhilised variandid[muuda | muuda lähteteksti]

Helisalvestuse jaoks mõeldud di- või triatsetaatpõhimikuga lindi kogupaksus oli algselt 55 μm ja pikkus poolitud rullis oli üldjuhul 1000 m. Sellist magnetlinti kasutati põhiliselt professionaalses stuudiotehnikas lindikiirustel 76,2 ja 38,1 cm/s, mille puhul need andsid vastavalt 22 ja 44 minuti pikkuse salvestusaja. Laiatarbekasutuse jaoks keriti magnetlint poolidele mille läbimõõdud olid 22,5, 17, 14, 12,5, 10 ja 7,5 cm, mis mahutasid vastavalt 500, 360, 250, 180, 100 ja 50 m linti paksusega 55 μm (tollimõõtu kasutatavates maades olid mõõtmed ja lindipikkused toodutest mõnevõrra erinevad, näiteks 33/4 tolli 10 cm asemel). Lindikiirusel 19,05 cm/s on ühele rajale mahtuva salvestuse kestus nendel vastavalt 45, 30, 22, 16, 9 ja 4,5 minutit.

Polüesterpõhimiku puhul hakati tegema ka õhemat 37 μm paksust linti, mida nimetatakse kauamängivaks (long play) ja 27 μm paksust linti, mis annab kahekordse salvestuse kestvuse (double play).

Kauamängiva lindi puhul on ühe salvestusraja kestus vastavalt 67, 45, 33, 24, 13,5 ja 6,75 minutit.

Kuna neid õhemaid linte kasutati peamiselt aeglasema 9,53 cm/s lindikiiruse juures, siis sel puhul on ühe raja salvestusajaks vastavalt 134, 90, 66, 48, 27 ja 13,5 minutit, double play lindi korral vastavalt 180, 120, 88, 64, 36 ja 18 minutit.

Sellist 27 μm paksust linti kasutati ka mõnedes esimestes kompaktkassettides (CC-46), kuid üldiselt kasutati kassettides veelgi õhemaid linte (18, 12 ja 9 μm), mis andsid pikema salvestuse aja ühel rajal (vastavalt 30, 45 ja 60 minutit kassettide CC-60, CC-90 ja CC-120 puhul).

Kõige õhem lint kogupaksusega 6 μm on kasutusel mikrokassettdes ja nanokassettides.

Algselt laia kangana valmistatavast lindimaterjalist lõigatakse lahti lindid, mille laius on tavaliselt lahtistel poolidel kasutatavatel lintidel 6,35 mm (või 1/4 tolli), kassettides kasutatavatel lintidel aga 3,81 mm. Aga kasutusel on ka laiemad lindid (12,7 mm, 25,4 mm, 51 mm ja veelgi laiemad). Nende kasutusalaks on olnud paljukanaliline (paljurajaline) helisalvestus, videosalvestus ja andmesalvestus.

Lõplik viimistlus teostatakse õigesse laiusesse välja lõigatud lindile.

Magnetlindi töökihi paksus on tavaliselt umbes 1/5 lindi kogupaksusest. Töökihi magnetilisi omadusi iseloomustatakse üldiselt jääkmagneetumuse suurusega. Selles osas erinevad orienteeritud raudoksiidiosakestest töökihiga ja suure koeritsitiivjõuga (laia magnetilise hüstereesi silmusega) materjalidest (nagu seda on CrO2 ja puhas raud) töökihiga lindid umbes kaks korda.

Peale töökihi materjali magnetiliste omaduste on oluline ka magnetiliste osakeste suurus, kuju ja orientatsioon lindi töökihis. Parimaid tulemusi annavad töökihid, milles osakesed on nõelja kujuga ja orienteeritud lindil pikisuunas. Osakeste nõutavate mõõtmete osas on orientiiriks salvestuspea tööosa geomeetria (tööpilu laius) ja eelmagneetimisvoolu sagedus. Seega on tegemist mikromeeterdiapasooniga.

Lisaks iseloomustatakse analooghelisalvestuseks kasutatavaid linte töökihi jääkmagneetumuse põhiajakonstandiga, mis antakse teatud lindikiiruste jaoks, mille juures kasutamiseks lint on ette nähtud. Selle ajakonstandiga määratud karakteristlikust sagedusest (ehk murdesagedusest) kõrgemate sageduste poole hakkab lindi jääkmagneetumus vähenema. Normatiivid näevad ette, et see toimuks pöördvõrdeliselt sagedusega vastavalt ekvivalentse esimest järku inertse lüli seaduspärasusele. Selle seaduspärasuse järgimine etteantud täpsuse tagatakse salvestusvõimendis vajaliku sageduskorrektsiooni kasutamisega (salvestusvoolu vastava suurendamisega kõrgete sageduste osas). Reeglina saavutatakse selles osas rahuldav tulemus vaid seadme nominaalse töösagedusala piirides.

Karakteristliku sageduse väärtus on teatud linditüüpide jaoks normeeritud. Lahtise poolidel kasutatava lindi puhul on karakteristlik sagedus madalamatel lindikiirustel olnud reeglina kuskil 1...2 kHz ringis, varasel perioodil (1950-ndatel ka alla 1 kHz). Kassettmagnetofonide lintidel on see kiirusel 4.76 cm/s tavalise lindi korral väga pikka eaga olnud 1,3 kHz, CrO2 ja metallosakestega lindi korral aga 2,3 kHz.

Suurtel lindikiirustel on karakteristlik sagedus kiiruse ligilähedaselt proportsionaalselt kõrgem. Kuid professionaalses stuudiotehnikas on kiiruste 38,1 ja 76,2 cm/s osas kokku lepitud sama karakteristliku sageduse 5 kHz (täpsemalt ajakonstandi 35 μs) kasutamises.

Langus lindi jääkmagneetumuse sageduskarakteristikus põhjustab signaal-müra suhte halvenemist ehk siis sahina taseme kasvu, mis on teatavasti suurimaks probleemiks madalatel lindikiirustel. Kui inimkõrva suurima tundlikkuse sagedusel 4 kHz pole stuudiokiirustel langus veel õieti alanudki, siis kassettmagnetofonis on see juba 3 korda (ehk 12 dB), arvestamata muid taasesitusel mõjuvaid tegureid (raja laius jt.).

Kasutamine helisalvestuses[muuda | muuda lähteteksti]

Ajaloost[muuda | muuda lähteteksti]

Helikassett(Compact Cassette)

Magnetlint oligi selle leiutaja Fritz Pfleumeri poolt 1928. aastal algselt mõeldud kasutamiseks heli salvestamisel. Kuna ta kasutas alusena paberlinti, millele oli kantud raud(III)oksiidi (Fe2O3) pulbrist töökiht, siis sai paberlindi haprus esialgu selle praktilist kasutamist piiravaks asjaoluks. Magnetlinti edasi arendades võtsid helisalvestusseadmeid tootnud Saksa elektroonikafirma AEG ja koostöös filmilinti tootnud firmaga BASF kasutusele tugevama diatsetaataluse, ja hiljem ohutuma triatsetaataluse.

Oluliseks edasiminekuks oli ümmarguse magnetahelaga õhukese tööpiluga lugemis- ja kirjutuspea väljatöötamine AEG heaks töötanud Eduard Schulleri poolt 1933. aastal. Seni olid kasutusel olnud ühest peenest sirgest traadist tööosaga nn. nõelpead, mis kippusid linti lõhkuma.

1940. aastal tehti analooghelisalvestuse jaoks väga tähtis avastus - võeti kasutusele vahelduvvoolu eelmagneetimine (inglise keeles AC bias). See parandas salvestatud helisignaali tõepärasust oluliselt, suurendades andmekandja efektiivset lineaarsust (inglise keeles effective linearity) praktiliselt suurusjärgu võrra ja vähendas müra (lindisahina või kahina) taset samuti umbes suurusjärgu võrra. Kaasnenud kõrgemate helisageduste nõrgenemine oli kompenseeritav sagedusliku korrektsiooni kasutamise ja lindikiiruse mõningase suurendamise teel. Kokkuvõttes oli tulemuseks helisalvestus, mis vastas oma aja helindamise kõrgkvaliteedi (Hi-Fi) nõuetele.

Magnetmaterjali osas toimus üleminek nõeljate osakestega Fe3O4 kasutamisele, millega saavutati tugevam signaal ja lindi sagedusomaduste paranemine.

Lindi aluseks hakati kasutama polüestrit, mis võimaldas hakata tegema ka õhemaid linte.

Poliitiliste pingete suurenemise ja II maailmasõja algamise tõttu hoiti tehnilisi saavutusi enamjaolt saladuskatte all. Kuigi liitlasväed olid vastaste raadiosidet pealt kuulates teada saanud, et nad on kasutusele võtnud uut tüüpi salvestustehnoloogia, selgus uue tehnoloogia olemus liitlastele alles sõja lõpu poole, kui neil õnnestus vastupealetungil Saksa salvestuseadmeid enda valdusesse saada.Pärast sõja lõppu võtsid ameeriklastel uue salvestustehnoloogia kasutusele andes sellele ka kaubanduslikult mõtteka formaadi. Sellest ajast alates on välja arendatud suur valik salvestusseadmeid ja erinevaid salvestuse formaate.

Kõige olulisemateks nendest jäid pooleks sajandiks esialgne lahtistel poolidel helilint (ingl: reel-to-reel tape) ja sellest vaid mehhaanilise teostuse mõttes erinev helikassett (Compact Casette tape ehk CC-tape) Alates turuletulekust 1964. aastal leidsid kassetid kümnekonna aastaga väga laialdast kasutamist ja 1980-ndate aastate lõpuks olid nad saavutanud helisalvestuses ülekaalu teiste salvestusviiside k.a. heliplaatide ees. Sel perioodil jõuti kassettides kasutatava lindi omaduste pideva täiustamisega niikaugele, et lindikiirusel 4.76 cm/s oli salvestatav sagedusala võrreldav professionaalses stuudiotehnikas kasutatavate seadmete sagedusalaga. Puhtfüüsikalistel põhjustel jäi salvestuse dünaamiline diapasoon siiski väiksemaks, kuigi müra (sahina) summutamiseks võeti kasutusele mürasummutamise süsteemid (DNF ja Dolby-B DNR). Probleemseks jäi ka mittelieneaarmoonutuste ja sellega seotud intermodulatsioonmoonutuste tase, seda eriti tugevate kõrgema sagedusega helide osas. Töötati välja süsteemid nendest probleemidest ülesaamiseks (Dolby-C), kuid nende kasutamine piirdus peamiselt vaid kõrgekvaliteetsete statsionaarseteseadmetega.

Kui aastatuhande vahetusel algas üleminek digitaalsele helisalvestusele, siis hakkasid kassetid oma turupositsiooni kaotama, seda eriti seoses kompresseeritud digitaalsete helifailide kasutuselevõtmisega (mp3 jt.).

Analooghelisalvestuse teatud eelised digitaalse helisalvestuse ees, eriti aga selle kompresseeritud vormide ees, annavad audiofiilidele põhjust kasutada eelistatult just seda salvestusviis (nagu ka analoogsalvestusega heliplaati ehk vinüülplaati). Kuigi heliplaati hinnatakse subejktiivselt veelgi paremaks helikandjaks, on tegelikult sinna salvastatav heli reeglina enne olnud magnetlindile salvestatud ega saa seetõttu kuidagi olla parem sellest magnetsalvestusest (välja arvatud juhtum, kui salvestus on tõesti tehtud otsesalvestusena).

Salvestamine eelmagneetimisega[muuda | muuda lähteteksti]

Analooghelisalvestuse korral kasutatakse salvestamise ajal suure jääkmagneetuvusega magnetmaterjalidele iseloomulikust hüstereesist tingitud ebalineaarmoonutuse vähendamiseks lindi täiendavat eelmagneetimist (biasing).

Vahelduvvooluga eelmagneetimise (AC biasing) korral muutub kogu salvestuse ajal lindi töökihis toimuv protsess oluliselt. Nimelt antakse siis helipea mähisesse tugev ultrahelisageduslik eelmagneetimisvool, mis magneedib vahelduvalt pea südamikku, tekitades sellega tööpilu või muu kujuga tööosa ees peaga puutes oleva lindi väga õhukeses (mikromeetrilise paksusega) töökihis reeglina piki linti suunatud vahelduva magneetumise. Töökihi magnetmaterjali tugeva hüstereesi ja materjali osakeste suunatuse tõttu on see pikisuunaline magneetuvus tugev, kuid keskmiselt nullise väärtusega, sest ainult eelmagneetimisvoolu olemasolu korral salvestuspeas teineteisele järgnevad kuid vastasuunaliselt magneeditud lõigud kompenseerivad üksteise väljasid. Sealjuures hüstereesinähtus ei tekita muid kõrvalnähte kui jääkmagneetumuse pool-lainete üliväike ruumiline nihe lindil pikisuunas.

Kuid samasse salvestuspeasse antakse samaaegselt eelmagneetimisvooluga ka salvestatava analoogsignaali vool, mis on eelmagneetimisvoolust siiski oluliselt (kordades) väiksem. Nende kahe voolu summaarse toime tulemusena osutuvad eelmagneetimisvoolu poolt lindi magnetkihis eri poolperioodidel vastassuunas magneeditud ülilühikesed lõigud helisignaali poolt moduleerituks. See modulatsioon avaldub peamiselt nende lõikude pikkuses - mõlema voolu samasuunalise (liituva) toime korral selles suunas magneeditud lõigud pikenevad, vastassuunalise toime korral lõigud aga lühenevad (seega siis laiusmodulatsioon). Selle tulemusena tekib kõrvalekalle keskmiselt nullise väärtusega pikisuunalises jääkmagneetumusest (mis tekiks ainult eelmagneetimisvoolu olemasolu korral), sest teineteisele järgnevad eelmagneetimisvoolu eri pooleperioodidel vastasuunaliselt magneeditud lõigud ei kompenseeri üksteise väljasid enam täpselt. Nii tekib helisagedusliku signaaliga proportsionaalne pikisuunaline keskmine (keskmistatud) magneetumus, mis on taasesitamisel ära kasutatava lindivälise jääkmagnetvälja allikaks.

Selline lindi magneetumise selgitus (lihtsustatud mudel) kehtib hästi juhul kui salvestuspea tööpilu laius on suurem kui magnetlindi töökihi paksus, nagu see kunagi oli professionaalses stuudiotehnikas kasutatavate suurte lindikiirustega magnetofonide korral, kuid on seda ka praegu kasutatavate väga õhukeste lintide korral. Enamusel juhtudel tuleks lindi magneetumise protsessi adekvaatseks kirjeldamiseks kasutada aga oluliselt keerukamat mudelit. See seletab ka ekperimentaalsete uuringute suurt osakaalu magnetilise salvestuse alastes uuringutes, seda eriti arvuti abil teostatava elektromagnetvälja 3D-modelleerimise eelsel ajal (kuni 1960-ndate aastateni).

Erijuhtudel kasutatakse lindi magneetimiseks helisignaali ja eelmagneetimise jaoks ka eraldi salvestuspeasid (näiteks nn. cross-field eelmagneetimine). Võidakse kasutada ka salvestatavate kandevsageduslike impulsside pikkuse või lühiseste impulsside vahekauguse, faasihihke või sageduse otsest moduleerimist (mõõtetulemuste täpisregistreerimise magnetlintseadmetes).

Taasesitamine[muuda | muuda lähteteksti]

Salvestuse taasesituseks kasutatakse taasesituspead, mille südamik on tööpilu või muu kujuga tööosa lähedases osas puutes lindi töökihiga. Lint liigub taasesitamisel reeglina taasesituspea eest mööda sama kiirusega kui salvestamisel. Lindi töökihi jääkmagnetväli magneedib taasesituspea südamikku ning selle peale mähitud mähises indutseerub esialgselt salvestatud signaalile vastav nõrk millivoldilises suurusjärgus elektrisignaal. Selle juures on indutseeritud signaali suurus vastavalt elektromagnetilise induktsiooni seadustele proportsionaalne veel ka signaali sagedusega. See ei osutu aga probleemiks, kuna tagab soodsalt signaali sagedusega proportsionaalselt kasvava signaal-müra (signaal-sahina) suhte. Eelmagneetimisest endast lindile jääva jääkmagneetumise signaali taasesituspead reeglina reprodutseerida ei suuda kasvõi juba pea tööpilu piisava paksuse (mikromeetrites) ja eelmagneetimisvoolu piisavalt kõrge sageduse (mitte alla 30 kHz) tõttu.

Salvestise kustutamine[muuda | muuda lähteteksti]

Magnetlindile tehtud salvestise kustutamiseks kasutatakse kustutuspead, millel on lindi töökihi paksusega võrreldes suhteliselt lai tööpilu. Kustutuspea mähisesse antakse suhteliselt suur ultraheli-sageduslik vahelduvvool, mis on tavaliselt kas eelmagneetimise sagedusega või selle subharmoonik. Lihtsamates seadmetes võidakse kustutamiseks kasutada ka alalisvoolu või isegi püsimagnetit. Kuid alalismagneetimisel on kõrvalefekte, eriti järgneva salvestuse mürataseme osas. Terve lindipooli või kasseti salvestuse täielikuks kustutamiseks saab kasutada ka spetsiaalset demagneetimispooli.

Salvestise säilivus ja vanade salvestiste kasutamine[muuda | muuda lähteteksti]

Analoogmagnetsalvestus on kaua säiliv ja paljukordselt kasutatav, sest taasesitusel lindi magneetumus praktiliselt ei vähene. Vanimad siiani säilinud traadile tehtud salvestused on siiani loetavad, kuigi nende salvestamine toimus 1902. aastal.

Vanimad lindile tehtud salvestused on samuti loetavad. Aga vanade analoogsalvestuste taasesitamisel tuleks siiski kasutada täiendavat sageduskarakteristiku korrektsiooni kõrgete sageduste osas, sest kõrgetel sagedustel toimub aja jooksul mõningane iseenesestlik lahtimagneetumine (umbes 1 dB ehk 10% langus salvestuse vanuse iga 10 aasta kohta töösagedusala ülemisel piirsagedusel). Palju kasutatud ja kulunud lindi korral võivad need muutused olla oluliselt suuremad. Selle vältimiseks kasutatakse paljukordse taasesitamise vajaduse korral nn. töökoopiat.

Vanemate kitsama töösagedusalaga magnetofonidega tehtud salvestuste taasesitamisel uuemate laia töösagedusalaga magnetofonidega ei ole praktiliselt võimalik saavutada töösagedusala märkimisväärset laienemist. Näiteks, kui 1961. aastal salvestas magnetofon kiirusel 9,53 cm/s sagedusalas kuni 6 kHz, siis selle lindi taasesitamisel uuema 15 kHz sagedusalaga magnetofoniga pole sagedusalas 6...15 kHz sisuliselt kuigi palju kasulikku signaali, kuid taasesitamisel tekkiv müra (lindi- ja võimendite kahin/sahin) on seal olemas sellest sõltumata.

Lisaks on vaja korrigeerida lindi põhiajakonstandi (või karakteristliku sageduse) erinevus, mis 1961. aastal kasutusel olnud lintidel oli 0,6 kHz, uuemate normide järgi aga on 1,26 kHz. See ligikaudu kahekordne tõus sagedusala ülemises (1...15 kHz osas) tekitab veel kahekordse (6 dB) kaotuse kahina tasemes.

Selle tõttu võib osutuda otstarbekaks taasesitada vanu linte kas originaalseadmeid kasutades või siis magnetofoniga, milles on teostatud vastavad ümberseadistamised, või kasutades muid müra nõrgestamise võtteid (mürafiltrit vms.).

Kasutamine videosalvestuses[muuda | muuda lähteteksti]

Valik videolinte

Magnetlindi kasutamine heli salvestamiseks ja töötluseks võeti kiiresti omaks kui varasemate meetodite loomulik edasiarendus. Paljud nägid magnetlindi kasutamise potentsiaali sarnasteks arendustöödeks videosignaali salvestamise vallas. Videosignaali salvestava videomagnetofoni loomine osutus aga keerukaks ülesandeks.

Televisioonis edastatava videosignaali suurim erinevus helisignaalist seisneb selles, et videosignaal kasutab mitu kümnendjärku laiemat ribalaiust (spektraalsageduste ala) kui helisignaal. Olemasolevaid helisalvestuseks kasutatavaid seadmeid ei olnud praktiliselt võimalik kohandada videosignaali kvaliteetseks salvestamiseks.

Paljud asusid selle probleemi kallal töötama. Jack Mullin ja BBC spetsialistid tulid välja algeliste süsteemidega, milles pandi lint suurel kiirusel üle paigalseisva magnetpea liikuma. Kumbki süsteem ei leidnud laia kasutuselevõttu väga suure lindikiiruse vajalikkuse tõttu (mis selle ajastu tehnika korral 10 m/s suurusjärgus).

Läbimurde videosignaali magnetilise salvestuse osas tõi elektroonikafirmas Ampex töötanud Charles Ginsburgi juhitud meeskond, kes võttis kasutusele laia lindi ja suure kiirusega pildiga sünkroniseertult pöörleva kirjutuspea, jättes selle juures lindi liikuma vastuvõetaval (normaalsel) kiirusel. Pea kiire pöörlemisega saavutati väga kõrge pealt-lindile kiirus, millega oli võimalik salvestada ja taasesitada mustvalget videosignaali vajalikus sagedusribas. Selle süsteemi nimi oli Quadruplex ja selles kasutati lahtisel rullil olevat 51 mm laiust linti, millele kirjutati ristskaneeringuga (inglise keeles transverse scan). Analoogmagnetsalvestusele kiirete mehhaaniliste liikumiste kasutamise juures iseloomuliku signaali amplituudi ebastabiilsuse tõttu (lindi ja magnetpea kontakti probleem) hakati selle juures sarnaselt televisiooniülekandega kasutama kõrgsageduslikku kandevsiganaali, mille sagedust moduleeriti videosignaaliga. Pildi heledussignaali stabiilsus paranes selle tulemusena rohkem kui kümnendsuurusjärgu võrra, mis andis juba täiesti vastuvõetava videosalvestuse.

Professionaalse videosalvestuse ribalaius on reeglina vastav kasutatava televisioonisüsteemi ribalaiusele. Kõrgema pildi kvaliteedi saamiseks on aga kasutatud ka teisi ribalaiusi ja ridade arvu kaadris. Kaadrite arv on reegina olnud ikka kas 50 (Euroopas) või 60 (USA-s) poolkaadrit sekundis.

Laiatarbe videomagnetofonides reeglina ei salvestata videosignaali kogu selle sagedusalas, vaid lepitakse selle mõningase piiramisega. Sellest tingitud kadu pildi eraldusvõimes püütakse kompenseerida mitmesuguste pildi korrektsiooni võtetega. Hilisemad teiste firmade, eriti Sony poolt tehtud täiendused viisid kruvija skaneeringuni (ingl: helical scan) ja lindirullide sulgemiseni lihtsalt kasutatavatesse videokassettidesse. Pea kõik kaasaegsed videolindil põhinevad süsteemid kasutavad neid tehnoloogiaid. Peale kõige muu võimaldab see lahendus saada stopkaadrit.

Laiatarbekasutuses saavutas kõige laiema leviku VHS-süsteem (standard).

Kassett-videomagnetofonid (VCR) on endiselt levinud, kuigi sarnaseid funktsioone täitvate optiliste ketaste ja eriti digitaalsete videosalvestite (DVR) järjest laialdasema kasutuselevõtuga on nende roll oluliselt vähenenud.

Kasutamine andmesalvestuses[muuda | muuda lähteteksti]

¼-tollise lindi kassetid, mis olid laialdaselt kasutuses aastatel 1980–1990.
1/2" laiune arvutilint ja andmete alguse näitaja (the start-of-data sticker) sellel.

Kõikides magnetlintsalvestites keritakse linti lugemis-kirjutuspea eest läbi, mis oma tööosaga loeb, kirjutab või kustutab andmeid temast mööduval lindil.

Esimene arvuti, mis kasutas andmete salvestamiseks magnetlinti, oli Eckert-Mauchly UNIVAC I 1951. aastal. Andmekandjaks oli õhuke poole tolli (12,7 mm) laiune pronksist lint, mis oli kaetud õhukese niklikorraga (töökihiga). Salvestustihedus oli 128 tähemärki ühes tollis (~198 μm tähemärgi kohta) kaheksal rajal.

Varajased IBM seitsme rajaga magnetlintsalvestid[1] olid mehaaniliselt keerukad põrandal seisvad ajamid, mis kasutasid vaakumsambaid (inglise keeles vacuum columns), et füüsiliselt puhverdada magnetlindi U-kujulisi tsükleid. Võis näha, kuidas kaks lindirulli läbi nende sammaste linti kerisid, hooti kiiresti ja asünkroonitult pööreldes. Videolõike sellest kasutati laialdaselt filmides ja televisioonis, kus need pidid kujutama arvuti töötamist.

Enamik kaasaegseid magnetlindisüsteeme kasutab omaaegsetest 10,5-tollistest lahtistest rullidest palju väiksemad lindirulle, mis on paigutatud kassettidesse, et kaitsta magnetlinti ja hõlbustada nende kasutamist. Paljud 1970. aastate lõpu ja 1980. aastate alguse personaal- ja koduarvutid kasutasid tavalisi helikassette, mille lindile salvestati informatsiooni Kansas City standardi kodeeringuga (siinuselise kandevsignaali sageduse 1,2kHz/2,4kHz manipulatsiooniga kiirusega 1200 bitti sekundis ehk umbes 200kB kogumahuga 30-minutilise kasseti puhul).

Tänapäeval kasutatavate kassetiformaatide hulka kuuluvad LTO, DLT ja DAT/DDC. Nende puhul võivad salvestatavad infomahud ulatuda terabaitidesse.

Magnetlint on endiselt üks võimalikest magnetkettaga mäluseadmete alternatiividest oma odavama hinna tõttu andmeühiku kohta. Olgugi, et salvestuse andmetihedus pindalaühiku kohta on lindi puhul mitme suurusjärgu võrra väiksem kui kõvaketaste puhul, on kasutatav lindi pind palju suurem. Suurima infomahutavusega magnetlint-andmekandjad on salvestatava infomahu poolest tavaliselt samas suurusjärgus suurimate saadaolevate ketasmäluseadmetega või suuremad. Magnetlintidel on läbi ajaloo olnud ketasmäluseadmete ees odavuse eelis, ja nad on seetõttu endiselt elujõuline toode, iseäranis varundamises, kus oluline on ka andmekandja eemaldatavus mäluseadmest.

2002. aastal sai hargmaine kontsern Imation USA Riiklikult Standardite ja Tehnoloogiate Instituudilt[2] 11,9 miljoni USD suuruse abiraha magnetlindi andmemahutavuse suurendamise teemaliseks uurimistööks[3].

Uusimad tehnoloogilised lahendused (pinna suhtes ristsuunaline salvestus, mikromeetri suurusjärgus olev salvestusraja laius, 50 nm biti-ala pikkus, mitmekihiline magnetiline töökiht jm.) lubavad saavutada 1000 m pikkuse lindiga kasseti puhul salvestusmahu kuni 330 TB, mis oluliselt ületaks suurimate üksikute kõvakettaseadmete salvestusmahtu ja tahke. Saavutatav on salvestustihedus 201 Gb ruuttollile ehk ligikaudu 4 GB ruutsentimeetri kohta.[4]


Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. IBM 7 track (en.wiki)
  2. NIST (en.wiki)
  3. "The Future of Tape: Containing the Information Explosion". Vaadatud 16. oktoober 2010. 
  4. Prachi Patel. Three advantages make magnetic tape more than a memory. IEEE Spectrum, 2017, 10, lk. 7-9.

See artikkel põhineb samateemalisel artiklil ingliskeelses Vikipeedias [1]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]