[怡生声音档案]你听过模拟磁带吗？——模拟磁带技术粗解

还记得自己小时候，大概是幼儿园或更早，我会经常坐在录音机前播放鞠萍姐姐讲故事，安徒生童话等磁带。

鞠萍姐姐讲故事，儿时的经典

一台普通的录音机，给我的感觉就像是有一个真人出现在面前为我讲故事。

丑小鸭、小红帽和小飞象，那时候出过很多好作品

如果有人问我：“模拟声音跟数字声音有什么不一样的，我会告诉她数字声音更好听一些，但它的声音是量化的，每遍听着都一样，听多了会厌倦；而模拟声音更像是演奏者就在你的面前演奏，那种夸张后的真实感令人感到不可思议，我可以坐在那里听一整天。”也许这是只有经历过那个年代的人才能感受到的错觉，谁知道呢~~

听过才知道的感受

在磁带出现之前，人们会使用一种钢丝录音机（Wire Recorder）录音。

钢丝录音机，大多数人没见过

钢丝录音机已经成功地演示了磁记录的概念，但是没有提供与当时其他录音与广播标准相媲美的音频质量。

钢丝录音机使用的钢丝

真正的录音磁带的使用始于1930年左右。在此之前，声音是被记录在材质为漆或蜡的盘面上，有意思吧~~

按照年代从旧到新排列的蜡制音乐盘

记得电影《1900》中那个木头似的唱盘吗？最开始录制声音的方法就是那样由金属接收到声音的振动后，复制到一片介质上的。

不要错过这部电影

虽然像那样长段落录制与播放唱片的音质曾经达到了很高的水平，但是它无法编辑或修改声音。

这种样子是没办法修改的

磁带的设计原型来自于二战期间德国海军为了提高其通信安全所使用的德国磁电机（German Magnetofon）。

高科技总是最先被用于战争

后来一些个人和组织通过研究，使它逐渐演变为民用产品，其中一个特别重要的改进是德国人将氧化物粉末成型运用到长条纸上。

在纸条或别的什么上面把铁粉变成波形，大概是这个意思吧……

之后磁带录音机在20世纪40年代后期也就是二战后不久被当时的专业录音室首先使用。

最初的磁带设备要比图中更原始一些

磁带技术是无线电广播和音乐录音产业的一次进化。它使艺术家和制作人能够以最小的音质损失来录制和重新录制音频，并能够轻松编辑和重新排列录音。那时候的替代录音技术，大唱盘和钢丝录音机，无法提供任何接近这种质量和功能的地方。由于一些早期的改进提高了再现声音的保真度，所以磁带已经是可用的最高质量的模拟声音记录介质了。

我们日常生活中的磁带，是便携式的民用产品，现在已经很少见了

磁带的工作原理

专业的磁带录音机在机械方面一般采用三电机方案，其中一个电机具有恒定转速，用来稳定磁带的转动。另外两个电机成为转矩电机（Torque Motor），在记录和回放期间转动磁带，并保持磁带的张力。

里面比看上去复杂

同时市面上也会有更加便宜的双电机或单电机录音机。这里需要知道的是，以前的设备是机电制动，设备的运行是通过人为的按下按钮，把它切换为某种连接方式，然后这个设备会按照这种连接方式运行。

以前家里有一台雅马哈卡座，后来送给一位老师做声音还原工作了

磁带录音机通常使用磁带缠绕在卷轴上或盒式磁带上进行存储，从而记录和播放声音。每个录音通道由一个放大器组成，它将一股恒流电输入进录音机的磁头上的线圈里，电流在磁头的线圈中流动，从而产生波动的磁场。磁头会根据这个音频信号转化成的电信号把磁带中的磁性颗粒极化，使它们通过与磁头的接触而移动，按照原始信号给出的信息以一种方式排列，把电信号通过磁粉在磁带卷上储存成声音波形。

图中的蓝色磁头、红色线圈和棕色磁带

当磁带回放的时候，这些储存好的磁性粉粒形成的印记在被磁头读取过程中产生一个接近原始信号的小电流，这个小电流会传输到录音机的重放放大器，期间可能有一个适当的均衡调整，然后这个信号会被放大为后级设备所需要的线路电平，这样信号就完成了再现的过程，通过扬声器播放即可被听见。

图中三个磁头PLAYBACK HEAD是回放声音的磁头，另外两个是录音和消音

所以许多录音机可以一边录音一边播放，是因为它们有两到三个磁头，一个专门负责录制声音，另一个只管回放（播放）声音。

录音和回放同时进行，或者回放和消音同时进行

由于整个处理过程当中的高阻抗线路和处理信号的整个动态过程是自动的，我们无法人为控制里面的电流，所以这个过程会有随机的因素。比如使用负反馈电路时，表现为高电平时的信号会被自动压缩，低电平时的信号会产生噪声，声音在低频率有时产生相当大的三次谐波失真。它的频率响应取决于很多因素，如磁带质量和磁头设计。可能还需要频繁的专家维护以保证设备的工作性能。