Компакт-кассета представляет собой пластиковый корпус, содержащий катушку магнитной ленты диаметром 3,81 мм, намотанной на две катушки. Скорость движения ленты составляет 4,76 см/с. Ленточная головка в магнитофоне или деке, соприкасаясь с открытым участком ленты, интерпретирует аналоговый сигнал с ее магнитной поверхности.
Рассвет магнитной записи (1878-1930 годы).
~1878 год
Оберлин Смит (инженер-механик) разрабатывает теорию магнитной записи после посещения лаборатории Эдисона.
1888 год
8 сентября журнал Electrical World публикует работу Смита «Некоторые возможные формы фонографа». В статье описывается аппарат с электромагнитом и струной, покрытой железными опилками.
1898 год
Вальдемар Поульсен открыл принцип магнитной записи, работая механиком в Копенгагенской телеграфной компании (1894). В 1898 году он запатентовал телеграфный аппарат, первое успешное устройство магнитной записи (патент USF 661,619) Когда срок действия патента Поульсена истек в 1918 году, Германия возглавила усилия по совершенствованию магнитной записи. В период с 1920 по 1945 год были разработаны серии аппаратов с использованием проволоки и стальной ленты (Германия, Великобритания и Япония).
Магнитная запись на ленту (1930-58 гг.)
1928 год
Фриц Пфлюмер получает патент на нанесение магнитного порошка на пленку или бумажные полоски. (В 1936 году Национальный суд Германии признает, что патент Пфлюмера был включен в оригинальные патенты Поульсена 1898 и 1899 годов).
1930 год
Allgemeine Elektrizitatsgesellschaft (AEG) в Берлине решает разработать магнитофонную машину.
1935
AEG представляет магнитофон K1 и магнитофонную ленту Type C на Берлинской выставке летом 1935 года. Аппарат произвел мгновенный фурор.
1935
BASF разрабатывает первую магнитную ленту для AEG Magnetophon: «Лента состояла из фольги из ацетата целлюлозы в качестве несущего материала, покрытой лаком из оксида железа (карбонильное железо: светло-серое, металлически чистое железо) в качестве магнитного пигмента и ацетата целлюлозы в качестве связующего».
1936 год
BASF заменяет карбонильное железо на магнетит Fe3O4 (черный оксид железа кубической формы).
1936 год
Первая публичная запись с использованием магнитофона AEG состоялась 19 ноября 1936 года. Лондонский филармонический оркестр под управлением сэра Томаса Бичема выступал в собственном концертном зале BASF в Людвигсхафене.
1939 год
Исследователи BASF продвинули качество магнитофонной ленты намного дальше дебюта 1936 года. Летом 1938 года BASF представила ленту с гамма-оксидом железа, γ-Fe2O3, с частицами красного оксида железа, формула которой восходит к патенту BASF 1935 года. Только через тридцать лет, в 1971 году, лента на основе диоксида хрома была заменена чем-то принципиально лучшим. Магнитные частицы γ-Fe2O3 были значительно меньше, чем в оригинальной формуле Fe3O4, которая не поддавалась стиранию головками стирания с постоянным магнитом, используемыми в то время. При использовании магнитофонов AEG с постоянным током новая лента имела отношение сигнал/шум чуть более 40 дБ и частотную характеристику от 50 Гц до 5 кГц.
В 1940 году было обнаружено смещение переменного тока. Инженер Reichs-Rundfunkgesellschaft (RRG) Вальтер Вебер обнаружил применение переменного смещения благодаря сочетанию систематических исследований и некоторой удачи. Патент DE 743 411. С помощью новой ленты и AC Bias компания AEG Magnetophon достигла динамического диапазона 60 дБ и частотной характеристики от 50 Гц до 10 кГц.
1943 год
BASF выпускает ленту LG (γ-Fe3O4 на пластиковой пленке).
1945 год
Немецкие патентные права на эту технологию конфискованы американским ведомством по делам иностранцев.
1946 год
Компания Minnesota Mining and Manufacturing (позднее 3M Corp.) представляет Scotch No. 100, бумажную ленту с черным оксидом.
1947 год
Бинг Кросби соглашается на прослушивание магнитофонов, привезенных Джеком Маллином и Ричардом Рейнджером для записи радиошоу Кросби на радио Philco. Бинг Кросби был большим сторонником магнитофонной записи. Ему не нравилось, что его радиопередачи приходится вести дважды в день, один раз для восточного побережья США, а другой — несколькими часами позже для западного. Он решил, что если записать передачу (и отредактировать ее, чтобы убрать все ляпы или добавить разных рекламодателей), то можно выступить всего один раз.
1947 год
Корпорация Ampex, используя опыт и разработки Armour Research Foundation и Германии, выпускает свой первый профессиональный магнитофон, модель 200.
1947 год
Появляются кассеты Scotch типов 111 и 112 на ацетатной основе.
1953 год
Компания BASF выпустила свою знаменитую серию лент LGS.
1957 год
Стереофоническая запись достигает совершеннолетия.
1961 год
BASF выпускает ленту PES-18.
1962 год
3M представляет Scotch 201/202 «Dynarange», черную оксидную малошумную мастеринговую ленту с улучшенным на 4 дБ отношением s/n по сравнению с Scotch 111. Маркетинг в США и Европе понял, что домашняя запись на пленку — очень привлекательная функция для потребителей, но что катушечная запись никогда не выйдет за рамки очень ограниченного рынка тех, кто имеет технические навыки. Поэтому примерно с середины 1950-х годов начались попытки использовать кассету в том или ином случае (кассета Tefi для Tefifon в 1955 году, кассета Dictet для Dictaphone в 1957 году, кассета Saba для Sabamobile в 1958 году). Ниже представлены наиболее успешные попытки.
Картриджи и кассеты (1958-1965 годы)
Выпуск ленточных картриджей компанией RCA подтолкнул компании по всему миру к разработке ленточных картриджей, кассет и «журнальных лент» под разными названиями и на основе различных стандартов. Общей чертой этих продуктов было то, что, в отличие от систем с ручным наматыванием ленты на катушку, новые системы можно было просто вставить в магнитофон и нажать кнопку. Люди без технического образования могли управлять ими очень легко. Естественно, и сам аппарат можно было миниатюризировать.
1958 год
Картридж RCA. Это была первая попытка поместить катушечную ленту в форму картриджа. Размеры: 5 x 7 1/8 x 1/2 дюйма (127 x 197 x 13 мм). Картриджи были двусторонними, и воспроизводить можно было любую сторону. Скорость ленты составляла либо 3,75 ips, что давало 30 минут звука на 0,25-дюймовой ленте, либо 1 7/8 ips, что выбиралось с помощью небольшого рычага. Компания RCA Records предприняла раннюю попытку сделать этот формат популярной предварительной записи музыки. Однако она оказалась весьма неудачной. Цены на картриджи варьировались от $4,95 за 20-минутную кассету до $9,95 за часовую. RCA не спешила выпускать аппараты для домашнего рынка и лицензировать записанные музыкальные композиции, и к 1964 году формат исчез с рынка.
1959 год
Fidelipac (картридж NAB). Представлена в 1959 году компанией Collins Radio на конвенции NAB 1959 года. Формат кассеты был разработан для использования радиовещательными компаниями для воспроизведения рекламных роликов, заставки и объявлений. Он будет использоваться до конца 1990-х годов и находится на прямом пути к первому популярному потребительскому формату кассет. Изначально это была аудиокассета шириной 1/4 дюйма (6,4 мм), двухдорожечный формат со скоростью 7,5 ips. Картридж Fidelipac был позже адаптирован Эрлом «Madman» Мунцем в 1962 году для его системы картриджей Stereo-Pak (со скоростью 3,75 ips). Muntz также продавал библиотеку из 3000 наименований, лицензированных у 40 звукозаписывающих компаний. В 1960-х годах компания Muntz продала около половины из 700 000 проигрывателей типа Fidelipac.
1963 год
Компактная кассета Philips представила прототип в Европе в августе 1963 года (на Берлинской радиовыставке). Кассета Philips была на 1/4 меньше картриджа Fidelipac или Lear, что позволило создать небольшие универсальные плееры с батарейным питанием, которые можно было носить с собой куда угодно. Она имела реверсивный корпус с максимальной защитой ленты, позволяя записывать 30 или 45 минут стереомузыки на каждую сторону. Скорость движения ленты: 1 7/8 ips (=4,76 см/с). Ширина ленты: 0,15 дюйма (=3,81 мм). В США Philips использовала название NORELCO. Ниже приведена фотография первого кассетного плеера (EL 3300) и первой кассеты (внутри была лента BASF PES-18).
1965 год
DC International. В 1965 году на Берлинской выставке Grundig совместно с Telefunken и Blaupunkt представили кассету «DC-International». Кассета была доступна в вариантах 2x 45 или 2x 90 минут и работала со скоростью 5,08 см/с, обеспечивая частотную характеристику от 40 Гц до 10 КГц. Первым магнитофоном был Grundig C 100 L.
1965 год
8-дорожечный. (известен также под названиями STEREO 8 и Lear Jet). Картридж был разработан корпорацией Lear Jet в 1964 году (Ральфом Миллером, работавшим под началом Билла Лира) для новых моделей автомобилей Ford 1965 года, а библиотека кассет была предоставлена компанией RCA Victor. Основным изменением в Fidelipac было включение неопреновой резины и нейлонового прижимного ролика в сам картридж, вместо того чтобы сделать прижимной ролик частью магнитофона, что позволило уменьшить механическую сложность. В нем использовалась только одна катушка, содержащая непрерывную бесконечную петлю записывающей ленты, специально подготовленную таким образом, чтобы лента могла выскользнуть из своего внутреннего круга катушки. Скорость движения ленты: 3,75 ип. Ширина ленты: 0,25 дюйма.
Компакт-кассета
Довольно жесткие лицензионные отчисления, которые требовали создатели, стали причиной того, что Philips и Grundig решили совместно разработать «евро» картриджную систему. Сотрудничество длилось недолго, и Philips представила прототип в Европе в августе 1963 года (на Берлинской радиовыставке). Вряд ли какой-либо продукт привлек больше внимания посетителей японской индустрии, чем кассета Philips. Без сомнения, это был самый фотографируемый продукт на том мероприятии.
На момент разработки кассеты в мире существовало всего три ленты, которые позволили Philips сделать все правильно: малошумная картриджная лента 3M, трехслойная лента P 300 от KODAK и PES-18 от BASF. Из них только лента BASF была идеально сбалансирована по всем своим свойствам, в частности, по механическим характеристикам. Таким образом, BASF выпала честь производить самые первые ленты для компакт-кассет.
Grundig готовил войну против компакт-кассет Philips. В 1965 году на Берлинской выставке вместе с Telefunken и Blaupunkt они представили кассетную систему «DC-International» и планировали не требовать лицензионных отчислений. Philips хотела получить обычную лицензионную плату за аппаратуру и ничего за музыкальные кассеты.
Однажды в сентябре 1963 года, на открытии берлинской выставки IFA, Фредрих Лахнер из немецкой компании Grundig предложил Охге сотрудничать в разработке международного стандарта DC для кассет — стандарта, задуманного тремя немецкими производителями. Пока Охга обдумывал эту возможность, поступило еще одно предложение от Виссе Деккера, менеджера дальневосточного отделения Philips Electronics, а позже президента, и Л.Ф. Оттенса, технического эксперта, также из Philips. Они приехали в Японию и предложили Охге совместно разработать компакт-кассету. Philips уже разработала компактную кассету в 1963 году. Преимущества форматов Grundig и Philips были взвешены и рассмотрены. В конце концов, Ога выбрал компакт-кассету Philips из-за ее меньшего размера.
На стадии заключения контракта возникла проблема с роялти. Изначально Philips предложила выплачивать ей 25 иен за каждое устройство, проданное компаниями в Японии. Ога посчитал это чрезмерным и не согласился. Через несколько дней Philips проявила гибкость и попросила 6 иен за единицу, на что, по ее словам, согласились другие компании. Масанобу Тада, руководитель операционного отдела, рекомендовал Sony принять это предложение, но Ога все равно отказался, настаивая на том, что если Philips полностью не откажется от роялти, Sony будет сотрудничать с Grundig. В конце концов, Philips согласилась отказаться от роялти, но не передала Sony эксклюзивные права на технологию. В 1965 году на основании патента, гарантирующего совместимость, Philips бесплатно предоставила технологию производителям по всему миру.
В течение первых двух лет у каждого было свое название. Иногда картридж, иногда кассета. Необходимо было придумать единое название. Результат хорошо известен. С 1965 года кассета носит название compact cassette. Спустя десятилетия, аудиокассета популярна разве что у коллекционеров и производителей/продавцов одежды как Кельтр, которые используют изображение аудиокассет в дизайне вещей, для удовлетворения покупательных запросов граждан, заставших эру развития и использования аудиокассет в быту.
Правление: Компакт-кассета (1965-1990 годы)
Изначально формат Compact Cassette отличался довольно низкой точностью записи и предназначался для записи голоса и диктовки. Технологии быстро совершенствовались, и вскоре достижения в области технологии шумоподавления, возможность воспроизведения стереокассет и новые составы лент обеспечили высококачественное звучание компактного формата. Ниже мы приводим основные вехи развития компакт-кассет:
1963 год
Первая компакт-кассета. В нее была заправлена лента BASF PES-18.
1968 год
TDK SD. Первая кассета, выпущенная для рынка Hi-Fi. TDK Super Dynamic.
1968 год
Первый C120.
1970 год
Система редуцирования Dolby B Основана на профессиональной системе Dolby A. Используется одноканальный подход и переменный фильтр высоких частот, управляемый уровнем в дифференциальном тракте сигнала. Dolby B снижала соотношение сигнал/шум ленты на 9-10 дБ.
1970 год
Лента DUPONT ‘Crolyn’ CrO2 Компания DuPont изобрела диоксид хрома, а BASF лицензировала технологию у DuPont и довела оксид до самых высоких стадий развития. Sony получила эксклюзивное право на распространение пигмента в Японии.
1971 год
Advent Model 201 Это была первая кассетная магнитола класса «hi-fi». В нем сочетались шумоподавление Dolby типа B и лента с диоксидом хрома (CrO2), а также механизм транспортировки ленты коммерческого класса. Это привело к тому, что формат стал более серьезно восприниматься для использования в музыке, и положило начало эре кассет и плееров высокой точности.
1971 год
Комитет DIN установил эквализацию ленты с диоксидом хрома (CrO2) на уровне 70 мкс. Единственной причиной для другой эквализации было снижение шума на 4,5 дБ — но это было сделано ценой снижения SOL. Потребовалось более 10 лет, чтобы частично отменить это решение. Хромированные ленты с эквализацией 120 мкс использовались компанией A & M Records для выпуска высококачественных пересведенных альбомов (первым релизом стал альбом Supertramp «Famous Last Words» в 1982 году. Последующим релизом стал альбом Police «Synchronicity», ставший хитом во всем мире. )
1972 год
Кассета SCOTCH High Energy Cobalt dotted.
1972 год
Первый C180. TDK C-180LN.
1972 год
TEAC A450.
1973 год
МО 2228 пигмент компании Pfizer. Производит новое поколение ферритных лент (AGFA, AMPEX, BASF, MEMOREX). Японские компании не пошли по этому пути, что привело к хаосу — у нас есть настройки «нормального смещения» и «высокого смещения» для лент типа I.
1973 год
Nakamichi 1000.
1975 год
Sony Ferrichrome. Sony разрабатывает двухслойную ленту Ferrichrome (более тонкий хромовый слой ложится поверх гамма-ферритного пигмента). Поскольку SONY обладала эксклюзивным правом на хромовый пигмент в Японии. Maxell, TDK и FUJI решили поискать другие возможности заменить хромовый пигмент кобальтовым точечным ферриком. Японским химикам потребовалось закрепить ионы кобальта на внешней кристаллической структуре (эпитаксиальная) или внутри структуры (адсорбционная Avilyn), чтобы стабилизировать пигмент и избавиться от необходимости платить Sony за американский оксид. В результате TDK разрабатывает AVILYN, Maxell — EPITAXIAL, а FUJI — BERIDOX. Также TDK, Maxell и FUJI не могут производить кассеты FerriChrome.
1978 год
Scotch Metafine. Металлическая лента производится путем покрытия пластиковой пленки металлическим порошком (MP-лента). Для MP-ленты нужны новые головки из магнитного материала, который не насыщается собственным потоком до того, как лента запишет сигнал. С этой задачей может справиться только аморфный металл или сплав Sedust. Компания Matsushita производит металлическую ленту ME, испаряя металл в вакууме, чтобы его пары оседали на пластиковой пленке. Массовое производство ME оказалось сложным и дорогим.
В 1978 году была утверждена классификация IEC типа I, II, III и IV. Компания BASF выпустила две эталонные ленты IEC I. Первая — это бывшая лента DIN, принятая IEC, которая впоследствии была заменена более совершенной формулой оксида железа. Было три эталонных ленты IEC II: 1) бывшая хромовая лента DIN; 2) вторая — значительно улучшенная хромовая лента; и 3) последняя — железокобальтовая лента. Sony выпускала эталонную ленту IEC Type III, а TDK — Type IV. Идея создания эталонных лент возникла у компании BASF в самом начале ее существования как способ сравнения улучшений. Стандарты стали частью Deutsche Industrie Normen (DIN), а затем и IEC (Международной электротехнической комиссии). Это было важно для совместимости с потребителями (в теории, потому что на практике японские компании настраивали свое оборудование под японскую ленту) и для высокоскоростных дубликаторов, которые прогоняли сотни миль ленты в день на каждом аппарате.