테이프 헤드

소형 카세트 데크의 테이프 헤드 어셈블리. 콤팩트 카세트는 한 번에 테이프의 한쪽 면을 재생하기 위해 두 개의 헤드(검은 사각형 안에 있는 은색 사각형)를 각각 2개의 트랙으로 사용한다.

테이프 헤드는 전기 신호를 자기 변동으로 변환하기 위해 테이프 레코더에 사용되는 변환기의 일종이다. 신용카드 뒷면의 자기테이프 스트립은 다른 자기테이프처럼 데이터를 저장하기 때문에 신용/직불/기프트 카드를 읽는 데도 사용될 수 있다. 카세트, 릴토 리엘 테이프, 8트랙트, VHS 테이프, 심지어 플로피 디스크와 최신 하드 드라이브 디스크도 모두 동일한 물리 원리를 사용하여 정보를 저장하고 다시 읽는다. 그 매체는 패턴으로 자화된다. 그리고 전자석 위에서 일정한 속도로 움직인다. 움직이는 테이프는 변화하는 자기장을 가지고 있기 때문에, 머리 전체에 다양한 전압을 유도한다. 그러면 그 전압은 증폭되어 오디오의 경우 스피커에 연결되거나 디지털 데이터의 경우 0과 1로 측정 및 정렬될 수 있다.

작동 원리

테이프 헤드의 전자기 배치는 용도에 따라 상당히 다르지만, 대부분의 오디오 레코더에는 고정 헤드가 있는 반면 비디오 테이프 레코더(VCR)는 회전 헤드를 사용한다. 머리는 도넛 모양이나 토로이드로 배열된 자성 물질의 핵심으로 구성되어 있으며, 그 안에는 매우 좁은 틈이 있었다. 이 틈은 금과 같은 직경 물질로 채워져 있다.^{[citation needed]} 이것은 공기보다 더 많은 자속을 자기 테이프 매체로 밀어내고, 또한 자기 테이프 매체의 자속을 그 틈으로 밀어낸다. 따라서 플럭스는 테이프를 자화시키거나 그 지점에서 코일의 전류를 유도한다. 갭 반대편에 있는 코어를 감싸고 있는 와이어 코일은 기기의 전기 측에 접한다. 기본 헤드 설계는 완전히 되돌릴 수 있다. 간격의 가변 자기장이 코일의 전류를 유도하고, 코일의 전류가 그 간격의 자기장을 유도한다.

가역성

머리는 원칙적으로 되돌릴 수 있는 반면, 실제로 매우 자주 재생 단계와 녹음 단계 사이에는 다른 바람직한 특성이 있다. 그 중 하나는 코일의 임피던스 - 재생이 높은 임피던스를 선호하고 낮은 임피던스를 기록하는 것이다. 가장 좋은 테이프 레코더에서는 이러한 바람직한 특성이 훼손되지 않도록 별도의 헤드를 사용한다. 녹음과 재생을 위해 헤드가 따로 있다는 것은 녹음 중 오프테이프 모니터링 등 다른 장점이 있다.

헤드 갭 폭

헤드 갭의 폭도 중요하다 - 갭이 좁을수록 헤드가 더 좋아진다 - 갭이 좁을수록 자기 영역에서 훨씬 더 잘 기록할 수 있다(재생 헤드가 있는 경우 고주파 신호로 더 많은 출력을 얻는 것과 동일하다. 좁은 틈새에 대한 만족도는 대부분의 실용적인 헤드가 코어의 뒷면에 좁은 V자 모양의 홈을 형성하여 브이로브가 막 뚫릴 때까지 앞면을 갈아서 만든다는 것을 의미한다. 이렇게 해서 마이크로미터 순서의 차이를 달성할 수 있다.

반면에, 레코드 헤드는 재생 헤드의 그것보다 일반적으로 6배 더 큰 간격을 가지고 있는데, 이것은 테이프를 자화시키기 위한 더 큰 유속을 준다. 카세트 데크의 이상적인 갭 크기는 넓은 레코드 헤드 갭과 좁은 재생 헤드. '이미지'는 주로 간격의 후행 에지에 의해 만들어지기 때문에 큰 간격은 주파수 응답에 영향을 주지 않는다. 기록/재생 헤드의 조합은 일반적으로 재생 전용 헤드의 3배 크기 차이가 있다.

머리 간격이 좁다는 부정적인 측면도 있는데, 특히 자기 녹음의 경우 그렇다. 헤드 갭이 좁을수록 테이프의 신호의 선형성을 유지하기 위해 더 많은 바이어스 신호를 사용해야 하며, 이는 특히 테이프 속도가 느릴 때 고주파 헤드룸 또는 SOL(포화 출력 수준)을 감소시킨다. 제조업체는 이러한 이유로 의도된 테이프 속도와 헤드 갭 사이에서 절충점을 찾아야 한다.

종류들

머리의 물리적 디자인은 그것이 고정된 것인지 회전하는 것인지에 달려있다. 어느 경우든 틈새가 있는 머리의 얼굴은 열심히 착용하고 매우 매끈하게 만들어야 과다한 머리 마모를 피할 수 있다. 또한 헤드 갭의 시공법으로 인해 헤드 마모가 갭을 넓혀 시간이 지날수록 헤드의 성능이 저하되는 경향이 있음을 알 수 있다. 머리(방사선)의 수직 정렬도 녹음과 재생이 일치해야 충실도가 양호하며, 최고 주파수 응답을 위해 간극이 가능한 한 수직에 가까워야 한다. 대부분의 테이프 전송 메커니즘은 헤드의 방위각의 미세한 기계적 조정을 가능하게 할 것이다. 때로는 자동 회로 - 특정 유형의 결정 물질의 피에조 효과를 이용하여 실제 기계 방위 조정을 수행함으로써 이를 달성할 수 있다.

회전 헤드

비디오 레코더, 디지털 오디오 테이프 및 기타 애플리케이션에서 사용되는 회전 재생 헤드는 전체 테이프 전송 속도를 낮게 유지하면서 상대적인 헤드/테이프 속도를 달성하는 데 사용된다. 하나 이상의 변환기가 테이프에 대한 각도로 회전하는 드럼 세트에 장착된다. 드럼은 테이프가 자신을 지나치는 속도에 비해 빠르게 회전하므로, 변환기는 고정 헤드처럼 그것을 따라 선형으로 가는 것이 아니라 테이프를 가로지르는 줄무늬의 경로를 기술한다. 이러한 나선형 스캔 헤드의 마모 특성은 더욱 중요하며, 고도로 광택이 나는 헤드와 테이프가 필요하다. 회전 헤드의 전기 신호는 유도 또는 정전식으로 결합된다. 헤드 코일에 직접 연결되지 않는다.

헤드 지우기

머리 지우기

소거 헤드는 레코드 또는 재생 헤드와 유사한 방식으로 구성되지만, 훨씬 큰 간격, 또는 더 빈번하게 두 개의 큰 간격을 가진다. 소거 헤드는 고주파 소스(일반적으로 AC 바이어스를 제공하는 오실레이터와 동일)에서 녹음하는 동안 전원이 공급된다. 일부 값싼 카세트 레코더 설계에서 소거 헤드는 영구 자석으로, 녹음 중에만 움직이는 테이프와 접촉하도록 기계적으로 이동한다. 영구 자석 소거 헤드는 DC 바이어스가 장착된 기계에서도 사용된다.

크로스 필드 헤드

편향 신호와 오디오 신호를 동일한 녹음 헤드에 모두 공급하는 대신, 특히 탠드버그, 아카이, 그리고 미국의 사촌 로버츠 등 몇몇 브랜드의 오디오 테이프 레코더는 녹음 헤드와 반대편에 별도의 편향 헤드를 사용했으며, 이 시스템을 크로스 필드라고 불렀다.

헤드 재료

레코드 및 리플레이 헤드는 전통적으로 부드러운 철(연기는 좋은 레코드와 리플레이 특성에 필수적인 요소)으로 만들어진다. 이 재료는 전기 음향 특성이 매우 우수하지만 결과적으로 성능이 저하되면 상당히 빠르게 마모된다. 일부 고급 레코더에는 페라이트 재질로 만든 헤드가 있는데, 이 헤드에는 전자음향성이 뛰어나면서도 착용에 강한 매우 단단한 재질이 있다. 깨지기 쉽고 손상이 쉬운 데다 바크하우젠 효과로 소음 발생량이 훨씬 높다는 점이 두 가지 주요 단점이다. 최근 몇 년 동안, 더 많은 이국적인 재료들이 등장했고, 어떤 것들은 전통적인 재료들 중 최고를 제공하는 도자기들을 포함한다.