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磁带解析 – 你需要了解的一切

关于磁带的4个事实

  • 磁带最初是为音频存储而创建的。
  • 这种设备大约比其他类型的存储设备快20%。
  • 磁带是在德国发明的。
  • 磁带最初的存储容量很小。

磁带的历史

磁带是计算机最古老的存储介质,至今仍在使用。它于1928年在德国开发,但直到1951年才在mauchly-eckert univac i计算机中使用,磁带是为音频存储而创建的,使用了磁线录音原理。

1877年,奥伯林·史密斯了解到托马斯·爱迪生的磁声记录设备(留声机),并决定在最初改进爱迪生的留声机时仍然保持磁声记录。

快速事实

创建时间
1928年
发明人
弗里茨·普卢默
最初用途
用于音频存储。
成本

1878年,史密斯构想出了一种“电磁留声机或录音电话”,并为美国专利局起草了一份“caveat”(临时专利),作为专利申请的初步阶段,该专利申请专门涉及磁声记录。

奥伯林制造了一根棉线或丝线,其中悬挂着钢尘或细铁丝的碎片。这些颗粒会随来自麦克风源的交流电流磁化。史密斯还讨论了使用硬钢丝,但认为几乎不可能。然而,似乎从未建造过可工作的装置。史密斯的想法后来由丹麦工程师瓦尔德马·波尔森(1869-1942)进一步发展。

1894年,波尔森在哥本哈根电报公司担任机械师时发现了磁记录原理。在1898年的他的telegraphone中,他首次实现了磁线,并且它是第一个实用的磁声记录和重现设备。1898年,波尔森在丹麦获得了他的设备的专利,并在其他国家也做了同样的事情,例如美国专利661619。

磁线记录及其后继者磁带记录涉及使用经磁化的介质,该介质通过一个录音头移动。一个类似于要记录的声音的电信号被馈送到录音头,诱导出类似于信号的磁化模式。一个播放头,也称为录音头,然后可以捕捉到磁带上磁场的变化,并将其转换为电信号。

波尔森后来开发了其他能在钢丝、磁带或磁盘上记录的磁记录器。尽管这些设备都没有电子放大,但录制的信号足够强大,可以通过耳机听到或通过电话线传输。在1900年的巴黎世界博览会上,波尔森有机会录制奥地利皇帝弗朗茨·约瑟夫的声音,这段录音今天保存在丹麦科学与技术博物馆,是现存最古老的磁声录音。

当波尔森的专利于1918年到期时,德国带领着改进磁性录音的努力。在20世纪20年代初,来自柏林的德国发明家和企业家克尔特·斯蒂勒(curt stille,1873-1957)修改了波尔森的电报机,利用电子放大并将该设备的专利权,即线记录器,销售给德国和英国公司。

1928年,斯蒂勒成立了echophone公司,并与费迪南德·舒哈德公司及其年轻有才华的工程师塞米·约瑟夫·贝根(semi joseph begun,1905-1995)签约制造dailygraph,即第一种卡式(磁带)录音机。塞米·约瑟夫·贝根还在1935年开发了stahltone-bandmaschine钢带式6毫米宽磁带录音机。然而,金属线和钢带并不是一个好的解决方案,这在1930年代会被弗里茨·普勒默提出的薄塑料磁带所取代。

弗里茨·普勒默(fritz pfleumer,1881年3月20日,奥地利萨尔茨堡 – 1945年8月29日,德国拉德博伊尔)是一位德国-奥地利工程师。他于1902年毕业于德累斯顿大学工程专业。普勒默曾经开发了一种在香烟纸上涂上金属条纹的方法,并认为他可以类似地涂覆一条磁带作为替代金属线录音的方法。

1927年,在尝试了各种材料之后,普勒默使用了非常薄的纸张,并使用漆作为胶水,将其涂上了铁氧化物粉末。1928年,普勒默在德国获得了将磁性粉末应用于纸带或胶片的专利。

1930年,柏林的aeg(allgemeine elektrizitatsgesellschaft)公司决定开发基于普勒默原理的磁带机,并在1932年,普勒默将使用权授予了aeg。同年,aeg与ludwigshafen的basf公司签署了合作协议:aeg负责开发系统,basf负责合适的声音载体。basf在1934年有了丰富的经验,能够发货首批50000米的磁带。

磁带由醋酸纤维素箔作为载体材料,涂覆有铁氧化物漆作为磁性颜料和醋酸纤维素作为粘合剂。1935年在柏林的无线电博览会上,磁带机和磁带向公众展示。

1936年,德国国家法院撤销了普勒默的专利,因为他将纸带涂覆铁粉的想法已被瓦尔德玛·波尔森在1898年和1899年的原始专利中涵盖,因此波尔森成为了所有磁性录音的发明者。

直到1950年,磁带才被用于记录数据,当时eckert-mauchly公司开发了第一台数字磁带录音机uniservo i,并在1951年实现在univac i计算机架构中的应用。

从1950年以来,磁带设备和媒体技术已经发展了很长的距离。例如,新的ibm ts2280磁带驱动器的数据传输速率高达750mbps(与uniservo i的12.8kbps相比),存储容量高达30.0tb(而uniservo只有184kb)等。

磁带:工作原理

磁带将电声信号转换为磁能,从而成为其工作原理的基础。这种转换将这些信号印在磁带上;当磁带在磁头上移动时,磁性粒子会使脉冲对齐成模式,从而产生声音。

使用磁带机以一致的速度移动磁带。如果由于任何原因速度发生变化,无论是故障的电机还是不正确的设置,都会使音高失真。

磁带:历史意义

磁带的发明引发了声音录制、广播和复制的一场重大革命。磁带最初是用于声音录制的。尽管最初是用来录制声音的,但现在磁带提供了许多用途,包括允许用户将留声机唱片分段录制、广播、电视等。

然而,由于音视频媒体存储和数字图像技术的迅速增长,磁带变得越来越稀缺,以适应不断进步的计算机架构。如今,其他技术,如固态硬盘驱动器,正在逐渐取代磁带。

有趣的是,尽管有这些先进技术,像ibm和sony这样的公司仍在继续生产新的磁带进行商业销售。

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