Feliz 50º aniversário, fita Cassete Compacta: Como ela tocou sons para milhões - Parte 2
Da gravação portátil de áudio para os Walkmans, está tudo em sua cabeça.
Embora tenham sido observados os princípios de design estabelecidos para gravação de som magnético, havia sempre um pouco de perda ou ganho no mundo analógico. Isso manteve vivo o sonho de um gravador de áudio portátil, mas a Philips ainda tinha que tomar algumas decisões importantes sobre a resposta de freqüência e níveis aceitáveis de distorção. O campo de batalha para esses argumentos estava nas configurações de polarização e equalização.
Como estabelecido décadas anteriormente, acrescentando simultaneamente um sinal de alta frequência inaudível para os sons audíveis durante a gravação melhora drasticamente a qualidade de áudio, graças à forma como as cabeças de fita magnética trabalham. Esta assim chamada polarização CA trata de assuntos inerentes à coercividade em meio magnético e, ao invés de explicarmos aqui a física de tudo isso, você pode encontrar muito material on-line explicando ciclos de histerese e saturação de fita.
Em um arranjo mono, cada faixa tinha 1,5 milímetros de cada lado em toda a largura da fita de 3,8 milímetros. Para estéreo, as faixas da esquerda e da direita tinham apenas 0,6 milímetros cada, com separação de 0,3 milímetros para evitar interferências. Escusado será dizer que os tamanhos menores das faixas tiveram impacto sobre a saída dos canais esquerdo e direito, mas combinados, o resultado foi satisfatório, e Philips alegou que seus cassetes reproduziam melhor a separação estéreo que os discos de vinil.
No entanto, numa plataforma giratória dum toca-discos o braço só tinha que rodar a uma velocidade constante, acompanharia o sulco e faria o resto, a fita precisava ser arrastada de um carretel para outro e através das cabeças de reprodução ao longo do caminho e todos a uma velocidade constante.
A abordagem da RCA incluiu pequenos braços de tensão utilizados pelos sistemas bobina a bobina - você pode ver as ranhuras para eles nas laterais do cartucho. A necessidade destas alavancas variáveis foi para igualar qualquer folga no transporte da fita e manter um bom contato com o conjunto
Como estabelecido décadas anteriormente, acrescentando simultaneamente um sinal de alta frequência inaudível para os sons audíveis durante a gravação melhora drasticamente a qualidade de áudio, graças à forma como as cabeças de fita magnética trabalham. Esta assim chamada polarização CA trata de assuntos inerentes à coercividade em meio magnético e, ao invés de explicarmos aqui a física de tudo isso, você pode encontrar muito material on-line explicando ciclos de histerese e saturação de fita.
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| Curva de EQ da fita : M representa a variação da magnetização da fita em toda a gama de frequências, P representa as correspondentes características de reprodução. |
Dito isto, a escolha do nível de corrente de polarização determina alguns fatores sobre a resposta de frequência e a Philips teve que julgar o que era adequado ao público-alvo. A área de alta polarização favorecia frequências mais baixas, enquanto que uma pequena polarização ajudava nas freqüências mais altas igualmente.Tem tudo a ver com aonde o sinal fica gravado na camada de fita. Frequências baixas vão mais fundo nele enquanto que as altas freqüências estão mais na superfície.
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| Como a cabeça da fita funciona. Fonte: Georgia State University |
A Philips elaborou um compromisso adequado com uma baixa corrente de polarização que favorecia as altas frequências e utilizou circuitos de equalização para aumentar os agudos durante a gravação e, inversamente, aumentar baixas frequências na reprodução. Usar a equalização desta maneira era comum na gravação magnética, mas as configurações Philips tinha sido concebidas para se tornar necessáriamente padronizadas. A polarização e os circuitos de equalização (EQ) para cada gravador de cassetes em todo o mundo teriam que seguir a receita de reprodução de som da empresa. Para além das especificações de cassetes, fitas de referência das frequências em níveis precisos seriam utilizados para a calibração.
Outro fator em tudo isso foi a cabeça de fita, que é efetivamente um eletroímã, cujos pólos são posicionados logo acima da mídia móvel. O minúsculo espaçamento entre os pólos da cabeça (veja o diagrama acima) determina a freqüência mais alta que pode ser gravada. Uma lacuna de 2µm foi escolhido para atingir uma frequência máxima teórica de cerca de 12kHz. Para a Philips, até 10kHz era bom o suficiente e isso tudo funcionou com essa polarização e a equalização de gravação e reprodução baseadas em torno dessa dimensão de lacuna. A lacuna menor na cabeça reduziria a resposta de alta freqüência, mas aumentaria a força da gravação, e isso foi outra parte crítica do padrão a ser definido.
Se todo mundo começasse a personalizar as especificações, fitas gravadas em uma máquina poderiam potencialmente parecerem terríveis quando tocadas em outra. E, em alguns aspectos, a tecnologia de redução de ruído da Dolby, que acabaria por encontrar o seu caminho em gravadores de cassetes compactas e dominou a produção de fitas pré-gravadas, tinha muito a responder.
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| Circuito de redução de ruído Dolby B em um CI Signetics de 1973 |
Como a fita precisa ser virada, detalhes da zona da pista de gravação foram essenciais também, e como a gravação de som também tinha sido implícita durante o desenvolvimento, estas larguras de faixa foram cruciais. A fita era capaz de conter quatro faixas - um par em cada direção para duas cabeças de pista - e estas precisavam ser separados para evitar interferências.
Em um arranjo mono, cada faixa tinha 1,5 milímetros de cada lado em toda a largura da fita de 3,8 milímetros. Para estéreo, as faixas da esquerda e da direita tinham apenas 0,6 milímetros cada, com separação de 0,3 milímetros para evitar interferências. Escusado será dizer que os tamanhos menores das faixas tiveram impacto sobre a saída dos canais esquerdo e direito, mas combinados, o resultado foi satisfatório, e Philips alegou que seus cassetes reproduziam melhor a separação estéreo que os discos de vinil.
No entanto, numa plataforma giratória dum toca-discos o braço só tinha que rodar a uma velocidade constante, acompanharia o sulco e faria o resto, a fita precisava ser arrastada de um carretel para outro e através das cabeças de reprodução ao longo do caminho e todos a uma velocidade constante.
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| Fita Cassette junto ao cartucho de som da RCA : observe a fita exposta na mídia RCA. Fonte: Wikimedia, Creative Commons |
da cabeça do leitor.
Formatos de cartucho com um único carretel, como o Fidelipac, não tinham braços de tensão, mas faziam contato firme com a cabeça, com calços de pressão por trás da fita. Assim, quando o cartucho era rodado, a fita era imprensada entre a cabeça e uma almofada de fibra
Jogando pelo carretel
Continua na parte 3
Formatos de cartucho com um único carretel, como o Fidelipac, não tinham braços de tensão, mas faziam contato firme com a cabeça, com calços de pressão por trás da fita. Assim, quando o cartucho era rodado, a fita era imprensada entre a cabeça e uma almofada de fibra
Jogando pelo carretel
Apesar de ter sido originalmente concebido como uma máquina de ditado, o licenciamento livre do padrão Compact Cassette provocou ampla adoção por fabricantes de eletrônicos, especialmente no Japão. Em um tempo relativamente curto, os avanços técnicos dos componentes de gravação e na mídia magnética levaram a uma melhoria constante no desempenho do formato.
Consequentemente, as Musicassette - fitas cassetes pré-gravadas com músicas - aumentaram em popularidade com a melhora da reprodução do som. Na verdade, algumas empresas com interesses em outros formatos realizaram produção em massa de Musicassettes de catálogos de seus artistas, mas seriam vencidas pelo formato Compact Cassete no final.
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| Musicassettes Philips e outras mídias de fita de 1965. Fonte : Philips |
A produção real das Musicassettes era feita em máquinas rodando 32 vezes mais rápidas do que a reprodução normal. As fitas cassete passavam sobre quatro cabeças de gravação, de ambos os lados e de uma só vez a 18,3 metros por segundo. A fita master que era a fonte da música original tinha sido gravada a 2,3 m/s e para gravação rodava 32 vezes mais rápido, marcando-se uma velocidade de reprodução de 73,6 m/s para fins de duplicação.
Um carretel de 1500 metros de fita cassete era utilizado para cada sessão a partir da qual várias Musicassettes seriam feitas.Tons separando o material do programa eram usados para identificar o início e o fim de cada álbum Musicassettes completados para ajudar no corte e na embalagem.
Este transporte de fita super-rápido também requeria que todo o circuito seguisse o ritmo. Então, ao invés da freqüência de polarização ser em torno de 80 kHz, era agora de 2.4 MHz, os amplificadores também precisavam operar em uma faixa de freqüência de 200 kHz a 500 kHz. A abertura da cabeça também foi ampliada para 4 µm. Este sistema de cópia de fitas ultra-rápida era a única maneira de derrubar prazos de produção dos cassetes.
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