Trong các máy ghi băng trước đó, tốc độ góc của cuộn băng được điều chỉnh như thế nào?


25

Máy ghi âm sử dụng các cuộn băng từ từ chuyển băng từ ống này sang ống khác khi băng phát / bản ghi. Các ống chỉ với ít băng phải được quay nhanh hơn so với cái khác. Đây là một máy ghi âm / máy nghe nhạc. Đây là Mô hình Craig 212.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Khi bắt đầu, ống chỉ với tất cả các băng quay chậm và ống chỉ trống quay nhanh. Khi băng phát và băng chuyển đến ống trống ban đầu, tình huống được đảo ngược. Để ngăn băng bị vỡ và phát / ghi ở tốc độ không đổi, chúng ta phải điều chỉnh chính xác tốc độ góc của mỗi ống chỉ trong thời gian thực. Tốc độ góc của mỗi cái là một hàm của lượng băng trên ống chỉ.

Máy ghi băng đã tồn tại từ trước khi bóng bán dẫn được phát minh, trước khi bộ vi xử lý được phát minh. Những loại mạch / điện tử đã được sử dụng để kiểm soát tốc độ của băng và làm thế nào?


1
Tôi đã tự hỏi những gì hệ thống kiểm soát có thể được thực hiện để làm điều này trở lại trong những ngày này, và bây giờ sau khi đọc tất cả các câu trả lời tôi nhận ra là không có.
quantum231

Câu hỏi của bạn nói về "máy ghi băng trước đó", nhưng tất cả các thiết bị như vậy đều sử dụng cùng một cơ chế, ngay cả các máy nghe băng cassette bạn vẫn có thể mua ngày hôm nay.
Ông Lister


Hãy nhớ rằng không cần phải thực sự điều chỉnh / điều chỉnh tốc độ của trục chính cung cấp. Tốc độ của nó được xác định bởi tốc độ của băng được kéo ra khỏi nó. Trong thực tế, điều này có thể được quản lý hoàn toàn bằng phương tiện ma sát.
Licks nóng

Câu trả lời:


36

Hệ thống này là cơ khí.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Hình 1. Đầu băng và hệ thống truyền động. Nguồn hình ảnh .

Bên dưới tấm che đầu băng trên ảnh của bạn là ổ đĩa. Một con lăn kẹp ép băng dính vào capct chạy với tốc độ không đổi. (Đây là điều khiển tốc độ không đổi quan trọng, đảm bảo điều khiển cao độ chính xác thông qua chiều dài của băng.) Cuộn thư giãn được nhẹ nhàng bằng phanh và ống chỉ lên được điều khiển bằng ly hợp cơ. (Rõ ràng) thiết bị bộ đệm cuộn lên phải được thiết lập để chạy đủ nhanh để lấy băng được cấp trong khi ở đường kính cuộn tối thiểu. Nó sẽ chậm lại khi ống chỉ đầy.

Để chuyển tiếp nhanh hoặc tua lại, tốc độ sẽ thay đổi theo đường kính cuộn được điều khiển.

Tất cả các chuyển động băng được điều khiển bởi một động cơ tốc độ không đổi. Các capct được điều khiển ở tốc độ không đổi bởi động cơ. Các chức năng khác nhau của các cuộn chỉ được kiểm soát bằng cách gắn và tháo bánh xe và dây đai. Ly hợp có thể là bất cứ thứ gì, từ đĩa nỉ đơn giản giữa hai đĩa ly hợp nhựa bung đến ly hợp chất lỏng, vv, tùy thuộc vào chất lượng của máy. Một số cánh tay 'vũ công' đã sử dụng để điều khiển bộ ly hợp để duy trì độ căng băng không đổi với đường kính cuộn khác nhau.


7
Tôi muốn nhấn mạnh rằng có, cuộn dây phải đi đủ nhanh để ngăn băng bị chùng, nhưng nó không cần phải có nhiều mô-men xoắn (và thực tế nó không mong muốn, bởi vì nó có thể kéo dài băng hoặc ảnh hưởng đến tốc độ). Nó chỉ cần để hấp thụ băng được cho ăn bởi capstan.
hobbs

1
Và khá nhiều thiết lập tương tự đã được sử dụng cho các máy nghe băng cassette nhỏ gọn và máy phát video VCR / VHS.
Baard Kopperud

1
Không cần điều khiển mô-men xoắn cho các băng rộng 1/2 "và mô-men xoắn lớn hơn đảm bảo rằng chúng hầu như không bao giờ bị vướng. Các đầu phát cassette 1/4" thực sự nên có kiểm soát mô-men xoắn (vì các băng mỏng hơn), đã không có chúng (được xây dựng để có giá). Do đó, mô-men xoắn mặc định thấp cho các băng 1/8 ", gần như đảm bảo rằng các băng chất lượng kém hơn một chút sẽ bị vướng vào gần cuối đời ... lỗi thời có kế hoạch ngẫu nhiên?
Indraneel

1
Các cuộn lên được điều khiển bởi một ly hợp trượt sử dụng một chất lỏng nhớt. RPM là nhanh hơn cần thiết. Mô-men xoắn của ly hợp trượt phải vừa đủ để di chuyển cuộn mà không cần kéo băng cứng đủ mạnh để làm cho nó trượt hoặc kéo dài. Hơn hàng ngàn giờ băng có xu hướng kéo dài một số dù sao.
Sparky256

1
Trên các hệ thống đắt tiền hơn, có lẽ. Tôi nhớ lại các ly hợp làm bằng vòng đệm nỉ trên một số đơn vị tiêu dùng và sàn băng.
Transitor

20

Vòng quay của cuộn băng không phải là thứ quy định tốc độ băng trước đầu ghi / phát lại. Thay vào đó, tốc độ băng được điều khiển bởi một trục lăn và pinch hoạt động ở tốc độ không đổi với băng đi qua giữa trục này và trục lăn. Cơ chế này được gọi là capstan.

Các cuộn được thiết kế để theo chuyển động của băng theo quy định của capct này. Cuộn cho ăn chỉ có thể là bánh xe miễn phí trong khi cuộn lên cần một số loại ổ năng lượng để cuộn trên băng. Có nhiều phương pháp được sử dụng để áp dụng ổ đĩa cho cuộn lên, trong đó có nhiều phương pháp cơ học.


" Cuộn cấp liệu có thể chỉ là bánh xe tự do " Như các câu trả lời khác đã lưu ý, cuộn cấp liệu thường sẽ được áp dụng phanh nhẹ, nếu không, nó sẽ có xu hướng làm đổ băng nếu bạn sử dụng tạm dừng / dừng.
TripeHound

13

Các cuộn không được điều khiển tốc độ (trong khi "chơi") - chúng được điều khiển mô-men xoắn. Cuộn thức ăn thường có phanh cơ yếu và trục gắp thường được điều khiển bằng bộ truyền đai trượt - nhanh hơn mức cần thiết, được giữ bằng tốc độ của băng cho ăn capct ở tốc độ không đổi.

Các sàn "Pro" (EMI TR90 và một số loại khác) có các ống cuộn được gắn trên động cơ AC được điều khiển thông qua các điện trở lớn để hạn chế mô-men xoắn trong khi Play, trong khi đối với FF và Rewind, các điện trở được chuyển ra để cuộn các ống có đường kính 10,5 inch của chúng càng nhanh càng tốt .


1
Tôi nhớ gắn một cuộn băng nhỏ (như có thể là 5 ") trên sàn băng lớn của đài phát thanh (có lẽ là Scully), nhấn" play "và xem một cách kinh hoàng khi các cuộn quay ngược chiều, kéo căng băng cho đến khi nó chụp.
Solomon Slow

11

Không có nỗ lực như vậy, có những nỗ lực khác nhau chỉ để giữ căng băng ở giới hạn chấp nhận được. Các phương pháp đơn giản như giới hạn mô-men xoắn với các bộ phận trơn và điện trở trong mạch cung cấp động cơ cuộn đã được giải thích bởi những người khác.

Đầu ghi cao cấp đã và vẫn có quy định căng băng. Mùa xuân tải cánh tay uốn cong băng nhẹ. Những cánh tay đó là 1 và 2 trong hình ảnh tiếp theo (bởi Studer)

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Mạch điều tiết cung cấp cho các động cơ cuộn điện áp như vậy mà lực uốn đã biết gây ra vị trí mong muốn của các cánh tay uốn. Sự thông minh điều tiết ngày nay có thể là trong một chương trình máy tính, nhưng trước các bộ vi xử lý hiện đại, nó là mạch tương tự.


4

Ngoài các máy ghi băng (hoặc 'sàn') cho các tín hiệu âm thanh tương tự, các ổ đĩa băng từ cuộn-to-reel lớn hơn và đắt hơn về mặt dữ liệu đã được sử dụng bởi các máy tính sớm (khoảng 1950-1980); xem https://en.wikipedia.org/wiki/9_track_tape để biết một số ví dụ. Lưu ý rằng những thứ này hầu như luôn được gắn theo chiều dọc; một số sàn âm thanh cũng thẳng đứng, đặc biệt nếu chúng được gắn trong giá đỡ thiết bị cùng với các thiết bị điện tử khác có liên quan như bộ khuếch đại, máy thu, máy phát, bộ xử lý tín hiệu, v.v.

Bởi vì các máy tính thời đó có bộ nhớ làm việc rất nhỏ theo tiêu chuẩn ngày nay (ít hơn các bộ vi xử lý hiện đại có trong bộ đệm L1) nên chúng thường cần đọc và ghi riêng các khối dữ liệu magtape; điều này đòi hỏi khả năng tăng tốc nhanh chóng băng từ đứng yên đến đủ nhanh để đọc hoặc viết, giữ cho nó di chuyển ở tốc độ cao nhưng không đổi, sau đó nhanh chóng giảm tốc độ xuống mức dừng, tất cả mà không gây căng thẳng (hoặc thậm chí phá vỡ) cuộn băng.

Một số ổ đĩa tốc độ thấp hơn đã làm điều này với bộ theo dõi cơ học căng thẳng lò xo hoặc cánh tay 'người làm biếng', tương tự như câu trả lời của người dùng287001 , nhưng được sử dụng nhiều nhất được gọi là cột chân không . Những cái này bơm một lượng không khí ra khỏi một kênh kín để chênh lệch áp suất khiêm tốn (không phải là chân không thực) sẽ giữ một 'vòng' băng hình chữ U ở toàn bộ chiều dài của nó, với một chút căng thẳng. Khi băng được di chuyển qua các đầu của capct, một vòng sẽ dài hơn và di chuyển xuống cột trong khi vòng kia sẽ ngắn hơn và di chuyển lên, và các cảm biến áp suất trong các cột sẽ phát hiện các chuyển động này và bật và tắt các động cơ cuộn như cần thiết để cung cấp thêm băng từ vòng lặp ngắn và băng 'lấy ra' từ băng dài hiện nay.

Những người Nerds trong những ngày đó (bao gồm cả tôi) sẽ tham gia các bộ phim và chương trình TV thường chiếu các máy tính và ổ băng từ, nhưng cả hai đều quay liên tục với cùng tốc độ, khi những người thực sự quay trong những cú giật ngắn, độc lập và riêng biệt, dưới sự kiểm soát của các cảm biến cột chân không hoặc idler.

Khi vi điều khiển trở nên đủ khả năng vào khoảng năm 1980, có một số ổ 'truyền phát' cho cái được coi là magtape 'tiêu chuẩn', sử dụng thuật toán điều khiển phức tạp hơn để điều khiển trực tiếp các động cơ cuộn, với tốc độ tăng tốc và giảm tốc đủ chậm để bảo vệ băng và bộ đệm lớn hơn nhiều thường cho phép đọc và viết nhiều khối cùng một lúc. Tuy nhiên, vào thời điểm này, các đĩa đã trở nên lớn hơn và rẻ hơn và thay thế băng cho hầu hết lưu trữ dữ liệu, và để sao lưu và vận chuyển các định dạng băng và băng cassette nhỏ hơn (nhưng mật độ cao hơn) đã được phát triển và thay thế phần lớn băng 'cuộn'.


Tôi nhớ một chút về cơ chế này đã sử dụng vắc-xin trên băng dọc. Tôi đã thấy hình ảnh băng bị chùng xuống tạo thành hình chữ U lớn. Tuy nhiên, làm thế nào nó được thực hiện trên các máy ngang nhỏ gọn là sự nhầm lẫn.
quantum231

Đây là lý do tại sao các ổ băng máy tính nhỏ vào những năm 1980 - 2000 (mà bạn có thể lắp vào vỏ PC) được gọi là "bộ truyền phát" - chúng được thiết kế cho một luồng dữ liệu liên tục được cung cấp qua phần mềm thích hợp và được hỗ trợ bởi bộ đệm phần cứng. Chúng thực sự không phù hợp với hoạt động truy cập ngẫu nhiên.
rackandboneman

3

Các bình luận trước đây nói chung là chính xác. Những gì họ không làm rõ là sự căng thẳng của băng đối với bản ghi và đầu phát cần phải được kiểm soát chính xác. Nếu không, sẽ có vấn đề với tiếp xúc băng từ đầu không đều, dẫn đến mất tín hiệu ghi / phát. Có hai thiết kế cơ bản thực hiện được điều này: 1) Miếng đệm áp lực (làm bằng nỉ hoặc vật liệu tương tự) ấn băng dính vào đầu. Máy tiêu dùng rẻ tiền đã sử dụng phương pháp này. Hoặc, 2) độ căng băng ra khỏi cuộn cung được điều chỉnh chính xác, thường là bởi động cơ cuộn cung, kết hợp với cần gạt băng tải lò xo, để đảm bảo tiếp xúc băng từ đầu đến đầu. Phương pháp sau này là điển hình trong các máy chuyên nghiệp cao cấp.


3
Trong khi thú vị, đây không phải là một câu trả lời cho câu hỏi như: "Loại mạch / thiết bị điện tử nào được sử dụng để kiểm soát tốc độ của băng và làm thế nào?"
james
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.