Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 335. Töröld tisztára!

Vannak emberek, akik imádnak takarítani. Ha csupán egyetlen szem morzsát ejtesz a szőnyegre, miközben tepertős pogit majszolva, elmélyülten olvasod ezt a sorozatot, máris előkapják a porszívót, majd a biztonság kedvéért a számítógép asztalodról is letörlik az egyébként senki által nem látott port és vele együtt az éppen ott levő mobiltelót. Persze, te vagy a hibás.

Az analóg magnó előnye a vinyl hanglemezzel szemben, hogy nemcsak a kész felvételt lehet lejátszani vele, hanem felvételt is készíthetsz. Ezt megelőzően a szalagot a készülék akkor is törli, ha előzőleg nem vettél föl rá semmit. Olykor az az érzésem, hogy a magnót tisztaságmániákusok találták föl.

A törlés egyik módja, hogy a szalag mágneses pigmentjeit teljesen telítésbe visszük. Ezt kétféle módon tehetjük meg. Az egyik, hogy egy bazi erős mágnes előtt vezetjük el a szalagot. Ez nagyon rossz megoldás. A tapasztalatok szerint nincs olyan mágnes, ami mindenféle szalagot teljesen telítésbe tudna vinni. A szalag aktív, mágnesezhető rétege egyenetlen, tehát a felmágnesezés is egyenetlen lesz, ami zajt okoz. Az állandó mágneses törléstől a szalag is állandó mágnesként viselkedik, tehát felmágnesezi a magnó többi alkatrészeit. Ennek ellenére, ezt a kb. 80 évvel ezelőtt már elavult módszert napjainkban is használják a legócskább kazettás magnókban, főként olyan „mindent egybe” kombókban, amelyekben rádió, kristályhangszedő lemezjátszó, CD-játszó, pendrájv lejátszó, kártyaolvasó és kazettás magnó is van. Sőt, külön is kapható mágnes törlőfej.

tta02

Az egyenáramú törlés se jobb semmivel, ezért a legelterjedtebb változat az ultrahangfrekvenciás, váltóáramú törlés, amit lemágnesező törlésnek is neveznek. Ennek lényege, hogy a törlőfej rése előtt elhaladó szalag pigmentjeit telítésig mágnesezzük, majd egyre csökkenő maximális térerősségű váltakozó mágneses térben addig mágnesezzük fel s le, ameddig a pigmentek (majdnem) szűzzé nem válnak, vagyis a maradék mágnesességük, a remanens mágnesség (majdnem) nulla lesz. Ha sikerülne nullára csökkenteni, akkor az ábrán végül csak egy pontot látnánk középen.

tta03

A zárójelbe tett „majdnem” a gyakorlatban azt jelenti, hogy a szalagon bármilyen erős és ügyes törlés után is marad némi jel, de ezt elfedi a szalag egyenetlenségéből származó zaj. Ugyanakkor ez a pici maradék jel a ludas abban, hogy hacsak a szalagot nem semmisítjük meg fizikailag, tehát például nem égetjük el, a rajta bármikor is rögzített jelek különleges eljárásokkal elég jelentős mértékben visszanyerhetők. Ezt a jelenséget használják ki az adatmentő cégek. Most azonban nem erről van szó. Hanem miről is? Na most jön az, amiről nem szoktak beszélni, és írni sem nagyon.

Képzelj el egy gyűrű alakú, réssel megszakított elektromágnest! Nem nehéz elképzelned, hiszen a magnók törlőfeje legtöbbször ilyen. Azt is képzeld el, hogy a magnószalagnak egy kis mágneses részecskéje, pigmentje még messze van a fejtől! Nem kell nagy távolságot elképzelned, csak egy-két centimétert. A szalagot egyenletes sebességgel húzzuk, így a részecske egyre közelebb kerül a réshez, míg végül a rés széléhez ér. A törlőfej résében a váltakozó áramú masszírozás, gerjesztés következtében szaporán változó, erős mágneses erőtér tombol. Képzeld el még azt is, hogy a fej résében a mágneses térerő nem hirtelen, élesen változik, hanem laposan elnyúlóan! Csakhogy ez az erőtér a résen belül nagyon eltérő nagyságú. A rés közepén a legnagyobb, a rés két szélén pedig nulla. Amikor tehát a pigment még csak éppen elérte a rés egyik, baloldali szélét, nem történik semmi. Ahogy a pigment a rés közepe felé halad, egyre nagyobb lesz a térerő, vagyis a szalag egyre jobban mágneseződik fel s le az ahhoz a térerőhöz tartozó hiszterézisgörbe mentén, s mivel az ultranagyfrekvenciás, szinuszos áram szimmetrikus, hol a hurok pozitív, hol a negatív fele szerint mágneseződik. A rés közepéhez érve, a pigmentre ható mágneses térerő eléri a csúcsot, jól beállított nagyságú törlőáram esetén itt megy telítésbe a pigment. Ha a szalagot tovább húzzuk, a pigment egyre gyengébb mágneses térbe kerül, szépen zsugorodik a hiszterézis hurok, míg végül nulla lesz a rés másik, jobboldali szélén. Tehát ugyan a törlőfej tekercsén mindig ugyanakkora átlagértékű váltóáram folyik, a résben a változó nagyságú térerő következtében lezajlik a lemágnesezés, demagnetizálás. A mágnesezettség, vagyis a remanencia csökkenése lecsengő jellegű, a matematikusok ezt úgy mondják, hogy aszimptotikusan közeledik a nullához. A törlőfejet elhagyó szalag pigmentje függetlenül az előző felvételtől, semleges állapotba kerül, a törölt pigmentek összessége pedig rendezetlen mágneses irányultságot mutat. A szalag egyenetlensége, külföldiül inhomogenitása az ultrahangfrekvenciás törlés esetében nem okoz járulékos maradó mágnezettséget, mert a lecsengő tér középértéke minden pigment számára ugyanakkora.

A következő ábra ezt a folyamatot szemlélteti. Az ábrázolás figyelembe veszi, hogy a szalagra ható mágneses erőtér nemcsak a hely, hanem az idő függvénye is. A burkológörbék a mágnesező áram pozitív, illetve negatív csúcsértékénél fellépő térváltozást mutatják a szalag útja mentén. Egy adott pontban a térerősség az ultrahangfrekvenciás törlőáram egy periódusa alatt a két burkoló közé eső összes értéket felveszi. Mivel a törlőáram szinuszos, a térerősség időbeli változása is az. Ha tehát a szalagra ható, az út és az idő függvényében egyaránt változó teret ábrázoljuk, akkor a két burkoló között növekvő, illetve csökkenő szinuszhullámot látunk. Ennek hullámhossza a szalagsebesség és a törlőfrekvencia hányadosa. Az ábrán kicsit sok jelölést látsz. Az „a” a növekvő erőteret mutatja a légrés közepéhez közeledve, a „b” pedig a csökkenését a középtől távolodva. Az egyszerűség kedvéért a további görbék csak a lecsengési folyamatot mutatják, tehát csökkenők. A H1…H8 a mágneses térerő csökkenése, a B1..B8 pedig az ezekhez tartozó remanencia. Megjegyzem, ez egy nagyon régi rajz, a magyar stúdiómagnó gyártás két legendás fejlesztőjének, Heckenast Gábornak és Zsdánszky Kálmánnak 1954-ben (!) megjelent könyvéből szkenneltem. Ennél jobb könyvet e témában magyar nyelven azóta sem írtak, az analóg magnók működése meg nem változott.

tta04

A gyűrű alakú törlőfej rése a felvevő- és különösen a lejátszófej réséhez képest nagy, 0,5-1 mm. A széles rés a záloga a térerősség folyamatos növekedésének, majd csökkenésének. A törlőfejen átfolyó áram nagyságát a pigmentek telítéséhez szükséges térerő szabja meg; ez az érték szalagfüggő. Fe2O3 aktív rétegű szalag esetén a legkisebb, metálszalag használatakor a legnagyobb. Minél nagyobb a fej tekercsének menetszáma, ugyanakkora térerősséghez annál kisebb erősségű áram kell, ugyanakkor minél kisebb a menetszám, annál kisebb a fej impedanciája, annál kevésbé terheli a tekercs huzalának ellenállása, a tekercs kapacitása és mindenféle szórt ellenállások és kapacitások. Emiatt a törlőfejek többnyire kis impedanciájúak, az őket meghajtó áramkörök, oszcillátorok kimenő impedanciája viszont nagy, a törlőfejek táplálása áramgenerátor jellegű. Az áramgenerátoros táplálás azt jelenti, hogy a generátorra kötött fogyasztó kapcsain az áram erőssége állandó, független a feszültség nagyságától. A törlőáram frekvenciáját úgy választják meg, hogy adott szalagsebesség esetén több teljes periódus játszódjék le a lecsengés közben. Mivel a lecsengés a rés közepétől kezdődik, fél résszélességgel kell számolni. Ha pl. 1 mm széles a teljes rés, és a szalagsebesség 38,1 cm (381 mm), akkor 0,5/381 kb. 0.001 mp; ennyi ideig van a lecsengő térben a pigment. Ha 10 periódust akarunk ennyi idő alatt lejátszatni e térben, akkor a törlőfrekvencia 10/0,001 = 10 kHz. Ez a frekvencia egyrészt a hallható tartományban van, másrészt a valódi fejek résében az erőtér csökkenése meredekebb, ezért a fél részszélességnél kisebbel kell számolni. A tényleges törlőfrekvencia tehát ennek többszöröse, még a kazettás magnók 4,76 cm/s szalagsebessége esetén sem szokott 40 kHz alatt lenni. A felső határ egyes különleges törlőfejek esetében néhány MHz, a leggyakrabban 50-150 kHz közé választják. A fej lágy mágneses anyaga annál jobban melegszik, minél nagyobb a törlőfrekvencia, ezért nem lehet akármilyen szapora a törlőáram. A rés szélességének is van határa. Ha a rés túl nagy volna, ormótlan fejméretek adódnának, emiatt pl. a kazettás magnók törlőfeje bele se tudna bújni a kazettába. Ráadásul minél nagyobb a rés, annál nagyobb árammal lehet ugyanakkora térerőt előidézni benne, és a térerő a rés belsejében hosszabb szakaszon lényegében állandó, a csökkenés annál inkább kiszorul a rés széleihez. És akkor még nem is említettem, hogy a mágneses tér nem zárul be fegyelmezettem a rés két széle közé. Minél nagyobb a térerő, annál jobban merészkedik kifelé, a törlés nem fejeződik be a résben. A szórt mágneses tér a magnó felvevő- és lejátszófejében, valamint elektronikai egységeiben is rosszalkodhat, ezért a törlőfejet árnyékoló búrával veszik körül.

A törlőfej és a törlőáramkör jóságát a törlési csillapítás nevű paraméter mondja meg, hiszen a remanencia sosem lesz nulla. Törlési csillapításon a szalagra csúcsszinten fölvett, 1 kHz-es jelnek a lejátszáskor a lejátszó erősítő kimenetén kapott feszültség értékét és a törlés után kapott értéket hasonlítjuk össze úgy, hogy a kettőt elosztjuk egymással, és – emlékszel még? – e hányadosnak vesszük a tízes alapú logaritmusát, majd megszorozzuk 20-szal. Így dB-ben kapjuk meg a törlési csillapítást. Az persze kérdés, hogy mit tekintünk csúcsszintnek (lesz még szó róla), de most csak az a fontos, hogy az otthoni magnók törlési csillapítása legtöbbször nem jobb 70 dB-nél, a stúdiómagnóké viszont 80-90 dB. Ez utóbbiak masszívabb törlőfejet és jóval nagyobb törlőáramot igényelnek. A törlési csillapításra vonatkozóan úgy 70 évvel ezelőtt felfigyeltek egy érdekes jelenségre. Kiderült, hogy közvetlenül a törlés után nagyobb törlési csillapítás mutatható ki, mint utána kis idő, 50-100 ms elteltével. Ennek oka az, hogy a mágneses részecskék rugalmasak, vagyis miután kaptak egy maflást, de megszűnt a kényszerítő térerő, kicsit visszarendeződik a mágnesezettségük. Nagyon elegáns atomfizikai leírások találhatók e jelenségről, csak az elmúlt évtizedben több hazai doktori disszertáció olvasható a kemény mágnesek ilyetén viselkedéséről. A visszarendeződés egyébként nemcsak a természet, hanem a társadalom egyik alapjelenesége is; gondolj arra, hogy a jobb forradalmak, rendszerváltások, reformok ugyan lényegesen megváltoztatják a társadalom szerkezetét, ám hogy a társadalom működőképes maradjon, egy csomó minden egy idő után visszaáll. Ilyenkor szokás még egyet rúgni, ami a magnószalagok esetében újabb törlést jelentene. Mégsem láthattál még fényképen sem olyan magnót, amelyben egymás után ugyanarra a sávra dolgozó két törlőfej is van. Ennek az az egyik oka, hogy ha elegendően nagy a törlési csillapítás, akkor kis visszarendeződés nem számít, vagyis továbbra sem hallatszik a törlés előtti felvétel. A másik, hogy a már említett előmágnesezés miatt a felvevőfej törlőfejként is működik.

Több törlőfej akkor van egy magnóban, ha a szalagot több sávra osztják. A stúdiótechnikában akár monó, akár sztereó készülékről van szó, a szalagot mindig teljes, 6,35 mm szélességében törlik.

tta05

Azon ritka esetekben, amikor a magnó nem sztereó, hanem kétsávos, a két sáv egymástól függetlenül törölhető, két törlőfej van egymás alatt, a kettő között elválasztó sávval. A félsávos monó otthoni magnókban csak egyetlen, félsávos törlőfej van, ami attól függően, hogy melyik sávra készül a felvétel, csak azt a sávot törli.

Az otthoni sztereó kétszer félsávosokban két törlőfej van egymás alatt, és választhatsz, hogy csak az egyik sávot törölje monó felvételhez, vagy mindkettőt, sztereóhoz.

tta06

A kazettás magnók többségében is csak egy törlőfej van, mert a kazettás rendszer eleve félsávos. Egy-egy fél sáv van a sztereóhoz kettészelve. A sztereó sávok egymás alatt vannak, és egy-egy sztereó párra csak egy felvétel készíthető, olyan nincs, hogy csak a bal vagy csak a jobb csatornára külön veszünk, más-más időpontban.

tta07

Az otthoni szalagorsós negyedsávos magnók kicsit bonyolultabbak, főként, ha sztereó felvételre is alkalmasak. Mint azt már tudod, az egyik irányban az 1. és a 3. sávra lehet venni, ha pedig a szalag a végére ért és megfordítod, a 2. és a 4. sávra. A fejegységben két törlőfej van egymás alatt, egy sávnyi meg még egy kis elválasztó hézag távolsággal. Ha monó felvételt készítesz, az egyik irányban választhatsz, hogy az 1. vagy a 3. sávra veszel-e, és ekkor csak az ahhoz a sávhoz tartozó fej töröl. Ha sztereót gyártasz, akkor az 1. és a 3. sávot törli a két fej. A szalag megfordításakor ugyanez a helyzet a 2. és a 4. sávval.

tta08

Van néhány egészen perverz módozat is. Például amikor a hozzád hasonló lusták kedvéért a magnó önmagától vált irányt. Hogy ilyenkor milyen változatok vannak, azt meg én vagyok lusta ismertetni. A soksávos stúdiómagnók törlőfejei külön-külön kapcsolhatók be-ki. Mivel a fejréseknek nem kell egymás alatt lenni, gyakran ide-oda csúsztatják őket, mert így egyszerűbb a gyártásuk.

tta09