就像卡式帶(Compact Cassette)推出之時並非為Hi-Fi用途而設計,但最後終於登堂入室一般,微卡帶(Micro Cassette)已進入Hi-Fi用途的實用階段。促成這項事實的最大功臣要算是金屬帶(Metal Tape)的發明,使得在很薄的磁性層中能有大的MOL(Maximum Out-put Level)值,得以進行高密度的磁帶錄音。
發展歷史
微卡帶是在1969年由日本OLYMPUS公司開發成正式產品,隨後松下、SONY、三洋等公司相繼採用,生產語言紀錄用口袋型(Pocket Size)微型錄音機,性能的特徵是小型、質輕、品質優良,主要應用範圍是:
(1)各種會議、商談、演講記錄;教學用講義;電話錄音等等,相當於電子記事簿(Note Book)。
(2)通勤、通學途中用以進修的用途。
(3)秘書用途的口述機(Dictating Machine)。
(4)附有收音機的可於郊遊登山攜帶,收聽氣象資料或作趣味錄音等等。
經過12年的發展與改進,外型已經小到像口袋裡記事簿一般的薄型與輕巧,而且操作性能上亦有大幅的進步,像OLYMPUS公司自行設計製造的新機種,手掌型的「Pearlcorder) X-01」含電池僅重195gr.在12×6×1.7(cm³)的體積內,所具有的特性是:LCD顯示式磁帶計數器並附帶石英電子鐘的LSI為心臟、輕觸型電子按鍵邏輯控制電路、電子式機械傳動結構。
微卡式機設計之初是以特殊用途為目標,主要是體型的縮小,以能成為真正的便攜式錄音機,相信當時作夢也沒想到會在音響用途上有所發展,促成這個事實的除了前述金屬帶的發明之外,其餘向精密加工技術的進步、磁頭(Head)性能的改進和其他電子零件(尤其是半導體元件)的精密技術,都是促成微卡式機邁入Hi-Fi的重要因素。這些新技術包括有馬達的效率和型式的改進,像無鐵心式扁平馬達,使厚度減小很多,而且效率高到可以用4號電池供電仍很實用;另外像全電子化的電路,包括控制鍵和磁帶計數器,拜今日數位電路及LSI技術之賜,所有控制都是電子是輕觸型,計數器用LCD顯示還兼做電子鐘;關於馬達及傳動的機械結構,也都因為伺服電路的加入,使機械結構更簡單,也可以改用塑膠齒輪組來進行傳動和減速、剎車的動作。
但是儘管微卡式機系統在自己錄自己放的性能上以能滿足到某種程度,為了今後更長遠的發展,必須使得各廠家的機器無論在錄或放音時的性能都互相接近,而且錄製的磁帶必須要有互換性,才能滿足用者的需求。OLYMPUS公司基於這個需要,以卡式機的各項標準為參考,製作了全系列的微卡式測試帶(Micro Cassette Test Tape),於去年11月開始發售,隨後TEAC公司鼎力協助,將之公佈成為微卡式系統本身的標準。
微卡式機的規格
由於今年算是微卡式機邁入Hi-Fi領域的第一年,其規格上需要考慮的因素仍很多,至今尚未全盤制定完成,以下是已經決定的幾項基本規格:
(1)標準帶速為2.38cm/S(這是卡式機帶速之半,一般標稱為2.4cm/S),1.19cm/S(標稱為1.2cm/S)的帶速可以併用,以延長錄音時間,但是使用時磁帶要能互換的話,則必須使用標準帶速。
(2)錄音音軌與卡式的IEC規格相同,但是磁帶的運行方向則相反,必須相反的理由是在小型機中以這個走向時操作上比較容易,而這個走向正好與當初卡式機以S/N比為考慮設計出的走向正好相反,音軌的詳細分劃請參看圖(1)。
(3)使用的磁帶寬為3.81mm,+0,-0.05mm(與卡式相同),磁帶厚度則為6~12μm。磁帶種類之選擇分標準帶(Normal)和金屬帶(Metal)兩個位置供選擇,如此簡化的理由是:如果增加了磁帶種類選擇,則與二種帶速分類組合之結果,不但增添錄放等化網路之複雜性,也在操作使用時造成麻煩,這與當初發展微卡式之目的相反,倒像是趨近於卡式座了。在新的磁帶型式尚未開發之前,基本上只設這兩種選擇,鉻帶(Chrome)選擇將不予考慮。像OLYMPUS、松下、SONY等公司發售的MC-90帶應歸入標準帶的分類。
(4)磁帶上的磁束特性,基準錄音電平(0dB)的大小之設定是用315Hz的頻率錄製160nW/m的磁束密度(用短路法測得)定為0dB,最大錄音電平(Peak Level)相對於基準錄音電平是+4dB。
(5)錄放音的等化網路之時間常數見圖(2),其中1.2cm/S部分的數值乃是暫定之規格。
(6)帶盒的構造與各部份之尺寸見圖(3)。
(7)雜音消除系統方式,建議採用杜比(Dolby)C型,其設定電平之大小與0dB錄音電平相同(160nW/m)。選用杜比C的理由是因微卡式之帶速僅及卡式之半MOL較卡式低,為了要能使高頻端之頻率響應伸延之故,金屬帶的時間常數定為120μS(卡式中為70μS),對S/N特性來講較為不利,因此採用具有20dB改善S/N能力的杜比C型較為適當。這實在杜比-C系統ON/OFF時聽感上的差異會是怎樣呢?譬如說錄音時用上杜比-C而放音時卻沒有這樣的裝置時,可能造成高頻提升之現象,然而由於微卡式機不是使用耳機就是配用小口徑的喇叭較多,這樣配合起來在實用上並不會造成很明顯的聽感差異,是故互換性應仍是很充分才是。
(8)磁帶計數器的連接,由於目前不管卡式或微卡式,各廠家之間並沒有統一的規則,是故希望以後的製造廠商,能以下述的原則為準,那就是計數器應取自捲帶側(Pick-up side)的轉動,該側之轉軸每兩轉計為1個計數,將來規格統一之後才有互換性。
微卡式機使用的測試帶
微卡式錄音座(Micro Cassette Deck)和微卡式金屬帶的開始上市,使微卡式機從記錄用途急速的邁向音響用途,如此一來這些錄有音樂訊號的帶子要能互換使用是絕對必要的,因此不但微卡式機要有統一的電氣規格,還要以同一規格來校正其特性。
OLYMPUS公司鑑於這種必要性,於去年11月開始發售一系列的微卡測試帶,包括頻率特性校正用的測試帶共25種(200μS和120μS兩種頻率特性的都有),頻率特性校正用測試帶(見圖4)上錄有31.5Hz~10KHz的各種校正訊號,用來設定高頻段的最佳錄音電平,可以使用較卡式更低的電平錄音而產生一樣好的頻率響應,因此在使愈高性能的磁帶(像金屬帶)錄放音時,頻率響應可輕易伸延到15KHz甚至於18KHz。由於微卡式機之帶速僅有卡式機之半,換句話說,同一波長的訊號被錄音時,微卡式只錄了½波長(對應於卡式而言),職是之故,低頻段的電平處理較為容易,所以從低頻到高頻的響應都很均勻。OLYMPUS公司所發售的全系列測試帶,包括AZ-IMUTH調整、WOW & FLUTTER測試、錄音電平設定及頻率特性校正用共25種。(註一)
從以上所述這些基本的特性和規格,在Hi-Fi用途上微卡式機在配用金屬帶和高壓縮率的杜比C型消雜音系統之後,其效果與卡式機已不相上下,依它的小型、輕質量、省電、保管性佳等特色,相信很快的會被音響製造廠商開發出各種小型攜帶用機器、立體聲收音微卡式機、汽車音響用及專用微卡式錄音座等等,尤以最近卡式的「Walk Man」大行其道,這種以耳機為輸出隨處可帶著走的音響,為目前一個大的新市場。以為卡式機目前的特色和其將來發展的潛力,必能在這方面大行其道,而且使「口袋中的高級音響」成為事實也唯有採用微卡式機才可能。
目前微卡式機在日本正大行其道,多家廠商有這類產品,以下僅列幾種代表性的機種供參考:(註二)
(1)耳機輸出型
(a) National GE-7 (放音)
(b) OTTO RD-XP1 (放音)
(c) SONY M-1000 (錄放)
(2)手提收音錄音機
(a) OLYMPUS SD2, SD3
(b) AIWA CS-M1
(c) National RN-Z600
(d) SANYO MR-88
(e) AIWA CS-W7 (雙卡式)
(3)錄音座
(a) OLYMPUS MD-1
(b) Technics RS-M212 (雙卡式)
當然在微卡式機在音響的領域中方興之時,為了互換性的必要,難免上有些急待解決的問題,譬如由於微卡式的帶速為卡式之半,以相同頻率來講它只錄下了半個波長,如果錄音時與放音時使用的不是同一部機器,則磁頭偏角(AZIMUTH)誤差卻不只是卡式機之半。另外如MD-60、C-120的微卡帶,厚度僅有9μm之薄,為了保持相當的音響性能,勢必得要採用金屬帶,使用者的費用提高了,而且與他種磁帶相較,其運行的穩定度較差,而且微卡帶的外型面積尺寸只有卡式的四分之一,製作帶盒的精密度受限,如此一來,磁帶運行的精密度也會受影響,這些都尚待今後的技術來解決。
[註一]本表資料係由國內代理OLYMPUS測試帶的「國際影音貿易有限公司」所提供,資料洽詢TEL:(02)769-2375。(蘇桑註:本文為1981年之文章,此電話是否仍為該公司則僅供參考,蘇桑無法確定)
[註二]這些機種之型號為日本當地的編號,這些機種在台灣銷售時是否會變更型號則不得而知。
轉載音響技術第72期DEC. 1981 日新月異/微卡帶邁向Hi-Fi/莊 仲
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