A Hét 1986/1 (31. évfolyam, 1-26. szám)
1986-01-03 / 1. szám
TUDOMANY-TECHNIKA. >6'0 Ao* Vannak találmányok, amelyek születésének pillanata pontosan meghatározható. Ezek azok a berendezések, amelyek egyetlen feltaláló, tudós munkájának eredményeképp jöttek létre. Ilyen például a hőlégballon és a fonográf. A különösen bonyolult, egy sor elméleti kérdést megoldó találmányok általában nem az egyik pillanatról a másikra születnek, ezért ezek születési körülményei jóval könnyebben meghatározhatók, mint annak időpontja. Ezek közé a találmányok közé tartozik a magnetofon is, amelynek működőképes első „őse" már 1898-ban megszületett. Annak ellenére, hogy a mágneses rögzítés és visszajátszás elvét már ekkor is ismerték, ez a készülék alig hasonlított kései utódjához, így aztán „hivatalosan" csak jóval későbbi évszám szerepel a berendezés születési dátumaként: 1935 késő ősze, amikor a napjainkban is oly jól ismert AEG gyár a berlini rádiótechnikai kiállításon bemutatta a K 1 jelzésű hangrögzítő berendezését. Nem csoda, hogy majdnem négy évtizedig tartott a magnetofon kikísérletezése, hiszen a működési elvtől egészen a legapróbb műszaki részletkérdés megoldásáig mindent ki kellett találni, hiszen a természetben semmilyen jelenség sem szolgálhatott modellül hozzá. A ma csak magnóként becézett berendezés története valójában 1881-ben kezdődik, amikor is Oberlin Smith az „Electrical World" hasábjain leírja, milyen eljárással lehetne mágneses úton hangot rögzíteni. Elképzelése szerint egy elektromágnes pólusai között vastartalmú szalagnak vagy acélhuzalnak kellene mozognia, amit az elektromágnes a hang ingadozásának megfelelően mágnesezne. A mágnesezési áramot egy telefonkészülék mikrofonjából nyert áramimpulzusok jelentenék, a visszajátszás is telefonkagyló segítségével történne, tehát egyszerre csak egy hallgató „élvezhetné" a felvételt. Smith zsenialitásának bizonyítéka, hogy csaknem száz évvel ezelőtt tökéletesen leírta a magnetofon elvét, az általa javasolt valamennyi szerkezeti elem — természetesen korszerűbb formában — ma is a magnó alapját alkotja. Elképzelését a kor legmodernebb műszaki eszközeivel kívánta megoldani, arról igazán nem tehetett, hogy ekkor még nem ismerték azokat a villamossági elemeket, amelyekből egy mai magnetofon felépül. Az elméleti írás tíz évig parlagon hevert, ekkor jutott Waldemar Pou/sen dán fizikusnak az eszébe a megvalósítása. Első készülékét, amit bátran tekinthetünk az „ösmagnónak” Telegraphon-nak keresztelte el. Hangrögzítő alapanyagként 1 mm átmérőjű acélhuzalt használt, amely 20 m/s sebességgel haladt el a mágnesező fej előtt. Kétévi kísérletezés után sikerült a szalagsebességet a tizedére csökkentenie, így a párizsi világkiállításra már a tökéletesített változat jutott el. Mondani sem kell, a telegraphon óriási feltűnést keltett és teljesen megérdemelten hozta el a kiállítás nagydíját. Hamarosan alkalmazni is kezdték a telegraphonokat, például a koppenhágai Nemzetközi Műszaki Kongresszus valamennyi előadását felvették. A negyven órányi felvétel összesen 250 darab egý kilométer hosszú huzaltekercset foglalt le, ami élesen rávilágít a korabeli technika tökéletlenségére: mindössze tíz percnyi anyag fért az ezer méteres tekercsre. Arról nem is beszélve, hogy a felvétel mindössze telefonvonalnyi minőségű volt 4 000 Hz sávszélességével ; ráadásul jó alaposan meg volt „spékelve” a legváltozatosabb zörejekkel. Valamit tehát tenni kellett. Ez idő tájt már lehetett is, ugyanis 1906-ban az amerikai Lee de Forest és az osztrák Robert Lieben gyakorlatilag egyidöben, egymástól függetlenül feltalálták a triódát, azt az elektroncsövet, amely villamos jelek erősítésére alkalmas. Öt év múltán Otto von Bronck megszerkesztette az első elektroncsöves erősítőt, ami egycsapásra vonzóvá tette a magnetofont is, hiszen a hangerőt és a dinamikát egyaránt jelentős mértékben megjavította. Közben az acélipar és a finommechanika fejlődésének következtében egyre finomabb szilárd acélhuzalokat tudtak előállítani, így hamarosan néhány ezred milliméteres lett a hanghordozó anyag. Ennek ellenére meglehetősen elégedetlenek voltak a szakemberek az acélhuzallal, hiszen megcsavarodhatott, ami a felvétel minőségét rontotta, mindamellett az egyszerű acél mágneses acél tulajdonságai is alatta maradtak a várakozásnak. Pfleumer, az AEG szakembere 1928-ban vezette be a magnetofonszalagot: vékony papírcsíkra finom vasreszeléket ragasztott. A megoldás félsikert hozott: a felvételi minőség javult, a szalag azonban minduntalan elszakadt, tekintve, hogy a szakítószilárdsága rendkívül kicsi volt. Mindenesetre bebizonyosodott, hogy a vasreszelék megfelelő hangrögzítő és hogy ragasztóval jól felvihető a szalagra. Az AEG vezetése rájött, hogy ezt a problémát csak egy vegyigyár tudja megoldani, ezért az I. G. Farben-hez fordultak segítségért, amely a ludwigshafeni BASF (Badische Anilin und Soda Fabrik) üzemét bízta meg a kérdés megoldásával. Végül is 1933- ban született meg a műanyag alapanyagú vasoxidos szalag, melynek vastagsága mindössze öt század milliméter volt, szélessége 6,5 mm (napjainkig ez az orsós magnószalag szélessége), a 20 percnyi felvételszalag tömege 1 kg-ra rúgott, 25 cm átmérőjű tekercset alkotott. A szakemberek hamarosan rájöttek, hogy a felvett rezgésszám nagysága fordítottan arányos az elektromágnes résének szélességével: tehát a résnagyságot csökkenteni kell a sávszélesség növelése érdekében. Ez azonban a szórt mágneses tér erejének csökkentését vonta maga után, vagyis gyengült a felvétel minősége. Emellett az is óriási gondot okozott, hogy felvétel közben a felvevőfej nemcsak mágnesezte a szalagot, de egyben a szórt mágneses tér lemágnesező hatást is kiváltott, ami a gyakorlatban minőségromlásként jelentkezett. Ezt a kérdést végül is Eduard Schüllernek az AEG mérnökének sikerült megoldania, aki a pólusos elektromágnest gyűrűssel váltotta fel. A gyűrűs felvevőfejjel ellátott tökéletesített berendezés lett a híres nevezetes K 1 készülék. Találmányának fő előnye — az ugrásszerű minőségjavuláson túl — az elektronikus vágás lehetővé tétele volt, így már „hallható következmények" nélkül egymás mellé lehetett illeszteni az egyes felvételrészeket. A hangtartományt 6 000 Hz-re növelte, a dinamikát pedig a régebbi 15—20 dB-ről 30 dB értékre, mig a szalag haladási sebessége egy méter volt másodpercenként. Az AEG mérnökei a berlini kiállítás sikerén felbuzdulva tökéletesítették találmányukat, amit aztán K 2-nek neveztek el. Ezt 1936- ban az Egyesült Államokban mutatták be, de teljes elutasításra találtak: az amerikaiak még hosszú ideig az acélhuzalos diktafonokra esküdtek. A fö ok az volt, hogy bizony még a K 2 magnetofon hangdinamikája is aránylag kicsi volt, tehát nem tudott elérni igazi áttörést a tengerentúliak által „futtatott" típusokkal szemben. A helyzet 1940-ben változott meg gyökeresen, amikor Braunmuhlés Walter Weber feltaláló először alkalmazták a nagyfrekvenciás elömágnesezést. Az elömágnesező fej alkalmazásával a magnetofonfelvétel dinamikája egyszeriben 60—70 dB-re javult, ami egy mai magnónak is dicséretére válna (csupán a legmodernebb magnótechnika és szalagtipusok tesznek lehetővé ennél lényegesen jobb minőséget). Erről persze a világ csak évekkel később szerzett tudomást, hiszen ez idő tájt javában folyt a második világháború. A háború utáni időszakban sem vesztették el vezető helyüket az AEG mérnökei a magnótechnika területén. A korábbi típussal szemben, amely egysávos volt — tehát a felvétel a szalag teljes szélességét lefoglalta —, kikísérletezték a kétsávos magnetofont. Ezzel az új típussal 1957-ben lepték meg a világot, mialatt a szalagsebességet 9,5 cm/ s-ra, illetve gyengébb minőség mellett 4,75 cm/s-ra csökkentették. Két évvel később dobták piacra az első négysávos magnetofont, majd 1962-ben az első automatikus magnót. Közben az elektronika egyre rohamosabb fejlődésnek indult: a negyvenes évek végén feltalálták a tranzisztort, amit az ötvenes évek folyamán egyre nagyobb tömegben kezdtek gyártani. Ezen kívül olyan mesterséges mágneseket is kezdtek gyártani, mint a permalloy, amely miniatűr magnetofonfejek készítésére elsőrendűen megfelel. Ennek eredményeképp 1963-ban megjelentek az első kisméretű, kazettás magnetofonok. A további fejlődésnek köszönhetően sikerült biztosítani a HIFI minőséget 4,75 cm/s szalagsebességnél is. 1965-ben jelentek meg először a világon az integrált áramkörök egy aránylag ismeretlen gyár, a dallasi Texas Istruments jóvoltából. Az eltelt húsz év folyamán a számítástechnikát és a fogyasztói elektronikát a felismerhetetlenségig megváltoztatták ezek a kis áramkörök: a hatalmas berendezések mérete a töredékére csökkent, miközben egyre „okosabbá" váltak. Ez a fejlődés nem kerülte el a magnetofontechnikát sem: a kazettás magnók mérete egyre kisebbre zsugorodott, mígnem megjelent az új csoda: a Walkman. A magnó feltalálói ha látnák ezeket a mütyürkéket nem is hinnének a szemüknek a mai törpemagnó alig nagyobb a felvételt tartalmazó kazettánál, mindamellett HIFI minőségű, térhatású hangot szolgáltat! A fejlődés és a miniatürizáció tehát ezen a területen is meghozta gyümölcsét. Ha pedig a nagyközönség látná egymás mellett az első sorozatgyártású AEG stúdiómagnetofont és a legmodernebb típust, ugyancsak elcsodálkozna: méretük, súlyuk, kivitelük szinte teljesen azonos; első pillantásra alig lehet megkülönböztetni őket, ami az AEG hajdani mérnökeinek ügyességét, szakmai tudását dicséri. A külső hasonlatosság azonban ne tévesszen meg senkit. Mert igaz ugyan, hogy az elmúlt fél évszázad során a magnetofon működési elve, szerkezeti felépítése nem változott, de a modem elektronikának köszönhetően rendkívül sokoldalúvá „intelligenssé" vált: a láncba fűzött magnók akár számítógépvezérléssel is működnek, részműsorokatitudnak egész adássá montírozni emberi beavatkozás nélkül. A magnetofon Oberlin Smith által leírt elvén működnek a magnókon kívül a képrögzítő berendezések, a képmagnók is. Ha magnetikus felvételtechnikáról beszélünk, akkor ma már ezalatt a képmagnókat is értjük. OZOGÁNY ERNŐ 16
