Kazetové magnetofony

S postupným zlepšováním jakosti záznamových materiálů i jakosti jednotlivých stavebních prvků magnetofonů (především hlav a zesilovačů) se postupně zmenšovala rychlost posuvu záznamového materiálu. Na začátku šedesátých let, kdy se začal ve větším měřítku uplatňovat čtyřstopý záznam a kdy rychlost posuvu 9,5 cm/s umožňovala bez velkých obtíží dosáhnout takové jakosti, jaká byla kdysi myslitelná jen u profesionálních strojů s největší rychlostí posuvu, začala také diskuse o tom, zda rychlost posuvu 4,75 cm/s umožňuje nahrávku s parametry odpovídajícími tehdejším požadavkům třídy Hi-Fi. Na stránkách odborných časopisů bylo již tehdy konstatováno, že laboratorně seřízené přístroje jsou schopny uvedený požadavek splnit.
V téže době byl jíž v USA řadu let znám princip magnetofonů, které nepoužívaly tradiční cívky, ale u nichž byl záznamový materiál umístěn ve zvláštní kazetě. Tyto magnetofony (nazývaly se cartridge-recorders) používaly osmistopý záznam a byly ve velké oblibě především jako reprodukční přístroje pro automobily. Již tehdy bylo nesporné, že uložení pásku v kazetě přináší mnoho výhod: zjednodušuje obsluhu magnetofonu, odpadá pracné a zdlouhavé zavádění pásku, umožňuje kazetu se záznamovým materiálem z magnetofonu kdykoli vyjmout, přičemž není třeba pásek předem převíjet na jednu nebo na druhou cívku. V neposlední řadě pak kazeta chrání záznamový materiál poměrně účinně proti prachu a jiným nečistotám a také proti mechanickému poškození.
V té době se i v Evropě objevili první průkopníci kazetového systému. V popředí stála holandská firma PHILIPS a západoněmecké firmy GRUNDIG, TELEFUNKEN a BLAUPUNKT. Holanďané i Němci vyvinuli vlastní systémy, které sice používaly pásek shodné šířky, lišily se však velikostí i provedením kazety i rychlostí posuvu pásku. U cívkových magnetofonů se v té době používaly čtyři druhy záznamových materiálů, lišící se celkovou tloušťkou. Byl to pásek standardní (tloušťka přibližně 52 µm), pásek dlouhohrající (tloušťka přibližně 35 µm), pásek s dvojnásobnou hrací dobou (tloušťka přibližně 26 µm) a pásek s trojnásobnou hrací dobou (tloušťka přibližně 18 µm).
U kazetových přístrojů se jako základní typ pásku určený pro kazety s nejkratší hrací dobou objevil pásek o celkové tloušťce 18 µm, tedy pásek s trojnásobnou hrací dobou. Šířka záznamových materiálů určených pro použití v kazetách byla jednotně stanovena na 3,81 mm.
Jinak tomu bylo s rychlostí posuvu. Zatímco holandský výrobce stanovil rychlost posuvu u svých kazetových přístrojů shodně s rychlostí používanou i u cívkových přístrojů na 4,75 cm/s a kazety nazval CC (Compact-Cassette), němečtí výrobci zvolili rychlost posuvu 5,04 cm/s a kazety nazvali DC (Doppel-Cassette).
Neuplynuly ale ani dva roky a kazety CC, vyvinuté firmou PHILIPS, naprosto suverénně ovládly všechny světové trhy. Přístroje používající kazety DC zmizely z trhu. Zpočátku se zdálo, že kazetové magnetofony nemohou z hlediska technických parametrů konkurovat přístrojům cívkovým, a že je tedy v žádném případě nemohou ohrozit. Kazetové magnetofony byly považovány spíše za jakési nenáročné doplňky cívkových přístrojů v oblastech, kde byly používány přenosné magnetofony a kde nezáleželo na vysoké jakosti.

Kazetové magnetofony byly nejprve konstruovány jako dvoustopé (viz obrázek vpravo). Šířka nahrávané stopy byla přibližně 1,5 mm, mezera mezi oběma stopami byla 0,81 mm. Jako první záznamové materiály byly používány pásky s trojnásobnou hrací dobou, které byly 18 µm tlusté a umožňovaly 2 x 30 minut záznamu. Kazety obsahující tento záznamový materiál byly označeny C 60. Brzy se však ukázalo, že pouze půlhodinový nepřerušený záznam nestačí pro řadu nahrávek. Byly proto zavedeny ještě tenčí záznamové materiály, a to pásek se čtyřnásobnou hrací dobou, který byl tlustý jen 13 µm a umožňoval 2 x 45 minut záznamu v kazetě označené C 90, a pásek s šestinásobnou hrací dobou, který byl tlustý dokonce jen 9 µm a umožňoval 2 x 60 minut záznamu. Kazeta s tímto materiálem byla označena C 120.
Při používání těchto extrémně tenkých materiálů však začalo docházet k poruchám. První problém se týkal menšího zkratového magnetického toku, který však byl u velmi tenkých pásků vyřešen použitím nových typů magnetických polevů nosiče. Polyesterová podložka vyřešila i potřebnou mechanickou pevnost, nepodařilo se však zcela odstranit potíže s přímočarým vedením velmi tenkého záznamového materiálu v páskové dráze. Velmi tenké pásky jsou totiž vždy náchylné k pojíždění ve směru kolmém ke směru posuvu a to způsobuje změnu úhlu, který svírá štěrbina s osou pásku. Štěrbina hlavy pak již není k ose pásku kolmá, což má za následek ztrátu vyšších kmitočtů v reprodukci.
I když je prokázáno, že u bezvadně provedených a perfektně nastavených přístrojů se tento jev uplatňuje jen v malé míře, existují některé kazetové magnetofony, které s těmito mimořádně tenkými záznamovými materiály nejsou vůbec schopny spolehlivého provozu. Při používání těchto materiálů dochází také nezřídka k "lepení" tohoto velmi poddajného pásku na hnací hřídel nebo na přítlačnou kladku. Pásek se zničí, protože se navine na hřídel nebo kladku a zastaví posuv. Slepení pásku, který se přetrhl nebo jehož část se zmačkala a musela být vystřižena, je u kazety vždy velmi problematické a slepené místo je v reprodukci slyšet.
Jakmile se výrobcům podařilo vyřešit základní problémy kazetových magnetofonů, snažili se přinášet na trh přístroje se stále lepšími parametry. Zatímco na začátku svého vývoje byl kazetový magnetofon celkem oprávněně považován pouze za náhražku nebo nejvýše doplněk cívkového přístroje, zanedlouho i první kritikové změnili svůj názor. Během několika let se totiž základní parametry kazetových přístrojů podstatně přiblížily hranici požadavků kladených na techniku Hi-Fi a na trhu se objevily i stolní kazetové magnetofony ve stereofonním provedení. Je ovšem také samozřejmé, že by nikdy nebylo možné dosáhnout těchto výsledků, kdyby právě pro tyto magnetofony nebyly vyvinuty nové záznamové materiály. Při jejich výrobě byly využity zlepšené technologické postupy a v mnoha případech bylo použito i zcela odlišné složení feromagnetické vrstvy (kysličníky železa se zlepšenými vlastnostmi, kysličníky chrómu nebo kombinace obou kysličníků).
Protože se postupem doby podařilo tak výrazně zlepšit parametry kazetových magnetofonů, začaly tyto přístroje zvolna, ale nezadržitelně vytlačovat cívkové magnetofony ze světových trhů.

Obrázek vpravo: Uspořádání a rozměry stop u stereofonního kazetového záznamu ukazuje, jaké nároky jsou kladeny na dokonalé provedení a nastavení páskové dráhy. I velmi malé změny polohy pásku v rovině kolmé na směr posuvu způsobí slyšitelný rozdíl v úrovni obou kanálů. Pečlivé nastavení kolmosti štěrbiny hlavy (viz výše) u kazetového magnetofonu je tedy nezbytné. Hlavy u kazetových magnetofonů jsou většinou umístěny na posuvné liště a že jejich upevnění i přesné nastavení trpí rázy vznikajícími posuvem lišty, je jasné, že právě dlouhodobé dodržení požadované kolmosti štěrbiny hlavy vzhledem k rovině posuvu pásku je jedním z nejzávažnějších problémů kazetových magnetofonů.

Jestliže mechanika magnetofonu nepracuje přesně nebo není bezvadně nastavena pásková dráha, popř. použijeme-li příliš tenký a mírně vytažený záznamový materiál, může docházet k nepravidelnému vedení pásku před hlavami - pásek se posouvá směrem nahoru a dolů. Důsledkem je nepravidelně se opakující úbytek signálů vysokých kmitočtů, což je v reprodukci velmi nepříjemné. Jestliže k podobnému jevu dochází při záznamu (což je více než pravděpodobné, zjistíme-lí totéž při reprodukci), je pořízený záznam vlastně k nepotřebě. Popsanému jevu se můžeme bránit především tím, že zajistíme dokonalé seřízení páskové dráhy a udržujeme v naprosté čistotě povrch hlav a všech ostatních dílů přicházejících do styku se záznamovým materiálem, především hnacího (tónového) hřídele a přítlačné kladky. Důležitým předpokladem je také používání kvalitních záznamových materiálů.