Princip magnetického záznamu zvuku

Základním principem magnetického záznamu zvuku je magnetizace záznamového materiálu (magnetofonového pásku) magnetofonovou hlavou.
Hlavu (viz obrázek vlevo) tvoří obvykle jádro složené z tenkých plechů z magneticky měkkého materiálu. Toto jádro je v místě styku hlavy s aktivní vrstvou záznamového materiálu přerušeno štěrbinou. Šířka této štěrbiny se u běžně používaných magnetofonových hlav pohybuje v rozmezí asi 1 až 5 m m.
Aby byla šířka štěrbiny přesně definována, vkládá se do ní fólie příslušné tloušťky. Tato fólie bývá z nemagnetických materiálů. Ty však musí mít potřebnou mechanickou tvrdost, aby se při provozu štěrbina nezanášela materiálem jádra. Jádro hlavy je opatřeno cívkou (v některých provedeních i dvěma cívkami). Do cívky se při záznamu přivádí signál určený k záznamu, při reprodukci se v cívce indukuje napětí, určené k dalšímu zpracování v korekčních obvodech a zesilovačích.

Prochází-li cívkou hlavy proud, vzniká v jejím jádru magnetické pole. Toto pole v místě štěrbiny (kde je magnetický odpor jádra největší) z jádra “vystupuje” (viz obrázek vpravo) a magnetuje aktivní vrstvu záznamového materiálu (pásek), který se před štěrbinou rovnoměrně posouvá. V aktivní vrstvě záznamového materiálu pak zůstane zbytkový (remanentní) magnetický tok, jehož průběh by měl v ideálním případě odpovídat průběhu proudu v cívce hlavy. Uvedená závislost není lineární a k pořízení vyhovujícího záznamu musíme použít různé korekce.
Při reprodukci je postup opačný. Nahraný, tj. střídavě zmagnetovaný záznamový materiál probíhá nyní přes kombinovanou hlavu (u většiny magnetofonů se používá pro záznam i reprodukci stejná hlava) a magnetické silové čáry se uzavírají jádrem hlavy. V cívce hlavy se proto indukuje střídavé napětí, které by po zesílení a korekčních úpravách mělo být shodné s tvarem i průběhem signálu, který byl nahrán.
Pro zajištění maximální jakosti výsledné reprodukce musíme splnit řadu podmínek, nezbytných pro vytvoření vyhovujícího záznamu. Především musíme použít tzv. předmagnetizaci a dále musíme jak v záznamovém, tak i v reprodukčním zesilovači realizovat korekce kmitočtové charakteristiky.
Abychom dosáhli použitelného záznamu, musíme především zajistit, aby zbytková magnetická indukce záznamového materiálu ve svém průběhu i tvaru odpovídala průběhu i tvaru magnetického pole záznamové hlavy. Působíme-li na záznamový materiál magnetickým polem, zůstává až do určité intenzity zbytková indukce prakticky nulová. Teprve dalším zvětšováním intenzity magnetického pole se dostaneme do oblasti lineární závislosti zbytkové magnetické indukce na magnetizačním poli. V extrémním případě bychom se dalším zvětšováním intenzity magnetického pole dostali až do oblasti nasycení záznamového materiálu; s tímto případem se však v magnetofonové technice běžně nesetkáváme.
Kdybychom tedy do záznamové hlavy přivedli pouze nízkofrekvenční signál určený k záznamu, byl by výsledek zcela nepoužitelný. Zbytková magnetizace by svým průběhem neodpovídala průběhu zaznamenávaného signálu. Při magnetizaci záznamového materiálu nízkofrekvenčním signálem musíme tedy vycházet z bodu ležícího na střední části křivky průběhu zbytkové magnetizace. Musíme v záznamové hlavě vytvořit pomocné magnetické pole, které nám posune pracovní bod žádaným způsobem. Tomuto principu, který lze v praxi řešit několika cestami, říkáme předmagnetizace.