테이프리코더(tape recorder)

자기(磁器) 테이프에 음성신호를 기록(녹음) 또는 재생하는 장치. 음성신호를 연속파형인 채로 기록하는 방식과 디지틀 신호로 변환시켜 기록하는 PCM(pulse code modulation ; 펄스 부호 변조) 방식이 있다.


1888년 미국의 O. 스미스가 자기 녹음에 관한 최초의 착상을 발표 했다.


그 후 98년에 덴마크의 V. 폴센은 기록매체로서 강선(鋼線)을 사용한 자기녹음기의 시제품을 만들었다.


35년 독일의 AEG사가 플라스틱 베이스의 자기 테이프를 사용한 마그네토폰(Magnetophone) 이라는 녹음기를 시판한 것이 테이프리코더의 원형으로 꼽힌다.


직류 바이어스법보다 훨씬 잡음 · 변형이 적고 큰 출력을 얻을 수 있는 교류 바이어스법의 연구가 미국 · 독일 · 일본에서 각각 별개로 진행되었는데, 제2차 세계대전 후 독일의 기술은 유럽 · 미국으로 건너갔으며, 56년에 방송용으로 카세트식 테이프리코더가 개발되었다.


62년에 네덜란드의 필립스사에서 콤팩트 카세트 방식이 발표되었다.


〔원리〕 쇳조각과 같은 자성체들 영구자석에 접근시키면 자화(磁化)되어, 영구자석을 떼놓은 뒤에도 쇳조각에는 자기가 남는다.


이것을 잔류자기(殘留磁氣)라 한다.


영구자석과 쇳조각 대선에 각각 자기(磁氣) 헤드와 자기 테이프로 바꿔 놓고 자기 헤드에 감은 코일에 음성신호 전류를 흐르게 하면, 자기 헤드의 양 끝에는 그 전류의 방향에 따라 자기장(磁氣場)이 만들어진다.


그 때 자기 헤드에 자기 테이프를 접촉시켜 이동시키면 테이프에 발라 놓은 자성체는 헤드가 만드는 자기장의 강약에 따라 자화되어, 테이프를 헤드로부터 떼어도 테이프 위의 자성체에 자기가 남는다.


이렇게 자화된 테이프는 근소한 자기력선속(磁氣力線束)이 생기므로 테이프를 자기 헤드에 접속시켜 테이프를 이동시키면, 테이프 위의 자기의 변화에 따라 헤드에 감은 코일을 통과하는 자기력선이 변화해 코일에 음성신호 전류가 생긴다.


이것이 자기 녹음에서의 기록 · 재생의 원리이다.


테이프 위의 기록을 소거하기 위해서는 테이프에 직류 또는 교류 자기장을 가하는데, 그 강도는 기록에 필요한 자기장의 크기보다 일반적으로 상당히 크므로 대개 소거 전용의 헤드를 사용한다.


〔자기 테이프〕 현재 사용되는 대부분의 자기 테이프는 베이스인 플라스틱에 폴리에스테르가 쓰이고 있는데, 자성체에는 특징에 따라 여러 가지가 사용된다.


① 노멀 테이프 ; 이산화제이철( γ-Fe2O3)의 분말을 쓴 테이프. 오래 전부터 가장 많이 보급되어 있으나 고음역(高音域) 특성은 약간 떨어진다.


② 페리 크롬(Fe-Cr) 테이프 ; 폴리에스테르의 베이스 위에 이산화제이철을 바른 위에 다시 이산화크롬(CrO2)을 도포한 것. 감도가 높고, 주파수 특성도 양호하다.


③ 크롬(CrO2) 테이프 ; 자성체로 이산화크롬을 쓴 것. 고음역 특성은 양호하지만 노멀 테이프에 비해 녹음 감도가 낮다.


④ 코발트 테이프 ; 크롬 테이프의 감도를 개선한 것. 자성체로서 이산화제이철에 코발트 이온을 부착, 고음역의 주파수 특성에 뛰어나며 다이내믹 레인지도 넓다.


⑤ 메탈 테이프 ; 철 또는 철합금의 분말을 이용한 테이프. 이 밖에 장래 실용화될 전망이 있는 것에는 코발트를 주성분으로 하는 박막(薄膜) 테이프 등이 있다.


〔형식과 종류〕 테이프리코더는 테이프 구동계(驅動系), 녹음 · 재생 · 소거의 각 헤드, 녹음 앰프 · 재생 앰프 등으로 구성되어 있다.


① 오픈릴 방식 : 오래 전부터 이용되고 있는 방식인데, 좌우 2군데에 테이프를 감는 릴을 붙여, 왼쪽으로부터 송출된 테이프는 소거 헤드 · 녹음 헤드 · 재생 헤드 및 캡스턴과 핀치롤러를 거쳐 오른쪽에 감긴다.


릴대(臺)와 캡스턴의 회전에는 모터가 사용된다.


소거 · 녹음 · 재생의 각 헤드가 단독으로 되어 있는 것을 3헤드식이라하며 방송 등에 쓰인다.


② 카세트 방식 ; 오픈릴식과 같은 릴을 장착하는 번거로움과 복잡성이 없으며, 구조도 간단하고 소형인데다 휴대에 편리하므로 널리 보급되어 있다.


〔노이즈리덕션 시스템〕 테이프에서 나는 히스 노이즈나 녹음 · 재생시에 캠프에서 나는 잡음을 줄이는 기능을 갖는 것이 노이즈리덕션 시스템이다.


상보형(相補型)과 비(非)상보형이 있다.


상보형은 신호를 녹음하기 전에 전기적으로 처리, 재생시에 본래의 신호 파형(波形)으로 되돌려 신호 대 잡음비(比)를 개선하는 방식으로서, 돌비(Dolby) · 디비엑스(dbx) 등의 방식이 이에 속한다.


비상보형은 재생 때만 신호처리를 하는 방법이다.


〔테이프 속도〕 오픈릴 방식의 테이프 속도는 38-1cm/s, 19.05cm/s, 9.5cm/s, 475cm/s 외에 76cm/s의 특수한 것도 있는데, 주로 38.1cm/s와 19.05cm/s가 사용된다.


카세트 방식에는 4.81cm/s로 통일되어 있다.


테이프 속도는 주파수 특성 · 잡음 · 변형 · 신호 대 잡음비 등과 관계가 있으며, 속도가 빠르면 높은 주파수까지 녹음 · 재생되고, 속도가 느리면 녹음 · 재생 시간은 길어지지만 고음역 특성이 떨어진다.


〔PCM 테이프리코더〕 연속된 음성신호를 직접 기록하는 아날로그방식에서는 자기 헤드와 테이프의 자가 입자의 도포 불균일, 테이프 주행계(走行系)의 회전 불균일 등에 의한 변형과 잡음의 영향을 피할 수 없다.


이런 결점을 개선한 것이 PCM 녹음방식으로, 디지틀 오디오 테이프리코더(DAT)라고도 한다.


헤드의 형식에 따라 회전 헤드식과 고정 헤드식이 있으며, 사용 목적에 따라 멀티 수음용(收音用)의 멀티채널 녹음기와 클래식 음악의 녹음이나 프로그램 교환용으로 쓰이는 마스터 녹음기가 있다.


민간용 PCM 테이프리코더는 가정용 VTR를 기록기로서 사용한다.


즉, A/D변환기 · 정정부호 회로 · 기록 메모리 회로 · 동기(同期)신호부가 회로 등으로 이루어지는 PCM 프로세서에 음성신호를 첨가하여, 그 출력에서 얻어지는 PCM 신호를 VTR에 가해 영상 트랙에 기록한다.


재생의 경우는 VTR 출력의 PCM 신호를 PCM 프로세서(동기분리 회로 · 재생 메모리 회로 · 오류 정정회로 · D/A변환기 등으로 이루어진다)를 통해 음성신호를 얻는다.