磁头是盒式录音机的关键部件之一,磁头的好坏直接影响录音和放音的质量,而磁头材料的磁性能又是决定磁头好坏的重要因素。制造磁头芯子的材料一般应符合如下要求:1.导磁率要高。导磁率是决定磁头性能的关键指标。放音磁头的灵敏度,频率特性,录音磁头的效率和不失真动态范围都与磁芯材料的导磁率有重要关系。2.最大磁通密度要求高,最大磁通密度越高,放音头还音灵敏度就越高。3.矫顽力要小。4.磁芯涡流损失要小。5.耐磨性好。6.便于加工,等等。
坡莫合金(导磁率为20000)和烧结铁氧体(导磁率为1200)是传统的磁头材料。用坡莫合金做磁头芯子,由于材料的电阻率低,易于产生涡流损耗,频响高端不易做到高指标。如果采用迭片形式,涡流损耗虽能减小,但迭片之间容易错动,形成蛇形缝隙,使加工困难,成本升高。铁氧体磁头耐磨性好,但导磁率和最大磁通密度均较低,磁芯易于饱和,造成录音失真,音质不如坡莫合金材料。
近年来由于金属磁带的出现,使录音机的许多指标有了新的突破。金属带有优良的磁性能和超群的记录能力,而且高频特性极好。为了最大限度发挥这种磁带的优点,给磁头提出了新的要求。目前各种新磁头材料中以SA合金磁头(即铝铁硅合金磁头)最好,这种磁性材料导磁率高(约30000),硬度高,同传统的磁头材料坡莫合金、铁氧体相比,音质、耐磨性均很好,而且大信号记录失真小,但因不易加工,故成本较高。最近国外又研制出一种激光焊接非结晶磁头材料。这种材料采用强磁性的铁、钴、镍金属以及磷、炭、硼、硅等非金属材料,使用专门的加工工艺和热处理方法制造出30μm厚非结晶带状磁性材料作磁芯。这种磁头具有高导磁率和高磁通密度,高内阻、低噪声、防腐、耐磨等特性,尤其适用于金属磁带,缺点也是难于加工,成本较高。国外还有一种高μ铁氧体材料,具有电阻率高,高频损耗小的特点,虽导磁率仅有5000,但高频可扩展到20KHz。
传统的盒式录音机都是录放兼用一个磁头,这种磁头在设计上重点是照顾放音灵敏度和频率特性,这样就限制了录音时最佳性能的发挥。为了使录音和放音均达到最佳状态,国外有趋势采用录、放、抹独立的三磁头方式。此外,国外有些高档盒式录音机出现了双主导轴走带方式。双主导轴方式将抹音头位置占据了,这样就出现了录、放、抹三合一磁头。这种磁头结构十分紧凑,录放头部分使用高μ铁氧体或SA合金,抹音头部分是用铁氧体或SA合金制成的双隙高效抹音头,两部分同装一个屏蔽盒内。双隙缝抹音是金属带出现的必然产物。因为金属磁带一旦记录上信号,用普通抹音头就难于抹净。这是由于普通抹音头的铁芯是用普通铁氧体制成,磁通密度较低,很容易饱和,即使增加抹音电流也不能提高抹音能力,因为在磁带尚未饱和之前抹音头先饱和了。为了提高抹音效果,国外首先考虑采用SA材料作抹音头磁芯。这种新型抹音头,即使对于特别难于抹净的低频段,抹音效果也能达到-60dB以上。而且这种抹音头耐磨、耐腐蚀,温度稳定性好,抹出的带子噪声很小。
磁带是磁记录过程中电磁转换的媒介。它的性能好坏,直接关系到录放系统的质量。因此录音机电声性能的改善在很大程度上依赖于磁带水平的提高。磁带主要由带基、粘合剂和磁性介质组成。磁性介质是决定磁带记录性能的主要因素。其主要性能表现在矫顽力、剩磁和矩形比。矫顽力越大,可记录的信号频率越高,即分辨率越高;剩磁越高,则磁带输出的信号就越大,信噪比也越高,失真也就越小;矩形比越接近于1,说明磁性介质的效率越高。常用的γ-Fe\(_{2}\)O3磁粉矫顽力一般在250~400奥斯特,剩磁力1000高斯左右,矩形比在0.75左右。C\(_{r}\)O2磁粉矫顽力在180~800奥斯特左右,剩磁为1500高斯左右,矩形比为0.85以上;含钴γ-Fe\(_{2}\)O3。矫顽力在300~1000奥斯特、剩磁在2000高斯左右,矩形比也在0.85以上。金属或金属粉末的矫顽力在1000奥斯特以上,剩磁约3000高斯以上,矩形比超过0.9。
近些年出现的C\(_{r}\)O2带、含钴γ-Fe\(_{2}\)O3带,其性能比普通γ-Fe\(_{2}\)O3带前进了一大步。而东京电气化学工业公司(TDK)发明的氧化铁外延钴粉制成的磁带又超过了C\(_{r}\)O2带,且对磁头的磨损又远比C\(_{r}\)O2带小。美国3M公司研制出的金属粉末带,其动态范围、记录密度又比铬带好,高频特性尤其好。最近日本索尼公司,TDK公司采用超微粒合金粉末;富士胶片公司采用了特殊合金磁性体;麦克塞尔公司使用了纯铁金属粉末,分别制出了金属合金带。在金属涂复带基础上,近来又发展了一种真空蒸镀工艺的金属镀膜带,其高频特性甚好。为了充分利用金属磁带潜在的优良性能,又促进了各种新型磁头的问世。由于这种相辅相成的发展,如今盒式录音机的音质已可与盘式录音机媲美了。(章纪松)