المسجل الصوتي Tape recorder نبيطة لتسجيل الصوت والصور وأنواع مختلفة من المعلومات على شريط مغنطيسي، وإعادة عرض تسجيلات الشريط. والمسجلات الصوتية شائعة الاستخدام في صناعة الإنضمامات وفي الإذاعة والتلفاز. ويستمتع الملايين بسماع الموسيقى من المسجلات الصوتية في منازلهم وسياراتهم. وأُنْجِزَت تسجيلات صوتية للخط، سُمِّيت الخط الناطقة، على وجه الخصوص لفاقدي البصر، ويمكن أيضًا استعمال مسجلات صوتية لتسجيل معطيات الحاسوب والإملاء وقراءات الأجهزة الفهمية والإشارات التي تعمل على تشغيل المعدات آليًا.

وللمسجلات الصوتية مزايا عديدة مقارنة بالأُسطوانات، حيث يمكن عرضها فوراً بعد تسجيلها، ويمكن استعمال الشريط نفسه ـ للتسجيل عليه ـ عدداً من المرات بمسح الإنضمام السابق. ومن الممكن بسهولة عمل مونتاج لتسجيلات صوتية ببتر الأجزاء غير المرغوب فيها ووصل أطراف الصوت بعد ذلك. والأشرطة أطول عمراً أيضاً من الأسطوانات.

وتُستعمل المسجلات الصوتية عادةً، لتسجيل الصوت، وهذه الموضوعة تعالج المسجلات الصوتية. وللحصول على معلومات عن المسجلات التي تسجل صورًا مرئية وصوتًا، انظر: الصوت والصورة، مسجل.

وشريطُ الإنضمام الصوتي شريط من البلاستيك الرقيق مُغطى من جهة بجسيمات من مادة يمكن مغنطتها بسهولة، مثل أكسيد الحديد أوثاني أكسيد الكروم. ويستقبل المسجل الصوتي أصواتاً على هيئة إشارات كهربائية تتحول به إلى مجال مغنطيسي متغير. وأثناء الإنضمام، يمغنط المجال الجسيمات على الشريط ويحولها إلى أنماط. وعند إعادة تشغيل الشريط (العرض)، تولد الأنماط المغنطيسية إشارات كهربائية لإعادة عرض الصوت الأصلي. ومن الممكن إجراء تسجيل على شريط بطريقتين: الإنضمام التماثلي والإنضمام الرقمي.

وفي الإنضمام التماثلي، تكون أنماط الإشارات الكهربائية مماثلة ومشابهة للإشارات المغنطيسية. وتخزن المسجلات الصوتية التماثلية إشارة في شكل موجة تماثل شكل موجة الصوت الأصلية. وفي الإنضمام الرقمي، تُحوَّل الإشارات الكهربائية إلى شفرة رقمية (عددية) لتخزينها على الشريط، وتمثل هذه الشفرة الصوت. وينتج الإنضمام الرقمي جودة أعلى للصوت بأقل ضوضاء وتشويه خلفي بالمقارنة بالإنضمام التماثلي. وتستخدم التقنية الرقمية أيضًا في الأقراص المدمجة.

والشريط السمعي الرقمي أكثر عرضة للتلف السريع بالمقارنة بالشريط السمعي التماثلي، لذلك يجب تناوله وتخزينه بعناية. ويحتاج الشريط التماثلي إلى طلاء مغنطيسيّ أسمك مقارنة بالشريط الرقمي لخزن مدى معين من إشارات كهربائية. وتتأثر جودة صوت المسجلات الصوتية الرقمية بجودة الطلاء المغنطيسي وليس بسمك الطلاء.

تاريخ

في عام 1898م، اخترع المهندس الدنماركي فالديمار بولسن أول جهاز لتسجيل الصوت مغنطيسيًا. وسمّى اختراعه التليغرافون الذي استخدم مغنطيسًا كهربائيًا للقيام بتسجيل مغنطيسيّ على سلك من الفولاذ. إلا حتى تسجيلات الحاكي كانت أكثر انتشارًا في ذلك الوقت، ولم يُستعمل الإنضمام المغنطيسي إلا قليلاً، لعدد من السنوات.

في أوائل الثلاثينيات من القرن العشرين، بدأ إنتاج عدد قليل من المسجلات السمعية على نطاق تجاري. في البداية، كان سلك الفولاذ وشريط الفولاذ هما مادّتي الإنضمام الوحيدتين إلا حتى استعمالهما كان مربكًا وكانت عملية التحرير معهما محالة. وأثناء الحرب العالمية الثانية (1939 - 1945م)، طوّر المهندسون الألمان المسجل بالشريط المغنطيسي الذي كان أول مسجل يستعمل شريطًا مغنطيسيًا من البلاستيك.

في عام 1950م، أصبحت مسجلات الشريط شائعة الاستعمال في صناعات الراديووالتسجيل، وبدأت المصانع في إنتاج مسجلات الصوت المجسم للاستخدام في المنزل في أواسط الخمسينيات. وتم تقديم أنظمة شريط الخرطوشة (الخزنة) في عام 1958م، وفي أواسط الستينيات، أحدثت الأشرطة ثورة في سوق مسجل الشريط.

ومنذ أواخر الستينيات من القرن العشرين، استمر تحسين جودة الصوت في المسجلات السمعية. أمَّا الآن، فإن الكثير من المسجلات مزودة بالنظم الإلكترونية لتخفيض الضوضاء التي تقلل من الصرير الخافت الناشئ عن الشريط. وساهمت مواد الطلاء الجديدة المتنوعة مثل ثاني أكسيد الكروم وغيره في تحسين قدرة تسجيل الأشرطة، وقدمت المصانع نظم الإنضمام الرقمية في السبعينيات.

كيف تعمل المسجلات الصوتية

تعمل معظم المسجلات الصوتية السمعية بطريقة واحدة سواء كانت تماثلية أورقمية. فلها بكرتان، بكرة تغذية كاملة للشريط المغنطيسي، وبكرة شد خالية. يتم ربط طرفي الشريط القادم من بكرة التغذية ببكرة الشد، كما حتى عجلة القرص المطاطية اللينة الموجودة بين البكرتين يتم ضغطها بإحكام على الشريط ضد ساق فلزية تُسمَّى الرحوية. وعند توصيل المسجل الصوتي، يقوم محرك بإدارة الرحوية التي تجذب الشريط من بكرة التغذية، كما تجذب في الوقت نفسه بكرة الشد بخفة إلى الشريط فيلتف عليها.

وقبل حتى يصل الشريط إلى الرحوية، يمر على رؤوس المسجّل الصوتي. والرؤوس مغانط كهربائية صغيرة تقوم بالمسح والإنضمام والعرض (إعادة التشغيل). وتتوقف السرعة التي يتحرك بها الشريط أمام الرؤوس على نوع المسجل الصوتي وتقاس السرعات بالبوصة/ثانية (ب/ث) والسرعات الأكثر شيوعًا هي 7/8 1، ¾ 3، ½7 و15ب/ث (4,8، و9,5، و19، و38 سم/ث). وحدثا زادت السرعة، تكون الإنضمامات أجود، لكن الإنضمامات بسرعات منخفضة تعمل على زيادة زمن تشغيل الشريط.

المسح والتسجيل

عند القيام بتسجيل على شريط تماثلي، فإن الشريط يلامس أولاً رأس المسح. ويقوم رأس المسح، الذي يتم تنشيطه تلقائياً أثناء الإنضمام، بإنتاج مجال مغنطيسي قوي يزيل أية تسجيلات سابقة على الشريط. ويتحرك الشريط الخالي بعدئذ أمام رأس الإنضمام.

تتحول الأصوات المطلوب تسجيلها على الشريط إلى تيار كهربائي بوساطة الميكروفون.انظر: الميكروفون. ويقوم المضخم بتقوية التيار الذي يغذي رأس الإنضمام. وعندما يمر التيار في الرأس فإنه ينشئ مجالاً مغنطيسيًّا متغيراً حول فجوة صغيرة في المغنطيس الكهربائي. وعند مرور الشريط على الفجوة، فإن المجال المغنطيسي يمغنط الجسيمات المغنطيسية على الشريط بنمط يشبه ذلك النمط الخاص بالموجات الصوتية الداخلة إلى الميكروفون.

وعلى خلاف المسجلات التماثلية، لايوجد بالمسجلات الرقمية رأس مسح. فبدلاً من مسح الشريط أولاً، فإنها تستخدم عملية تُسمَّى الكتابة الفوقية لتسجيل الصوت الجديد. وقد تكون رؤوس الإنضمام وإعادة التشغيل ثابتة، أودائرة. وتشبه الرؤوس الثابتة، تلك الرؤوس الموجودة في المسجل الصوتي التماثلي. وفي النظام الدوار، يتم هجريب رأسين متقابلين على أسطوانة دوارة تُسمَّى الطبلة أثناء الإنضمام والعرض، يتحرك الشريط أمام الطبلة الدوارة.

يحوِّل المسجل الرقمي الإشارات الكهربائية الأصلية إلى معلومات رقمية على بضع مراحل. فيتم ترشيح الإشارة أولاً للتخلص من تداخلات الترددات العالية غير المرغوب فيها. بعد ذلك، تتم تجزئة جميع ثانية من الصوت إلى 48,000 قطاع تُسمَّى عينات. وكل عينة تأخذ شفرة رقمية. ويتم تسجيل الشفرة على الشريط على هيئة أنماط مغنطيسية.

وتستعمل الأنواع المتنوعة من المسجلات الصوتية أشرطة مغنطيسية مختلفة العرض. فمعظم المسجلات الصوتية يمكنها تسجيل أكثر من مسار واحد (الإنضمام المنفرد) على شريط. ولإنتاج صوت مجسم (ستيريو)، ينبغي حتىقد يكون المسجل الصوتي قادرًا على تسجيل مسارين على الأقل في الوقت نفسه، جميع مسار من قناة مختلفة. وتحتل المسارات المسجلة بالرؤوس الثابتة طول الشريط. وتسجل الرؤوس الدائرة مسارات تمر قطريًّا عبر الشريط.

العرض (إعادة التشغيل)

قبل عرض تسجيل شريط، يجب حتى يعاد لفه على بكرة التغذية، عندئذ يتم إرسال الشريط عبر المسجل مرة ثانية. وفي هذا الوقت، يجري توصيل رأس التشغيل ولا يتم تنشيط رأس المسح أوالإنضمام. وأثناء مرور الشريط أمام رأس العرض، تولد الأنماط المغنطيسية على الشريط تياراً كهربائياً ضعيفاً في المغنطيس الكهربائي. ويعمل مضخم آخر على تقوية التيار قبل حتى يصل مضخم الصوت الذي يردد الصوت المسجَّل.

وأثناء العرض،قد يكون نمط التيار الكهربائي المتولد من الشريط التماثلي مُناظراً لنمط الموجات الصوتية المسجلة. وينتج عن تشغيل الشريط الرقمي تيارات كهربائية تحمل شفرة رقمية. تحوَّل المسجلات الرقمية هذه الشفرة إلى إشارات كهربائية يقويها المضخم ويرسلها إلى المكبرات (السماعات).

أنواع المسجلات الصوتية

هناك نوعان من المسجلات الصوتية السمعية:

1-مسجلات شريط البكرة المفتوحة

2-مسجلات علبة الشريط (الكاسيت).

مسجلات شريط البكرة المفتوحة

تستخدم هذه المسجلات في الإنضمام في الاستديوهات ومحطات الإذاعة. كما أنها تنتج تسجيلات أجود مما تعطيه مسجلات الكاسيت. يضع العامل بكرتي التغذية والشد على محاور خارج المسجل. ويمرر الشريط باليد أمام رؤوس المسجل وعبر الرحوية وعجلة القرص.

تعمل مسجلات البكرة المفتوحة المنزلية على ¾ ثلاثة و½سبعة ب/ث. وتسجل معظم المسجلات المنزلية مسارًا أواثنين أوأربعة مسارات على شريط ¼ بوصة (6ملم). تقوم استديوهات الإنضمام بتشغيل مسجلات على 15ب/ث أو30ب/ث (38 أو76سم/ث). يستخدم الكثير من المسجلات المتخصصة شريط بوصتين (5,1سم) يمكن حتى تحمَّل على عددٍ من المسارات، يمكن حتى يصل إلى 24 مسارًا.

مسجلات علبة الشريط (الكاسيت)

ينتشر استخدام مسجلات الكاسيت في المنازل والسيارات. وتعتبر مسجلات الكاسيت المحمولة من الأنواع الشائعة، وتكون في أغلب الأحيان، نسخًا صغيرة من مسجلات البكرة المفتوحة. لكن مسجلات الكاسيت أسهل في التشغيل، لأن الشريط لا يحتاج إلى إدخاله (لولبته داخل علبة الشريط). ويستخدم مسجل الكاسيت علبة صغيرة من البلاستيك، تُسمى الشريط، وتحتوي على بكرة تغذية مصغرة وبكرة شد. بوضع علبة الشريط في المسجل،قد يكون الشريط جاهزًا للاستعمال. ومن المعروف حتى أحد جانبي علبة الشريط مقطوع ليسمح للشريط بملامسة الرؤوس والرحوية.

يبلغ عرض شريط الكاسيت 0,15 بوصة (3,8ملم). يحمل الشريط أربعة مسارات بمعدل اثنين على جميع جانب. وحجم الشريط الرقمي يساوي نصف حجم الشريط التماثلي، لكن وقت تشغيله أطول. تعمل مسجلات الكاسيت التماثلية على 7/8 1 ب/ث ومسجلات الكاسيت الرقمية على 1/3 ب/ث أو½ ب/ث.

المصادر

الموسوعة المعهدية الكاملة

أنظر أيضاً

• 8 track tape
• Cassette deck
• Elcaset
• Compact audio cassette
• Reel-to-reel audio tape recording
• Wire recording
• Helical scan
• Digital Audio Tape (DAT)

أنظر أيضاً

• Audio editing
• Audio format
• Electromagnetism
• Electronic music
• Sound recording
• Wire recording

وصلات خارجية

• Tape Recorder - Interactive Java Tutorial National High Magnetic Field Laboratory
• WikiRecording's Guide to Analog Tape