เทปแม่เหล็ก

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

ม้วนเทปบันทึกเสียงกว้าง ¼ นิ้ว แบบม้วน 7 นิ้ว แบบฉบับของผู้บริโภคในช่วงทศวรรษ 1950–70

เทปแม่เหล็กเป็นสื่อกลางสำหรับการจัดเก็บด้วยแม่เหล็กซึ่งทำมาจากสารเคลือบบางๆ ที่สามารถแม่เหล็กได้บนแถบฟิล์มพลาสติก ที่แคบและ ยาว ได้รับการพัฒนาในประเทศเยอรมนีในปี พ.ศ. 2471 โดยอาศัย การบันทึก ด้วยลวดแม่เหล็ก อุปกรณ์ที่บันทึกและเล่นเสียงและวิดีโอโดยใช้เทปแม่เหล็ก ได้แก่เครื่องบันทึกเทปและ เครื่องบันทึก เทปวิดีโอตามลำดับ อุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์บนเทปแม่เหล็กเรียกว่าเทป ไดร์ฟ

เทปแม่เหล็กปฏิวัติการบันทึกเสียงและการทำสำเนาและการออกอากาศ อนุญาตให้ บันทึก วิทยุซึ่งเคยออกอากาศสดเสมอเพื่อบันทึกในภายหลังหรือออกอากาศซ้ำ อนุญาตให้บันทึกแผ่นเสียงได้หลายส่วน จากนั้นนำมาผสมและแก้ไขโดยสูญเสียคุณภาพที่ยอมรับได้ เป็นเทคโนโลยีหลักในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างข้อมูลจำนวนมากที่ไม่มีใครเทียบได้ จัดเก็บไว้เป็นเวลานาน และเข้าถึงได้อย่างรวดเร็ว เครื่องบันทึกเทปวิดีโออนุญาตให้สถานีโทรทัศน์รวบรวมข่าวสาร เปลี่ยนเวลา และบันทึกเนื้อหาโดยไม่ต้องใช้หรือพัฒนาสต็อกภาพยนตร์ที่ มีราคาแพง วิดีโอเทปอาจใช้ซ้ำได้ ไม่เหมือนกับสต็อกฟิล์ม

เทปแม่เหล็กอาจเสื่อมสภาพได้ ดังนั้นจึงไม่ใช่สื่อในอุดมคติสำหรับการจัดเก็บเอกสารสำคัญในระยะยาว

การก่อสร้าง

เทปแม่เหล็กมักจะบันทึกด้านเดียวเท่านั้น [a]ด้านหลังเป็นวัสดุ พิมพ์ ที่ให้ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของเทป ด้านแม่เหล็กหรือชั้นบันทึกของเทปส่วนใหญ่มักเป็นเมทัลลิกออกไซด์ที่เรียกว่าด้านออกไซด์ซึ่งถูกแม่เหล็กโดยหัวเทปเพื่อเก็บข้อมูล วัสดุแม่เหล็กที่ใช้ในชั้นนี้เป็นเหล็กออกไซด์แต่โครเมียมไดออกไซด์และวัสดุอื่นๆ เช่น อนุภาคโลหะและแบเรียมเฟอร์ไรท์ในบางครั้ง เช่น ในType II และ Type IVและเทปLTO สารยึดเกาะที่ผสมกับวัสดุบันทึกยึดติดกับพื้นผิว โดยปกติแล้วจะใช้สารหล่อลื่นที่โรงงานเพื่อลดการสึกหรอของหัวและเทป

ในทุกรูปแบบเทป เทปไดรฟ์หรือการขนส่งเทป ใช้มอเตอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปเพื่อม้วนเทปจากม้วนหนึ่งไปยังอีกม้วนหนึ่ง ทำให้สามารถระบุตำแหน่ง บันทึก และเล่นเนื้อหาที่บันทึกไว้ได้โดยการส่งเทปทับหัวเทปเพื่ออ่าน เขียน หรือลบตามนั้น ย้าย

เทปแม่เหล็กบรรจุอยู่ในทั้งแบบม้วนเปิดและ คาร์ ทริดจ์และรูปแบบคาสเซ็ตต์

ความทนทาน

แม้ว่าจะใช้ได้ดีในระยะสั้น แต่เทปแม่เหล็กก็มีแนวโน้มที่จะแตกตัวได้ง่าย กระบวนการนี้อาจเริ่มหลังจาก 10-20 ปีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม [1]

เมื่อเวลาผ่านไป เทปแม่เหล็กที่ผลิตขึ้นในปี 1970 และ 1980 อาจประสบปัญหาการเสื่อมสภาพที่เรียกว่า กลุ่มอาการ เหนียวเหนอะหนะ เกิดจากการไฮโดรไลซิสของสารยึดเกาะในเทป และทำให้เทปใช้ไม่ได้ [2]

ผู้สืบทอด

ในทศวรรษที่ผ่านมา มีการพัฒนาเทคโนโลยีอื่นๆ ที่สามารถทำหน้าที่ของเทปแม่เหล็กได้ ในหลายกรณี เทคโนโลยีเหล่านี้ได้เข้ามาแทนที่เทป อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ นวัตกรรมในเทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไป และในปี 2014 SonyและIBMยังคงพัฒนาความจุของเทปอย่างต่อเนื่อง [3]

ใช้

เสียง

เทปแม่เหล็กถูกประดิษฐ์ขึ้นสำหรับการบันทึกเสียงโดยFritz Pfleumerในปี 1928 ในประเทศเยอรมนี โดยอิงจากการประดิษฐ์ของการบันทึกลวดแม่เหล็กโดยOberlin Smithในปี 1888 และValdemar Poulsenในปี 1898 การประดิษฐ์ของ Pfleumer ใช้เฟอร์ริกออกไซด์ ( Fe
2
อู๋
3
) เคลือบผงบนกระดาษแถบยาว สิ่งประดิษฐ์นี้ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดยบริษัทอิเล็กทรอนิกส์AEG ของเยอรมนี ซึ่งผลิตเครื่องบันทึกเสียง และBASFในขณะนั้น แผนกหนึ่งของIG Farbenซึ่งผลิตเทป ในปี 1933 Eduard Schullerทำงานให้กับ AEG ได้พัฒนาหัวเทปรูปวงแหวน การออกแบบหัวก่อนหน้านี้เป็นรูปเข็มและมีแนวโน้มที่จะฉีกเทป การค้นพบที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานี้คือเทคนิคของAC bias ING ซึ่งปรับปรุงความเที่ยงตรงของสัญญาณเสียงที่บันทึกไว้โดยการเพิ่มความเป็นเส้นตรงที่มีประสิทธิภาพของสื่อบันทึก

เนื่องจากความตึงเครียดทางการเมืองที่ทวีความรุนแรงขึ้นและการระบาดของสงครามโลกครั้งที่สอง การพัฒนาเหล่านี้ในเยอรมนีส่วนใหญ่จึงถูกเก็บเป็นความลับ แม้ว่าฝ่ายสัมพันธมิตรจะทราบจากการติดตามดูรายการวิทยุของนาซีว่าชาวเยอรมันมีเทคโนโลยีการบันทึกรูปแบบใหม่ แต่ธรรมชาติของเทคโนโลยีดังกล่าวยังไม่ถูกค้นพบจนกว่าฝ่ายสัมพันธมิตรจะได้อุปกรณ์บันทึกเสียงของเยอรมันในขณะที่พวกเขาบุกยุโรปเมื่อสิ้นสุดสงคราม [4]หลังสงครามเท่านั้นที่ชาวอเมริกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งJack Mullin , John Herbert OrrและRichard H. Rangerสามารถนำเทคโนโลยีนี้ออกจากเยอรมนีและพัฒนาไปสู่รูปแบบเชิงพาณิชย์ได้ Bing Crosbyผู้นำเทคโนโลยียุคแรกเริ่มลงทุนมหาศาลในผู้ผลิตฮาร์ดแวร์เทปแอม เพ็กซ์ [5]

มีการพัฒนาเครื่องบันทึกเทปเสียงและรูปแบบต่างๆ มากมาย ตั้งแต่แบบม้วนต่อม้วนและCompact Cassette ที่ สำคัญที่สุด

การบันทึกแบบดิจิทัลลงในหน่วยความจำแฟลชและฮาร์ดดิสก์ได้แทนที่เทปแม่เหล็กส่วนใหญ่เพื่อวัตถุประสงค์ส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามเทปเป็นคำกริยาและคำนามยังคงเป็นสำนวนที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการบันทึก

รูปแบบเทปแม่เหล็กบางรูปแบบรวมถึง:

วีดีโอ

ดรัมสแกน แบบเกลียวVHS การสแกนแบบเฮลิคัลและตามขวางช่วยเพิ่มแบนด์วิดท์ข้อมูลจนถึงจุดที่จำเป็นสำหรับการบันทึกวิดีโอบนเทป ไม่ใช่แค่เสียงเท่านั้น

การฝึกบันทึกและแก้ไขเสียงโดยใช้เทปแม่เหล็กทำให้ตัวเองดีขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับวิธีการก่อนหน้านี้ หลายคนเห็นศักยภาพของการปรับปรุงเช่นเดียวกันกับการบันทึกวิดีโอสัญญาณโทรทัศน์ที่ใช้ สัญญาณวิดีโอใช้แบนด์วิดท์มากกว่าสัญญาณเสียง เครื่องบันทึกเทปเสียงที่มีอยู่ไม่สามารถจับสัญญาณวิดีโอได้ หลายคนพร้อมที่จะแก้ไขปัญหานี้ Jack Mullin (ทำงานให้กับBing Crosby ) และ BBC ต่างก็สร้างระบบการทำงานแบบคร่าวๆ ที่เกี่ยวข้องกับการย้ายเทปผ่านหัวเทปแบบตายตัวด้วยความเร็วสูงมาก ไม่มีระบบใดเห็นการใช้งานมากนัก เป็นทีมที่AmpexนำโดยCharles Ginsburgซึ่งทำให้เกิดความก้าวหน้าในการใช้หัวบันทึกที่หมุนได้และความเร็วของเทปปกติ เพื่อให้ได้ความเร็วหัวต่อเทปที่สูงมาก ซึ่งสามารถบันทึกและสร้างสัญญาณแบนด์วิดธ์สูงของวิดีโอได้ ระบบ Ampex เรียกว่าQuadruplexและใช้เทปกว้าง 2 นิ้ว (51 มม.) ติดตั้งบนวงล้อเหมือนเทปเสียง ซึ่งเขียนสัญญาณในสิ่งที่เรียกว่าการสแกนตามขวาง

การปรับปรุงในภายหลังโดยบริษัทอื่นๆ โดยเฉพาะSonyนำไปสู่การพัฒนาการสแกนแบบเฮ ลิคอล และโครงของม้วนเทปในตลับวิดีโอคาสเซ็ตต์ที่ ใช้งานง่าย ระบบวิดีโอเทปที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดใช้การสแกนแบบเฮลิคอลและคาร์ทริดจ์ เครื่องบันทึกเทปวิดีโอเคยใช้กันทั่วไปในบ้านและโรงงานผลิตโทรทัศน์ แต่ฟังก์ชันต่างๆ ของ VCR ได้ถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่า นับตั้งแต่การถือกำเนิดของวิดีโอดิจิทัลและการประมวลผลวิดีโอด้วยคอมพิวเตอร์ สื่อ ออปติคัลดิสก์และเครื่องบันทึกวิดีโอดิจิทัลสามารถทำหน้าที่เดียวกันกับวิดีโอเทปได้ อุปกรณ์เหล่านี้ยังมีการปรับปรุงเช่นการเข้าถึงแบบสุ่มไปยังฉากใดก็ได้ในการบันทึกและความสามารถในการหยุดรายการสดชั่วคราว และได้เปลี่ยนวิดีโอเทปในหลายสถานการณ์

รูปแบบเทปแม่เหล็กบางรูปแบบรวมถึง:

ข้อมูลคอมพิวเตอร์

ม้วนเทปเปิดขนาดเล็ก9 แทร็ก

เทปแม่เหล็กถูกใช้ครั้งแรกในการบันทึกข้อมูล คอมพิวเตอร์ในปี 1951 บน Eckert-Mauchly UNIVAC I เทปไดร์ฟ UNISERVO Iของระบบใช้แถบโลหะบางที่มีความกว้างครึ่งนิ้ว (12.65 มม.) ซึ่งประกอบด้วยบรอนซ์ชุบนิกเกิล (เรียกว่าVicalloy ) ความหนาแน่นของการบันทึกคือ 100 อักขระต่อนิ้ว (39.37 อักขระ/ซม.) บนแทร็กแปดแทร็ก [6]

เทปไดร์ฟแทร็กของ IBM 7รุ่นแรก เป็นแบบตั้งพื้นและใช้ คอลัมน์สุญญากาศเพื่อบัฟเฟอร์ทางกลไกของลูปเทปรูปตัวยูยาว วงล้อเทปทั้งสองจะป้อนเทปผ่านคอลัมน์อย่างเห็นได้ชัด โดยจะหมุนวงล้อเปิดขนาด 10.5 นิ้วเป็นระยะๆ อย่างรวดเร็วและไม่ซิงโครไนซ์ ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนไหวที่สะดุดตา ภาพสต็อกของเทปไดรฟ์คอลัมน์สูญญากาศที่เคลื่อนไหวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเป็นตัวแทนของคอมพิวเตอร์เมนเฟรมในภาพยนตร์และโทรทัศน์

คาร์ ทริดจ์ขนาดไตรมาสซึ่งเป็นรูปแบบข้อมูลที่ใช้กันทั่วไปในทศวรรษ 1980 และ 1990

ระบบเทปแม่เหล็กที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้วงล้อที่มีขนาดเล็กกว่าวงล้อเปิด 10.5 นิ้ว และได้รับการแก้ไขภายในคาร์ทริดจ์เพื่อป้องกันเทปและอำนวยความสะดวกในการจัดการ คอมพิวเตอร์ในบ้านช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 หลายๆ รุ่นใช้Compact Cassetteซึ่งเข้ารหัสด้วยมาตรฐาน Kansas Cityหรือการเข้ารหัสแบบอื่น รูปแบบคาร์ทริดจ์สมัยใหม่ ได้แก่LTO , DLTและ DAT / DDC

เทปยังคงเป็นทางเลือกที่ใช้ได้สำหรับดิสก์ในบางสถานการณ์เนื่องจากมีต้นทุนต่อบิตที่ต่ำกว่า นี่เป็นข้อได้เปรียบอย่างมากเมื่อต้องจัดการกับข้อมูลจำนวนมาก แม้ว่าความหนาแน่นของพื้นที่ของเทปจะต่ำกว่าสำหรับดิสก์ไดรฟ์ แต่พื้นที่ผิวที่มีอยู่บนเทปนั้นยิ่งใหญ่กว่ามาก สื่อบันทึกเทปที่มีความจุสูงสุดโดยทั่วไปจะอยู่ในลำดับเดียวกันกับดิสก์ไดรฟ์ที่ใหญ่ที่สุด (ประมาณ 5 TBในปี 2011) ในอดีตเทปมีความได้เปรียบมากพอในด้านต้นทุนที่มากกว่าพื้นที่จัดเก็บดิสก์ เพื่อทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสำรองข้อมูลซึ่งจำเป็นต้องมีการถอดสื่อออก

เทปมีประโยชน์ในด้านระยะเวลาที่ค่อนข้างยาวซึ่งในระหว่างนั้นสื่อสามารถรับประกันว่าจะเก็บข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในสื่อ สิบห้า (15) ถึงสามสิบ (30) ปีของการจัดเก็บข้อมูลที่เก็บถาวรถูกอ้างถึงโดยผู้ผลิตเทปข้อมูลที่ทันสมัยเช่นสื่อ Linear Tape-Open

ในปี พ.ศ. 2545 Imationได้รับทุนสนับสนุนจำนวน 11.9 ล้านเหรียญสหรัฐจากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของ สหรัฐอเมริกา สำหรับการวิจัยเพื่อเพิ่มความจุข้อมูลของเทปแม่เหล็ก [7]

Linear Tape-Openเป็นสื่อที่ใช้เทปแม่เหล็กในระบบคอมพิวเตอร์สำหรับการสำรองข้อมูลเนื่องจากมีความจุขนาดใหญ่ในราคาประหยัด และทำงานแตกต่างจากฮาร์ดไดรฟ์ทั่วไปหรือไดรฟ์โซลิดสเทตทั่วไป ซึ่งช่วยลดโอกาสที่มันจะล้มเหลวอันเนื่องมาจาก เหตุผลที่คล้ายกัน [ ต้องการการอ้างอิง ]

ในปี 2014 SonyและIBMประกาศว่าพวกเขาสามารถบันทึกได้ 148 กิกะบิตต่อตารางนิ้วด้วยสื่อเทปแม่เหล็กที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปฟิล์มบางแบบสุญญากาศแบบใหม่ ซึ่งสามารถสร้างอนุภาคคริสตัลที่ละเอียดมากได้ ทำให้ความจุของเทปจริงอยู่ที่ 185 TB [3] [8]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ เครื่องบันทึกสำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบเพื่อบันทึกเทปทั้งสองทิศทางบนแทร็กที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่าด้าน ที่ 1 และ 2

อ้างอิง

  1. ^ "แปลงเทปที่บรรจุหน่วยความจำเหล่านั้นเป็นดิจิทัลก่อนที่จะสลาย " นักวิทยาศาสตร์อเมริกัน . 1 กันยายน 2559.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  2. ^ "วัสดุแม่เหล็ก" (PDF) . หน่วยความจำของโลก: การปกป้องมรดกสารคดี คู่มือมาตรฐาน แนวปฏิบัติที่แนะนำ และวรรณกรรมอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับการเก็บรักษาเอกสารทุกประเภท ยูเนสโก. 1998. CII.98/WS/4 . สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2560 .
  3. ^ a b "Sony พัฒนาเทคโนโลยีเทปแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นในการบันทึกพื้นที่สูงสุด*1 ของโลกที่ 148 Gb/in2 " โซนี่ โกลบอล. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 5 พฤษภาคม 2014 . สืบค้นเมื่อ4 พฤษภาคม 2557 .
  4. ^ "BBC World Service - The Documentary Podcast, A History of Music and Technology: Sound Recording" . บีบีซี. เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 1 กรกฎาคม 2019 . สืบค้นเมื่อ1 กรกฎาคม 2019 .
  5. เฟนสเตอร์ เจเอ็ม (ฤดูใบไม้ร่วง พ.ศ. 2537) "Bing Crosby นำออดิโอเทปมาให้คุณได้อย่างไร" . ประดิษฐ์ & เทคโนโลยี . เก็บจากต้นฉบับเมื่อ 4 เมษายน 2011
  6. ↑ เวลส์, HF & Lukoff , H (1952) "The Uniservo - เครื่องอ่านและบันทึกเทป" (PDF) . สหพันธ์สมาคมการประมวลผลข้อมูลแห่งอเมริกา เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 25 กุมภาพันธ์ 2558 . สืบค้นเมื่อ21 มกราคม 2019 . {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  7. ^ "อนาคตของเทป: บรรจุระเบิดข้อมูล" (PDF ) เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 13 ธันวาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ12 ธันวาคม 2560 .
  8. ฟิงกัส, จอน (4 พฤษภาคม 2014). "เทปข้อมูลขนาด 185TB ของ Sony ทำให้ฮาร์ดไดรฟ์ของคุณต้องอับอาย" . Engadget. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 3 พฤษภาคม 2014 . สืบค้นเมื่อ4 พฤษภาคม 2557 .

ลิงค์ภายนอก