Пришло время пояснить, по какому же эталону настраивают аппаратуру высококачественной магнитной записи? В наше время этот вопрос звучит довольно риторически, поскольку многие знают, что для настройки магнитофонов существуют различные измерительные магнитные ленты. Далеко не все, однако, понимают, для какой цели нужны эти ленты и почему нельзя настроить магнитофон без всяких лент, чтобы он просто играл чисто и громко.

Надо заметить, что самый первый Магнитофон (я пишу это слово с большой буквы, поскольку в данном случае это имя собственное как, например, Дизель или Ксерокс), что был представлен широкой публике на Большой немецкой Радиовыставке, проходившей в Берлине с 16 по 25 августа 1935-го года, вообще никак и никем не настраивался. В то время уже сам факт возможности записи своего голоса на относительно компактный и мобильный аппарат был чудом, так что на качество такой записи обращали внимание очень немногие. Достаточно вспомнить, что высокочастотное подмагничивание изобрели только в 1939-м. Однако с расширением парка магнитофонов и появлением новых моделей с улучшенным качеством звука возникла проблема взаимозаменяемости фонограмм, то есть люди желали, чтобы запись, сделанная на одном магнитофоне, точно так же звучала бы и на любом другом. Понимание этого пришло не сразу. Например, в книге В.Г.Королькова «Магнитная запись звука», вышедшей в свет в 1949-м году, перечислены 4 главных требования к звукозаписывающим установкам (так тогда именовали магнитофоны): минимальные искажения, удобство хранения носителя и возможно большее число качественных его воспроизведений, стоимость записи, простота процессов записи-воспроизведения. О взаимозаменяемости фонограмм во всей книге не сказано ни слова, а в описании профессионального магнитофона два регулятора коррекции выведены наружу для оперативного доступа: крути кто хочешь и как хочешь! Какой уж тут обмен фонограммами... Тем не менее уже спустя 10 лет в 1959-м году А.Козырев и М.Фабрик в своей книге «Конструирование любительских магнитофонов» делают акцент на стандартизации параметров магнитофонов ради обмена записями и возможности прослушивания массовых магнитофильмов. Рассуждая на интуитивном уровне о необходимости коррекции АЧХ в каналах записи и воспроизведения, они нащупывают качественно верное решение и даже для простых любительских магнитофонов рекомендуют соблюдать рекомендации стандартов. Что же требуется для обеспечения взаимозаменяемости? А требуется немного, но и немало. Это:

1. Возможность протягивания лентопротяжным механизмом второго магнитофона магнитной ленты именно такой ширины, на какой сделал запись первый магнитофон.
2. Возможность протягивания лентопротяжным механизмом второго магнитофона магнитной ленты именно с такой скоростью, на какой сделал запись первый магнитофон.
3. Хотя бы приблизительное совпадение размеров магнитных дорожек записывающей головки первого магнитофона и воспроизводящей головки второго. Иными словами, воспроизводящая магнитная головка второго магнитофона должна считывать только ту магнитную дорожку, которую мы хотим, и не должна считывать другую дорожку, если дорожек на ленте несколько. Пока магнитофоны были однодорожечными с записью единственной дорожки на всю ширину ленты, этой проблемы не было. Но с появлением 2-дорожечных магнитофонов эта проблема встала хоть и не во весь рост, однако о себе заявила. А вот с появлением 4-дорожечной записи проблема встала в полный рост.
4. Одинаковое положение рабочих зазоров записывающей головки первого магнитофона и воспроизводящей второго. К счастью, в магнитофонах для записи звука принято единое положение рабочих зазоров, перпендикулярное направлению движения ленты. Отклонения от перпендикуляра допускаются настолько небольшие, что для их измерения используют не градусы, а угловые минуты, которые в 60 раз меньше градуса.
5. Одинаковые амплитудно-частотные характеристики каналов воспроизведения обоих магнитофонов. Известно, что наш слух не замечает отклонений от заданной АЧХ на 1—3 дБ, а нормы на бытовые магнитофоны допускают отклонения на краях рабочего диапазона частот даже до 6—7 дБ, но свыше этих 6—7 дБ уже будет многовато даже для не самого качественного магнитофона. Вот в эти 6—7 дБ и надо уложиться в любом случае, для профессиональных же магнитофонов этот допуск примерно вдвое уже.

А вот совпадения коэффициентов усиления каналов воспроизведения не требуется, поскольку разницу в уровнях слушатель всегда может скорректировать регулятором громкости, а если надо — то и подключить внешний усилитель для получения необходимой громкости. Поэтому если первый магнитофон выдаёт на линейном выходе 1 вольт, а второй — только 100 мВ, то это к вопросу о взаимозаменяемости фонограмм никак не относится. Но если оба аппарата находятся у одного и того же слушателя и подключены к одному и тому же усилителю, то чтобы не крутить каждый раз ручку громкости, будет удобно, если с одной и той же фонограммы оба магнитофона выдадут сигнал одного и того же уровня.

Теперь давайте рассмотрим по пунктам. Первые (несерийные) магнитофоны, которые ещё и не назывались магнитофонами, протягивали первую же магнитную ленту шириной ровно полсантиметра со скоростью ровно один метр в секунду. Это неудивительно, поскольку всё это было сделано в Германии, где господствует метрическая система мер. Правда, в начале 1935-го года немецкие инженеры решили увеличить ширину ленты на полтора миллиметра с целью как увеличения её прочности, так и улучшения электроакустических параметров. Почему они выбрали ширину 6.5 мм, а не, скажем, ровно 1 см, мы уже, скорее всего, никогда не узнаем, но на той самой Берлинской радиовыставке первый в мире Магнитофон работал на ленте шириной именно 6.5 мм. В конце того же 1935-го года, уже после Выставки, с целью упрощения производства Магнитофонов при запуске их в серию выбор пал на асинхронный электродвигатель и было принято очень даже круглое значение диаметра тонвала: ровно 10 мм, что при частоте его вращения в 1500 об/мин дало бы скорость 78.5 см/сек. Но асинхронный двигатель при частоте сети 50 Гц (это Европа!) вместо стабильных 1500 об/мин выдаёт что-то около 1470 плюс-минус пол-лаптя, от чего и скорость немного занижена (примерно 76.8 см/сек), и стабильность её находится на уровне 2-3%, но тем не менее в 1935-м году сформировался новый формат, который фактически дожил до XXI-го века. Однако после Второй Мировой войны немецкая техника магнитной записи попала в Америку с её дюймовой системой мер, поэтому совершенно естественно, что американские инженеры выбрали для себя очень близкие к метрическим значения: 1/4 дюйма (6.35 мм) для ширины ленты и 30 дюймов в секунду (76.2 см/сек) для скорости. В дальнейшем эти значения распространились по всему миру, хотя в 1959-м году МЭК рекомендовала изменить ширину ленты с 6.35_−0,15 мм на 6.25±0,05 мм. А вот с шириной дорожек вышло иначе! Если в Европе для двухдорожечной записи принята ширина дорожек 2.75 мм, то в Америке — ровно 2 мм, а не 2.54, как это можно было бы ожидать. Мало того, существуют дорожки шириной 1.9 мм, 2.3 мм и 2.5 мм! Но независимо от ширины дорожек все головки устанавливаются строго перпендикулярно к направлению движения ленты, поэтому если совпадение по предыдущим пунктам выполнено, то осталось добиться одинаковых АЧХ в каналах воспроизведения. Для упрощения этого процесса и созданы измерительные магнитные ленты! Хотя и не только для этого: забегая вперёд, отмечу, что существуют измерительные ленты также и для проверки и установки выходного уровня усилителя воспроизведения, азимута и высоты воспроизводящей головки, наличия остаточной её намагниченности, скорости и детонации лентопротяжного механизма, и т.д., и т.п...

В Америке принят термин Calibration Tape. У Штудера доводилось встречать термины Test Tape и BezugsBand. В русскоязычной среде среди любителей нередко приходится слышать термин «тест-лента», который хотя и имеет право на жизнь, но означает не то, что применяется для настройки магнитофонов. В русскоязычной терминологии тест-лента — это лента для демонстрации возможностей аппарата воспроизведения. Кроме тест-лент существуют и тестовые грампластинки, а также тестовые компакт-диски, по которым можно на слух и по приборам проверить правильность подключения каналов и оценить в целом качество звучания по фрагментам музыкальных (и не только!) записей различных жанров. Тестовыми лентами иногда комплектовались и зарубежные, и отечественные магнитофоны, а тестовыми грампластинками — электрофоны. Кроме этого, в лихие 90-е кинофотоинститут НИКФИ выпускал то, что он называл тест-фильмом, но маркировал аббревиатурой ЛИМ. Итак, Calibration Tape, а по русски — Лента Измерительная (что и отражено в первых буквах её наименования) предназначена для проведения измерений с помощью измерительных приборов, среди которых первое место занимает милливольтметр среднеквадратичных значений. Именно им, а не встроенным индикатором уровня и даже не милливольтметром средних значений следует измерять напряжения на линейном выходе.

Какие же бывают измерительные магнитные ленты?

1. По ширине ленты:
   3 — для кассетных магнитофонов с шириной магнитной ленты 3.81 мм.
   6 — для катушечных магнитофонов с шириной магнитной ленты 6.25 мм.
   12 — для магнитофонов с шириной магнитной ленты 12.7 мм.
   25 — для магнитофонов с шириной магнитной ленты 25.4 мм.
   50 — для магнитофонов с шириной магнитной ленты 50.8 мм.
   Поскольку многоканальные магнитофоны используют магнитную ленту такой же ширины, что и видеомагнитофоны (12.7, 25.4 и 50.8 мм), то маркировка измерительных лент по ширине для разных магнитофонов будет одинаковой, однако это будут разные ленты.
2. По области применения (эти буквы следуют за буквами ЛИ в обозначении ленты):
   Б — бытовые. Ленты ЛИБ существовали до 1977 года. Впоследствии были заменены лентами ЛИТ и ЛИЛ.
   Л — лабораторные. Выпускались Киевским НПО «Маяк» по ГОСТу 19786-74, позднее заменённому на 19786-81, «Ленты магнитные измерительные лабораторные» для измерения и контроля параметров бытовых магнитофонов в лабораторных условиях.
   М — профессиональные. Широко выпускались ГДРЗ по ГОСТу 8304-77 «Ленты магнитные измерительные для студийных и репортёрских магнитофонов».
   МО — образцовые. Их выпускал ВНИИТР по стандарту СЭВ 2425-80, а также с соблюдением Рекомандации МЭК 94-2.
   Р — радиолюбительские (до 1977 года — радиовещательные, то есть полная противоположность радиолюбительским, но после 1977 года радиовещательные были заменены лентами ЛИМ). В 90-х годах различные кооперативы, коих тогда было в изобилии, выпускали нечто похожее на измерительные ленты и маркировали это как ЛМКР, ЛМПРЧ и т.п. В лучшем случае это могло удовлетворять требованиям технических условий ТУ 58-3.060.043-85. Справедливости ради надо сказать, что буква И в их наименовании и не присутствует.
   Т — технологические. Выпускались Киевским НПО «Маяк» по отраслевому стандарту ОСТ4.306.002-86 «Ленты магнитные измерительные лабораторные и технологические для бытовых и автомобильных магнитофонов» и ОСТ.4.10.070.010. Наиболее примечательна лента 6ЛИТ4.ЧВН.19 своими уникальными частями В и Н, дающими возможность на экране осциллографа увидеть, укладывается ли настройка головки воспроизведения по высоте и наклону в поле допуска или не укладывается. В последнем случае возможно настроить её положение, но в первом вообще ничего делать не надо, в отличие от других измерительных лент, при пользовании которыми даже для проверки положения головки придётся сначала нарушить её регулировку. Если подключить головку записи на вход усилителя воспроизведения, то и её высоту и наклон также возможно выставить правильно по частям В и Н. Конечно, часть Ч в этом случае покажет явную неисправность!
3. По числу дорожек:
   1 — однодорожечные.
   2 — двухдорожечные.
   4 — четырёхдорожечные.
4. По типу:
   А — для проверки азимута ГВ синусоидальным сигналом высокой частоты (обычно 10-16 кГц).
   В — для проверки высоты ГВ.
   Д — для проверки скорости и коэффициента детонации.
   К — для проверки АЧХ канала воспроизведения самописцем (скользящий тон).
   М — для проверки АЧХ канала воспроизведения спектроанализатором (многочастотный сигнал, имитирующий белый шум).
   Н — для проверки наклона ГВ (в англоязычной литературе azimuth) специальным ступенчатым сигналом.
   П — для проверки АЧХ канала воспроизведения осциллографом (по пачкам частот НЧ и ВЧ).
   Р — для проверки АЧХ канала воспроизведения спектроанализатором (многочастотный сигнал, имитирующий розовый шум).
   С — для проверки АЧХ сквозного канала.
   У — для проверки уровня.
   Ч — для проверки АЧХ канала воспроизведения милливольтметром (по отдельным сигналам разных частот).
   Одна измерительная лента может содержать несколько типовых частей, записанных по очереди или одновременно в виде так называемых «пачек». Например, часто объединяют на одной ленте части У и Ч. А киевляне-маяковцы и вовсе объединили в одном сигнале части Ч, В и Н. А вот часть Д не принято объединять ни с какой другой.
5. По скорости движения ленты:
   76 — на скорость 76.2 см/сек или 30 IPS (inches per second, то есть дюймов в секунду).
   38 — на скорость 38.1 см/сек или 15 IPS.
   19 — на скорость 19.05 см/сек или 7.5 IPS.
   9 — на скорость 9.525 см/сек или 3.75 IPS.
   4 — на скорость 4.7625 см/сек или 1.875 IPS.
6. По номинальной амплитудно-частотной характеристики потока короткого замыкания:
   CCIR — для профессиональных аппаратов, работающих с магнитными лентами обычной толщины, то есть 52-55 микрон. Эта АЧХ корректируется только по верхним частотам и не корректируется по нижним.
   NAB — для бытовых аппаратов, работающих с долгоиграющими магнитными лентами толщиной не более 37 микрон. Впрочем, американцы применяют такую АЧХ и в профессиональной аппаратуре на «толстых» лентах, что выглядит совершенно непрофессионально. Более подробно об этом рассказано в статье о коррекции.

Измерительные ленты, выпущенные за рубежом, могут не иметь строгой системы обозначений, однако в их маркировке будут присутствовать многие из перечисленных элементов, либо они будут отмечены в документации, прилагаемой к ленте. Кроме того, за рубежом зачастую отдельно оговаривают номинальный уровень записи, обычно это 250 или 320 нВб/м. У нас же уровень однорожечных измерительных лент составляет 320 нВб/м, кроме скорости 9, которую изготавливают с уровнем 250, а для двухдорожечных измерительных лент принят уровень 510 нВб/м. Поскольку значение уровня пересчитывают к одному метру ширины ленты, то совершенно не важно, на дорожках какой ширины записан сигнал, он будет с одним и тем же уровнем.

Прежде всего нас будут интересовать усиление и АЧХ усилителя воспроизведения. Для проверки этих параметров существуют измерительные магнитные ленты, называющиеся, к примеру, 6.ЛИМ.1У.иЧ.38 или 6.ЛИМ.1У.иЧ.19, где, очевидно, шестёрка — это наша четверть-дюймовая лента, цифры 38 и 19 означают скорость, буква У — уровень, а буква Ч — АЧХ. Не совсем очевидна цифра 1. Почему 1, а не 2 или 4? Дело в том, что измерительная магнитная лента должна представлять собой некий эталон, по которому будут настраивать магнитофон, поэтому для уменьшения погрешности настройки этот эталон сам по себе должен содержать как можно меньше этих погрешностей. Например, для обеспечения одинаковых уровней записи на всех дорожках (хоть двух, хоть четырёх, хоть восьми) по всей ширине ленты самый действенный метод — записать измерительный сигнал сразу на всю ширину ленты одной единственной дорожкой, прописывая на случай поперечных колебаний ленты ещё и немного воздуха по краям от неё. Правда, при этом низкие частоты (примерно от 1 килогерца и ниже) на двух- и более дорожечных магнитофонах неизбежно получат небольшое дополнительное усиление из-за так называемого «бокового проникания», поэтому на двух- и четырёхдорожечных лентах после записи стирают «ненужные» участки как между дорожками, так и на самих «ненужных» дорожках. Но если помнить о боковом проникании, то однодорожечной лентой возможно настраивать магнитофоны с любым числом дорожек! Тем более, что у магнитофона, настроенного без измерительной ленты, и помимо бокового проникания будет некоторый избыток низких частот (обусловленный конечными размерами головки воспроизведения) независимо от числа дорожек.

Кстати, определить скорость, на которую изготовлена измерительная лента, можно даже издали: к началу такой ленты всегда подклеен ракорд строго определённого цвета. Для скорости 38 это будет зелёный, 19 — жёлтый, а 9 — синий. В конце ленты любой скорости приклеен красный ракорд. Увы и ах, но между нормативными документами возникло разногласие, так что ГОСТ 8304-69 «Ленты магнитные измерительные» предусматривал для скорости 76 белый ракорд, а для скорости 4 — коричневый, тогда как ГОСТ 19786-74 «Ленты магнитные измерительные лабораторные» принял для скорости 4 белый цвет. Разумеется, скорость 76 в нём не предусмотрена. Поэтому в наше время, встретив белый ракорд, ни в чём нельзя быть уверенным...

Что же дальше? А дальше подключаем милливольтметр среднеквадратичных значений к линейному выходу магнитофона, а если это двухканальный магнитофон, то два милливольтметра, по одному к каждому каналу. Можно обойтись и одним, если соорудить переключатель, позволяющий моментально подключать милливольтметр к тому или иному каналу. Наушники или внешний усилитель для слухового контроля подключаем к выходу наушников. Если в магнитофоне некуда подключить наушники или внешний усилитель, то придётся изыскать такую возможность самостоятельно. Готовим для записей примерно вот такую табличку:

Перечень частот может отличаться от приведённого (здесь для краткости даны только самые распространённые частоты), но это не главное. Значения уровней в 775 мВ тоже приведены условно, потому что может быть задан другой уровень (например, 245 мВ), а если Ваши милливольтметры проградуированы в децибелах, то в таблицу можно писать сразу децибелы. Но и это тоже не главное! Главное — не искать лихорадочно, куда во время воспроизведения измерительной ленты записывать показания вольтметров! Ведь длительность некоторых сигналов может быть всего 10 секунд, и за эти секунды надо успеть считать показания двух каналов и ещё успеть записать их. Полагаем, что карандаш или авторучка у нас уже приготовлены, отвёртка для вращения потенциометров тоже, технологическую карту с расположением подстроечных элементов в магнитофоне знаем наизусть, сам магнитофон в общем и целом исправен, хотя ещё не весь настроен, но головки уже выставлены по высоте и кивку, весь тракт прохождения ленты размагничен, и нам осталось лишь заправить измерительную ленту да включить всю аппаратуру.

Включили!

1. После объявления «ЛИМ один У. Скорость 38 и одна десятая сантиметров в секунду. Частота тысяча герц.» магнитофон будет на протяжении целой минуты выдавать килогерц с номинальным уровнем. За эту минуту надо успеть выставить желаемое напряжение на линейном выходе (подстроечными резисторами усилителя воспроизведения), после чего настроить показания индикаторов уровня в магнитофоне на 0 дБ (подстроечными резисторами на плате индикатора уровня). В принципе, учитывая довольно большую длительность этого сигнала, можно даже успеть грубо настроить азимут ГВ, если заранее подключить наушники с оторванной землёй и также заранее выравнять усиление в каналах ушного усилителя. Весьма разумную альтернативу наушникам составит индикатор разности фаз или гониометр. В качестве последнего вполне подойдёт осциллограф.
2. Короткая передышка на переключение пределов милливольтметров в 10 раз меньше, и снова слышим приятный женский голос: «ЛИМ один Ч. Частота в герцах:». В первый раз нам будет дано на считывание показаний приборов и запись их в таблицу 20 секунд. Надо понимать, что часть Ч пишется с уровнем на 20 дБ ниже номинального, поэтому все показания в таблице начиная со второй строки будут сдвинуты на 20дБ в минус, но если мы переключим (и уже переключили!) вольтметры на предел -20дБ (а это и есть в 10 раз меньше), то при воспроизведении тысячи герц стрелки займут то же положение, что и при воспроизведении части У. Однако погрешности есть у любых приборов, в том числе и у измерительной ленты, и у милливольтметров, поэтому ноль части Ч немного не совпадёт с нулём части У. Вот это несовпадение и следует зафиксировать в таблице. Как уже говорилось, можно записывать сразу децибелы, то есть вместо -19.7 писать +0.3!
3. После объявления «Шестнадцать тысяч» можно точно подстроить наклон (азимут) головки воспроизведения, на это будет 30 секунд. Кстати, во время регулировки азимута уже прикидочно виден уровень ВЧ, который также должен быть на 20 дБ ниже, чем в пункте 1. Его можно отрегулировать (если есть чем) и также надо зафиксировать в таблице.
4. Осталось измерить АЧХ по точкам. А вот теперь надо действовать без промедлений! После очередного объявления «Одна тысяча» последуют 10-секундные сигналы последовательно увеличивающихся в геометрической прогрессии частот с шагом 2 в середине спектра, 1.25 на низких и высоких частотах и 1.125 на самых высоких частотах.
   На протяжении всей этой работы не следует останавливать и тем более отматывать ленту назад! Хоть толщина измерительных лент и составляет 52-55 микрон, однако их прочность далеко не бесконечна, и лишние рывки-толчки при пусках-остановах могут слегка деформировать даже сравнительно толстую профессиональную ленту.

И всё? Да, всё. Ну, или почти всё. Осталось аккуратно перемотать ленту назад, сделать отметку о её использовании (обычный срок службы измерительной ленты — 100 прогонов, при этом прямое воспроизведение и обратная перемотка считаются за один прогон) и для наглядности построить график. Обычно получается что-то вроде этого (здесь по вертикальной оси отложены сразу децибелы, одно деление соответствует одному децибелу):

Нет, не всё! Обычная неравномерность полива ленты составляет около четверти децибела в пределах одного рулона и до полудецибела от рулона к рулону, деления на шкале милливольтметра тоже могут быть, например по полдецибела, поэтому принято не фиксировать в таблице мелкие отклонения — 0.3 децибела и меньше. То есть 0.4 или -0.5 и более фиксируем, а вместо 0.3, 0.2 и 0.1 пишем нули. Мелочь, а приятно! В действительности вышеприведённый график строил не я, а мой самописец, а он не знает о таких упрощениях и пишет всё подряд до сотых и тысячных, поэтому линии у него получаются ровные и гладкие.

Но, конечно, за рамками рассмотрения остались вопросы проверки иных параметров, для которых также выпускаются измерительные ленты, правильной намотки измерительных лент, настройки канала записи, в том числе установки тока подмагничивания и многое другое, о чём я расскажу в другой раз.