我理解的磁带噪声、标准带磁通磁平、II类带比I类高频好，以及录音的疑惑？

wxleasyland

一、磁带的噪声信噪比：

    评定一个信号好不好，要看信噪比SNR，如果不存在噪声，那即使信号再微小，只要放大倍数够大，那也是可以播放出来的。

    录音机的噪声主要来自磁带的噪声。磁带能记录的最小信号与噪声有关。

    网摘：磁带动态范围指磁带的磁饱和上限与灵敏度下限之间的范围，即磁带所能记录的信号的最大电平与最小电平之比，磁带记录的电平上限受磁带的饱和磁感应强度的限制，而最小输出电平则受到磁带噪声电平的限制。磁带信噪比指磁带在放音时所输出的信号电平与磁带输出的噪声电平之比。

    磁带动态范围一般在30～50dB左右，以40dB来计算，如果带磁通250nWb/m是最大磁平0dB，则噪声-40dB是2.5nWb/m，即1/100，0.01倍。

    人耳一般听的音量是30dBSPL～110dBSPL，即有80dB动态可满足要求。

    如果磁带最大信号放出来是90dBSPL音量，则噪声是50dBSPL，在无音乐时，人耳是可以明显听到磁带噪声的。

    CD是16bit，动态90dB以上，即3万多倍。举例说，如果CD输出33uV～1Vrms信号，让磁带录完再放出来，就只有0.01V～1Vrms信号动态了，0.01Vrms以下就是噪声了。

二、关于磁带的磁通磁平：

    理想放音磁头电压输出是增加6dB/OCT，从20HZ到20KHZ有10个倍频程，如果磁带磁平都一样，20HZ磁头输出电压0dB，则20KHZ是60dB电平，相差1000倍。    磁平250nWb/m@315HZ，磁头输出约250uV，则20HZ时磁头输出约16uV，20KHZ时磁头输出约16mV，相差巨大，对磁头来说可能会饱和？对放音电路来说，要做巨大衰减，电路难。   所以恒磁平记录不合适。

    从国家标准校准测试带上（GBT2019）看，记录的磁通磁平vs频率关系如下图：

    这种标准带经过放音机播放EQ均衡后，放音输出幅频曲线是平坦的，如下图：

    对于I类带，在120us（1327HZ）开始，磁平下降6dB/OCT。到20KHZ时为-23.5dB磁平，如果噪声是-40dB磁平，则信噪比只有16.5dB。

    从国家标准上看，II类带比I类带在中高频段多记录了4dB的磁平！即II类在中高频段可记录更强的信号，这样信噪比好了4dB！

    如果两者噪声基底一样，则尽管播放器输出电平一样，但II类中高频段SNR更好。说II类带好，好在哪里，就是中高频SNR好。

    换一个思路看，如果噪声与频率无关，磁头得到的高频噪声一样，因为放大器有-6db/oct衰减，I类是衰减到1327HZ，II类是衰减到2275HZ，II类比I类对噪声衰减更多，所以II类在中高频的噪声更小。

    一个磁带如果高频段表现更好，能记录更强信号，但EQ均衡曲线已经定好了，高频没录那么强信号，所以高频“净空”大。也不能说这样会带来噪声大，而是存在浪费了，本来能存更强高频，为什么不利用上呢。为了标准化，只能去适应。

    我的疑惑：磁带噪声vs频率关系，是按理想放音头的输出来计，还是按磁带磁平来计？因为放音头有6dB/OCT特性。

三、关于录音：

    标准校准磁带上记录的是国家标准磁通vs频率曲线，用它调整放音机，使“校正好的放音机”输出信号幅频曲线平坦。

    录音时，是恒流录音，磁场强度vs频率曲线平直，按理如果是理想磁带，录出来的磁通vs频率曲线就是平直的，但实际录出来的磁通vs频率曲线却不是这样的，中高频会衰减，衰减程度应是与磁带有关。

    采用标准基准磁带进行录音调整，录音机电路校正好后，输入信号电压vs频率平坦，就能录出来国家标准磁通vs频率曲线到磁带上。 然后换市面上同类磁带，就都是录出来这个曲线。

    即市面上的磁带是做成和基准带没什么差别的！ 即使某个厂家磁带性能能做得更好，也不能做成那么好，必须做成和国家标准一样。不然就不通用了。

    如果厂家磁带中高频性能好，那“校正好的录音机”在录这个磁带时，在中高频虽然给出相同的磁场强度，但磁带上最终记录的磁通会更强，放到“校正好的放音机”上放，就会中高频过多，频率特性不平坦。

    II类带比I类带能录更强的中高频，由此推理，中高频性能更好。

    II类录好的带子放到I类均衡机上放，肯定中高频过多。需采用II类均衡机来播放。

    II类带如果采用中高频相同的录音磁场强度，磁带上记录的磁通将会更强。

    II类带如果想要录成在I类均衡机上放，就必须重新调整录音电路，特地减少中高频磁场强度，将录到磁带上的磁平减少到符合到I类的标准。也就是说，信噪比与I类带一样了，没有发挥出II类带的高频优势。

    我的疑惑：在录音时是恒流录，并没有所谓的均衡曲线，只有一些对高频补偿的电路，补偿点也在6KHZ以后或更高。是否在恒流录音时，对于I类带，在频率到120us时，磁带上的磁平就是自然而然-6dB/OCT下降，而II类带，是频率到70us时开始自然-6dB/OCT下降？这是磁带磁粉自身的规律特性决定的？    对于6KHZ以上更高的频率，由于磁头等损耗严重，所以才额外加补偿，使磁带上的磁平符合国家标准？

    以上是个人观点，请指正解惑。

雨水的节奏

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很专业，虽然不知道说的什么意思，但就是感觉很厉害

txjsy

学习一下，谢谢楼主提供！

音响盟主

2类的中频不行！这也是许多喜欢录人声的普遍认为2类不如1类，比如邓丽君

jolichat

楼主提出的是疑问

Capstan

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6dB/oct滚降不是“磁粉的自身规律特性”，其根源在法拉第电磁感应定律：感生电动势与磁场强度变化速率成正比。磁带上磁信号频率增高一倍，信号摆率翻倍，于是感生电压翻倍，即+6dB。所以放音补偿电路需要对低频大幅度提升，因为磁头低频输出低。
So，不论一类二类四类，录音时都跟120uS或70uS无关，那是放音补偿的事。

wxleasyland

如果不深究细节，那最基本的原则就是：“I类均衡机播放的磁带，不管它是几类磁带，磁带上记录的磁通vs频率特性必须符合国家标准的I类型曲线，即t1=120,t2=3180”。 这样播放频响才平坦。国家标准与IEC标准是一致的。

II类带中高频性能好，既可以记录成II类型、也可以记录成I类型的磁通vs频率响应。

但I类带一般就无法记录II类型的磁通响应了。

wxleasyland

Capstan 发表于 2017-12-17 08:25
6dB/oct滚降不是“磁粉的自身规律特性”，其根源在法拉第电磁感应定律：感生电动势与磁场强度变化速率成正 ...

我的疑问是，为什么定在120us或70us，而不是其它的us值？为什么恒流录音时，磁带上的磁平在120us（1.327kHZ）开始就会转折衰减，而录音的补偿电路并没有在120us有什么衰减动作，只是到6KHZ左右才会开始补偿提升？
这应该是就是和磁粉性能有关的。

mentsm

一、“我的疑惑：磁带噪声vs频率关系，是按理想放音头的输出来计，还是按磁带磁平来计？因为放音头有6dB/OCT特性。”
尝试回答楼主的专业问题：一般意义上讲的磁带噪声大多指“磁带本底噪声”或叫“BIAS NOISE”（当然，一台发声的音响设备还会有其他的噪声），这个本底噪声的大小是固定的，与信号源的频率没关系（当使用DOLBY HXP可能会有忽略不计的影响）。

二、“标准校准磁带上记录的是国家标准磁通vs频率曲线，用它调整放音机，使“校正好的放音机”输出信号幅频曲线平坦。
    录音时，是恒流录音，磁场强度vs频率曲线平直，按理如果是理想磁带，录出来的磁通vs频率曲线就是平直的，但实际录出来的磁通vs频率曲线却不是这样的，中高频会衰减，衰减程度应是与磁带有关。
    采用标准基准磁带进行录音调整，录音机电路校正好后，输入信号电压vs频率平坦，就能录出来国家标准磁通vs频率曲线到磁带上。 然后换市面上同类磁带，就都是录出来这个曲线。
    即市面上的磁带是做成和基准带没什么差别的！ 即使某个厂家磁带性能能做得更好，也不能做成那么好，必须做成和国家标准一样。不然就不通用了。“
继续尝试回答楼主：符合国家标准和国际标准的盒式磁带、录放音机用到的各频率电平，一般是指在-20dB时的电平，而在-20dB时，只要是合规的磁带，在校正好的机器上录放音，市售的5元钱的TDK D与TDK MA XG的录放音频响曲线20～20K几乎没什么区别（不同的机器18K以上普通带会略有下跌），都是相当的平直，但在日常使用的0dB电平附近时，5元钱的TDK D在10K附近的输出电平有-5～-8dB的衰减，而高级金属带可以做到在17K左右都不掉电平，这个差距对听感影响巨大。
       标准带本身并不代表高性能，只是规范了在指定条件下，所有磁带必须达到某几项技术指标。

mentsm

wxleasyland 发表于 2017-12-17 10:15
如果不深究细节，那最基本的原则就是：“I类均衡机播放的磁带，不管它是几类磁带，磁带上记录的磁通vs频率 ...

磁带的性能首先由磁性材料的种类决定，录放音中的各项补偿是根据磁带性能（包括磁头性能）的综合考虑指定的

闲鱼翻身

这也太复杂了，去研究他干嘛呐？
我只关心——CAL键摁下去，少作调整，两支箭笔直瞬间到位就OK！

Capstan

mentsm 发表于 2017-12-17 16:25
一、“我的疑惑：磁带噪声vs频率关系，是按理想放音头的输出来计，还是按磁带磁平来计？因为放音头有6dB/OC ...

磁带录音机的噪声频谱是偏向高频端的，与频率确实相关。这是Dolby NR的工作原理的前提基础。

另 Dolby HX Pro只是个动态偏磁，可改善高频响应，不能改善噪声。

Capstan

wxleasyland 发表于 2017-12-17 10:25
我的疑惑：在录音时是恒流录，并没有所谓的均衡曲线，只有一些对高频补偿的电路，补偿点也在6KHZ以后或更高。是否在恒流录音时，对于I类带，在频率到120us时，磁带上的磁平就是自然而然-6dB/OCT下降，而II类带，是频率到70us时开始自然-6dB/OCT下降？这是磁带磁粉自身的规律特性决定的？    对于6KHZ以上更高的频率，由于磁头等损耗严重，所以才额外加补偿，使磁带上的磁平符合国家标准？

NO。录音磁平并没有的“120us开始自然而然的下降.....”排除涡流等损耗因素它基本是平直的，因为磁隙处的磁通正比于电流，而记录磁平正比于磁通。。。。
xx us的故事发生在频率升高之后，在平直录音激励下，二类四类因为对高频率输入有较高的响应（或曰增益、灵敏度）而需要在放音时有所衰减，它们因而获得了更高的信噪比，就像个固定频点和压扩比的 Dolby....

简而言之：低频段磁平并未下跌，是放音磁头的响应作-6dB/oct下跌才需要补偿。

mentsm

Capstan 发表于 2017-12-17 18:24
磁带录音机的噪声频谱是偏向高频端的，与频率确实相关。这是Dolby NR的工作原理的前提基础。

另 Dolby ...

赞同“噪声频谱偏向高端频率”的说法。我理解楼主的问题为：磁带录音时产生的噪声与录音时信号频率的关系，大概是我对问题的理解有误。

Capstan

mentsm 发表于 2017-12-17 19:21
赞同“噪声频谱偏向高端频率”的说法。我理解楼主的问题为：磁带录音时产生的噪声与录音时信号频率的关系 ...

嗯，理解偏差。
我理解他的第一个问题指的就是本底噪声频谱，即噪声沿频率轴的分布，而不涉及到输入信号。
问题1）牵涉到磁带噪声的产生机理，而磁带噪声并不是单纯在录音时产生的，因而显然不适合用磁平来衡量（放音磁头与路过的磁粉颗粒构成的微磁通路同样严重参与了噪声的产生，因而放音头同样“功不可没”）所以我的观点是：磁头输出才算数。