Nakamichi Dragon (1982): зачем электроника системы NAAC непрерывно поворачивала воспроизводящую головку во время работы

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Аудио и звук

В 1982 году японская компания Nakamichi представила кассетную деку Dragon по стартовой цене 1850 долларов (позже поднявшейся до $2499). Любители качественного звука отдавали такие суммы без колебаний: аппарат выжимал из обычной компакт-кассеты частотный диапазон до 22 000 Герц, соревнуясь со студийными бобинниками. Однако за матовым черным фасадом скрывалась механика, которая поначалу казалась инженерам конкурентов безумием: воспроизводящая головка деки непрерывно шевелилась и физически поворачивалась в узле прямо во время проигрывания ленты. И делала она это вовсе не для красивой демонстрации. Зачем же японские конструкторы заставили микроскопический узел балансировать на лету?

Почему «чужие» кассеты всегда звучали глухо

Каждый, кто в восьмидесятых или девяностых обменивался кассетами с друзьями, помнит неприятный эффект: запись с чужого магнитофона дома часто звучала глухо, словно из-под плотного одеяла. Мы привыкли сваливать всё на зажёванную плёнку, плохую ферритовую крошку или разряженную батарейку, но истинный виновник был скрыт глубже. Дело в том, что узкий зазор воспроизводящей головки должен располагаться под идеальным углом 90 градусов к магнитной дорожке. Это и есть азимут, отклонение которого даже на десятые доли градуса превращает звонкие тарелки и чистый вокал в унылое шипение. Но почему производители не могли раз и навсегда откалибровать все магнитофоны еще на фабричном конвейере?

Автор: Bbadgett / CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

На бумаге стандарты существовали, но реальность гибкого пластика рушила математические расчёты. Сам корпус кассеты не отличался прецизионной точностью: лента внутри гуляла, перекашивалась и прогибалась под давлением роликов. К тому же со временем головка в любом магнитофоне немного смещалась от вибрации и физического износа. В итоге кассета, отлично записанная на аппарате со смещением хотя бы на полградуса, на «правильном» плеере теряла почти весь спектр высоких частот из-за фазового рассогласования. Казалось бы, тупик — ведь не станет же обычный слушатель подстраивать азимут вручную часовой отвёрткой перед каждой песней?

Разрезанная головка и охота за сдвигом фаз

Конструкторы Nakamichi во главе с Ниро Накамити подошли к проблеме с инженерной дерзостью. Вместо того чтобы заставлять пользователя подстраивать технику, они разработали систему NAAC (Nakamichi Auto Azimuth Correction). Сердцем технологии стала уникальная воспроизводящая головка. В отличие от стандартных головок, её считывающий элемент для одного из каналов физически разделили по вертикали на два сверхтонких независимых полу-зазора. Зачем же потребовалось разрезать и без того микроскопическую деталь на две автономные половинки?

Секрет кроется в мгновенном сравнении сигналов. Когда магнитная дорожка движется строго перпендикулярно зазору головки, звуковая волна достигает обоих полу-зазоров одновременно. Но стоило плёнке перекоситься хотя бы на микрон, как сигнал приходил на один полу-зазор на долю микросекунды раньше, чем на другой. Напряжение на выходе расходилось, и между двумя половинками возникал фазовый сдвиг. Электроника деки улавливала эту мизерную разницу на лету, но как передать команду механическому узлу?

Nakamichi Dragon / CC BY-SA 3.0
Автор: JPRoche, edits by User:Retired electrician Источник: commons.wikimedia.org

Здесь в игру вступал фазовый компаратор и операционные усилители. Как только система фиксировала сдвиг фаз, она тут же подавала управляющий ток на отдельный серводвигатель. Этот моторизованный привод через систему шестерен и червячную передачу плавно поворачивал саму воспроизводящую головку в её креплении. Головка поворачивалась ровно до того момента, пока сдвиг фаз между половинками не сводился к нулю. Весь процесс занимал доли секунды, и слушатель даже не замечал, как аппаратура прямо на ходу спасала «кривую» запись. Но что происходило, когда кассета доходила до конца и включался автореверс?

22 000 Герц из куска пластика и цена абсолютного звука

Система NAAC работала непрерывно от первой до последней секунды прослушивания. Если плёнку подклинивало в начале стороны или корпус кассеты был собран с погрешностями, микромотор продолжал аккуратно подкручивать угол зазора. Nakamichi Dragon вытягивал чистые 22 000 Герц даже из тех лент, которые на любом другом плеере казались безнадёжно испорченными. Более того, NAAC идеально отрабатывала и в режиме автореверса: при движении плёнки в обратную сторону перекос менял направление, и головка мгновенно перестраивалась вслед за ним. Однако создание подобного механического чуда потребовало от разработчиков пойти на грандиозные усложнения.

Лентопротяжный механизм Dragon превратился в швейцарский хронометр с пятью независимыми двигателями. Два из них с прямоприводными тонвалами и кварцевой стабилизацией отвечали за движение ленты, один — за перемотку, еще один — сервисный кулачковый мотор — за выбор режимов ЛПМ и подъем блока головок, и пятый — исключительно за повороты головки. Чтобы исключить мелкие вибрации, инженеры даже спроектировали механизм так, чтобы штатный поролоновый прижим кассеты автоматически отводился от головки, снижая модуляционный шум. Такая сложность обеспечивала феноменальный звук, но задавала логичный вопрос: не стала ли она «миной замедленного действия» для долговечности?

Автор: JPRoche / CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

Спустя годы выяснилось, что ювелирная точность действительно требовала трепетного ухода. Со временем густая смазка в узле поворотной головки высыхала, пластиковые шестерни изнашивались, а транзисторы платы управления моторчиком выходили из строя, заставляя автоазимут застревать в крайнем положении. И всё же сегодня, спустя сорок лет, коллекционеры готовы отдавать за восстановленный Nakamichi Dragon от 5000 до 8000 долларов. Это не просто ностальгия по золотой эре аналога, а искреннее восхищение эпохой, когда сложнейшие проблемы решались не микросхемой с алгоритмом, а изящным движением настоящей механики.

А вы замечали в прошлые годы, как одна и та же кассета звучала абсолютно по-разному на разных магнитофонах, или были уверены, что дело только в качестве самой плёнки?

Изображение в превью:
Автор: JPRoche / CC BY-SA 3.0
Источник: commons.wikimedia.org
Другое
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

3 комментария

Добавить комментарий

C
Подкручивал головку вручную, кстати. Только не для музыки, а для загрузки ПО и игр на Спектруме.
C
Тонкая пластиковая кинематика, да, со временем становится адом — пластмасса со временем усыхает и трескается, особенно если шестерёнка сидит на металлическом валу. Усохшие пластмассовые шестерни и рычаги клинят на осях, смазка густеет и это может привести к поломке при первом же пробном включении после длительного простоя, далеко не везде имеется аварийное отключение привода при перегрузке. Поэтому старую пластмассовую механику лучше отпрофилактировать перед первым включением, не пытаясь даже провернуть её вручную.
Недавно столкнулся с этим при восстановлении матричного принтера начала 90х, была сломана одна из шестерёнок механизма протяжки красящей ленты, причём, скорее всего, она была сломана при демонстрации работы устройства перед продажей, поскольку у там вал протяжки ленты вращался, а у меня уже нет — высохшая и превратившаяся в «клей» смазка сделала своё чёрное дело буквально за несколько проворотов механики, плюс шестерёнку явно клинило на оси. К счастью, её удалось «вырастить» со второй попытки на фотополимернике, в первый раз пролетели с диаметром отверстия под ось и её сразу же срезало. Ну и там запас прочности отсутствует напрочь — меньше десятка мелких зубьев передают усилие протяжки широкой 4-цветной ленты.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Курица гунбао: история острого блюда, которое родилось не в ресторане

Курица гунбао легко узнаётся по сочетанию, которое трудно спутать с другими блюдами китайской кухни: небольшие кусочки мяса, жареный арахис, сушёный перец и густой соус с одновременно сладким,...

Nakamichi Dragon (1982): зачем электроника системы NAAC непрерывно поворачивала воспроизводящую головку во время работы

В 1982 году японская компания Nakamichi представила кассетную деку Dragon по стартовой цене 1850 долларов (позже поднявшейся до $2499). Любители качественного звука отдавали такие суммы без...

Один в поле не видит: почему наше восприятие реальности ломается без других людей

Когда человек смотрит на окружающие предметы, ему кажется, что он получает прямое и чистое изображение реальности. Мы воспринимаем стены, деревья и окружающих людей как нечто само собой...

Пурпурного цвета не существует, а настоящий зеленый вы никогда не видели: молекулярный механизм рецепторов и феномен «запрещенных» цветов

В окружающем мире не существует цвета в том виде, в котором его воспринимает человек. С точки зрения физики существует лишь электромагнитное излучение разной длины волны и фотоны разной энергии....

Как увидеть распад тёмной материи в гравитоны: физики впервые рассчитали время жизни невидимых частиц

Тёмная материя занимает центральное место в современной астрофизике и космологии. Ученые знают о её существовании благодаря гравитационным эффектам: скорость вращения галактик, движение их...