1 · 供带盘 — 送出磁带,ω = v / r
2 · 收带盘 — 滑动离合器张紧
3 · 抹音磁头
4 · 重放磁头 — 磁通变化→电压
5 · 主导轴 + 压带轮 — 4.76 cm/s
6 · 飞轮 — 惯量稳速
7 · 电机 + 传动皮带
8 · 磁带 — 氧化物磁迹 = 音频
随身听 · 磁带传动机构
卡带机构 · 实时物理仿真
■ STOP 0:00 / 1:30
重放磁头信号
拖动旋转 · 捏合 / ⌘+滚轮缩放 · 绕到背面查看皮带驱动
按下播放:磁头支架上移,压带轮将磁带压紧在主导轴上。
音调随磁带速度变化——向左拖动可听到电池耗尽时的掉调效果。关闭飞轮可听到抖晃与颤音。
随身听如何驱动磁带
- 电机 → 皮带 → 飞轮。一个小型直流电机通过橡皮带驱动一个重型黄铜飞轮(绕到机芯背面即可看到)。皮带同时隔离了电机振动对磁带的影响。
- 飞轮是节拍器。其转动惯量消除了每一个细微的速度波动。在控制面板中关闭它,你就能听到效果——抖晃与颤音,磨损磁带机特有的颤抖声。
- 主导轴 + 压带轮决定速度。主导轴是飞轮轴上的细精密轴。播放时,橡胶压带轮将磁带压紧在主导轴上,使磁带以精确的 4.76 cm/s 运行——无论哪个带盘还剩多少磁带。这是所有磁带机的核心设计理念。
- 带盘从不决定速度。它们只负责收放余量。由于带盘边缘必须匹配磁带速度,每个带盘的转速为 ω = v / r:供带盘越空转越快,收带盘越满转越慢(r₁² + r₂² 保持恒定——观察它们如何交换)。收带轴通过毡质滑动离合器驱动:驱动轮转速略快于所需,毡片打滑以施加恒定的轻微张力。
- 磁带即录音本身。塑料带基涂有氧化铁颗粒,以磁条方式记录(此处橙色/青色分别代表南北极,图案来自实际旋律)。3.81 mm 宽度内容纳了四条音轨:A 面立体声左右,B 面立体声左右。
- 重放磁头通过电磁感应读取信号。磁化磁带滑过磁头微小缝隙时,线圈中的磁通变化感应出电压(法拉第定律)——微伏级信号,经放大后送至耳机。磁带本身不接触任何电源。
- 速度 = 音调。由于信号以空间图案形式存在,重放频率 = 磁带速度 ÷ 波长。电池电量不足 → 主导轴变慢 → 音调整体偏低沉闷。试试速度滑块。
- 快进 / 倒带。磁头支架和压带轮缩回,带盘直接高速驱动。卷带时隐约的「搜索音」是磁带仍轻擦磁头所致。抹音磁头(重放磁头左侧)仅在录音时通电。
说明:演示磁带仅 90 秒,以便观察带盘半径变化;真实 C-60 磁带每面可录 30 分钟。传动比为便于观察而做了简化。
试试:降低速度,听音调下沉 · 关闭飞轮 · 倒带时留意搜索音 · 关闭透视查看完整外壳 · 观察供带盘越空转越快
试试:降低速度,听音调下沉 · 关闭飞轮 · 倒带时留意搜索音 · 关闭透视查看完整外壳 · 观察供带盘越空转越快