Cinta magnética para niños
Las cintas magnéticas son un tipo de material que sirve para guardar información. Imagina una banda larga de plástico cubierta con un material especial que puede ser magnetizado, como óxido de hierro. En esta banda se graban datos en forma de pequeñas pistas.
Las cintas magnéticas pueden guardar muchos tipos de información, como sonidos (audio), imágenes en movimiento (video) y datos de computadora. Hay diferentes tipos de cintas, que varían en su tamaño, en los materiales que las componen y en cómo se graba la información en ellas.
En el mundo de las computadoras, las cintas magnéticas se usan principalmente para hacer copias de seguridad de archivos importantes. También son útiles para procesar información en un orden específico, como cuando se preparan las nóminas de grandes empresas. El lugar donde se guardan muchas de estas cintas se llama cintoteca.
Además de los datos, las cintas magnéticas se usaron mucho para grabar música en formato analógico, como los famosos casetes de audio. También fueron clave para el video, como las cintas de VHS.
La forma en que se llama a una cinta magnética de audio depende del aparato que la usa:
- Se llama cinta de bobina abierta si se usa en un magnetófono.
- Se llama casete cuando es un formato más pequeño y compacto, usado en aparatos como las pletinas o los walkman. Existen muchos tipos de casetes para audio, video y datos.
- Se llama cartucho cuando se usa en máquinas especiales llamadas cartucheras.
Aunque hoy en día no son tan comunes como antes, las cintas magnéticas todavía se usan para guardar grandes cantidades de información. Por ejemplo, Sony ha desarrollado una tecnología que permite almacenar hasta 185 TB de datos en una sola cinta magnética.
Contenido
- ¿Cómo surgieron las cintas magnéticas?
- La cinta magnética en la radio y la televisión
- Estandarización de la cinta magnética
- Uso de pistas en la cinta magnética
- Métodos de grabación de la cinta magnética
- Adaptación para el almacenamiento de datos
- Formatos de cinta magnética
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Cómo surgieron las cintas magnéticas?
Los primeros pasos de la grabación magnética
La idea de la grabación magnética comenzó con el inglés Oberlin Smith en 1878. Sin embargo, el primer aparato que realmente grababa de forma magnética fue el Telegráfono, creado y patentado por el inventor danés Valdemar Poulsen en 1898. Poulsen grabó su voz en un alambre de piano. Su objetivo era que las personas pudieran dejar mensajes grabados en la central telefónica si no estaban en casa.
Poulsen mejoró su invento, que se parecía al primer fonógrafo de Thomas Alva Edison. Después de patentar su descubrimiento en Dinamarca, se dedicó a registrar la idea de la grabación magnética en muchos países de Europa y en Estados Unidos. Presentó su invento en 38 naciones.
Poulsen siguió desarrollando su equipo y fundó su propia compañía, "Dansk Telegrafonfabrik". Allí produjo un telegráfono sencillo que grababa hasta 2 minutos en discos, y otro más complejo que usaba cinta de alambre y grababa hasta 30 minutos.
Más tarde, se crearon diferentes modelos de grabadoras magnéticas con el mismo principio. En Alemania, se inventó el Magnetófono, una máquina que usaba cintas o alambres de acero sólido para grabar.
Hubo muchas adaptaciones de estas grabadoras magnéticas de voz, que se vendieron para diferentes usos en oficinas, la radio, el ejército y la telefonía. Cuando las patentes de Poulsen estaban a punto de terminar, Curt Stille, quien investigaba cómo mejorar el telegráfono, creó el ecófono en 1930 y lo lanzó al mercado en 1933 como “Dailygraph”. Stille añadió un sistema de carretes con la cinta-cable magnética, que se podían reemplazar fácilmente. Esto fue un paso importante hacia el formato casete, que hizo que manipular las cintas fuera mucho más práctico.
La evolución de los materiales de la cinta
Los materiales de las cintas de grabación variaban según el equipo. Uno de los que desarrollaron y patentaron la cinta magnética sobre una base de papel fue el inventor alemán-austriaco Fritz Pfleumer. Él usó papel muy delgado con una capa de óxido de hierro pegada con laca. Registró esta idea en una patente alemana en 1928. Pfleumer luego trabajó con la compañía AEG, que siguió desarrollando el Magnetofón de cinta magnética.
En 1934, Eduard Shüller, un ingeniero de AEG, ideó un cambio importante: la cabeza de anillo, que servía para grabar, reproducir y borrar. Este nuevo mecanismo necesitaba una cinta magnética con características diferentes a la de papel.
AEG pidió materiales como el hierro carbónico a la empresa BASF. Pfleumer registró una cinta con un material avanzado que contenía óxido de hierro, celulosa y acetato en 1934. Las cintas con base de plástico se presentaron comercialmente en 1935 por BASF en la feria IFA de Berlín. La primera grabación pública con la grabadora de cinta de celulosa y acetato de AEG fue en 1936, con la Orquesta Filarmónica de Londres.
En 1940, se empezó a usar PVC (Cloruro de Polivinilo) para fabricar cintas magnéticas, debido a la destrucción de la única planta que las producía. Otra opción de producción fue desarrollada por la compañía AGFA en Wolfen, que se especializaba en materiales para películas.
En Japón, en 1929, Masaru Ibuka y el equipo de ingenieros TTK (antecesor de la empresa SONY) quisieron desarrollar una grabadora de cinta. Como no podían fabricar cintas con plástico, las hicieron al principio con celofán, papel de arroz y, finalmente, papel prensado cubierto de polvo magnético. Para compensar la menor calidad del papel, los ingenieros mejoraron los circuitos de las cabezas de grabado y los amplificadores de la grabadora. En 1950, la primera grabadora de cinta fabricada en Japón se vendió. Pesaba más de 45 kilogramos. La cinta de papel se conoció como “Cinta-Soni KA”.
En Estados Unidos, a partir de 1943, se investigó la grabación magnética. Los ingenieros se dieron cuenta de que el uso de la cabeza de anillo del magnetófono dependía mucho del material de la cinta. Semi Begun, un colaborador de la compañía Brush, trabajó para mejorar la tecnología de la cinta. Pidió ayuda al Instituto Memorial Battelle para encontrar materiales magnéticos resistentes.
Gerard Foley, en el Memorial Batelle, buscó materiales magnéticos similares a la cinta de acero. En 1945, descubrió que algunos pigmentos de pintura hechos con partículas magnetizadas artificiales eran mejores que las naturales. Logró usarlos en las primeras pruebas de material de grabación, obteniendo mejores resultados que la cinta de alambre.
Brush se dedicó a fabricar grabadoras de audio, pero no producía cintas en grandes cantidades. Por eso, buscó la ayuda de otras empresas como Eastman Kodak, Meade Paper, Minnesota Mining and Manufacturing (3M) y Shellmar.
Shellmar produjo las primeras cintas para la grabadora Soundmirror BK 401 en 1945. Luego, 3M se interesó en la producción de esta tecnología y estableció un laboratorio de desarrollo.
Mientras tanto, los servicios de inteligencia de Estados Unidos desarrollaron las primeras cintas magnéticas con la industria privada. Al final de la Segunda Guerra Mundial, se exportaron a Alemania. Hubo un incidente en el que, al intentar usar un magnetófono alemán, se transmitió un discurso grabado de un líder militar. Sin embargo, la transmisión causó confusión porque se escuchaba de fondo una voz sobrepuesta de un líder alemán, cuyas palabras se notaban más en los silencios del discurso. Los ingenieros habían grabado el mensaje incorrectamente en una cinta que ya tenía una grabación anterior, debido a la escasez de cintas y al desconocimiento del equipo incautado.
La cinta magnética en la radio y la televisión
De la radio en vivo a la grabación
Otro estadounidense que aprovechó el equipo incautado al final de la Segunda Guerra Mundial fue el técnico Jack Mullin. Él rescató de Fráncfort del Meno dos Magnetófonos de la AEG y 50 carretes de grabación. Los envió a su casa para mejorarlos, con la idea de que los estudios de cine de Hollywood los usaran para grabar sonidos de películas.
En una de sus presentaciones en 1947, Murdo McKenzie, director técnico de radio de Bing Crosby, se interesó mucho en el equipo y le presentó a Mullin a Crosby. Crosby quedó impresionado con la calidad del sonido y decidió usar el magnetófono en la radio para emitir sus programas grabados, en lugar de en vivo. En la estación, usaba dos grabadoras al mismo tiempo: una con la grabación original que se emitía, y otra como copia de seguridad por si la cinta se rompía.
Bing Crosby invirtió 50,000 dólares en la empresa de electrónica Ampex para producir reproductores de cinta basados en las mejoras de Mullin al Magnetófono alemán. Otras compañías como Rangerton y Magnerecord también fabricaban reproductores de audio para el público a mediados de los años 50.
Mullin se dio cuenta de que las cintas 3M eran muy buenas para las máquinas que Ampex producía. Crosby influyó para que la emisora ABC comprara hasta 12 grabadoras, lo que cambió la forma de hacer radio en vivo. Jack Mullin y Ampex desarrollaron más tarde un grabador de videocinta en blanco y negro en 1950. Charles Paulson Ginsburg se unió al equipo en 1952 y lideró el desarrollo de mejoras para la grabadora de videocasete a color, inventada en 1954. Ambos equipos fueron creados para grabar los programas de televisión de Crosby.
Ginsburg y el equipo de Ampex siguieron mejorando el equipo. Redujeron la velocidad de grabación del VTR (Video Tape Recorder) o magnetoscopio sin perder la calidad necesaria para grabar emisiones de televisión. Con estas mejoras, se pusieron de acuerdo con 3M, que logró adaptar sus cintas para soportar la tensión del mecanismo del equipo. La prueba final de la videograbadora con la cinta se hizo en un avión, poco antes de la presentación oficial en Chicago.
El 15 de abril de 1956, en una convención en Chicago, Ampex presentó la grabadora de video con el nombre comercial Mark IV (antes llamada Ampex VRX-1000). Usaba una cinta 3M de 2 pulgadas de ancho y grababa a 15 pulgadas por segundo con sonido. Fue uno de los primeros modelos comerciales que usó el método de grabación Quádruplex.
La CBS fue la primera cadena de televisión que usó la tecnología VTR, empezando a pregrabar sus emisiones en 1956. Las ventajas de usar la cinta magnética de video reemplazaron las emisiones en vivo y eran más económicas para las productoras. Una desventaja era que la edición para introducir anuncios entre programas era lenta, a diferencia de la edición sencilla que usaban con las películas.
Las primeras ediciones en cinta magnética se conocían como "editado Kamikaze". Este proceso requería localizar el punto exacto en el video. Se aplicaba un líquido especial (llamado Edivue por Ampex) a base de hierro carbónico para marcar líneas y pulsos de edición, que se veían con un escáner magnético. Así, el ingeniero o editor localizaba los puntos para cortar y luego unir la cinta. Se perdía medio segundo de audio, que debía ser regrabado en la parte posterior de la cinta unida, usando otra máquina.
Para acelerar la edición, la NBC en Burbank desarrolló un método usando película kinescópica para marcar la grabación y luego adaptar la cinta maestra a la película marcada. Uno de los primeros programas de televisión que usó esta técnica fue el Especial de Fred Astaire, editado en 1958. La técnica fue un éxito inmediato y muchos programas de televisión se editaron así ese primer año. Este fue el primer intento de lo que se llamó "edición independiente" (off-line editing).
En 1961, Ampex mejoró su grabadora de video VTR y unió esfuerzos con RCA para hacer equipos compatibles con blanco y negro y color. Ampex creó la primera unidad móvil de VTR. Para introducir anuncios en la televisión sin necesidad de edición previa, presentaron a las emisoras la “cartuchera o librería robótica” con los modelos TCR-100 de RCA y ACR-25 de Ampex en 1970. El primer equipo podía contener 12 cartuchos y el segundo 24, que se grababan y reproducían de forma controlada y aleatoria para la publicidad en televisión.
Estandarización de la cinta magnética
En una reunión de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) en Los Ángeles en 1950, se propuso el concepto del sistema de Escaneo Helical (Helical Scan) para grabar en cintas de una pulgada. Eduard Shüller, que trabajaba en Hamburgo para la empresa Telefunken, registró una patente en 1953 para una grabadora magnética con dos cabezas de grabación helical. En Japón, Alemania y Estados Unidos se dedicaron a desarrollar este concepto para presentarlo a la asociación.
Uso de pistas en la cinta magnética
A partir de 1948, Les Paul, un amigo de Bing Crosby, trabajaba con grabaciones superpuestas en disco. Adaptó la primera grabadora Ampex 200 añadiendo cabezas de reproducción para poder unir grabaciones separadas de instrumentos y solistas en una sola cinta magnética. Así creó la primera Grabadora Multipista. Ampex, 3M, Scully Recording y otros fabricantes se adaptaron a las necesidades de los músicos e ingenieros de grabación para crear máquinas de 1 a 4 pistas (tracks), hasta llegar a la versión de 24 pistas que se lanzó a principios de los años 90. Gracias a estas máquinas de cinta, se lograron éxitos como el álbum "Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band" de The Beatles. El ancho de la cinta usada por cada mezcladora dependía del fabricante y del número de pistas del equipo, variando desde ¼ de pulgada hasta 2 pulgadas. Más tarde, surgió la necesidad de modificar efectos de sonido como reverberación o ecos, o añadir más pistas al editar, lo que llevó al uso de máquinas con código de tiempo según los estándares de fabricación.
El uso de pistas también se aplicó en las cintas de video. Con el método de grabación helical, las marcas en la cinta tienen una ubicación especial para las pistas de audio. Un ejemplo de cómo se usan las pistas de audio se ve claramente en el esquema de grabado del formato Betacam.
Métodos de grabación de la cinta magnética
La grabación magnética consiste en registrar impulsos magnéticos en la cinta (que tiene un material magnetizable) en forma de señales analógicas o digitales. La información puede ser leída varias veces. Una característica de este medio es que la cabeza grabadora debe estar en contacto directo con la superficie magnética y moverse constantemente para que la información sea leída, ya sea manualmente o con un motor.
Los métodos de grabación son una forma de clasificar la tecnología, y cada cambio ha permitido aprovechar la cinta magnética para almacenar más información:
Grabación Lineal. En este método, las señales analógicas y digitales se registran en la cinta magnética como audio o datos codificados. En las primeras cintas, la señal se veía como una línea horizontal. Para aumentar la capacidad, surgieron variantes como la grabación en pistas, que usaban varias cabezas para grabar múltiples líneas horizontales al mismo tiempo. También el método "Lineal serpentine", donde la cabeza grababa en dirección opuesta al llegar al final de la cinta, trazando una segunda línea paralela. De este modo, se logró almacenar hasta 185 TB en un modelo presentado en 2014.
Grabación Transversal. Para aprovechar mejor la superficie de la cinta magnética, se diseñó un tambor giratorio con cuatro cabezas de grabación para almacenar video, que requiere mucha más información. Mientras la cinta se movía, cada pista estaba ligeramente inclinada. Muy pocos equipos usaron este método de grabación, como las grabadoras Mark I y Mark II de Ampex, que llamaron a esta tecnología "Quádruplex".
Grabación Helical. Para mejorar la grabación transversal, se redujeron de cuatro a dos cabezas que giraban en diferentes ángulos respecto a la dirección de la cinta. Esto permitía una grabación continua y aprovechaba más la superficie de la cinta. Las marcas en la cinta grabadas con este método se ven en diagonal.
Otros usos de la cinta magnética incluyen las bandas magnéticas en tarjetas bancarias, boletos y tarjetas de identificación. Estas usan un conversor de analógico a digital (ADC). Las señales digitales representan bits de información (ceros y unos), y el lector transforma estas señales en datos. Los formatos usados pueden ser analógicos o códigos de barras que se transforman en caracteres.
Los métodos de grabación como el Lineal, Transversal y Helical, junto con los nuevos métodos que usan tecnología láser (como la Grabación Perpendicular o Fotónica del Spin), han permitido que la cinta magnética se adapte a diferentes necesidades de grabación de audio, video y datos. Su éxito ha llevado a que se usen tanto en el ámbito profesional como en el de consumo.
Adaptación para el almacenamiento de datos
Las primeras computadoras se usaron para descifrar códigos durante la Segunda Guerra Mundial (Mark I - 1943), calcular trayectorias de proyectiles (ENIAC - 1946), mejorar problemas en la ENIAC (EDVAC - 1949) y predecir elecciones presidenciales (UNIVAC I - 1952). Los creadores de estas últimas computadoras fueron J. Presper Eckert, John William Mauchly, Herman H. Goldstine y John von Neumann.
En 1949, EDVAC fue la primera computadora que usó la cinta magnética para guardar datos. Fue una de las primeras computadoras que procesaba información en sistema binario (ceros y unos) en lugar de decimal, y tenía un lector-grabador de cinta magnética.
En 1955, UNIVAC fue una de las primeras computadoras en resolver la necesidad de convertir grandes cantidades de información que antes se guardaba en tarjetas perforadas. La mayoría de los equipos de ese tiempo solo podían leer tarjetas perforadas. UNIVAC usaba un equipo auxiliar externo para convertir los datos de tarjetas perforadas a cinta magnética y viceversa. Podía leer, revisar y convertir hasta 120 tarjetas por minuto y grabar en la cinta magnética conocida como Uniservo para el modelo UNIVAC 1103A.
UNIVAC se usó para necesidades del gobierno, el comercio, la ciencia y la industria. Se utilizó mucho en seguros y en industrias con más de 1000 empleados. La información se guardaba en cintas magnéticas, ingresándola de dos formas: con el convertidor de tarjetas o con una máquina de escribir eléctrica llamada Unityper, que convertía los caracteres (letras) a sistema binario. El equipo podía procesar 12,000 caracteres por segundo para tareas como declaraciones de impuestos, análisis de mercado, registro de costos, cuentas por cobrar o pagar, control de producción, y pagos de salarios. En 4 horas, se podían obtener listados impresos detallados de 1500 empleados.
En 1987, apareció la Digital Audio Tape (DAT), un formato para profesionales que necesitaban un sistema de grabación digital para crear los "másteres" (grabaciones originales de alta calidad) para los CD. En ese momento, todos los másteres de 2 pistas se hacían en cintas abiertas.
Formatos de cinta magnética
Desde 1933, los rieles, carretes o bobinas fueron los más usados para transportar la cinta magnética. Eran esenciales para el funcionamiento de los equipos de grabación de audio y video.
Otro formato de grabación y reproducción apareció para la radio, televisión y telefonía: los cartuchos. Los primeros cartuchos surgieron en 1959 con el formato Fidelipac o Lear Cartridge para grabaciones de audio de 8 pistas. En 1969, RCA (Radio Corporation of America) usó los primeros cartuchos para introducir anuncios en televisión con su nuevo equipo de videograbación, llamado “cartuchera o librería robótica”.
Para almacenar datos en las primeras calculadoras personales de HP (Hewlett Packard), se introdujo en 1972 la calculadora DC300 con un cartucho de cinta. Esto permitía descargar programas en el sistema central de AT&T, que era la base del sistema telefónico mundial en los años setenta.
En 1963, Philips introdujo el formato compact casete. Al principio, se reproducía en pequeñas máquinas portátiles como la grabadora Norelco Carry-Corder 150. La cinta del casete medía 1/8 de pulgada, tenía 4 pistas y corría a 1-7/8 pulgadas por segundo. Podía almacenar 30 o 45 minutos de música estéreo por cada lado. El casete Philips era una cuarta parte del tamaño de los cartuchos Fidelipac o Lear. Este formato se hizo muy popular porque la licencia para usarlo era gratuita, lo que permitía a cualquier fabricante usarlo sin problemas legales.
Sony aprovechó esta forma de transportar la cinta de grabación. En 1969, presentó el prototipo y lanzó el primer formato de videograbadora U-matic de casete para el mercado profesional en 1971. En 1975, el formato Betamax se introdujo para ser reproducido en los aparatos de video caseros, conocidos como VCR (Videocasete Recorder).
Ampex y Avco buscaron seguir desarrollando nuevos mercados de grabadoras VCR para uso doméstico con cintas magnéticas de ½ pulgada. En 1976, JVC introdujo el formato VHS (Video Home System), que compitió por el mercado de consumo para establecer su formato como el más popular.
Galería de imágenes
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Diferentes cintas magnéticas.
Véase también
En inglés: Magnetic tape Facts for Kids
