Magnetismo y Grabación: Principios Fundamentales y Aplicaciones
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Principios Fundamentales del Magnetismo
Intensidad de Campo Magnético
La intensidad de campo magnético se define como el cociente que resulta de la inducción magnética entre la permeabilidad magnética del medio.
Inducción Magnética
La inducción magnética representa la cantidad de imantación de un material.
Permeabilidad Magnética
La permeabilidad magnética expresa el número de veces que la inducción es mayor que la intensidad de campo.
Histéresis Magnética
La histéresis magnética es el fenómeno que permite el almacenamiento de información en materiales ferromagnéticos, como cintas y discos duros.
Magnetismo Remanente y Campo Coercitivo
- Magnetismo remanente: Es la parte de la inducción magnética que permanece en el núcleo cuando el campo que generó dicha inducción es nulo.
- Campo coercitivo: Es el campo de sentido contrario necesario para anular el magnetismo remanente.
- Remanencia: Se refiere a la inducción magnética que queda en el material después de que cesa la fuerza exterior magnetizante.
- Coercitividad: Es la fuerza electromagnética de sentido inverso requerida para eliminar la magnetización remanente.
Aplicaciones en Grabación Magnética
Polarización en Alterna
La polarización en alterna ofrece varias ventajas:
- Reducción considerable de la distorsión.
- La señal útil coincide con las zonas lineales de la transferencia.
- Se aprovechan las dos partes lineales de la curva de histéresis.
- La señal de polarización no será captada al reproducir.
- En ausencia de señal a grabar, la inducción remanente es nula, evitando ruidos de fondo.
Tipos de Cintas Magnéticas
Existen cuatro tipos principales de cintas:
- Normal: Compuestas por férricas. Requieren una polarización de 350mA, aunque esto puede variar según el tipo de cabezal.
- Cromo: Necesitan un 50% más de polarización que las cintas normales (Tipo I).
- Ferro cromo: Requieren la misma polarización que las cintas de Cromo (Tipo II).
- Metal: Fabricadas con metal puro (70% Fe y 30% Co). Necesitan un 50% más de polarización que las cintas de Cromo (Tipo II).
Ecualización en Grabación y Reproducción
- Ecualización de grabación: Depende de la cabeza de grabación. Su función es incrementar los agudos, mejorando así la relación señal/ruido en estas frecuencias.
- Ecualización de reproducción: Se utiliza para anular el efecto de incremento de la respuesta que ocurre al aumentar la frecuencia, propio de la cabeza de grabación.
Causas y Mitigación del Ruido
Las principales causas de ruido en la grabación magnética son:
- Ruido de soporte: Originado por la naturaleza intrínseca de la capa magnética.
- Bajo margen dinámico: Lo que resulta en un empeoramiento de la relación señal/ruido.
Los sistemas Dolby son técnicas de compresión y expansión de la señal a grabar que se emplean para reducir el ruido durante la grabación.
Problemas de Velocidad y Fluctuaciones
- Lloro (Wow and Flutter): Alteraciones de velocidad en la cinta debidas a la tensión. Las correas de tracción juegan un papel importante en su control.
- Centelleo (Flutter): Fluctuaciones de alta velocidad sobre las señales reproducidas. Se minimiza mediante el uso de volantes de inercia.
Procesamiento Digital de Señales
Aliasing
El aliasing es el efecto que provoca que señales distintas se vuelvan indistinguibles cuando son muestreadas digitalmente.
Teorema de Nyquist
El Teorema de Nyquist establece que la frecuencia de muestreo mínima requerida debe ser superior a la frecuencia máxima de la señal compleja que se desea digitalizar.