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도마도재배자
카세트테이프는 어떻게 자기적으로 소리를 저장하나요?
카세트테이프가 자기테이프에 소리를 기록한다고 배우는데, 눈에 안 보이는 자기적 신호가 어떻게 실제 소리로 다시 재생될 수 있는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
핵심만 먼저 말씀드리면, 소리를 자석들의 배열로 바꿔서 적어두었다가 그걸 다시 전기로 읽어내는 방식입니다. 적을 때와 읽을 때 작동하는 원리가 서로 다르다는 게 이 장치의 재미있는 부분입니다.
테이프 자체는 얇은 플라스틱 띠에 아주 고운 산화철 가루를 발라놓은 것입니다. 이 가루 알갱이 하나하나가 각자 방향을 가질 수 있는 아주 작은 자석이라고 보시면 됩니다.
녹음할 때는 이렇게 됩니다. 마이크가 소리를 전기 신호로 바꾸면, 그 전기가 녹음 헤드 안에 감긴 코일을 지나가면서 헤드를 잠깐 전자석으로 만듭니다. 소리가 클 때는 세게, 작을 때는 약하게 자석이 되는 셈입니다.
그런데 이 헤드에는 머리카락보다도 좁은 틈이 하나 나 있습니다. 자기장이 그 틈으로 새어 나오는데, 테이프가 틈 앞을 스쳐 지나가는 바로 그 순간, 그 자리에 있던 가루 알갱이들이 그때의 자기장 세기와 방향대로 정렬된 채 그대로 굳어버립니다.
그러니까 시간에 따라 오르내리던 소리의 파형이, 테이프 길이를 따라 죽 늘어선 자석들의 방향 패턴으로 옮겨 적히는 셈입니다. 시간을 공간 위에 펼쳐 놓은 것이라고 보셔도 좋습니다.
재생은 정확히 반대 과정인데, 여기서는 전자기 유도라는 다른 현상이 쓰입니다. 코일 근처에서 자기장이 변하면 그 코일에 전류가 흐른다는 법칙입니다.
자화된 테이프가 재생 헤드의 코일 앞을 지나가면 코일이 느끼는 자기장이 계속 바뀝니다. 그 변화가 코일 안에 아주 약한 전류를 만들어내는데, 이 전류가 그리는 모양이 녹음할 때의 신호와 같습니다. 이걸 증폭해서 스피커로 보내면 원래 소리가 되살아납니다.
여기서 놓치기 쉬운 중요한 점이 있습니다. 유도 현상은 자기장이 변할 때만 일어나기 때문에, 테이프를 멈춰 세우면 자기장도 그대로여서 아무 소리도 나지 않습니다. 테이프가 실제로 움직여야만 소리가 나는 이유가 바로 이것입니다.
같은 이유로 테이프가 늘어나거나 모터 속도가 흔들리면 소리가 출렁거립니다. 똑같은 패턴이라도 느리게 읽으면 낮은 음이 되고 빠르게 읽으면 높은 음이 되니까요. 오래된 테이프에서 음이 미묘하게 떨리며 늘어지는 게 이 때문입니다.
마지막으로 하나 덧붙이면, 자석을 테이프에 가까이 대면 음악이 지워지는 것도 같은 원리입니다. 외부 자기장이 애써 정렬해 둔 알갱이들의 방향을 흐트러뜨리기 때문인데, 실제로 녹음기 안에는 강한 자기장으로 기존 내용을 먼저 지워주는 전용 헤드가 따로 들어 있습니다. 새로 녹음할 때 이전 소리가 겹쳐 들리지 않는 이유입니다.
채택된 답변보통은 테이프에 미세한 침으로 새긴 자극 들을 이용해 소리로 만들고 았다고 보시면 됩니다
단순히 갈거나 긁는것은 아니고 테이프 자체에 전기적으로 자극을 주면서 생기는 변화들을 녹음하는 침과 함께 잘 조정해서 기록하는 것이죠
카세트테이프에는 자석에 반응하는 물질이 발라져 있습니다. 녹음할 때 마이크가 소리를 전기신호로 바꾸고, 녹음헤드가 그 신호에 따라 테이프이 자화 방향을 미세하게 변화시켜 저장합니다. 재생할 때는 테이프의 자화 변화가 재생헤드에 미세한 전기신호를 만들고 이를 증폭해 스피커가 다시 소리로 바꿔줍니다