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第198期

2023-12-18

檔案知識+-淺談盤式錄音帶的材質規格

淺談盤式錄音帶的材質規格

檔案知識⁺

淺談盤式錄音帶的材質規格

刊頭

盤式錄音帶曾是眾人習慣常用以記錄重要事件及錄製聲音的載體,但由於臺灣高溫高溼的氣候環境,對該類型檔案原件的保存產生極大挑戰。本文將介紹盤式錄音帶的材質規格,期各界對盤式錄音帶檔案能有所認識及重視,進而儘速規劃對實體原件的有效管理。

國家發展委員會檔案管理局檔案典藏組副研究員 郭姿妙

 

壹、前言

盤式錄音帶(Open Reel Audiotape或Reel-to-Reel Audiotape,以下簡稱盤帶)是一種根據磁性原理而記錄聲音的媒體,也是磁性錄音帶類型之一。1930年代問市後,由於初期錄放設備攜帶不便且價格昂貴,因而多用於軍事、廣播或電影等方面,隨著各家廠商致力研發,大眾日漸接受。但卡式錄音帶於1960年代出現,盤帶相繼於2000年代初期停產後,逐漸沒落。

儘管盤帶曾經受人們喜愛且運用至少50年之久,但由於本身材質特殊,加以臺灣氣候環境容易造成發霉或基底材質崩解,甚至使聲音紀錄消逝。此外,進行盤帶數位化必須搭配規格相符的錄放音設備,才能記錄或聽取聲音,單憑瀏覽外觀並無法得知其中內容,再加上盤帶規格多樣,相應搭配的設備也不盡相同,惟這些舊時設備易被淘汰及停產,致使設備維修也成為問題。有鑑於此,本文將介紹盤帶的材質規格,期使各界重視盤帶檔案,進而儘速規劃整理實體檔案原件。

 

貳、材質與規格

盤帶依實體外觀可拆分為磁帶及用於裝載磁帶的帶盤,前者為該媒體之所以能記錄聲音的重要載體;而後者主要是保護磁帶,避免外力破壞,由於磁帶及帶盤的材質與規格多樣且不同,以下將依序說明。

一、磁帶材質

磁帶本身材質的組成結構分為上塗層、基底層及背塗層(如圖1)(Van Bogart, 1995)。

 

圖1 磁帶材質組成結構

圖1 磁帶材質組成結構

 

資料來源:Van Bogart (1995)

(一)上塗層:又稱磁性層,由磁性顆粒、黏合劑及潤滑劑組成。

1、磁性顆粒:又稱磁粒子,主要成分以氧化鐵(Fe₂O₃)及二氧化鉻(CrO₂)為主,各家廠牌所使用的成分依年代略有不同,例如:德國巴斯夫歐洲於1983年前某些系列產品以使用二氧化鉻為主,但之後則全部改用氧化鐵(Casey, 2007)。

2、黏合劑:主要功能係將磁性顆粒固定黏附於上塗層中,並提供光滑表面及減少摩擦之功用。黏合劑材質早期係用醋酸纖維素(Cellulose Acetate),而後期改為聚氨酯共聚物(Copolymers of Polyurethanes),目前發現1950年末至1960年生產的大部分盤帶,其黏合劑並無劣化情形,反而是1970年製造的盤帶,其黏合劑因劣化水解而導致磁粉脫落,這些掉落的磁粉會堆積並黏在盤帶及設備零件上(如圖2),因而播放時會聽到尖銳聲,該劣化現象即為「黏化症候群」(Sticky Shed Syndrome,又稱SSS,以下簡稱黏化症)(IASA, 2019a)。雖然這種劣化可通過低溫烘烤等方式改善,但也僅屬暫時性,無法使其永久地回復至原來的狀態,因此若發現盤帶產生黏化症,建議應儘快將其數位化並保存於良好的儲存環境,以免繼續惡化(IASA, 2019b)。

 

圖2 沾黏磁粉之盤機磁頭

圖2 沾黏磁粉之盤機磁頭

 

資料來源:Adam (2022)

3、潤滑劑:成分為脂肪酸(Fatty Acids)與酯(Esters),主要功能為減少於播放時磁帶與設備磁頭之間的磨擦,而上塗層就像海綿一樣,潤滑劑通過孔隙滲出,協助盤帶能順暢通過磁頭(IASA, 2019c)。

(二)基底層

由於有些磁帶僅有本層及上塗層,故稱其為基底層,不同時期所用材質不同,例如:紙、醋酸纖維素、聚氯乙烯及聚酯等,其中以醋酸纖維素及聚酯基底為最常見。

1、醋酸纖維素(以下簡稱醋酸):又稱乙酸纖維素,被廣泛用於各種多媒體檔案中,例如:底片的片基或上述提到的黏合劑成分之一,而醋酸基底相較於紙基堅固,但若長期處於潮濕環境,容易發生乙醯化反應(Deacetylation),即為「乙酸綜合症」(Vinegar Syndrome,以下簡稱醋酸症),是一種自催化反應,一旦發生該化學反應,就無法停止或逆轉,且隨著時間推移,乙酸將持續供應能量及數量不斷增加,導致劣化加速,造成基底開始往內收縮,但由於上塗層不會收縮,因而兩層產生落差而變形,甚至兩者將逐漸分離,致使磁粉開始脫落(Brylawski, Lerman, Pike, & Smith, 2015)。除了收縮之外,醋酸症也會造成黏合劑裡的塑化劑分解(Plasticiser,又稱Plasticizer Loss),而使其脆化(IASA, 2019c)。

 

圖3 患有醋酸症候群之盤帶

圖3 患有醋酸症候群之盤帶

 

資料來源:Wallaszkovits (2014)

2、聚酯(Polyethylene Terephthalate,又稱Polyester,以下簡稱PET):1953年3M公司推出Scotch 102系列聚酯盤帶,並廣泛應用於各種影音及電腦資料載體,一直沿用至今。該類材質本身不易受機械播放拉力及溼度的影響而斷裂或崩解,也較不會產生靜電(Casey, 2007)。

(三)背塗層

該層為非必要的,主要由碳組成,其功能在於減少摩擦力及靜電產生,並提供更強的支撐力,減少變形。

二、帶盤及磁帶規格

(一)帶盤

通常為聚苯乙烯(Polystyrene)塑膠或鋁(Aluminum)金屬等材質所製成(如圖4),除材質外,帶盤常用的計量方式分為二種:大小及寬度。

 

圖4 10.5吋鋁製帶盤(左)、7吋塑膠帶盤(右)

圖4 10.5吋鋁製帶盤(左)、7吋塑膠帶盤(右)

 

資料來源:作者提供

1、大小:係指帶盤直徑,單位通常為英吋(inch,以下簡稱吋或in),一般常見的大小為:3吋、5吋、7吋、10.5吋、14吋。

2、寬度:係指帶盤所能裝載的磁帶寬度,單位通常為英吋,一般常見寬度為:1/4吋(如圖5)、1/2吋、1吋、2吋。

 

圖5 1/4吋塑膠帶盤

圖5 1/4吋塑膠帶盤

 

資料來源:作者提供

(二)磁帶

常用的計量方式分為三種:寬度、厚薄度及總長度。

1、寬度

與帶盤寬度的計量單位及大小相同,當技術愈成熟,所能製造出的磁帶也愈寬,可錄音的聲軌數量也愈多。

2、厚薄度

單位為毫英吋(千分之一英吋,mil)或微米(micrometer, 單位符號㎛)(如圖6)。

 

圖6 1/4英吋盤帶外盒

圖6 1/4英吋盤帶外盒

 

資料來源:作者提供

3、總長度

單位為英呎(ft),磁帶厚薄度愈薄,總長度愈長(如上圖6及表1)。

 

表1 1/4吋盤帶磁帶厚薄度及總長度表

表1 1/4吋盤帶磁帶厚薄度及總長度表

資料來源:NAB (1965)

 

參、結語

盤帶曾是人類用以記錄重要事件及錄製音樂常用的載體,這些實體原件保存了珍貴的歷史記憶,是瞭解當時情境的重要關鍵,也是人們用以懷念過往的依據。但由於臺灣氣候偏屬高溫潮溼又多變,如何妥適地保存盤帶成為一大挑戰;再者,播放設備及專業維修人員皆因停產或隨著時間而消逝,故各國際典藏及學術機構,近年來紛紛提出有關錄影音帶等視聽檔案大限將至的警語,例如:澳洲國家電影和聲音檔案館(National Film and Sound Archive)於2017年提出「限期2025-典藏危機」報告(Deadline 2025 – Collection at Risk),而聯合國教科文組織也察覺到這類檔案的保存危機,於2019年由全民資訊計畫(Information for All Programme)與國際聲音及視聽檔案協會(International Association of Sound and Audiovisual Archives)聯合發起「磁帶警報計畫」(Magnetic Tape Alert Project)。因此,除應儘速規劃及執行數位化計畫,以減少原件使用頻率,降低因多次播放而損壞之機率外,更應將盤帶移至保存條件較好的環境下存放,並定期檢測,以延長其使用壽命。

 

參考資料
  1. Brylawski, S., Lerman, M., Pike, R., & Smith, K. (Ed.s). (2015). ARSC Guide to Audio Preservation. Virginia: Council on Library and Information Resources. Retrieved from: https://clir.wordpress.clir.org/wp-content/uploads/sites/6/pub164.pdf (Oct. 21, 2023)
  2. Casey, M. (2007). The Field Audio Collection Evaluation Tool. Retrieved from: http://www.dlib.indiana.edu/projects/sounddirections/facet/facet_formats.pdf (Oct. 21, 2023)
  3. Adam, S. (2022). Sticky Shed Syndrome. Retrieved from: https://creativeaudioworks.com/sticky-shed-syndrome/sticky-shed-syndrome/ (Nov. 21, 2023)
  4. International Association of Sound and Audiovisual Archives (IASA) (2019a). The so-called Sticky Tape or Sticky Shed Syndrome (SSS). Retrieved from: https://www.iasa-web.org/tc05/22112-so-called-sticky-tape-or-sticky-shed-syndrome-sss (Oct. 22, 2023)
  5. International Association of Sound and Audiovisual Archives (IASA) (2019b). Cleaning and Carrier Restoration. Retrieved from: https://www.iasa-web.org/tc04/magnetic-tapes-cleaning-and-carrier-restoration (Oct. 22, 2023)
  6. International Association of Sound and Audiovisual Archives (IASA) (2019c). Components of magnetic tapes and their stability. Retrieved from: https://www.iasa-web.org/tc05/22111-components-magnetic-tapes-and-their-stability (Oct. 22, 2023)
  7. National Association of Broadcasters (NAB) (1965). Magnetic Tape Recording and Reproduction Standards. Retrieved from: http://www.richardhess.com/tape/history/NAB/NAB_Reel_Tape_Standard_1965_searchable.pdf (Oct. 24, 2023)
  8. Van Bogart, J. W. C. (1995). Magnetic Tape Storage and Handling: A Guide for Libraries and Archives. Washington, D.C.: Commission on Preservation and Access and the National Media Laboratory. (Oct. 24, 2023)
  9. Wallaszkovits, M. (2014). Signal Retrieval from Analogue Magnetic Tape. Unpublished manuscript, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Austria. (Oct. 24, 2023)
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