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コンパクトカセットとは?

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  • 雑多な内容を羅列した節があります。(2010年3月)
コンパクトカセット
カセットテープ、カセット

TDK SA90 Type II カセットテープ

【メディアの種類】
磁気テープ
【記録容量】

30分
60分
90分
120分

150分
【策定】
フィリップス
【主な用途】
音声、データ記録
【大きさ】
約100×60×10mm
(テープ幅:3.8mm)
1970年代後期のカセットテープ(東京電気化学工業=TDK製「Dシリーズ」)
1972年頃のカセットテープ(ソニー製「Low-Noise」) コンパクトカセットのロゴが見える。A面部分の表示は識別用にエンボス入り。
後期のオーディオ用カセットテープ(TEAC製) カセットハーフ(筐体)を透明化した上でハブをオープンリール風のものに模し、音楽用途に適することを表している。後に、同じくティアックからリールを交換可能としたものも販売されたが、普及はしなかった。

コンパクトカセットは、オランダの電機メーカーであるフィリップス社が、フェライトを素に1962年に開発したオーディオ用磁気記録テープ媒体の規格である。小型かつ安価である事から民生用記録メディアの事実上の標準となり、20世紀後半の音楽市場を支えた。「カセットテープ」、「アナログカセット」、「フィリップスカセット」などとも呼ばれる。また1990年代初頭に登場したDCC(デジタルコンパクトカセット)に対するレトロニムとして、ACC(アナログコンパクトカセット)と表記することもある。

歴史

標準規格化

1950年代以降、オープンリール式だった録音テープを扱いやすくするため、テープをカートリッジ式にした規格が数多く考案された。その中にはオープンリール式同様一方向回転でエンドレス構造とした8トラック方式(1965年)のような事例があった一方、同一規格リール2個をカートリッジ内に固定し、テープ上トラックを2セットに分けたうえで、両回転方向で往復(片方向送り専用に比して2倍)の録音・再生ができる構造とし、長時間録音を可能とした製品も見られた。

往復型カートリッジの中でもフィリップスが開発したコンパクトカセットは小形の割に音質が良く、1965年にフィリップスが互換性厳守を条件に基本特許無償公開したため、多くのメーカーの参入を得て事実上の標準規格となった。このため単に「カセットテープ」の呼称でも通じるようになっている。

普及

当初はテープ幅の狭さやテープ速度の遅さによる性能の制約から会話録音や BGM 程度までのメディアと考えられ、語学学習などへの活用も目立っていたが、1960年代末頃から性能が大きく向上し、1970年代には携帯が容易な音楽用メディアとして広く普及した。メディアが廉価で長時間再生に適することもあって、録音媒体としてレコードダビング、放送番組を録音するエアチェックなどに幅広く活用された。1980年代まではレコードのダビングとラジオ録音、1990年代まではCDのダビングとラジオ録音に多く用いられた。音楽の交換のため、ステレオやラジカセなどを用いた、カセット同士でのダビングも良く行われていた。

カーオーディオの分野においても、先行する8トラックカートリッジ方式に比べて小さなコンパクトカセットはスペースの限られる自動車のダッシュボードにデッキを配置しやすく、実用上の耐久性にも優れ、1970年代から1980年代にかけ隆盛を極めた。

また、全盛期にはコンパクトカセットはある種のファッションと見做され、デザイン面で大きな変化を遂げた。まず、1979年ウォークマンの発売で、場所を選ばず音楽を聴く事が可能になると、コンパクトカセット自体がファッション化した。1980年代のコンパクトカセットのデザインは、若者が外に持ち出す用途を考慮して徐々にカラフルになって行ったが、あくまで同じ形のプラスチックケースに同じ形のシールを貼り付けた程度の、統一的なデザインであった。しかし、全盛期としては末期の1990年代になると、プラスチックケース自体に画像を印刷したコンパクトカセットがソニー,TDK,マクセル,AXIAを筆頭として多数発売された。例えば、ソニーCDixシリーズでは、グラフィティレトロフューチャーのデザインを全面に用いた製品が存在した。

派生的用途

音楽制作の現場では、テープを片面方向のみに使用し、両面それぞれの左右チャンネルの合計4チャンネル、あるいは特殊なヘッドで8チャンネルの再生・録音を可能にしたマルチトラック・レコーダー (MTR) の記録媒体として重宝された。

またコンパクトカセットは、コンピューター分野ではCMT(Cassette Magnetic Tape : カセット磁気テープ)と呼ばれていた。1980年前後を中心に、初期のパーソナルコンピュータの記憶メディアとして個人ユーザーを中心に広く利用され、専用の製品も発売されていた(データレコーダも参照のこと)。しかしその後、本格的なデータ用メディアであるフロッピーディスクの低価格化と普及に伴って利用されなくなった。1980年代前半に人気のあったMSXではカセットテープでのゲーム発売なども行われており、近年の復刻が困難になる一因となっている。

利用者の減少

コンパクトカセットは民生用の録音規格として大きく普及したが、以下のような欠点もあった。

これらの課題を根本的に解消するのは難しく、1980年代以降は新しく台頭したデジタルメディアのCDと比較されるようになったため、コンパクトカセットのパッケージでも技術的な用語を用いて高音質を謳い、デジタル感を押し出すようになった。

1990年代初頭にはコンパクトカセットの後継として、音声データをデジタルで記録・再生でき、コンパクトカセットとの再生互換性を持たせたデジタルコンパクトカセット (DCC) がフィリップスと松下電器産業(現 : パナソニック)との共同開発で誕生した。ほぼ同時にソニーから登場したミニディスク (MD) とポータブルオーディオ戦争を繰り広げるかと思われたが、音質ではミニディスクを凌駕していたものの、DCCレコーダーでは設計段階から(アナログ)コンパクトカセットの録音ができなかったこと、テープ方式に起因する欠点を引きずったこと、さらにMDはおろかDATに対してもポータブル録再機のラインアップが非常に少なかったことなどで結果的にMDの圧勝に終わり、DCCは姿を消した。

こうして1990年代後半から若年層を中心に録音メディアの主流がミニディスク (MD) に移行し、2000年頃からポータブルMDプレーヤーなどの小型化、再生時間の長時間・大容量化が進み、発売当初の本体の巨大さや短い電池持続時間が解消され、2000年代後半からはデジタルオーディオプレーヤーICレコーダー(リニアPCMレコーダー含む)も台頭し、それらデジタルオーディオの安定した高音質やランダムアクセスによる容易な選曲などの使い勝手の良さに慣れたユーザーは次第に新しい媒体へと移行した。

なお、CDやMD対応デッキの普及により、車載用コンパクトカセットデッキの種類は次第に数が少なくなっていった一方で、iPodをはじめとする大容量携帯プレーヤーをカーオーディオで聴くユーザーの間では、FMトランスミッターに比べて音質劣化や電波干渉を受けにくいコンパクトカセット型のカセットアダプターを珍重する傾向があった。しかし2013年に入るとカーオーディオの分野からは自動車メーカー純正品(ただし輸出用は除く)、社外品に関わらず1DIN、2DIN規格ともどもカセット対応カーオーディオはラインナップから消滅している。

このように若年層を中心とした利用者減少のため、1990年代に見られたファッショナブルな製品ラインナップは順次生産終了となった。

一方で、小売店では売価2,000 - 5,000円程度のモノラルラジカセ、CDラジカセと録音済音楽テープが引き続き廉売されており、取り扱いが簡易なこともあって主にカセットテープで育った高年齢層のコンパクトカセット支持は依然として根強い。また、J-POPや洋楽などの国内向けミュージックカセットテープは国内盤だと1990年代末に、アジア圏などへの輸出向けなど逆輸入盤だと2000年代半ばに消滅したが、演歌や輸入盤(ジャズクラシックなど)では2019年現在においてもCDとカセットの同時発売が依然として続いている。根強い支持の理由としては、物理的なテープの特徴としての有意差さ、録音時間、省エネ性能が挙げられる。具体的には以下の通り。

また発展途上国や一部の先進国でも、音楽・音声用メディアとして今なお広く使われている。

再評価

2010年代には、デジタル配信によってCDなどのメディア自体を所有しないで音楽を聴くスタイルが普及する一方、アナログ回帰の一環としてコンパクトカセットが注目され始め、様々なデザインのコンパクトカセットが少量生産されるようになり、カセットテープを知らない若い世代の一部に、真空管アンプ、アナログレコードなどと同様な新鮮味を感じる人が出現している。これも一種のファッション的な流行である。新世代による、アナログ回帰だけに留まらない現代的なファッションとしてのコンパクトカセットの流行も起き、ヴェイパーウェイヴ界隈で特に際立っている。

2019年9月現在では、新たにノーブランド(販売網ブランド)のカセットテープの販売が復活しているが、安価な無地のノーマルポジションテープのみであり、新機種に関してもクロム(ハイポジション)テープ録再(ただしティアック製の据置き型単品オーディオコンポーネント用カセットデッキを除く)、メタルテープ録再、ドルビーBタイプなどにみられるノイズリダクション録再、オートリバース、倍速ダビングなどの各種機能に非対応(すでに必要なパーツを作れない、いわゆるロストテクノロジー)である。

年表

録音再生方式

録音は電気信号を録音ヘッドで磁気に変換しヘッドギャップから放射させ、そこに磁性体を塗布した磁気テープを接触させ磁気的に記録する。磁気テープを長手方向に一定速度で摺動させることにより信号を連続的に記録する水平磁気記録方式である。再生は録音の逆で、再生ヘッドで磁気を電気信号に変換することで行う。また録音時には消去ヘッドによる既存の録音の消去も行われる。ヘッドがすべて独立している場合、磁気テープは消去ヘッド、録音ヘッド、再生ヘッドの順に通過する。

録音ヘッドと再生ヘッドは兼用できるが最適な設計が異なるので、性能を追求するならばそれぞれ専用が望ましい。しかしコンパクトカセットは本来録再兼用ヘッドの使用を想定しており、その分のスペースしかないので、録音と再生をそれぞれ専用ヘッドとする場合は録再コンビネーションヘッドと呼ばれる、録音ヘッドと再生ヘッドを一体化したヘッドが用いられることが多い。

録音ヘッドに加える電気信号は音声信号のみでは残留磁束の直線性が悪いので、録音バイアス信号が重畳される。オープンリールテープレコーダーと同じく高周波(100 kHz 程度)の交流を録音バイアス信号とする交流バイアス法が標準的である(交流バイアス信号自体は周波数が非常に高いため記録されない)。消去には消去ヘッドに高周波の交流(ほとんどの場合録音バイアス信号と出所は同じもの)を加えて行う交流消去と、安価なレコーダーで用いられる、永久磁石でできた消去ヘッドをテープに当てることで行う直流消去とがある。

トラック構成は通常 2 トラックのモノラルまたは 4 トラックのステレオで、カセットの表と裏にあたる A 面と B 面(A 面をサイド 1, B 面をサイド 2 ともいう)をひっくり返すことにより往復で使用できる(このように往復で使用できるとテープを巻き戻す必要がなく都合が良い)。テープ幅は 3.81 mm で、中央の 0.66 mm は A 面 B 面のトラック間のガードバンドとし記録しない。モノラル記録の場合、その両側各 1.54 mm を A 面および B 面のトラックとする。カセットの「A 面」と表示されている側を上にした場合、実際には A 面のトラックはテープの下側、つまり「B 面」と表示されている側になる。ステレオ記録の場合はモノラルの各トラックの中央 0.3 mm にあたる部分を左右チャンネルトラック間のガードバンドとし、その両側各 0.62 mm を左右チャンネルのトラックとする(テープ端側が左チャンネル)。モノラル記録のトラックとステレオ記録のトラックが同じ位置にあるためモノラルとステレオに互換性がある。

録音・再生のテープ速度は 4.76 cm/s と規定されており、カセットハーフに設けられた孔に一定速度で回転するキャプスタンを通し、テープを挟んでゴム製のピンチローラーを押し当てることで、テープ位置により変化するリール巻径にかかわらず一定のテープ速度を得ている。 4.76 cm/s というテープ速度は家庭用オープンリールテープレコーダーに用いられた速度 9.53 cm/s の半速であり、本来、音質より小形と経済性を優先した規格である。

平坦な周波数特性を得るには大幅なイコライゼーションが必要で、互換性を保つため IEC により再生イコライザの時定数が規定されている(高域時定数は IEC Type I テープでは 120 µs, IEC Type II, IEC Type III, IEC Type IV テープでは 70 µs、低域時定数は 3180 µs)。実際には磁束の測定は困難なので、 IEC の時定数に従って記録されたキャリブレーションテープが用意され、それを再生してフラットになるよう再生系が調整され、次いで録再総合特性がフラットになるように録音系が調整される。

録音時と再生時のテープ速度が異なっていると音の高さや曲のテンポ、演奏時間が変わってしまうので、互換性上テープ速度は重要である。しかし正確に合わせることは難しく、特に録音と再生で別のレコーダーを使用した場合、音の高さや曲のテンポ、演奏時間が明らかに変わることがある。逆にピッチコントロールとして速度を微調整できるようにしたレコーダーもあり(曲のテンポや演奏時間も変わる)、楽器ルート系の機材に多くみられる。ほとんどのものはピッチコントロールが有効なのは再生時だけで、録音時にはあらかじめ調整された速度に固定される。

同様にテープ速度が変動すると音の高さが変動し、ワウ・フラッターと呼ばれる。これを防ぐためキャプスタンは精密に仕上げられており、またほとんどのレコーダーはキャプスタンの根元にフライホイールを備え、その慣性を利用して回転むらを抑えている。しかし可搬型のレコーダーでは本体が揺れると慣性が逆に回転むらを発生させてしまうため、フライホイールを 2 つ持ち、互いに逆回転させて相殺するもの(アンチローリング)や、フライホイールを持たず電子制御によって回転むらを抑えるものもある。

特殊な用途向けに独自の録音方式も開発された。

LL(ランゲージ・ラボラトリー)
英会話の学習に用いられた方式で、ステレオの片チャンネルに手本となる音声が録音されており、もう片方の空きチャンネルに自分の声を後追い録音する。テープは通常のものだがレコーダーが特殊なタイプとなる。
4チャンネル
カセット式MTRに用いられるチャンネル利用法。両面2チャンネルステレオのトラック規格を片面4チャンネルへ転用したもの。磁気ヘッドはオートリバース用の4チャンネルタイプが流用されている。後述する倍速録音との組み合わせにより6チャンネル、8チャンネルも存在した。
倍速録音
2倍速で録音・再生し、音質の向上を目指したもの(1970年代中期頃、マランツSUPERSCOPEブランドで発売したラジカセの一部、TEAC社のオーディオ用カセットデッキC-#X、など)。
低速録音
倍速録音とは逆に、会議用等に走行速度を1/2・1/3にして録音時間の延長を図ったもの。各社のポータブルレコーダーおよび一部の業務用大型デッキに設定されている(ソニーの「2倍モード」やパナソニックの「3倍モード」など)。資料としての長期保存性や、文字媒体転記作業でのリピート再生を目的とした強度確保の見地から、メディアには一般にC-90以下のタイプが用いられる。高域周波数特性が著しく劣るので音楽の録音には適していない。その一方で人の会話音声に限定すれば聴き取り可能な実用レベルの音質(マイクロカセットや最初期のカセット程度)が確保されている。なお、視覚障害者向け録音図書では1/2が用いられていた。

構造

コンパクトカセットの構造。乳白色のケースがハーフ、テープが巻かれているのがハブ、テープ端の透明なテープがリーダーテープ、ハブの下の黒シートがスリップシートである。

テープはベーステープと呼ばれる薄いプラスチック製(強化ポリエステル)テープ上にバインダと呼ばれる接合剤()で磁性粉を接着している。また70年代後半以降はテープ表面に鏡面仕上げを施したことにより、テープの走行性が保たれ、ドロップアウトやヘッドの摩耗を防いでいた。

ハーフもしくはシェルと呼ばれるプラスチック製ケースの中に、ハブというリールに巻かれた状態で入っている。テープはオープンリールと同じように再生開始および終了時の伸びにより劣化することがないよう、リーダーテープとよばれる録音ができないテープが両端に付属している。リーダーテープにはヘッドのクリーニングを兼ねた、クリーニングリーダーテープと呼ばれるものも存在する(ヘッドが摩耗することはない)。また、リーダーテープは乳白色や無色透明のテープを用いるものが多く、現在、ソニーもそのタイプでハブとの接合部付近のみ着色されたリーダーテープが付いているが、ソニーのカセットテープは1970年頃、厚みを工程上識別するためリーダーテープそのものにも色がついていた。ハーフとテープの間には走行性を維持するためにスリップシートと呼ばれる、長繊維ポリエステル系の素材で出来たシートが挟まっている。またヘッドが押しこまれる部分にはヘッドとのタッチを良好に保ちなおかつテープ裏面に付着した磁性粉を清掃するためにフレッシャーパッドと呼ばれるパッドがつく。またヘッドから巻かれているテープへ磁気の影響が及ばないよう、遮磁板がある場合が多いが省略しても問題はない。

エンドレス・カセット

BGMや繰り返しの再生用に、同じ音声を繰り返す方式。摩擦を軽減するための特殊なバックコートを施したテープを使用している。テープの両端を同じ面同士で繋ぎ合わせており、一度再生すると終端からそのまま先端にループを繰り返す。1972年頃にはすでにTDKとフィリップスから発売されていた。他のオーディオテープでは4トラック(フィデリパック)、8トラック(リアジェット)、プレーテープハイパックがこのタイプである。なお、その特異な構造のためにスペースを取るので長時間タイプは存在しない。また、巻き戻しも不可能なため片面走行のみ。スーパーマーケットの特売品売り場で、特価内容を知らせるために小型のカセットプレーヤーとともに用いる例がある。ただし近年ではエンドレス・カセットは入手困難品のためかオートリバースラジカセを利用したりSDメモリーカードUSBメモリ、CD等の各種代替メディアをリピート再生する場合が多くなった。尚、前者は車載拡声器や宣伝車及び遊説車で使用されることが多かった。ノーマルポジションのみで、過度の振動や衝撃は内部での巻き込み等の走行不良を起こすことがあるので注意が必要である。後年、音楽用テープを使用した高音質タイプも発売された。

テープの種類(電気的特性)

上: Type IV テープ、中: Type II テープ、下: Type I テープ
機器側で種類判別できるように背面の特定位置に四角い穴(検出孔)が設けられている。
ヘッドクリーナー

当初は会話録音・ BGM 用程度に手軽に扱えるものだったコンパクトカセットだが、用途が Hi-Fi にも拡がり周波数特性ダイナミックレンジなどが要求されるようになると、さまざまな磁性体を用いたさまざまな特性のテープが現れ、互換性に問題が生じてきた。そこで苦肉の策として、テープの録音特性として IEC Type I, IEC Type II, IEC Type III, IEC Type IV の 4 タイプを策定し、それぞれに基準となる IEC リファレンステープを規定して、タイプごとに互換性を保つことになった。

IEC Type I - IEC Type IV は元は磁性体の種類に応じて分けられたものだが、録音特性が同等ならば磁性体の種類は問わない。

コンパクトカセットの性能向上が著しかった時代には市販テープに追随するために IEC リファレンステープはたびたび改訂を余儀なくされたが、 1994年に IEC Type I リファレンステープが BASF Y348M に改訂されて以降、改訂は行われていない。

また IEC Type I, IEC Type II, IEC Type IV のテープを検出して自動的に切り替えるための検出穴が規定されている(IEC Type III の検出穴は規定されていない。また IEC Type I には実際には検出穴がない)。この検出穴は後から決められたもので、古い IEC Type II, IEC Type IV テープには検出穴がない。

IEC Type I

コンパクトカセットの登場当初から使われているテープと同系の、最も基本的なテープである。「ノーマル」テープとも呼ばれ、一部特殊用途のレコーダーを除き、ほぼすべてのレコーダーで使用できる。安価なものが多く高級なテープでないように思われているが、長年の改良により当初のものとは特性が変わってきており、中には高性能なテープも存在する。

磁性体として当初γ‐酸化鉄 (III) (γ-Fe2O3) が用いられ、またその後も多く用いられたので "Fe2O3" と表記されることがあるが、 IEC Type I テープの磁性体は必ずしも Fe2O3 ではない。しかし磁性体の種類が異なっていても録音特性が IEC Type I であれば同じように使用できる。

再生イコライザの時定数は 120 µs と 3180 µs 。

カセットに IEC I, TYPE I, または単に I の表示がある。 IEC リファレンステープは BASF Y348M (1994年改訂)。

IEC Type II

IEC Type I より保磁力の大きな磁性体を使用するテープである。テープ速度が遅いため高域のダイナミックレンジが狭いコンパクトカセットの欠点を改善するために開発された。「クロム(クローム)」「CrO2」「コバルト」「Co-Fe2O3」テープなどとも呼ばれる。

磁性体として当初二酸化クロム (CrO2) が用いられたが、中域以下の MOL が低くヘッド摩耗が激しかったことに加え、公害問題の風評のため、日本ではコバルト‐酸化鉄系磁性体に取って代わられた。しかし海外では必ずしもそうではなく、また実際の磁性体にかかわらず上記の呼び名が通用している。

IEC Type I より録音バイアス量を増やす必要があり(IEC Type I 比 1.5 倍程度)、また保磁力は IEC Type I、および IEC Type III 磁性体の約 1.5〜1.8 倍程度もあり、これらの各ポジション用テープに比較して消去しにくいため、 IEC Type II テープに対応したレコーダーでないと録音できない。再生はできるが高域が強調されるので、基本的には IEC Type II テープに対応したレコーダーでないと使用できないと考えた方がよい。

再生イコライザの時定数は 70 µs と 3180 µs で、再生時に IEC Type

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出典:wikipedia
2020/09/11 04:46

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