磁带存储原理

磁带存储是指利用磁性材料在磁场作用下的磁化特性记录和读取数字或模拟信号的数据存储方式。

在磁带存储中，数据会被分成多个区块（通常是一段一段的），每个区块都被存储成一个磁带上的磁性纹路或磁性颗粒。当需要读取数据时，磁头会接触到磁带表面，根据磁性颗粒的不同方向感应到相应的磁场变化，并将其转换成模拟或数字信号输出。

磁带存储具有存储容量大、数据可靠性高等特点，适用于大容量数据的备份和长期存储。在目前的科技发展中，磁带存储已经被逐渐取代，但是对于某些要求长期可靠性存储的领域，如文档档案管理和数据备份等，仍然有广泛的应用。

磁带是磁带存储系统是所有存储媒体中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。它互换性好、易于保存，近年来由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术，大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。

螺旋扫描读写技术：

以螺旋扫描方式读写磁带上数据的磁带读写技术与录像机基本相似，磁带缠绕磁鼓的大部分，并水平低速前进，而磁鼓在磁带读写过程中反向高速旋转，安装在磁鼓表面的磁头在旋转过程中完成数据的存取读写工作。其磁头在读写过程中与磁带保持15度倾角，磁道在磁带上以75度倾角平行排列。采用这种读写技术在同样磁带面积上可以获得更多的数据通道，充分利用了磁带的有效存储空间，因而拥有较高的数据存取密度。

线性记录读写技术：

以线性记录方式读写磁带上数据的磁带读写技术与录音机基本相同，平行于磁头的高速运动磁带掠过静止的磁头，进行数据记录或读出操作。这种技术可使驱动系统设计简单，读写速度较低，但由于数据在磁带上的记录轨迹与磁带两边平行，数据存储利用率较低。为了有效提高磁带的利用率和读写速度，人们研制出了多磁头平行读写方式，提高了磁带的记录密度和传输速率，但驱动器的设计变得极为复杂，成本也随之增加。

数字线性磁带技术：

DLT是一种先进的存储技术标准，包括1/2英寸磁带、线性记录方式、专利磁带导入装置和特殊磁带盒等关键技术。利用DLT技术的磁带机，在带长为1828英尺、带宽为1/2英寸的磁带上具有128个磁道，使单磁带未压缩容量可高达20GB，压缩后容量可增加一倍。

线性开放式磁带技术：

这是由IBM、HP、Seagate三大存储设备制造公司共同支持的高新磁带处理技术，它可以极大地提高磁带备份数据量。LTO磁带可将磁带的容量提高到100GB，如果经过压缩可达到200GB。LTO技术不仅可以增加磁带的信道密度，还能在磁头和伺服结构方面进行全面改进，LTO技术采用了先进的磁道伺服跟踪系统来有效地监视和控制磁头的精确定位，防止相邻磁道的误写问题，达到提高磁道密度的目的。

在黑色唱盘上, 声音振动由一条波浪起伏的轨道或沟槽来实现, 在唱盘平面上的波动, , 尽可能准确地再现声波的压力变化。当唱针沿着沟槽移动, 针尖随沟槽波动而轻微地振动。这个振动通过机械装置传送一个膜而将其放大并散发在空气中。 当唱盘转动速度与录音时一样, 声音就被准确地恢复出来, 如果不是, 它所生产的振动频率与录音频率不同。各种各样的沙沙声来自于灰尘，引起唱针额外的运动。

录音磁带的带基上涂着一层磁粉，实际上就是许多铁磁性小颗粒。磁带紧贴着录音磁头走过，音频电流使得录音头缝隙处磁场的强弱、方向不断变化，磁带上的磁粉也就被磁化成一个个磁极方向和磁性强弱各不相同的“小磁铁”，声音信号就这样记录在磁带上了。

放音头的结构和录音头相似。当磁带从放音头的狭缝前走过时，磁带上“小磁铁”产生的磁场穿过放音头的线圈。由于“小磁铁”的极性和磁性强弱各不相同，它在线圈内产生的磁通量也在不断变化，于是在线圈中产生感应电流，放大后就可以在扬声器中发出声音。普通录音机的录音和放音往往合用一个磁头。

硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。这些盘片一般是在以铝为主要成分的片基表面涂上磁性介质所形成，在磁盘片的每一面上，以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道（track），每个磁道又被划分为若干个扇区（sector），数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读写磁头（head），所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面（cylinder）。传统的硬盘读写都是以柱面、磁头、扇区为寻址方式的（CHS寻址）。硬盘在上电后保持高速旋转（5400转/min以上），位于磁头臂上的磁头悬浮在磁盘表面，可以通过步进电机在不同柱面之间移动，对不同的柱面进行读写。所以在上电期间如果硬盘受到剧烈振荡，磁盘表面就容易被划伤，磁头也容易损坏，这都将给盘上存储的数据带来灾难性的后果。

在母盘（聚乙烯或聚碳酸脂材料用的比较多）在覆盖一层高功率光敏材料，即通常需要功率比较大的照射才能够使其发生发应，同时涂层上还有一层稳定剂，该稳定剂的类型就决定了颜色，而这个颜色将表现在盘未使用之前看起来的颜色。 激光其实就是一种高功率光源，并且他的频率比较稳定，所以可以辐射出在一定准确范围内的电磁波。 正因为如此，光盘刻录机或读盘设备必须使用激光，而刻录机则需要更高功率的激光器以使盘片中的感光材料发生反映，当完成刻录过程后，还需要用一个特定频率重新照射，这样即可使稳定剂发生作用从而使盘片内记录的数据保存下来。 激光照射在感光材料上时事实上就是照出了很多凹凸的位置，这样凸表示1，凹表示0，按照2进读法读出来之后解码即可读到数据了。

磁带录音机磁头工作原理：

录音机的磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒。录音时，声音先变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息（如图）。放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，便“读”出了录音带中记录的信息。

希望帮助到你，若有疑问，可以追问~~~

祝你学习进步，更上一层楼！(^__^)

附图如下：

唱片:是因为在唱片本身上有很多凹凸不平的凹槽,指针在凹槽上划过上下震动,于是就发出了声音所以唱片是由指针在凹凸不平的凹槽上划过发声的

磁带:录音磁带的带基上涂着一层磁粉,磁带紧贴着录音磁头走过，音频电流使得录音头缝隙处磁场的强弱、方向不断变化，磁粉也就被磁化成一个个磁极方向和磁性强弱各不相同的“小磁铁”，声音信号就这样记录在磁带上了。

磁盘:磁盘是一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。这些盘片一般是在以铝为主要成分的片基表面涂上磁性介质所形成，在磁盘片的每一面上，以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道，每个磁道又被划分为若干个扇区，数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读写磁头，所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面。硬盘在上电后保持高速旋转，位于磁头臂上的磁头悬浮在磁盘表面，可以通过步进电机在不同柱面之间移动，对不同的柱面进行读写。

磁带和磁盘是磁媒体家族中的先进族类。它记录信息的原理是，经过磁化性材料，在磁场消失以后仍然具有剩余磁化强度。在记录信息时，记录磁头把载有信息的电流转变为磁场，并作用于磁性材料的某一区域，当磁场消失后，这一区域仍旧有剩余磁化强度，并且磁场的强度与初始磁化强度有关。这样一来信息就可以保留在该介质上了。

当要把信息显示出来时，只要用重放磁头就可以了。要抹去信息，用消磁磁头就可以实现，因此就可以使磁媒体反复使用。

在计算机中最常用的便是磁带和磁盘。

以上就是关于磁带存储原理全部的内容，包括:磁带存储原理、磁带放音机的工作原理、物理：光盘（磁带）发声原理等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！