В 60-е годы в обиходе начали появляться катушечные магнитофоны — особенно активными на этом поприще были Akai (см. например M-10 или 3000D, появившиеся уже в 1960 году) а затем и TEAC (см. например A-4010 или R-1000 — оба 1966 года выпуска). На высоких скоростях катушечники позволяли записывать весь слышимый диапазон частот (и даже больше) но если не рассматривать записи с пластинок я признаться не знаю, где обыватель того времени мог брать некие качественные фонограммы для катушечных магнитофонов. Но наверное где-то брал... В любом случае, с одной стороны, катушечники (при грамотном подходе) позволяли делать копию практически неотличимую от оригинала, а с другой — имели огромные размеры, большой вес, ломовую цену и были весьма сложны в эксплуатации. Одним словом необходимость в чем-то более «домашнем» и экономичном была очевидна. Поэтому в 70-е годы катушечные магнитофоны начали более чем активно вытесняться кассетными деками.

Даже самые лучшие первые кассетные деки и первые кассеты не позволяли выполнять запись с качеством, при котором копию невозможно было бы отличить от оригинала, эталоном которого являлась виниловая пластинка. Причина тому проста — при тех ширине и скорости движения ленты что были приняты в качестве стандарта для кассетных магнитофонов (которые намного меньше тех, что применялись в катушечных магнитофонах) технологии начала 70-х (главным образом головки и в несколько меньшей степени покрытия лент) не позволяли записывать на кассетную ленту частоты выше 12кГц, хотя в документации можно увидеть и 15 и даже 18КГц. Т.е. формально эти частоты могли быть записаны на ленту, но со столь низким уровнем, что реально услышать их было нельзя. Фактически, большинство кассетных дек выпуска до примерно 1979 года (если только это не Nakamichi) звучат и пишут как диктофон или портативный магнитофон с полосой 40-12000Гц (если и лучше, то немного) вне зависимости от того, какие навороты в них понаставлены. И добиться от них лучшего качества нельзя практически никакими настройками.

Кроме того, первые кассеты имели весьма высокий уровень собственных шумов характеризовавшийся к тому же определенной «зернистостью» (т.е. когда шумит не ровно и однородно, а лента словно «дышит») что естественно тоже не радовало. Попытки избавиться от этих недостатков — прежде всего расширить диапазон записываемых частот, снизить шумы и повысить линейность — предпринимались на протяжении почти 10 лет, пока в 1981 году Nakamichi не достигли в этом деле абсолюта.

В принципе после того как Nakamichi достигли абсолютной вершины в технологии записи на магнитную ленту, другим производителям можно было бы перестать беспокоиться и ничего больше не делать — выше потолка все равно не прыгнешь. Однако многие производители все равно продолжали выкаблучиваться и выпускать весьма крутые деки во многих аспектах аналогичные декам Nakamichi. Нужно понимать: кассеты были предложены потребителю по большому счету как «средство от бедности» — они предоставили людям возможность иметь столько музыкальных записей, сколько неудобно (да и невозможно) было иметь на пластинках. Фактически, кассетная запись в те времена продлившиеся до начала 90-х была аналоговым аналогом нынешних торрентов.

В конце 1982 года на западном рынке появились первые бытовые проигрыватели компакт-дисков, которые возвестили о скором закате кассетной эры. Еще несколько лет после этого многие производители продолжали выпускать и дорабатывать кассетные деки — кто по инерции, а кто в надежде, что одно другому мешать не будет.

Мне всегда было интересно: зачем производить заведомый полуфабрикат, если сделать пусть не супер-деку, но даже просто очень хорошую деку, но во всех отношениях — вообще не вопрос, не секрет и никакое не ноу-хау? Неужели нельзя было делать деки так, чтобы в них было одновременно:

• Открытый карман — потому что лучшего варианта загрузки кассеты и доступа к головкам и роликам просто не бывает.
• Три головки — зачем 2 головки, если можно делать 3?
• Стабилизированный DD-двигатель — потому что с таким приводом лентопротяг у деки максимально стабилен (как в хорошем проигрывателе пластинок).
• Тихий механизм — без чпокающих и шмякающих соленоидов, кнопок-педалей грохочущих так, что вся дека подпрыгивает и т.п.
• ЛПМ на квази-вечных шестеренках — не на пассиках и недолговечных роликах, которые дубеют так, что без замены ничего не работает, а замену еще не всегда найдешь.
• Огромный, четкий и очень точный индикатор, а не какое-то недоразумение типа скачущих туда-сюда стрелок или 4-5 LED-кубиков с шагом 5дБ.
• Записываемая полоса до реально 20КГц — не до 15 и уж тем более не до 12КГц.
• Ручной калибратор — потому что это позволяет на любых лентах получать неотличимое качество записи.
• Регуляторы записи не на одной оси — чтоб их можно было поправлять раздельно одной рукой, а не двумя клешнями.

Но как оказалось, это mission impossible. Например деки Nakamichi могли бы претендовать на субидеальность, если бы в них массовым порядком ставили DD-двигатели (безо всяких пассиков), ЛПМ делались бы на шестеренках (т.е. не было бы этих ненадежных передаточных резиновых шкивов, т.е. пресловутых idler'ов) и карманы были бы открытыми — вот тогда это был бы реально недосягамая высота, ибо все остальное по списку у них, в принципе, было (и трехголовость, и тихие механизмы, и калибраторы, и вся слышимая полоса и пр.). К сожалению, открытых карманов Nakamichi не делали принципиально. Более того, даже элитные 1000ZXL и 700ZXL, они хоть и с бортовым компьютером, но все равно с пассиком и шкивом. А что это означает? Только то, что рано или поздно резина сдохнет и дека начнет глючить и чудить. С истинной крутизной и долговечностью нам поможет разобраться следующая табличка, в которую занесены не все модели подряд, а только те, у которых 3 головки и при этом присутствует DD или gear drive (ЛПМ на шестеренках) или Cal (калибратор):

	Cassette Deck 1	Cassette Deck 1.5	CR-4	CR-5	CR-7	Dragon	MR-1	ZX-5 (BX-300)	ZX-9
DD
Gear
Cal

Очевидно, что по совокупности качеств самая лучшая дека, которую произвела Nakamichi, это вне всякого сомнения CR-7 (если в ней стоит gear-upgrade). Возможно, это одна из самых лучших дек в мире вообще. Кстати, при всей кажущейся примитивности и непопулярности (даже в соответствующих кругах) Cassette Deck 1 и 1.5 — совершенно потрясающие машины, в которых регулировка азимута головки воспроизведения осуществляется без необходимости тыкать куда-то отверткой.

Очень впечатляющие на вид толстенные деки с открытым кассетоприемником делали Pioneer и Sansui, но в плане качества записи они, к сожалению, уступают декам Nakamichi.

Типичная дека, не имеющая ручной регулировки тока подмагничивания (Bias), доступной пользователю с лицевой панели, или, тем более, калибратора (системы ручной или автоматической подстройки под различные ленты — AutoBLE, ABLE, ATRS или типа того) позволяет делать хорошие, качественные записи только на определенные ленты (кассеты), которые по своим свойствам больше всего похожи на TDK. На лентах других, даже вполне уважаемых производителей запись может получаться не очень хорошей. Это связано с тем, что

1. Все ленты даже одного и того же типа или даже одного модельного ряда существенно отличаются друг от друга по характеристикам.
2. При выпуске с конвейера каждая такая дека (с фиксированными настройками) была настроена на какую-то конкретную ленту I, II или IV типа (III встречается довольно редко). А в качестве эталонных лент, как правило, использовались TDK.

Разумеется, можно залезть внутрь и изменить настройки, но они все равно будут фиксированными — при использовании ленты, отличающейся по своим характеристикам от той, по которой была произведена перенастройка, запись получится опять-таки хуже, чем могла бы быть, перенастрой ты деку снова. Но перенастройка деки — большой геморрой, а если дека еще и двухголовая, то греблю с ней не пожелаешь и врагу. Так что лучше сразу обзаводиться декой с, предпочтительно, ручным калибратором (например, Nakamichi 582 — великолепная машина, которую можно купить за вполне разумные деньги).

Таким образом, если не рассматривать явно неисправные деки, деки со сточенными или загаженными головками, или деки низкого уровня, которые в принципе неспособны производить высококачественные записи, то

И этот факт не делает плохой ту кассету, запись на которую получается плохой. Поэтому всякие рассуждения о том, что, например, кассеты TDK — это просто офигенно хорошие кассеты, на которые записи ложатся ярко и сочно, а, например, кассеты Fuji — полное говно, которое режет верха, замыливает звук или типа того, являются следствием невежества пользователей, которые ничего не смыслят в предмете. И как же это получается, что промышленно выпускаемые, проходящие ОТК деки не могут нормально писать на самые разные кассеты? Кто виноват и что делать?

Во-первых, такая ситуация — как и всякая ситуация, в которой имеется некоторая неопределенность-неоднозначность и, главное, тупой пользователь — была чрезвычайно выгодна для производителей как кассет, так и кассетных дек. Потому что это позволяло спекулировать на невежестве пользователя, предлагая ему сотни сортов одного и того же кала, но в разной обертке. Достаточно посмотреть, сколько видов кассет производилось в свое время — это ж можно умом тронуться! В представлении большинства адептов кассетной записи все эти кассеты обеспечивают, якобы, разное качество записи — типа, есть кассеты очень хорошие, есть средние, а есть и очень плохие, в результате чего одни невежды рекомендуют другим невеждам кассеты А и категорически не рекомендуют кассеты Б, вокруг всего этого разгораются нелепые споры, возникают совершенно идиотские мифы о том, что лучше чего, у чего какой звук, разрешение и прочая энцефалитная блевотина.

Во-вторых, среднестатистический пользователь настолько глуп и нелюбознателен, что ему проще пойти и еще раз потратить немалые деньги на какую-нибудь очередную «неиграющую» фигню (типа «более другой» кассетной деки) и перебрать пару-тройку десятков моделей кассет, чем сесть и один раз разобраться в предмете. Так что виноват, конечно же, пользователь — в том, что тупой. Даже дураку должно быть понятно, что хорошая, качественная (пере)запись некого первоисточника на кассету подразумевает:

1. Внесение нелинейных искажений, находящихся ниже порога слышимости — они добавятся по-любому, главное чтоб их слышно не было.
2. Как можно более высокое соотношение [полезный сигнал]/[фоновый шум], ибо пленка шумит.
3. Как можно более ровную АЧХ во всем слышимом диапазоне частот.

Другими словами, запись должна быть одновременно и чистой, и громкой, и тембрально верной.

Первые два пункта определяются, главным образом, самой пленкой — ее перегрузочной способностью и уровнем фонового шума, — а третий довольно существенным образом зависит еще и от деки, на которой производится запись, — АЧХ при уровне записи −20дБ. Разберем каждый из параметров в отдельности.

1

Разные ленты обладают различной перегрузочной способностью, т.е. способностью записывать сигналы без искажений при повышенных уровнях записи. Общее правило таково, что с увеличением уровня записи нелинейные искажения на всех частотах резко возрастают — это справедливо абсолютно для любых лент (при любом фиксированном подмагничивании). Особенно быстро нарастают искажения на краях слышимого диапазона, т.е. в области высоких и низких частот. Уже из одних только этих графиков должно быть ясно, что делать записи с уровнем +6дБ не получится ни на какой ленте.

2

Количественной характеристикой перегрузочной способности лент служит MOL (Maximum Output Level). На упаковочной обертке кассет или на вкладышах в кассеты MOL приводился (если вообще приводился) в виде графика. В обзорах кассет, публиковавшихся в различных аудиомурзилках, обычно фигурировал MOL в виде одной цифры, которая представляла собой уровень записи, при котором нелинейные искажения записанного на ленту синусоидального сигнала с частотой 315Гц (кстати, Nakamichi измеряли на 400Гц) подходят к 3%. У более современных лент MOL₄₀₀ обычно достаточно высокий — около +6дБ или даже выше (у знаменитой референсной TDK MA-XG он, в частности, +10дБ, что является нереально высоким значением); у более древних — весьма низкий, около 0дБ (или даже меньше).

В журнальных публикациях можно увидеть также параметр SOL (Saturation Output Level) — это максимальный уровень, с которым можно записать на ленту синусоидальный сигнал с частотой 10КГц, т.е. по сути, это MOL на 10КГц. Суть в том, что если дальнейшее увеличение уровня записи на частоте 315Гц (т.е. после вылета искажений за отметку 3%) принципиально возможно — отдача все равно будет увеличиваться, — то на частоте 10КГц при достижении определенного уровня (точки насыщения) дальнейшее увеличение отдачи не просто прекращается, а начинает падать.

SOL зависит также и от тока подмагничивания — форма этой зависимости одинакова для всех лент и, как видно из графика, увеличение тока подмагничивания приводит к понижению SOL, а уменьшение — наоборот, к повышению. Зависимость SOL от подмагничивания меньше всего у металлических лент.

Зависимость максимального уровня записи сигнала с частотой 10КГц от подмагничивания для разных лент.

Значения SOL в подавляющем большинстве случаев отрицательны (даже у референсной TDK MA-XG оно не превышает 0дБ). Это, среди прочего, означает, что даже при среднем, далеком от перегрузок уровне записи в 0дБ получить на какой бы то ни было кассете АЧХ, ровную до самого верха, невозможно — почти идеальную АЧХ можно получить лишь при малых уровнях (см. ниже). Правда, при 0дБ этот спад на ВЧ практически незаметен на слух, но объективно-то он есть и хорошо виден на спектрометре. Более того, практика показывает, что

В завершение темы перегрузок можно сказать, что в общем и целом ситуация с MOL и SOL такова: на деке, точно настроенной на какую-то (любую) ленту, 400Гц поступающие с уровнем 0дБ, записываются с точно таким же уровнем — строго 0дБ — и сравнительно небольшими искажениями (в среднем 0,5-0,7%). А вот 10КГц, поступающие с уровнем 0дБ, всегда записываются тише (скажем, с уровнем −3.5дБ относительно 400Гц). Путем увеличения уровня записи отдачу на 400Гц можно повысить очень существенно (скажем, на +6дБ), а на 10КГц лишь чуть-чуть (на лентах I и II типа всего на полдецибела, на лентах IV типа — на пару дБ). Поэтому оптимальный уровень записи при использовании той или иной ленты лучше всего определять по максимуму ее отдачи на 10КГц, т.е. по SOL.

Другими словами, берем любую кассету, калибруем под нее деку и выставляем уровень записи таким, чтобы 10КГц записывались с максимально возможным уровнем (например, не −3.5, а −3дБ). Этот момент — когда как повышение, так и понижение уровня приводит к ухудшению отдачи с пленки 10КГц — придется немного половить, поскольку вершинка «горки» не острая, а сглаженная. Затем, поймав пик и не меняя уровня записи, переключаемся на 400Гц и смотрим, какова отдача с пленки на этой частоте. В большинстве случаев, на лентах I и II типа можно получить лишь небольшое увеличение динамики — децибел-полтора, но хоть что-то, а на лентах IV типа — до +3,5дБ. Искажения при этом, естественно, тоже малость подрастут, но останутся в рамках допустимых.

Фоновый шум (т.е. шум пленки в отсутствие записываемого сигнала после прохождения ей стирающей головки) самым непосредственным образом зависит от магнитного покрытия — он выше всего у лент I типа (около −49дБ) и примерно одинаков у II и IV типов (около −54дБ, т.е. на 5дБ тише).

3

Далее, сравнительно ровную АЧХ (с неоднородностью ±2дБ в большей части слышимого диапазона, т.е. в полосе 50Гц-20КГц) можно получить практически на любой пленке — все упирается в качество головок записи/воспроизведения, уровень записи и ток подмагничивания. Как уже говорилось выше, с повышением уровня записи (при неком фиксированном, стандартном подмагничивании) отдача на ВЧ падает, т.е. запись становится глуше. И наоборот, с понижением уровня записи ВЧ пишутся все лучше и лучше — вровень с НЧ и СЧ, а иногда даже превышая их по среднему уровню. Правда, при этом, конечно же, ухудшается отношение сигнал/шум.

Поэтому в характеристиках кассет, как правило, фигурирует АЧХ при −20дБ. Разумеется, разные деки (с разными головками и разными фиксированными настройками) даже на одной и той же кассете дают объективно разные АЧХ.

АЧХ при уровне записи −20дБ, полученные на двух разных деках при стандартном подмагничивании. Больше всего заметны различия в ВЧ-области.

Еще далее, всем известно, что при уменьшении тока подмагничивания отдача на ВЧ увеличивается, т.е. запись становится звонче, ярче, а при его повышении — глуше. Это правило применимо абсолютно ко всем лентам, и, более того, характер изменений во всех случаях также одинаков:

	АЧХ различных кассет при уровне записи −20дБ и различном подмагничивании — характер изменений АЧХ всегда и везде одинаков.

Однако ничто не дается даром — всякое снижение тока подмагничивания сопровождается ускоренным ростом нелинейных искажений. Поэтому не стоит поддаваться искушению сделать запись более яркой и звонкой, хотя технически это возможно. Разные ленты реагируют на изменения тока подмагничивания, опять-таки, похожим образом. Самыми лучшими естественно являются те, что демонстрируют наименьшую зависимость искажений от тока подмагничивания.

	Нелинейные искажения при уровне записи 0дБ и различном подмагничивании — характер изменений искажений на разных лентах очень похож.

В общем, как ни крути, а по-любому получается замкнутый круг: если пытаться делать запись с большим уровнем (т.е. достаточно громкой, с хорошим отношением сигнал/шум), то очень быстро приходим к тому, что как минимум падает отдача на ВЧ (т.е. запись получается может и без особых искажений, но глухая). Начинаем вытягивать ВЧ уменьшением подмагничивания — начинают переть нелинейные искажения, и приходится снижать уровень.

Короче говоря, вывод из всего этого очень простой: нечего гоняться за лентами с какими-то особыми супер-характеристиками (типа Sony Super Metal Master по $100 за кассету). Не нужно слушать тех, кто говорит, что писать нужно только на ленты IV типа или в крайнем случае II типа.

А вот на деках, не имеющих ручных или автоматических калибраторов, можно только слушать — писать на них не стоит.

Вот например типичная картинка с обложки кассеты, объясняющая ее место в семействе собратьев (в данном случае я взял весьма архаичную кассету Fuji Range-2 непрестижного I типа, выпускавшуюся в 70-е годы).

Первыми показаны графики MOL, которые на средних частотах (примерно от 150Гц до 3КГц) для разных моделей демонстрируют значения от 0 до +5дБ. Также хорошо видно, что MOL на 10КГц (который также называют SOL) варьируется от −12 до −5дБ, что означает, что музыку на такие кассеты лучше писать с уровнем даже не 0, а где-то так −3дБ — только в этом случае запись будет непросто отличить от оригинала.

Далее идет семейство АЧХ с уровнем −20дБ — хорошо видно, что в полосе 80Гц-20КГц большинство из них весьма линейны, почти прямые линии. Не предел мечтаний, конечно, но терпимо.

И, наконец, последний график — фоновый шум. Не знаю, как к этому относиться, поскольку данные по шумам обычно приводятся А-взвешенные в виде конкретной цифры. Ни у одной магнитной ленты шум не может быть на уровне −66дБ, как это следует из графика. У лучших образцов — и то около −56дБ. У лент I типа шум не бывает меньше −51дБ. Кстати, я измерил А-взвешенный фоновый шум у этой конкретной ленты и он реально оказался −50,5дБ.

Мифы и поверья, распространенные в среде адептов записи на кассеты

Если ты вдруг надумаешь приобрести что-то подобное (неважно по какой причине), имей ввиду, что кассетные деки — самые капризные аудиоизделия из всех. ЛПМ всех без исключения кассетных дек, находящихся в продаже, требуют как минимум генеральной переборки, чистки, замены пассиков, роликов и что хуже всего фрикционов. Вот и подумай, где ты их возьмешь и как к ним подберешься. В состоянии «как есть» они как правило не выдерживают никакой критики в плане детонации и стабильности/чистоты работы вообще, хотя формально ЛПМ могут как-то там крутиться. И если починить усилитель может вообще говоря даже радиолюбитель среднего уровня, то выполнить полную переборку ЛПМ может только специалист высокого класса. Да и то не каждый возьмется за такую работу, особенно в наши-то дни.

Далее, у деки могут быть сильно изношены головки, из-за чего ее практически невозможно будет нормально настроить, а воспроизводить записи она будет очень глухо. Замена головок — большая проблема. Она тебе реально нужна?

Опять же, многое зависит от того зачем тебе дека. Если только для того, чтобы слушать или просто стоять, то тут особых проблем нет. Но если ты собираешься на ней писать, то выбирай такую, с которой было бы удобно работать.

1. Во-первых, бери деку с тремя головками и калибратором — выше про это много написано.
2. Во-вторых, бери деку с хорошими светодиодными индикаторами, а не со стрелочными. Да, стрелки это конечно круто, но они не особо точны и неудобны в работе.
3. В-третьих, бери деку, у которой балансировка каналов и общий уровень записи разнесены в пространстве (как здесь например) либо это два отдельных ползунка (как здесь например) или две отдельных ручки. А не сделано два колеса на одной оси (как здесь например). Почему это важно? Потому что два колеса на одной оси как правило крутятся слитно. И если тебе нужно подкорректировать уровень в одном канале, то делать это придется двумя руками — одной держать на месте тот канал, который нормальный, а другой крутить тот, что нужно поправить — это очень неудобно.
4. Наконец, бери деку, у которой есть нормальный, удобный доступ к головкам и роликам. Вариант прямой загрузки кассеты конечно идеален, но таких дек мало, а потом у них могут быть другие недостатки (см. выше). Или чтобы декоративная накладка на карман снималась и там за ней все видно было, а то иногда такое нагородят, что до головок еще может быть и можно дотянуться, а до роликов — нет. Вот это например никуда не годится — как тут все хорошо почистить? Только разбирать.

Не так уж редки случаи, когда кто-то решает поностальгировать, выпендриться перед кем-то или скажем порадовать старенького папашу-меломана — прикупить какую-нибудь олдскульную магнитолу часто называемую также гетто-бластером или бумбоксом (в СССР 80-х больше всего были известны магнитолы Sharp). Магнитол всяких и разных на аукционах продается очень много, но добрая половина из них убита косметически настолько, что это в здравом уме нельзя держать в приличной квартире. А процентов 40 тех магнитол что не убиты насмерть почти гарантированно имеют нерабочие ЛПМ — так что возня тебе предстоит колоссальная с неочевидным результатом.

Секреты глюков лентопротяжных механизмов

В 1999 году в комиссионном отделе «Пурпурного легиона» я купил себе свою первую в жизни Nakamichi — это была примитивная двухголовая 480Z. Но как известно даже примитивные Nakamichi практически поголовно двухтонвальные. Считается что двухтонвальная конструкция существенно увеличивает стабильность лентопротяга, снижает детонацию и все такое прочее. Однако я усомнился в этом еще тогда. Помню как я перебрал весь ЛПМ, все почистил, смазал, но когда стал пытаться настроить электрическую часть, то столкнулся с тем, что головка словно все время «уплывает» от нормального положения. Я не мог понять в чем загвоздка до тех пор, пока не сделал некое подобие вот такой кассеты — с ее помощью я смог пронаблюдать поведение ленты. И оказалось, что никакого натяжения ленты между тонвалами попросту нет, т.е. если во время воспроизведения аккуратно продавить ленту (скажем справа от ГВ) ватной палочкой для ушей, то никакого оперативного подтягивания ее не происходит. Понятно что в таких условиях прижим ленты к головке очень плохой и она по ней в буквальном смысле плавает, особенно с учетом того, что все головки воспроизведения Nakamichi снабжены специальными рамками, которые отводят от ленты прижимную подушечку в кассете (не могу сказать, что это неразумное решение, но в любом случае отдельная тема для разговора). Но как может быть такое, что лента между валами болтается как тряпка и не натягивается?

Здесь нам понадобится сделать небольшой экскурс в кинематику, которая поможет нам понять, каков вообще смысл использования двух ведущих валов вместо одного. Для начала введем целый ряд обозначений, которых хоть и много, но в которых сложно запутаться:

• d — диаметр насадки на ось ведущего мотора, которая тянет пассик, приводящий в движение оба маховика
• d₁ — диаметр левого (подающего) тонвала
• d₂ — диаметр правого (принимающего) тонвала
• D₁ — диаметр маховика соосного с левым тонвалом
• D₂ — диаметр маховика соосного с правым тонвалом
• v — линейная скорость точки, лежащей на поверхности насадки ведущего мотора
• v₁ — то же для левого тонвала
• v₂ — то же для правого тонвала (должна быть в норме 4.78см/с)
• η — количество об/с, которое делает ведущий мотор
• ω — угловая скорость вращения насадки ведущего мотора
• ω₁ — то же для левого тонвала
• ω₂ — то же для правого тонвала

Тогда для насадки ведущего мотора имеем:

v = ω•[d/2] = 2π•η•[d/2] = π•η•d

И это та самая скорость, с которой бежит пассик, приводя в движение оба маховика. При этом маховики вращаются с угловыми скоростями:

ω₁ = v/[D₁/2] = 2•π•η•d/D₁

ω₂ = v/[D₂/2] = 2•π•η•d/D₂

А поскольку тонвалы имеют с маховиками общие оси вращения, то они обладают теми же самыми угловыми скоростями вращения. Тогда для точек на поверхностях левого и правого тонвалов имеем:

v₁ = ω₁•[d₁/2] = π•η•d•[d₁/D₁]

v₂ = ω₂•[d₂/2] = π•η•d•[d₂/D₂]

Как уже говорилось, v₂ должна составлять классические 4.78см/с, а для того чтобы лента между тонвалами была натянута, необходимо чтобы v₁ < v₂, т.е. v₁ = α•v₂, где α < 1. Нетрудно посчитать, что

α = [d₁/d₂]•[D₂/D₁] < 1

Причем нужно понимать, что α должен быть меньше 1 совсем чуть-чуть (не меньше 0.99), ибо более низкие значения α приведут к тому, что усилие растяжения, прикладываемое к ленте, будет слишком высоким, что приведет к ее деформации.

Предположим, что оба маховика и оба тонвала имеют строго одинаковые диаметры, т.е. d₁=d₂, D₁=D₂. Понятно, что в этом случае никакого натяжения ленты между ними не будет, поскольку v₁=v₂.

Если же оба тонвала все-таки делаются одинаковыми (как, например, в Nakamichi 700TT, где они 3мм оба), то принимающий маховик необходимо сделать чуть-чуть меньше подающего, иначе никакого натяжения ленты не будет. Что и наблюдается в реальности — в ней D₁=47мм, D₂=46,8мм, а α соответственно 0,996.

Если же d₁>d₂ (т.е. подающий тонвал толще принимающего) как это реализовано, например, во всех классических Silent Mechanism Nakamichi, где d₁=3мм, а d₂=2.5мм, то чтобы все это работало как надо, необходимо чтобы D₂ < 0,833•D₁. Иными словами, толстый тонвал должен быть осью подающего маховика (на этом конкретном фото — справа, ибо сфотографировано сздади), который по диаметру больше принимающего маховика, осью которого является тонвал тонкий (на фото — слева). Что и наблюдается в реальности — в таких механизмах D₁=50мм, D₂=41,6мм, а α соответственно 0,998.

А теперь самое интересное. Что происходит когда пассик утрачивает свои первоначальные свойства (например растягивается или дубеет)? Появляется проскальзывание, приводящее к понижению угловых скоростей вращения маховиков. В большей степени того, с которым пассик контачит меньшей площадью. А это значит, что в вышеприведенных формулах для ω появляются дополнительные множители β₁ и β₂, которые оба <1. Соответственно этому в формуле для α тоже появляется дополнительный множитель в виде отношения β₁/β₂. Если площадь контакта пассика с обоими маховиками одинакова, то одинаковым будет и проскальзывание, т.е. [β₁/β₂]≈1, благодаря чему особого изменения в натяжении ленты между тонвалами не будет даже при плохом пассике. Но если площадь контакта пассика с одним маховиком заметно больше площади контакта с другим, то последний будет проскальзывать сильнее, ибо сцепка хуже.

В отличие от все той же 700TT, где ведущий мотор расположен более-менее симметрично относительно обоих маховиков, в Silent Mechanism он сильно смещен в сторону (на этом фото, сделанном снизу, он находится по центру, принимающий маховик — прямо над ним, пассик движется справа налево) что естественно приводит к тому, что с принимающим маховиком контакт пассика намного меньше, чем с подающим. А это значит, что [β₁/β₂]>1, за счет чего α повышается и натяжение ленты пропадает.

Поэтому двухтонвальные ЛПМ, в которых ведущий двигатель расположен несимметрично относительно маховиков, весьма чувствительны к состоянию резины. В однотонвальной конструкции ухудшение состояния ведущего пассика приводит лишь к снижению скорости лентопротяга (что легко поправить), но практически не влияет на прижим ленты к головкам. Ухудшение состояния пассика в двухтонвальной конструкции приводит к тому, что принимающий тонвал не успевает выбирать (подтягивать) ленту, выдавливаемую со стороны подающего тонвала. В результате этого лента между тонвалами оказывется натянутой очень слабо, а то и вообще провисающей. Так что 2 тонвала — отнюдь не повод для радости.