/ domingo 5 de junio de 2022

El universo de Maxwell | La cajita musical (II)

En esta ocasión, continuaremos con la historia de los aparatos reproductores de música, en particular los que operan con cintas magnéticas para la grabación y reproducción de música. Gracias a las personas que trabajaron en estos desarrollos, hemos disfrutado de los casetes, cintas VHS, discos de computadora, entre otras aplicaciones.

Oberlin Smith nació el 22 de marzo de 1840, en Cincinnati, Estados Unidos de América. A temprana edad se muda a Nueva Jersey, donde vive la mayor parte de su vida. A los 23 años, después de estudiar ingeniería, establece una fábrica de equipo mecánico, y pronto es reconocido como uno de los mejores ingenieros en esta área. En 1873 funda la compañía Ferracute, especializada en fabricar partes de automóviles –la cual estuvo en operación casi cien años, hasta 1968–.

En 1880 visita a Thomas Edison, quien le muestra su reciente invento, el gramófono. Oberlin queda impresionado con el nuevo aparato reproductor de música, pero advierte que la calidad del sonido es mala, por lo que comienza a idear una forma mejor de almacenar el sonido. Piensa que en lugar de grabar la música en surcos sobre un cilindro, puede magnetizarse un material de acuerdo a la información que se desea guardar.

Su invento consistió en agregar pequeños pedazos de metal a una tira de tela. El metal se podía magnetizar de acuerdo a la información –música, en este caso– que se deseaba guardar. Aunque construyó su grabador magnético, nunca pudo probarlo, y en 1880 decidió que no lo patentaría, sino que lo presentaría al público mediante un artículo en la revista Electrical World.

Aunque no pudo llevar su invento a la práctica, Oberlin sentó las bases para la grabación magnética, la cual se ha utilizado durante más de cien años. Continuó con sus negocios y desarrollos tecnológicos, formó parte de varias sociedades, y apoyó diversas causas justas. Oberlin Smith falleció el 19 de julio de 1926.

EL DANÉS

Valdemar Poulsen nació el 23 de noviembre de 1869 en Copenhague, Dinamarca. Aunque no destacó en la escuela, sí mostró talento para la física y el dibujo (que lo ayudaría en todos sus inventos). Su padre, quien era juez, le pide que estudie medicina, por lo que ingresa a la universidad. Sin embargo, a los 24 años abandona la escuela para trabajar como técnico en la Compañía Telefónica de Copenhague.

A principios de 1898, Poulsen lee el artículo de Oberlin Smith en el que describe su método de grabación magnética. Decide trabajar en un equipo para almacenar información en un alambre de acero. El 1 de diciembre de ese año solicita una patente para su invento, al cual bautiza como “telegráfono”. Junto con otro ingeniero, Peder O. Pedersen, trabaja en mejoras a su equipo y solicita más patentes, aunque deja la fabricación y comercialización de su invento en manos de otras personas.

En 1900 mostró el telegráfono en la Feria Mundial de París, y pudo grabar la voz del Emperador Francisco José de Austria –la cual se considera la grabación magnética de voz más antigua–. El invento de Poulsen se comercializó sólo para aplicaciones científicas, y posteriormente fue superado por otros desarrollos.

Poco después Poulsen se interesó por las transmisiones inalámbricas, para lo cual desarrolló un transmisor de arco, que se mantuvo como el más potente durante varios años (después sirvió de base para el desarrollo del ciclotrón, el estudio de la física de partículas, y la invención de la bomba atómica). Fue un inventor prolífico, de hecho, para algunos es considerado como el “Edison danés”. Valdemar Poulsen falleció el 23 de julio de 1942.

EL PRINCIPIO DE OPERACIÓN

La cinta magnética consiste en una tira de plástico cubierta con un material fácilmente magnetizable, generalmente óxido de hierro. La cabeza de grabación consiste en una pequeña bobina (alambre enrollado en núcleo), la cual convierte la información sonora que viene en forma de corriente eléctrica, en campos electromagnéticos. Estos campos magnetizan el óxido en la cinta de acuerdo a la señal recibida. Por lo tanto, la música –o información– queda almacenada en la cinta magnetizada.

Para la reproducción el proceso se lleva a cabo en sentido inverso: La cinta se hace pasar por la cabeza de reproducción; de acuerdo a las leyes del electromagnetismo, todo campo magnético (en este caso contenido en la cinta) al pasar por un alambre induce corriente eléctrica. Por lo tanto, la cabeza recogerá una señal eléctrica acorde a lo que está grabado en la cinta. Esta señal se conecta al amplificador de audio, y posteriormente a la bocina, para poder disfrutar de la grabación.

Para borrarla, sólo es necesario pasar un campo magnético intenso sobre la cinta. Este principio ha sido la base de las cintas de 8 tracks, los casetes compactos, las cintas de video Betamax y VHS, así como de los discos duros de las computadoras y los disquetes (floppy disk) de 5 ¼ y 3 ½ pulgadas. Aunque han sido reemplazadas casi por completo por los modernos sistemas de almacenamiento, como los discos compactos (CD), o las memorias USB –ni hablar de la nube actual–, representaron el medio de almacenamiento de información, música y video, durante décadas.

LA CINTA MAGNÉTICA

Al aproximarse la Segunda Guerra Mundial, los alemanes lideraban la investigación en el campo de las cintas magnéticas, en particular las empresas AEG, con el desarrollo del magnetófono (grabador y reproductor de cintas), y BASF, con la invención de la cinta magnética (acetato cubierto con óxido de hierro), en 1935.

Durante la guerra –conscientes de la superioridad alemana– el Ejército de los Estados Unidos asigna al técnico militar John T. Mullin la misión de robar un magnetófono alemán con el fin de analizarlo y construir un equipo superior. El general Dwight D. Eisenhower graba un mensaje al pueblo alemán en el magnetófono capturado, pero no borraron la información original, por lo que su voz es escuchada con la de Hitler como fondo. A raíz de esto, Eisenhower le encarga al sargento mayor John Herbert Orr la misión de capturar científicos alemanes y robar equipo para utilizarlo en los Estados Unidos.

Al término de la guerra, el sargento Orr, junto con Alexander Poniatoff establecen la compañía Ampex, la cual fue líder durante décadas en la fabricación de cintas magnéticas (aprovechando las patentes alemanas que quedaron en poder de los Estados Unidos). Otras compañías que desarrollaron cintas de este tipo fueron BASF, Philips y Sony,

rechavarrias@upv.edu.mx

En esta ocasión, continuaremos con la historia de los aparatos reproductores de música, en particular los que operan con cintas magnéticas para la grabación y reproducción de música. Gracias a las personas que trabajaron en estos desarrollos, hemos disfrutado de los casetes, cintas VHS, discos de computadora, entre otras aplicaciones.

Oberlin Smith nació el 22 de marzo de 1840, en Cincinnati, Estados Unidos de América. A temprana edad se muda a Nueva Jersey, donde vive la mayor parte de su vida. A los 23 años, después de estudiar ingeniería, establece una fábrica de equipo mecánico, y pronto es reconocido como uno de los mejores ingenieros en esta área. En 1873 funda la compañía Ferracute, especializada en fabricar partes de automóviles –la cual estuvo en operación casi cien años, hasta 1968–.

En 1880 visita a Thomas Edison, quien le muestra su reciente invento, el gramófono. Oberlin queda impresionado con el nuevo aparato reproductor de música, pero advierte que la calidad del sonido es mala, por lo que comienza a idear una forma mejor de almacenar el sonido. Piensa que en lugar de grabar la música en surcos sobre un cilindro, puede magnetizarse un material de acuerdo a la información que se desea guardar.

Su invento consistió en agregar pequeños pedazos de metal a una tira de tela. El metal se podía magnetizar de acuerdo a la información –música, en este caso– que se deseaba guardar. Aunque construyó su grabador magnético, nunca pudo probarlo, y en 1880 decidió que no lo patentaría, sino que lo presentaría al público mediante un artículo en la revista Electrical World.

Aunque no pudo llevar su invento a la práctica, Oberlin sentó las bases para la grabación magnética, la cual se ha utilizado durante más de cien años. Continuó con sus negocios y desarrollos tecnológicos, formó parte de varias sociedades, y apoyó diversas causas justas. Oberlin Smith falleció el 19 de julio de 1926.

EL DANÉS

Valdemar Poulsen nació el 23 de noviembre de 1869 en Copenhague, Dinamarca. Aunque no destacó en la escuela, sí mostró talento para la física y el dibujo (que lo ayudaría en todos sus inventos). Su padre, quien era juez, le pide que estudie medicina, por lo que ingresa a la universidad. Sin embargo, a los 24 años abandona la escuela para trabajar como técnico en la Compañía Telefónica de Copenhague.

A principios de 1898, Poulsen lee el artículo de Oberlin Smith en el que describe su método de grabación magnética. Decide trabajar en un equipo para almacenar información en un alambre de acero. El 1 de diciembre de ese año solicita una patente para su invento, al cual bautiza como “telegráfono”. Junto con otro ingeniero, Peder O. Pedersen, trabaja en mejoras a su equipo y solicita más patentes, aunque deja la fabricación y comercialización de su invento en manos de otras personas.

En 1900 mostró el telegráfono en la Feria Mundial de París, y pudo grabar la voz del Emperador Francisco José de Austria –la cual se considera la grabación magnética de voz más antigua–. El invento de Poulsen se comercializó sólo para aplicaciones científicas, y posteriormente fue superado por otros desarrollos.

Poco después Poulsen se interesó por las transmisiones inalámbricas, para lo cual desarrolló un transmisor de arco, que se mantuvo como el más potente durante varios años (después sirvió de base para el desarrollo del ciclotrón, el estudio de la física de partículas, y la invención de la bomba atómica). Fue un inventor prolífico, de hecho, para algunos es considerado como el “Edison danés”. Valdemar Poulsen falleció el 23 de julio de 1942.

EL PRINCIPIO DE OPERACIÓN

La cinta magnética consiste en una tira de plástico cubierta con un material fácilmente magnetizable, generalmente óxido de hierro. La cabeza de grabación consiste en una pequeña bobina (alambre enrollado en núcleo), la cual convierte la información sonora que viene en forma de corriente eléctrica, en campos electromagnéticos. Estos campos magnetizan el óxido en la cinta de acuerdo a la señal recibida. Por lo tanto, la música –o información– queda almacenada en la cinta magnetizada.

Para la reproducción el proceso se lleva a cabo en sentido inverso: La cinta se hace pasar por la cabeza de reproducción; de acuerdo a las leyes del electromagnetismo, todo campo magnético (en este caso contenido en la cinta) al pasar por un alambre induce corriente eléctrica. Por lo tanto, la cabeza recogerá una señal eléctrica acorde a lo que está grabado en la cinta. Esta señal se conecta al amplificador de audio, y posteriormente a la bocina, para poder disfrutar de la grabación.

Para borrarla, sólo es necesario pasar un campo magnético intenso sobre la cinta. Este principio ha sido la base de las cintas de 8 tracks, los casetes compactos, las cintas de video Betamax y VHS, así como de los discos duros de las computadoras y los disquetes (floppy disk) de 5 ¼ y 3 ½ pulgadas. Aunque han sido reemplazadas casi por completo por los modernos sistemas de almacenamiento, como los discos compactos (CD), o las memorias USB –ni hablar de la nube actual–, representaron el medio de almacenamiento de información, música y video, durante décadas.

LA CINTA MAGNÉTICA

Al aproximarse la Segunda Guerra Mundial, los alemanes lideraban la investigación en el campo de las cintas magnéticas, en particular las empresas AEG, con el desarrollo del magnetófono (grabador y reproductor de cintas), y BASF, con la invención de la cinta magnética (acetato cubierto con óxido de hierro), en 1935.

Durante la guerra –conscientes de la superioridad alemana– el Ejército de los Estados Unidos asigna al técnico militar John T. Mullin la misión de robar un magnetófono alemán con el fin de analizarlo y construir un equipo superior. El general Dwight D. Eisenhower graba un mensaje al pueblo alemán en el magnetófono capturado, pero no borraron la información original, por lo que su voz es escuchada con la de Hitler como fondo. A raíz de esto, Eisenhower le encarga al sargento mayor John Herbert Orr la misión de capturar científicos alemanes y robar equipo para utilizarlo en los Estados Unidos.

Al término de la guerra, el sargento Orr, junto con Alexander Poniatoff establecen la compañía Ampex, la cual fue líder durante décadas en la fabricación de cintas magnéticas (aprovechando las patentes alemanas que quedaron en poder de los Estados Unidos). Otras compañías que desarrollaron cintas de este tipo fueron BASF, Philips y Sony,

rechavarrias@upv.edu.mx