コンパクトカセットテープの種類と配合

オーディオコンパクトカセットは、基本的な磁気特性、録音中に適用されるバイアスのレベル、および再生イコライゼーションの最適な時定数が異なる3つの主要なタイプの磁気テープを使用します。各タイプの仕様は、1979年に国際電気標準会議（IEC）によって設定されました：タイプI（IEC I、「フェリック」または「通常の」テープ）、タイプII（IEC II、または「クロム」テープ）、タイプIII（IEC III、フェリクロムまたはフェロクロム）、およびタイプIV（IEC IV、または「メタル」テープ）。「タイプ0」は、IEC仕様に準拠していない初期のコンパクトカセットの非標準指定でした。

仕様が導入された時点では、タイプ I には純粋なガンマ酸化鉄配合物、タイプ II には酸化鉄コバルトとクロム (IV)配合物、タイプ IV には金属粒子テープ (最も高性能だが最も高価) が含まれていました。1970年代に ソニーとBASFが開発した 2 層タイプ III テープ配合物は、市場で大きな存在感を得ることはありませんでした。

1980年代には、3つのタイプの境界があいまいになりました。パナソニックは、 3つのIECタイプのいずれかに適合するように製造できる蒸着金属テープを開発しました。金属粒子テープはタイプIIとタイプIに移行し、フェリコバルト配合物はタイプIに移行しました。1980年代の終わりまでに、最高のタイプIフェリコバルトテープ（スーパーフェリック）の性能はタイプIVテープの性能に近づきました。エントリーレベルのタイプIテープの性能は、コンパクトカセット生産の最後まで徐々に向上しました。^[1]

磁気録音は、硬いフェリ磁性体または強磁性体の使用に依存しています。これらを磁化するには強力な外部磁場が必要であり、磁化磁場が除去された後もかなりの残留磁化が保持されます。 ^[3]オーディオ録音に関連する2つの基本的な磁気特性は次のとおりです。

• 飽和残留磁化は最大出力レベルを制限し、間接的にオーディオ録音のダイナミックレンジを制限します。 ^[4]オーディオテープの残留磁化は、1/4インチテープ幅で表され、約基本的な鉄テープの場合1100G タイプIVテープの場合3500G 。 ^{[5] 1986年の}JVCタイプIVカセットの残留磁束密度は4800G . ^[6]
• 保磁力はテープを磁化するために必要な外部磁束の尺度であり、必要なバイアスレベルの指標です。オーディオテープの保磁力は350 大江から1200 Oe。高保磁力粒子は消去、バイアス、記録がより困難であるが、記録中の高周波損失や保管中の外部干渉や自己消磁も起こりにくい。^{[5] [7] [8]}

テープ技術の有用な指標として、ヒステリシス曲線の角型比がある。^[9]これは、アナログ録音におけるテープの均一性と直線性を示す指標である。 ^{[9]角型比が増加すると、}圧縮と歪みの発生が遅れ、残留磁気の限界内でテープのダイナミックレンジをより十分に活用できるようになる。^{[9] [10]}基本的な鉄テープの角型比が0.75を超えることはめったになく、最高品質のテープの角型比は0.9を超える。^[9]

バルク テープ製造業者は、多数のグラフと数十の数値パラメータを使用して、自社の製品について非常に詳細な技術説明を提供しています。エンド ユーザーの観点から見ると、テープの最も重要な電磁特性は次のとおりです。

• 最大出力レベルは、通常、公称ゼロ基準レベルに対するdBで指定されます。250  nWb/mまたは「ドルビーレベル」200 nWb/m 。録音レベルと呼ばれることがよくありますが、これらは常にテープの出力で表現されるため、感度は考慮されません。低音、中音、高音の周波数でのパフォーマンスは、従来、関連しているが異なる 2 つのパラメータで特徴付けられていました。
  • 最大出力レベル（MOL）は、低周波と中周波で関係します。通常、315Hz  （MOL ₃₁₅）または400Hz  （MOL _{400 ）で指定され、その値は、}第3高調波係数が3％に達するポイントを示します。 ^{[12]テープをさらに磁化することは技術的に可能ですが、許容できない}圧縮と歪みを犠牲にします。すべての種類のテープで、MOLは125〜800Hzの領域で最大になり 、それ以下では低下します。125 Hz以上800 Hz [ ^13]タイプIテープの最大出力は40 Hzは MOL ₄₀₀よりも3～5 dB低く、^[14]タイプIVテープでは6～7  dB低くなります。^[15]その結果、フェリックテープは、高価なメタルテープと比較して、低音の多い音楽を明らかに容易に処理します。二層タイプIII（IEC III、フェリクロムまたはフェロクロム）テープの配合は、低音域をフェリック層のより深い部分に記録し、高周波数を上部の酸化クロム層に保持することを可能にするはずでした。
  • 高音域では、再生ヘッドは録音信号の高調波を確実に再現することができない。^[16]このため、歪み測定は不可能である。MOLの代わりに、高周波性能は飽和出力レベル（SOL）によって特徴付けられ、通常は10kHz（SOL _10k）。^[16]テープが飽和点に達すると、記録磁束をさらに増加させると出力がSOL以下に低下します。 ^[16]
• ノイズレベルは、通常、ゼロ入力信号で録音されたテープのバイアスノイズ（ヒス）として理解され、ノイズリダクションなしで再生され、A加重され、MOLおよびSOLと同じレベルと呼ばれます。バイアスノイズと未使用テープのノイズの違いは、テープの均一性の指標です。もう1つの重要なノイズですが、めったに定量化されないタイプのノイズは変調ノイズです。これは録音された信号がある場合にのみ発生し、ドルビーまたはdbxノイズリダクションシステムでは低減できません。^[17]
• ダイナミックレンジ、または信号対雑音比は、通常、MOLとA加重バイアスノイズレベルの比として理解されていました。 ^{[16] [18]}ハイファイオーディオには、少なくとも60〜65  dBのダイナミックレンジが必要です。最高のカセットテープは1980年代にこのしきい値に達し、ノイズ低減システムを使用する必要性が少なくとも部分的に排除されました。ダイナミックレンジは、テープの最も重要な特性です。音楽のダイナミックレンジが高いほど、テープ品質に対する要求が高くなります。一方、圧縮率の高い音楽ソースは、基本的な安価なテープでも十分な場合があります。^[8]
• テープ感度はIEC基準テープを基準とし、dBで表され、通常は315 Hzと10kHz ^[19 ]
• 時間経過に伴う再生の安定性。低品質または損傷したカセットテープは、信号ドロップアウトが発生しやすいことで有名ですが、これは高忠実度オーディオでは絶対に許容されません。^{[19]高品質のテープの場合、再生の安定性は、変調ノイズや}ワウフラッターと一緒に、統合された滑らかさのパラメータとしてまとめられることがあります。^[20]

周波数範囲自体は通常重要ではありません。低い録音レベル（公称レベルに対して-20dB）では、すべての高品質のテープは、30Hzから16 kHzで、高忠実度オーディオには十分です。^[16]しかし、高録音レベルでは、高音の出力は飽和によってさらに制限されます。ドルビー録音レベルでは、上限周波数は一般的な二酸化クロムテープでは8kHz 、メタルテープの場合は12kHz。二酸化クロムテープの場合は、ヒスノイズレベルが低いため、この範囲は部分的に相殺されます。^[16]実際には、高レベルの周波数範囲の広さは、中音域と高音域の周波数応答の滑らかさほど重要ではありません。^[19]

コンパクトカセットの元の仕様は、1962年から1963年にかけてフィリップスによって設定されました。当時入手可能だった3種類のテープ配合のうち、BASF PES-18テープが元の基準となりました。^[21]他の化学会社もさまざまな品質のテープを発売しましたが、BASFの基準と互換性がないことが多かったです。1970年までには、新しい改良世代のテープが市場に定着し、テープレコーダーを揃えるための事実上の基準となり、互換性の問題はさらに悪化しました。^{[21] 1971年、この問題は}ドイツ規格協会（DIN）によって取り組まれ、二酸化クロムテープの標準が設定されました。1978年、国際電気標準会議（IEC）はカセットテープに関する包括的な規格（IEC 60094）を制定しました。1年後、IECはテープタイプの自動認識のためにノッチの使用を義務付けました。^[21]それ以来、4種類のカセットテープはIEC I、IEC II、IEC III、IEC IVとして知られるようになりました。^[21]数字はこれらのテープタイプが商品化された歴史的な順序に従ったものであり、相対的な品質や意図された目的を意味するものではありません。^[22]

IEC 60094規格群の不可欠な部分は、4つのIECリファレンステープのセットです。タイプIとタイプIIのリファレンステープはBASFによって、タイプIIIのリファレンステープはSonyによって、タイプIVのリファレンステープはTDKによって製造されました。^[23]長年にわたって継続的に製造されていた消費者向けテープとは異なり、各リファレンステープはIEC認定工場で単一の生産バッチで作られました。 ^{[23] [19]}これらのバッチは、長年の業界のニーズを満たすのに十分な大きさに作られました。^[23]化学者がリファレンステープタイプの配合を適切な精度で再現できなかったため、2回目の製造は不可能でした。^[23] IECは随時、リファレンスセットを改訂し、最終的な改訂は1994年4月に行われました。 ^[19]リファレンステープの選択、およびIECの役割全般については議論されてきました。StuderとRevox のカセットデッキの設計者である Meinrad Liebert は、IEC が標準を施行せず、絶えず変化する市場に遅れをとっていると批判した。^[24] 1987 年に Liebert は、市場が明確に「高級」と「低価格」のサブタイプに分かれて相容れないのに対し、IEC はとらえどころのない「市場平均」を選ぼうとしたが、その試みは失敗に終わり、一方で業界は時代遅れの基準を無視して前進したと書いている。^[24] Liebert によると、これが 1970 年代にはほとんど知られていなかった内蔵テープ調整ツールの需要が急増した理由だという。^[24]

エンドユーザーの観点から、IEC 60094 では各テープ タイプに 2 つの主要な特性を定義しています。

• 各タイプのバイアスレベルは、関連するIECリファレンステープの最適バイアスと同じに設定され、IECがリファレンステープを変更したときに変更されることもありましたが、1994年にIECタイプIリファレンスとして承認されたY348MテープのBASFデータシートには、最適バイアスは以前のリファレンス（BASF R723DG）からちょうど0.0 dBであると記載されています。IECリファレンステープバイアスの定義は次のとおりです。Ref . 1.1に従って関連するIECリファレンステープとヘッドを使用し、リファレンスレベルで記録された1kHz信号の3次高調波歪み比が最小となるバイアス電流がリファレンスバイアス設定です。タイプIIバイアス（「高バイアス」）はタイプIバイアスの約150%に等しく、タイプIVバイアス（「メタルバイアス」）はタイプIバイアスの約250%に等しくなります。^[25]実際のカセットテープは必ずリファレンスから外れるため、バイアスの微調整が必​​要です。不適切なバイアスでテープを録音すると、歪みが増加し、周波数応答が変わります。^[26] 1990年に行われた35本のI型テープの比較テストでは、最適なバイアスレベルはタイプIの基準の1 dB未満であるのに対し、タイプIVのテープはタイプIVの基準から最大で3 dB。^[27]異なるバイアス設定の効果を示すいくつかの典型的なカセットデッキの周波数応答曲線が関連図に示されています。
• タイプIテープの再生イコライゼーション（EQと略されることが多い）の時定数は、フィリップスの仕様では120μsである。タイプII、III、IVテープの時定数はより低い値に設定されている。70 μs。再生イコライゼーションの目的は、録音中の高周波損失を補正することであり、^[28]鉄カセットの場合、これは通常約1〜1.5  kHzから始まります。時間定数の選択は、高音応答の拡張、最大出力、最小ノイズ、最小歪みという相反するパラメータの最適な組み合わせを求めて、いくぶん恣意的な決定です。^[29]再生チャンネルで完全に補正されていない高周波ロールオフは、録音中にプリエンファシスによって相殺される場合があります。^[29]再生時間定数が低いほど、ヒスの見かけのレベルが下がります（ 120から100にステップダウンすると4 dB）。70 μs）に減少するが、見かけ上の高周波飽和レベルも減少するため、時定数の選択は妥協と議論の対象となった。^[30]再生ヘッドの電圧出力に関する「ハード」最大値と飽和レベルは変更されない。しかし、再生イコライザーの出力における高周波電圧レベルは時定数の減少とともに減少する。^[要出典]業界とIECは、タイプII、III、IVテープの時定数を70 μsに減少させることが安全であると決定した。70μs、現代の鉄テープよりも高周波飽和しにくいためである。^[29]多くの人はこれに反対し、70μsは許容できないほど高い。^[31] ナカミチとステューダーはIECに準拠していたが、タイプIIとタイプIVのテープを再生するためのオプションを提供していた。120μsの設定と、録音経路におけるプリエンファシスフィルタのマッチング。同様のプリエンファシスは、録音済み二酸化クロムカセットの複製機にも適用されました。これらのカセットはタイプIIテープが装填されていましたが、タイプIカセットシェルにパッケージ化されており、タイプIテープとして再生されることが意図されていました。^[8]

タイプI、またはIEC Iの鉄または「通常の」カセットテープは、歴史的に最初の、最も一般的で最も安価なものであり、録音済みカセットテープ市場を支配していました。^[8]鉄テープの磁気層は、約30％の合成バインダーと70％の磁性粉末（長さ約100μmのガンマ鉄酸化物（γ-Fe ₂ O _{3 ）の}針状（楕円形、針状）粒子）で構成されています。0.2μmから0.75μmです。^[32]このサイズの粒子にはそれぞれ単一の磁区が含まれています。^[33]この粉末は塗料業界向けの鉱物顔料を専門とする化学会社によって大量生産されており、現在も生産されています。^[32]鉄磁性層は茶色で、その色合いと強度は主に粒子のサイズに依存します。

タイプIテープは「通常」（低）バイアス磁束で記録し、120 μs の時定数。時間の経過とともに、酸化鉄技術は継続的に発展し、約 5 年ごとに新しい優れた世代が登場しました。^[34]さまざまな期間と価格帯のカセットは、3 つの明確なグループに分類できます。基本的な粗粒度テープ、高度な微粒子またはマイクロフェリック テープ、および最高級のフェリコバルト テープ (酸化鉄粒子がコバルト鉄化合物の薄い層にカプセル化されています) です。フェリコバルト テープは「コバルト ドープ」と呼ばれることがよくありますが、これは歴史的に正しくありません。コバルト ドーピングは、厳密には鉄原子をコバルトで均一に置換することを意味します。^[35]この技術はオーディオ用に試されましたが、失敗し、二酸化クロムに負けました。^[22]その後、業界では、はるかに信頼性が高く再現性の高いコバルト吸着プロセス (コバルト フェライトの薄い層に未改質の酸化鉄粒子をカプセル化する) を選択しました。^[35]

3つのグループの残留磁化と直角度特性は大きく異なりますが、保磁力はほぼ変わらず、380 オエ（1979年に承認されたIECリファレンステープでは360 Oeでした^[36]。高品質のタイプIカセットは、ほとんどのタイプIIテープよりも中音域のMOLが高く、低周波でのMOLロールオフが遅く穏やかですが、高周波のヘッドルームはタイプIIよりも小さくなっています。^[13]実際には、これは、フェリックテープは、高周波ではクロームテープやメタルテープに比べて忠実度が低いことを意味しますが、ベースが重い音楽に見られる低周波の再現性は優れていることがよくあります。

エントリーレベルの鉄製剤は、純粋で未改質の粗粒の酸化鉄で作られています。比較的大きい（最大磁気テープには、不規則な形状の酸化物粒子（長さ0.75 μm  ）があり、枝や樹枝が突出しています。これらの不規則性により粒子が密に詰まらず、磁性層の鉄含有量が減少し、その結果、残留磁気（1300～1400 G）と最大出力レベルが低下します。^[37]角型比は 0.75 程度と低いため、歪みが早く、かつ滑らかに発生します。^[37]これらのテープは、歴史的に「低ノイズ」としてラベル付けされ販売されてきましたが、ヒスノイズが高く、感度が比較的低く、最適バイアスレベルは IEC リファレンステープよりも 1～2 dB 低くなります。

このグループには、IEC規格やオリジナルのフィリップス仕様を満たさないフェリコバルトテープが混在する、いわゆる「タイプ0」カセットのほとんども含まれます。^{[25] [38]}歴史的に、非公式の「タイプ0」は、リール式レコーダー用に設計されたテープが装填された初期のカセットを指していました。^[25] 1980年代には、機器メーカーがデッキを高級フェリコバルト（感度とバイアスがはるかに高い）で使用できるように調整し始めたため、それ以外はまともで使用可能な多くの基本的なテープが事実上「タイプ0」のステータスに降格されました。 ^[38] 21世紀では、「タイプ0」はあらゆる種類の低品質、偽造、またはその他の理由で使用できないカセットを指します。^[25]「タイプ0」テープは、たとえ使用可能であったとしても、ドルビーノイズリダクションと互換性がありません。ドルビーデコーダーが作動すると、感度が低いためにドルビーのミストラッキングがひどくなり、テープの音が鈍くなります。^[38]

1970年代初頭、過去10年間の技術の進歩により、第2世代のタイプIテープが誕生しました。これらのテープには、均一な針状の高配向性粒子（HOP）が約10μmと非常に小さいサイズで含まれていました。長さが0.25μmであるため、マイクロフェリックと呼ばれています。^[9]均一な形状により、粒子の非常に密な充填が可能になり、結合剤が少なく、単位体積あたりの粒子数が多くなり、^[9]残留磁化が約1600 G。最初のマイクロフェリック（TDK SD）は1971年に導入され、1973年にファイザーは特許を取得したマイクロフェリックパウダーの販売を開始し、すぐに業界標準となりました。^[39] 20世紀には、ファイザーは強力な鉱物顔料部門を持ち、カリフォルニア、イリノイ、インディアナに工場を構えていました。1990年にファイザーは鉄酸化物事業を英国のハリソンズ＆クロスフィールドに売却しました。 ^[40]次のステップは、針状粒子を記録ヘッドによって生成された磁束線と平行に並べることです。これは、基板上の液体磁性混合物の制御された流れ（レオロジー配向）によって、またはバインダーが硬化している間に強力な磁場を適用することによって行われました。^[41]

1980年代の典型的なマイクロフェリックカセットはヒスノイズが少なく、少なくとも基本的なタイプ I テープよりも2 dB高い MOL が得られますが、プリントスルーが増加します。^[42]ノイズとプリントスルーは相互に関連しており、酸化物粒子のサイズに直接依存します。粒子サイズが小さくなると、ノイズは必ず減少し、プリントスルーが増加します。ノイズとプリントスルーの最悪の組み合わせは、異常に大きい粒子と異常に小さい粒子の両方を含む非常に不規則な配合で発生します。^[43] 30 年間にわたって小さな改善が続けられ、角形比は 0.75 から 0.9 以上に徐々に上昇しました。^{[9] [42]}新しいテープは、バイアスとオーディオ録音信号のレベルが同じでも、常に歪みが少なく、より高い出力を生み出しました。^[9]移行はスムーズでした。新しい優れたテープ配合が導入された後、メーカーは古いテープを生産し続け、別の市場で、または別の安価な名称で販売することが多かったです。したがって、たとえばTDK は、プレミアム マイクロフェリック AD カセットが、より細かい粒子とより低いノイズを備え、エントリー レベルのマイクロフェリック D よりも常に優れていることを保証しました。^[44]

3番目で最も性能の良い鉄テープは、薄い層に封入された微細な鉄粒子でできています。30  Åのコバルト-鉄混合物の層で、組成はコバルトフェライトに似ています。^[45] 3M が1971年に発表した最初のコバルトドープカセットは、当時としては非常に高い感度とMOLを持ち、当時の二酸化クロムテープと同等でした^[46] - そのため、商標名はスーパーフェリックです。多くの競合するコバルトドーピング技術の中で最も普及していたのは、コバルト塩の水溶液に酸化鉄を低温でカプセル化し、その後100〜150 ℃で乾燥させるものでした。 [45] [ ^{47]カプセル化されたマイクロ鉄粒子は針状の形状を維持し、均一な}異方性層にしっかりと詰めることができます。^{[45] [ 47]}このプロセスは、1970年代初頭に日本で初めて商業化されました。^[48] 

フェリコバルトカセットの残留磁化は約1750 G、約基本的なタイプ I テープと比較して、 MOL が4 dB 増加し、感度が 2～3 dB 増加しています。ヒス レベルは、現代のマイクロフェリック方式と同等です。最高品質のフェリコバルト カセット (真のスーパーフェリック) のダイナミック レンジは 60～63  dB に相当し、低周波数での MOL はタイプ IV テープの MOL を超えています。全体的に、スーパーフェリックはタイプ IV によく適合しており、特にダイナミック レンジの広いアコースティック音楽の録音に適しています。^{[49] [38]}このことは、Maxell XLI-S や TDK AR-X などの最高級スーパーフェリック テープの価格に反映され、1992 年までに「エントリー レベル」のメタル テープと同等の価格になりました。

IECタイプIIテープは、高バイアス（通常の150%）を使用して録音し、70μsの 時定数で再生することを目的としています。IEC規格に先立つ1971年のDINリファレンスを含む、タイプIIリファレンステープの全世代は、BASFによって製造されました。タイプIIは歴史的に「二酸化クロムテープ」または単に「クロムテープ」として知られてきましたが、実際にはほとんどのタイプIIカセットテープにはクロムが含まれていません。^[50]「疑似クロム」（日本のビッグスリーメーカーであるマクセル、ソニー、TDKが製造するほとんどすべてのタイプIIを含む）は、実際にはタイプIIの録音および再生設定に最適化されたフェリコバルト配合物です。^{[50] [51]}真のクロムテープは、独特の「古いクレヨン」の匂いがすることがあります。より具体的には、クロムイエローなどの二酸化クロム顔料を含むオイルまたはワックスチョークですが、「疑似クロム」にはそのような匂いはありません。どちらのタイプIIテープも、平均して、高品質のタイプIテープに比べて高周波MOLとSOLが低く、信号対雑音比が高い。^[52]これは、再生時の70μsイコライゼーションに合わせて、録音時に中音域と高音域のプリエンファシスが 適用されることによる。^[52]

1960年代半ば、デュポン社は二酸化クロム（CrO2 _）の微細な強磁性粒子を製造する工業プロセスを開発し、特許を取得しました。データおよびビデオ用の最初のCrO2_テープは1968年に登場しました。 ^{[41] 1970年には、} _CrO2の主な提案者となるBASFがクロームカセットの生産を開始しました。^[51]同年、アドベント社はクローム機能とドルビーノイズリダクションを備えた最初のカセットデッキを発表しました。低ノイズの_CrO2テープとコンパンディングノイズリダクションの組み合わせにより、コンパクトカセットのサウンド再生に革命的な改善がもたらされ、ほぼハイファイレベルに達しました。ただし、CrO2_テープでは、バイアスと再生イコライゼーション回路の再設計が必要でした。この問題は1970年代に解決されましたが^{[53] 、} _CrO2粉末の製造コスト、デュポン社が請求するロイヤリティコスト、および六価クロム廃棄物の汚染の影響という3つの未解決の問題が残っていました。^{[54] [51]}

1981年にIECによって承認された基準CrO ₂テープは、保磁力が490 Oe（高バイアス）と残留磁化1650 G . ^{[55] [48]}市販のCrO ₂カセットの保磁力は400から550 Oe。^[56]粒子の非常に「クリーン」で均一な形状のおかげで、クロームテープはほぼ完璧な0.90の角型比を容易に達成します。^{[48] [57]}鉄添加物やコーティングの添加によって変更されていない「真のクローム」は、非常に低くユーフォニックなヒス（バイアスノイズ）と、高周波での変調ノイズが非常に低いです。^{[58] [8]} 2層CrO ₂カセットは、すべてのオーディオ配合物の中で最も低い絶対ノイズを持ちます。これらのカセットは、4.76 cm/sの鉄テープより19.05 cm/s。^[53]感度も通常非常に高いが、MOL は低く、基本的なタイプ I テープと同等である。CrO ₂テープは過負荷にあまり耐えられない。歪みの始まりは鋭く不協和音なので、録音レベルは MOL よりかなり低く控えめに設定する必要がある。^[58]低周波数では、CrO ₂テープの MOL は鉄や金属テープよりも速くロールオフするため、「低音が出にくい」という評判がある。CrO ₂カセットは、倍音成分が豊富で低音レベルが比較的低いダイナミックな音楽の録音に最適である。^{[58]ダイナミック レンジは、圧縮されていないデジタル ソース[34]}からの録音や、静かな部分が長い音楽の録音に適している。 ^[8]良質の鉄テープは高音の SOL が同じかそれ以上であるが、CrO ₂テープはヒス ノイズや変調ノイズが低いため、主観的にはより良い音がする。^[59]

_{CrO 2}カセットの導入後、日本企業は、すでに確立されていたコバルトドーピングプロセスに基づいて、デュポンの特許に代わるロイヤリティフリーの代替品の開発を開始しました。^[48]コバルト含有量の制御された増加は、保磁力をほぼ直線的に増加させるため、タイプ I フェリコバルトテープに約 3% のコバルトを追加するだけで、タイプ II「疑似クロム」テープを作成できます。^[35] 1974 年までに、この技術は大量生産の準備が整い、TDK とマクセルは、真のクロムライン (TDK KR とマクセル CR) を廃止しながら、古典的な「疑似クロム」(TDK SA とマクセル UD-XL) を導入しました。1976 年までに、フェリコバルト配合がビデオテープ市場を席巻し、^[60]最終的にオーディオカセット用の高性能テープの主流となりました。^[51]二酸化クロムは日本国内市場から姿を消したが^[51]、音楽レーベルの間ではハイファイカセット複製用のテープとしてクロムが選ばれ続けた。消費者市場では、カセット時代の終わりまでクロムは「疑似クロム」と遠く離れた2番目の存在として共存していた。フェリコバルト技術は継続的に発展し、1980年代には日本企業が並外れて高いMOLとSOLを持つ「プレミアム」な2層フェリコバルトを導入し、1990年代半ばにはTDKが最初で唯一の3層コーティングフェリコバルトSA-XSを発売した。^{[61] [62]}

タイプIIフェリコバルトの電磁気特性は、タイプIフェリコバルトの電磁気特性に非常に近い。70 μsの再生イコライゼーションでは、ヒスノイズのレベルは低くなりますが、高音の飽和レベルも低くなります。1990 年のテストによると、タイプ II フェリコバルトのダイナミック レンジは 60 ～ 65  dB です。580 ～ 700 Oe の保磁力 と 1300 ～ 1550 G の残留磁気は CrO ₂ リファレンス テープに近いですが、その差は互換性の問題を引き起こすほど大きいです。^[50] TDK SA は日本では非公式のリファレンスでした。TDK の広告では、「他のどのテープよりも多くのデッキが SA に合わせて調整されています」と自慢していましたが、実際に工場でどのテープが使用されたかについての直接の情報はほとんどありません。日本のメーカーは推奨テープのリストを提供しましたが、リファレンス テープは公開しませんでした。ただし、TDK SA に集約される間接的な情報は十分にあります。例えば、1982年に日本企業のハーマンカードンがドルビー認証のためにサンプルを送ったとき、それらはIEC CrO ₂リファレンスに合わせられました。しかし、同じモデルの生産コピーはTDK SAに合わせられました。^[63]日本製がすでにカセットとHi-Fi機器の両方の市場を支配していたため、非互換性によりヨーロッパ製のカセットデッキとCrO ₂カセットの市場シェアがさらに低下しました。^[64] 1987年、IECは互換性の問題を解決するために、当時のTDKテープに非常に近い特性を持つBASFフェリコバルトである新しいタイプIIリファレンステープU 564 Wを指定しました。短命に終わった1988年のリファレンススーパーにより、BASFでさえタイプIIフェリコバルトテープの製造と販売を開始しました。^{[65] [66]}

水溶液から沈殿した鉄コバルト金属粒子混合物の保磁力はコバルト含有量に依存します。コバルト含有量が0%から30%に変化すると、保磁力は0%から10%程度に徐々に上昇します。400 Oe（タイプIレベル）から1300 Oe（タイプIVレベル）; 合金鉄コバルト粒子は、2200 Oe。^[67]これにより、タイプII、さらにはタイプIのバイアス要件に準拠した金属粒子テープの製造が可能になります。^[68]

実際には、デノン、太陽誘電、そしてほんの数年間TDKだけがタイプIIメタルテープの製造に取り組んだ。これらの希少で高価なカセットテープは、タイプIVテープに近い高い残留磁気を特徴としていた（2600 G）、その保磁力は800 OeはタイプIVテープよりもタイプIIに近いが、どちらのタイプの基準からもまだかなり離れている。^[69] 1990年のデノンと太陽誘電のテープの独立したテストでは、録音デッキが異常に高い感度に対応し、異常に高いバイアス電流を供給できる場合、それらはタイプIIスペクトルの最上位に位置していた。 ^[70]

_{1973年、ソニーは5ミクロンの鉄ベースに1ミクロンのCrO2}顔料を塗布した二重層フェリクロームテープを発売した。 ^{[71] [51]}この新しいカセットテープは、マイクロフェリックテープの優れた低周波MOLとクロームテープの優れた高周波性能を組み合わせた「両方の長所を兼ね備えた」テープとして宣伝された。 ^{[42] [22]}この新製品はIEC規格の一部となり、コード名Type IIIとして、ソニーCS301の配合がIECの基準となった。^[23]しかし、このアイデアは後継者を惹きつけることができなかった。ソニー以外では、BASF、スコッチ、アグファのみが独自のフェリクロームカセットテープを発売した。^[72]

これらの高価なフェリクロームテープは大きな市場シェアを獲得することはなく、メタルテープの発売後は独占性を失った。^{[51] [42]}市場での地位は、より高品質で安価なフェリコバルト配合物に取って代わられた。^{[51] [42]} 1983年までに、テープデッキメーカーはタイプIIIテープの録音オプションの提供を中止した。^[23]フェリクロームテープは、BASFとソニーのラインナップにそれぞれ1984年^[72]と1988年^[73]まで残っていた。

フェリクロムテープの使用は、これらのテープの再生に関する矛盾した理論によって複雑化しました。公式には、これらのテープは、70μsのイコライゼーション。ソニーがフェリクロムカセットテープの各箱に同梱していた情報リーフレットには、「セレクターにNORMALとCrO _2の2つの位置がある場合は、NORMALの位置に設定する」と書かれていた。^[74]（これは、120μsイコライゼーション）。パンフレットには、高周波範囲が強化され、それを補正するためにトーンコントロールを調整する必要があると記載されています。同じパンフレットでは、再生機器に「Fe-Cr」選択がある場合は、これを選択することを推奨しています。ソニーの機器では、これは自動的に選択します。70μsのイコライゼーション。ソニーTC-135SDは「Fe-Cr」ポジションを備えた数少ないカセットデッキの1つであり、テープタイプセレクタスイッチはフェリクロムイコライゼーション選択と二酸化クロムイコライゼーション選択を並列に表示しています（70μs）。^[75]ソニーやBASFのカセットテープには、自動的に選択する裏面のノッチは付いていない。自動検出システムを備えたマシンでは 70 μs のイコライゼーションが行われます。

純粋な金属粒子は、酸化物粒子に比べて3～4 倍高い残留磁気、非常に高い保磁力、およびはるかに小さい粒子サイズという固有の利点があり、その結果、MOL値とSOL値が両方とも高くなります。^{[76] [77]金属}酸化物粒子テープではなく、金属粒子（MP）テープを製造しようとする最初の試みは、1946年にさかのぼります。実用的な鉄コバルトニッケル配合物が登場したのは1962年です。 ^[56] 1970年代初頭、フィリップスはコンパクトカセット用のMP配合物の開発を開始しました。^[64]当時の粉末冶金では、まだサブミクロンサイズの微細粒子を生成できず、これらの高発火性粉末を適切に不動態化できませんでした。^{[78] [79]}後者の問題はすぐに解決されましたが、^[78]化学者は、MPテープの長期安定性に関して市場を納得させませんでした。^[56]懸念は現実にはならず、^[56]ほとんどの金属粒子テープはタイプIテープと同様に数十年の保管に耐えました。しかし、金属粒子テープに記録された信号はクロムテープとほぼ同じ速度で劣化し、カセットの推定寿命にわたって約2dB低下します。^{[80] [81]} 

金属粒子コンパクトカセット、または単に「金属」テープは1979年に導入され、すぐにIECによってタイプIVとして標準化されました。^{[56] [79]}これらは同じタイプ II テープと同様に70 μs の再生時間定数で、タイプ II イコライゼーションを備えたデッキであれば正しく再生できます。^[19]メタルテープに録音するには、特殊な高磁束磁気ヘッドとそれを駆動するための高電流アンプが必要です。^{[19] [79]}一般的なメタルテープは、残留磁束が 3000～3500  G、保磁力が 1100  Oe であるため、バイアス磁束はタイプ I レベルの 250% に設定されます。^{[42] [56] [82] [19]従来のガラスフェライトヘッドでは、これらのレベルに達する前に磁気コアが飽和します。「メタル対応」デッキには、}センダストまたはパーマロイコアを中心に構築された新しいヘッド、または特別に処理されたギャップ材料を備えた新世代のガラスフェライトヘッドを装備する必要がありました。^[83]

金属粒子テープ、特に最高級のダブルコートテープは、記録的な中音域のMOLと高音域のSOL、最も広いダイナミックレンジと最も低い歪みを特徴としています。^{[ 84]}これらは常に高価で、ほとんど独占的で、ほとんどの消費者には手の届かないものでした。 [84]これらは、圧縮されていないアコースティック音楽、または金管楽器や打楽器などの非常に高い高音域を含む音楽の微妙なニュアンスを再現するのに優れています。^{[84] [8]}ただし、その潜在能力を発揮するには、高品質で適切に調整されたデッキが必要です。^{[84] [8]}第1世代の金属粒子テープは、バイアス要件が一貫して似ていましたが、1983年までに新しい方式が互いに、そしてリファレンステープから離れていきました。^[85]

ウェットコーティングプロセスとは異なり、金属蒸着（ME）メディアは、真空チャンバー内で蒸発したコバルトまたはコバルトニッケル混合物を物理的に堆積させることによって製造されます。^[86]粒子をまとめる合成バインダーはなく、代わりにポリエステルテープ基板に直接接着します。^{[86] [79]}電子ビームがソースメタルを溶かし、テープに向かってコバルト原子の連続的な方向性フローを作成します。^[86]ビームとテープの接触ゾーンには、制御された酸素の流れが吹き付けられ、多結晶金属酸化物コーティングの形成に役立ちます。^[86]テープを接触ゾーンに引き込む巨大な液冷回転ドラムは、テープを過熱から保護します。^[86]

蒸着金属コーティングは、バリウムフェライトとともに、すべての再記録可能メディアの中で最も高い情報密度を持っています。^{[87]この技術は、1978年に}パナソニックによって最初にオーディオマイクロカセットの形で導入され、1980年代を通じて成熟しました。^{[87] [79]}蒸着金属メディアは、アナログ（Hi8）とデジタル（Digital8、DV、MicroMV）のビデオテープ市場、およびデータストレージ（Advanced Intelligent Tape、Linear Tape Open）で定着しました。^[87]この技術はアナログオーディオ録音には有望に思えましたが、非常に薄い蒸着金属層は消費者向けカセットデッキには脆すぎ、コーティングは良好なMOLには薄すぎ、^[79]製造コストが高すぎました。1984年に導入されたパナソニックのタイプI、タイプII、タイプIVの蒸着金属カセットは、日本だけで数年間しか販売されず、世界の他の地域では知られていませんでした。^[79]

カセットデッキが人気だった長年にわたり、多くのオーディオ雑誌が、市場で入手可能な多種多様なテープについて、その性能特性を比較した測定値を発表しました。^{[88] [89] [90] [91] [92] [93] [94]}これらの測定値には通常、MOL、SOL、ドルビーレベルでの0 dBおよび-20 dBでの周波数応答、信号対雑音比、変調雑音、バイアスレベル、感度などのパラメータが含まれています。最初の図は、タイプ I、タイプ II、タイプ IVのカセットテープのサンプルについて、MOL、SOL、0 dBの性能を比較した周波数応答プロットを示しています。

2 番目の図は、1990 年代の高品質パイオニア CT-93 ステレオ カセット デッキを使用して、さまざまな入力信号レベルで取得した、一般的なタイプ I、タイプ II、タイプIV カセット テープの周波数応答性能を示しています。 ^{[95] [94]} 3 つのテープ構成のそれぞれについて、カセット デッキの録音/再生特性は関連する IEC リファレンス テープに合わせて調整され、テストされた各テープは、そのリファレンス位置からバイアスとイコライゼーションを変更せずに測定されました。録音/再生周波数応答は、+6 VU、0 VU、-10 VU、-20 VU の 4 つのレベルでテストされました (CT-93 の場合、ドルビー レベルは +3 VU でマークされています)。したがって、これらのプロットは、高録音レベルと中録音レベルの両方で、さまざまなテープ構成の直線性に関するデータを提供します。タイプI テープは、+6 VU と 0 VU で、タイプII テープよりもはるかに平坦な応答を示していることは興味深いことです。 +6 VU では、タイプII テープは全周波数範囲にわたってかなりの信号レベル圧縮を示し、80 Hz から 1 kHz の間で信号圧縮が約 2 dB に減少します。                

市販されているテープタイプの代表的な測定性能特性の一部を以下の表に示す。^{[90] [88]}