DE1027421B - Verfahren zur magnetischen Schallaufzeichnung und Wiedergabe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der magnetischen Schallaufzeichnung und Wiedergabe wird in letzter Zeit fast ausschließlich das sogenannte Hochfrequenzverfahren verwendet. Obwohl dieses Verfahren einen wesentlich größeren Aufwand erfordert als das ältere Gleichstromverfahren, hat es sich diesem gegenüber auf Grund seiner hinlänglich bekannten Vorteile durchgesetzt. Die wesentlichsten Nachteile des Gleichstromverfahrens sind das Auftreten geradzahliger Verzerrungen und der kleine Dynamikumfang, das ist das Verhältnis der größten unverzerrt wiedergegebenen Nutzlautstärke zur Lautstärke des Störgeräusches.

Um diese Nachteile des Gleichstromverfahrens zu vermindern, ist es bereits bekanntgeworden, die magnetische Schallaufzeichnung nach den sogenannten Gegentaktverfahren vorzunehmen. Bei einem dieser Verfahren erfolgt die Aufzeichnung in zwei getrennten Tonspuren, wobei sowohl zur Löschung als auch zur Vormagnetisierung die beiden Tonspuren mit entgegengesetzt gerichteten Gleichfeldern magnetisiert werden, während der Nutzwechselstrom gleichphasig auf beide Spuren aufgeschrieben wird. Durch die Vormagnetisierung wird der Arbeitspunkt auf beiden Tonspuren in die Mitte des geradlinigen Teiles der Hysteresekurve gelegt.

Ein weiteres bekanntgewordenes Gegentaktverfahren schlägt vor, das Wechselfeld in zwei gleich starke Komponenten zu zerlegen, die gegeneinander um 180° in der Phase verschoben sind und in getrennten Tonspuren aufgezeichnet werden, während die zugehörigen konstanten Magnetfelder gleiche Richtung und gleiche Stärke erhalten.

Mittels dieser Verfahren ist es gelungen, die geradzahligen-Verzerrungen stark zu verkleinern. Die von der Vormagnetisierung herrührenden Rauschspannungen konnten dadurch aber nicht wesentlich herabgesetzt werden. :.:'■:.■ ,_;.;.

Für viele Verwendungszwecke des Magnettonverfahrens, insbesondere für Sprachaufzeichnung, sind die Anforderungen an die Wiedergabequalität nicht so groß, daß sich die Anwendung des Hochfrequenzverfahrens mit dem bekannt großen Aufwand rechtfertigt, andererseits ist aber die Wiedergabequalität der bisher bekannten Gleichstromverfahren zu gering, um die gestellten Forderungen zu erfüllen. Der vorliegenden Erfindung Hegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Abfahren zu schaffen, das unter Beibehaltung des geringen Aufwandes .des Gleichstromverfahrens eine wesentlich verbesserte Wiedergabequalität aufweist.

Nachdem durch die Einführung der Gleichstrom-Gegentaktverfahren die Verzerrungen in kleinen Grenzen gehalten werden können, kann eine weitere Verbesserung der Wiedergabequalität hauptsächlich Verfahren zur magnetischen Schallaufzeichnung und Wiedergabe

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr.-Ing. Gerhard Otto Zimmermann, München-Solln, ist als Erfinder genannt worden

durch Vergrößerung des Dynamikumfangs angestrebt werden. Diese läßt sich grundsätzlich sowohl durch Verkleinerung der Amplitude der Rauschspannungen als auch durch Vergrößerung der Nutzamplitude eras reichen. Zur Verwirklichung dieser Aufgaben werden bei einem Verfahren zur magnetischen Schallaufzeichnung und Wiedergabe nach dem Gegentaktverfahren, bei dem das aufzuzeichnende Nutzwechselfeld in zwei getrennten vormagnetisieren Tonspuren aufgezeichnet wird, erfindungsgemäß die beiden Tonspuren des Tonträgers durch einander entgegengesetzt gerichtete Gleichfelder bis zur Sättigung magnetisiert, jeder der beiden Sättigungsremanenzspannungen wird als Nullpunkt der Aussteuerung das aufzuzeichnende Nutzwechselfeld gleichphasig so überlagert, daß die Sättigungsremanenzkurve in ihrem geradlinig verlaufenden Teil ausgesteuert wird, und der Nutzwechselstrom wird von beiden Tonspuren gleichphasig, vorzugsweise durch nur einen für beide Tonspuren gemeinsamen Hörkopf, abgenommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend an Hand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.

In der Fig. 1 ist eine Kurve gezeigt, die im folgenden »Sättigungsremanenzkurve« genannt wird. Magnetisiert man Eisen bis_: zur Sättigung, so befindet sich dieses nach Wegnahme des die Magnetisierung bewirkenden Gleichfeldes im Zustand der Sättigungsremanenz. Ein magnetischer Tonträger, z. B. in der üblichen Bandform, besitzt demzufolge nach Wegnähme eines Sättigungsfeldes die sogenannte remanente Sättigungsbandinduktion. Magnetisiert man ein Band, welches beispielsweise die dem Punkt α der Fig. 1 entsprechende remanente Sättigungsbandinduktion aufweist, mit einem beliebigen, dem Sättigungs-

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feld gleichgerichteten Gleichfeld der Feldstärke + H, so weist das Band nach Wegfall des Gleichfeldes unabhängig von dessen Stärke jeweils wieder die remanente Sättigungsbandinduktion auf, was dem Kurvenzweig a-f entspricht. Legt man dagegen ein dem Sättigungsfeld entgegengesetzt gerichtetes Gleichfeld der Feldstärke —H an, so weist das Band nach Wegfall dieses Gleichfeldes eine von der Stärke dieses Feldes abhängige, von der Sättigungsinduktion abweichende remanente Bandinduktion B₁. auf. Diese Abhängigkeit der remanenten Bandinduktion B₁. von der Größe und Richtung der Feldstärke H zeigt der Kurvenzug a-b-c-d-e-f. Der Kurvenzweig f-a-b-c stellt die Abhängigkeit der remanenten Bandinduktion B_r von der

Läßt man dasselbe Nutzwechselfeld, daß der Anschaulichkeit halber in Fig. 3 nochmals dargestellt ist, auf die andere Tonspur .S₂ einwirken, so erzeugt die positive Halbwelle W-V den dem Linienzug s-t entsprechenden Verlauf der remanenten Induktion der Spur S₂, während die negative Halbwelle W— in das Gebiet der Sättigungsinduktion fällt und dementsprechend auf der Strecke t-v die remanente Sättigungsinduktion herrscht.

Tastet man z. B. mit einem der üblichen Hörköpfe, der für beide Tonspuren gemeinsam sein kann, die Tonspuren S₁ und S₂ ab, so überlagern sich in bekannter Weise die remanenten Bandinduktionen der beiden Spuren zu der resultierenden Bandinduktion T₁ wie

Größe der Feldstärke H bei einem vorher durch ein 15 in Fig. 4 dargestellt ist. Der Kurvenverlauf der Band-Gleichfeld der Feldstärke +H bis zur Sättigung ma- induktion T und damit auch der daraus im Hörkopf gnetisierten magnetischen Band dar, während der
Kurvenzweig c-d-e-f, der in seinem Verlauf dem

Zweig f-a-b-c entspricht, die Abhängigkeit bei einem

gewonnene Nutzwechselstrom stimmen völlig mit dem Kurvenverlauf des aufgezeichneten Wechselfeldes überein. Aus durch die Hysteresekurve des magnevorher durch ein Gleichfeld der Feldstärke — H bis 20 tischen Bandmaterials bedingten Symmetriegründen zur Sättigung magnetisierten magnetischen Band haben die beiden remanenten Sättigungsinduktionen zeigt. die gleiche Größe, aber entgegengesetzt gerichtetes

Erfindungsgemäß soll nun das Band zunächst so Vorzeichen. Während der Aufzeichnungspausen heben magnetisiert werden, daß jede der beiden Tonspuren sich die Sättigungsinduktionen der beiden Tonspuren die remanente Sättigungsbandinduktion besitzt, wo- 25 auf, so daß im Hörkopf bei nicht besprochenem Band bei die weitere Vorschrift besteht, daß die remanenten praktisch die Induktion Null herrscht. Dadurch bleibt Sättigungsbandinduktionen entgegengesetzt gerichtete der Ruherauschpegel verhältnismäßig klein.
Vorzeichen haben sollen. Es ist also die eine Ton- Die Amplitude der Nutzspannung wird gegenüber

spur, S₁, mit der Sättigungsfeldstärke + H_s und die der der bekannten Gleichstromverfahren wesentlich andere, S₂, mit der Sättigungsfeldstärke — H_s zu 30 erhöht, wodurch eine Vergrößerung des Dynamikummagnetisieren, so daß die Tonspur 5^₁ die dem Punkt α fanges erreicht wird. Während bei den bekannten entsprechende Sättigungsremanenz und die Tonspur^ Verfahren der Arbeitspunkt etwa in die Mitte des die dem Punkt d entsprechende Sättigungsremanenz geradlinigen Teiles der Hysteresekurve gelegt wird, aufweisen. Diese Magnetisierung kann in an sich be- zur Aufzeichnung beider Halbwellen des Wechselkannter Weise mittels eines Löschkopfes, z. B. eines 35 feldes also nur der geradlinige Bereich der Hysteresepermanenten Magnets, erfolgen. kurve zur Verfügung steht, wird bei dem erfindungs-Das aufzuzeichnende Nutzwechselfeld soll nun gemäßen Verfahren der geradlinige Teil der Remaweiter gemäß der Erfindung auf beiden Tonspuren der nenzkurve, der sich vom Sättigungsremanenzpunkt remanenten Sättigungsinduktion als Nullpunkt der bis in den Bereich der Koerzitivkraft erstreckt, durch Aussteuerung gleichphasig überlagert werden. Dieses 40 nur eine Halbwelle des aufzuzeichnenden Wechselkann vorzugsweise durch einen Sprechkopf üblicher feldes ausgesteuert. Durch die getrennte Aufzeichnung Bauart geschehen, an dessen Spalt beide Tonspuren der beiden Halbwellen und die darauf im Hörkopf nebeneinander vorbeilaufen. In Fig. 2 und 3, die iden- erfolgende Summierung derselben ergibt sich eine tisch sind, ist eine Sinuskurve als Beispiel eines auf- wesentliche Erhöhung der Nutzwechselspannung gezuzeichnenden Nutzwechselfeldes dargestellt. Über- 45 genüber den bisherigen Verfahren,
lagert man dieses Wechselfeld der remanenten Wenn sich wegen der verwendeten magnetischen

Materialien kein genügend scharfer Knick der Remanenzkennlinie (Punkt α und d der Fig. 1) ergeben sollte, empfiehlt es sich, bei der Aufzeichnung zur Bereich oberhalb der Sättigungsfeldstärke und an- 50 Korrektur ein Zusatzgleichfeld kleiner Größe anzudert somit die remanente Sättigungsinduktion der wenden.

Sättiigungsinduktion der Tonspur ^₁ (s. Fig. 4), so fällt die über der Strecke g-h der Fig. 2 liegende positive Halbwelle JV+ des Nutzwechselfeldes in den

Tonspur S₁ nicht. Die über der Strecke h-i liegende negative Halbwelle W — dagegen steuert die Remanenzkennlinie in ihrem geradlinigen Teil zwischen den Punkten α und b aus und erzeugt auf der Tonspur S₁ die entsprechende remanente Induktion.

In Fig. 4 ist der Verlauf der remanenten Induktion B₁. für die beiden Tonspuren S₁ und i"_a über die Bandlänge L aufgezeichnet. Für die Tonspur S₁ ist der Verlauf der dem Limienzug g-h-i des Nutzwechselfeldes der Fig. 2 entsprechenden remanenten Induktion B₁. durch den Limienzug o-p-r dargestellt. Während der positiven Halbwelle W+ bleibt demnach die remanente Sättigungsinduktion auf der Strecke o-p unverändert, dagegen erzeugt die negative Halbwelle W— einen dem Linienzug p-r folgenden remanenten Induktionsverlauf. Die weiteren Schwingungen des Wechselfeldes erzeugen in analoger Weise einen ihrer Kurvenform entsprechenden Verlauf der remanenten Induktion der Tonspur S₁.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur magnetischen Schallaufzeichnung und Wiedergabe nach dem Gegentaktverfahren, bei dem das aufzuzeichnende Nutzwechselfeld in zwei getrennten, vormagnetiskrten Tonspuren aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tonspuren des Tonträgers durch einander entgegengesetzt gerichtete Gleichfelder bis zur Sättigung magnetisiert werden, jeder der beiden Sättigungsremanenzspannungen, als Nullpunkte der Aussteuerung, das aufzuzeichnende Nutzwechselfeld gleichphasig so überlagert wird, daß die Sättigungsremanenzkurve in ihrem geradlinig verlaufenden Teil ausgesteuert wird, und daß der Nutzwechselstrom von beiden Tonspuren gleichphasig, vorzugsweise durch nur einen für ]>eide Tonspuren gemeinsamen Hörkopf abgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Löschen verwendeten Gleichfelder solche Größe und Richtung aufweisen, daß durch sie auf den beiden Tonspuren die Sättigungsremanenzspannungen erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekenn-

rung kleiner Größe, einer oder beider Tonspuren, daß die Sättigungsremanenzkurve zwischen Sättigungs- und Aussteuerbereich einen scharfen Knick aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

zeichnet durch eine solche Gleichvormagnetisie- Deutsche Patentschrift Nr. 712 759.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen