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Magnetkopfanordnung für die Aufzeichnung von
Signalen nach dem Magnettonverfahren
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ein zu starkes HF-Feld an der Oberfläche erzielt werden, indem das HF-Feld nicht nur über den Sprech- kopf von der Vorderseite des Bandes, sondern ausserdem auch noch mittels eines zusätzlichen, ringför- migen, an der Rückseite des Bandes angeordneten HF-Vormagnetisierungskopfes erzeugt wird. Dieser zusätzliche Kopf soll für die optimale HF-Vormagnetisierung in der Tiefe sorgen, während der Sprechkopf nur die HF-Vormagnetisierung an der Oberfläche der ferromagnetischen Schicht bewirkt. Versuche haben jedoch gezeigt, dass die gewünschte Wirkung mit einer solchen Anordnung wegen der räumlichen Ab- messungen nicht zu verwirklichen ist.
Ebenso wenig gelingt dies mit einer schon länger bekannten Anordnung, bei der die HF-Vormagnetisierung nur durch einen auf der Rückseite des Bandes angeordneten Vor- magnetisierungskopf bewirkt wird.
Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, ein einpoliges System als Aufsprechkopf zu verwenden und den mit einer scharfen Kante versehenen einzelnen Pol direkt an der Schichtseite des Aufzeichnungsträgers anzuordnen, während das zweipolige, mit der Vormagnetisierungsfrequenz beaufschlagte System sich auf der Bandrückseite befindet.
Den bekannten Kopfanordnungen mit zwei Systemen gemeinsam ist der Nachteil, dass das Nutzsignal innerhalb des Spaltbereiches des Ringkopfsystems an zwei Stellen und zudem stark verzerrt aufgezeichnet wird. Die Messungen an solchen Anordnungen zeigen, dass zwar bei hohen Frequenzen eine bessere Aufzeichnung erzielbar ist, dass aber ein hoher Klirrgrad der tiefen Frequenzen schon bei geringer Magnetisierung auftritt. Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung.
Sie geht aus von einer Magnetkopfanordnung für die Aufzeichnung von Signalen nach dem Magnettonverfahren auf Schichtbänder mit zwei auf gegen- überliegenden Seiten des Magnetbandes angeordneten Systemen, von denen gleichzeitig dem einen die Vormagnetisierungsfrequenz und dem andern die Signalfrequenzen zugeführt werden, wobei das eine, an der Schichtseite des Bandes anliegende System als Ringkopf mit einem Arbeits- und mit einem hinteren Luftspalt ausgebildet ist, während das andere, mit HF gespeiste System mit nur einem Pol im Abstand auf der Rückseite des Bandes angeordnet ist.
Gemäss der Erfindung ist der hintere Luftspalt des Ringkopfsystems so gross bemessen und der Einzelpol des andern Systems so weit gegen den Arbeitsluftspalt des Ringkopfsystems entgegen der Richtung des Bandlaufes versetzt angeordnet, dass in der vom Einzelpol entfernteren Kernhälfte des Ringkopfsystems der vom Einzelpol ausgehende Streufluss Null oder so klein ist, dass an deren Polkante die Feldstärke keine'bleibende Magnetisierung auf dem Magnetband hervorruft.
Die Überlagerung von HF- und NF-Feld erfolgt dabei wie bei dem Verfahren mit einem Ringkopf, jedoch umgekehrt wie dort an der vom Aufzeichnungsträger zuerst berührten Polkante. Wie gefunden wurde, ist es bei solchen Doppelsystemen nicht nur wesentlich, ein steiles Abklingen des Feldes zu erzeugen, sondern von entscheidender Bedeutung ist ferner die Bedingung, dass das HF-Feld an der zuletzt berührten Kante zum Verschwinden gebracht wird. Wie sich gezeigt hat, wird dann die zweifache Aufzeichnung, die durch vektorielle Addition und Subtraktion der Magnetisierungskomponenten zu einem ungleichmässigen Frequenzgang führt, vermieden und auch bei tiefen Frequenzen, weitgehend unabhängig von der Bemessung der Vormagnetisierung, eine verzerrungsarme Aufzeichnung gewährleistet, und daher eine bessere Ausnutzung des Magnetbandes ermöglicht.
Das Band kann also bei gleicher Verzerrung wie bei den üblichen Verfahren erheblich weiter ausgesteuert werden, ohne dass der Magnetisierungsgewinn bei der Aufzeichnung der hohen Frequenzen durch zu hohe Vormagnetisierung verringert wird.
Es ist zwar eine Kopfanordnung bekannt, bei der der mit der HF beaufschlagte, auf der Rückseite des Bandes angeordnete Einzelpol gegenüber dem Arbeitsluftspalt des auf der Schichtseite angeordneten Ringkopfsystems versetzt ist jedoch erfolgt dort die Versetzung lediglich im Hinblick darauf, dass die HF vor der NF wirksam wird. Diese Forderung lässt sich für verschieden grosse Versetzungen allein durch geeignete Bemessung des HF-Stromes erfüllen, wobei also je nach Wahl der Versetzung immer ein entsprechender optimaler Vormagnetisierungsstrom gefunden werden kann. Diese Forderung allein genügt aber nicht zur Erzielung der optimalen Verhältnisse.
Die sprunghafte Verbesserung ergibt sich erst, wenn, gemäss der vorliegenden Erfindung, die Bemessung der Versetzung in Verbindung mit der Grösse des hinteren ArbeitsLuftspaltes so erfolgt, dass der HF-Fluss an der vom Band später berührten Polspitze des Ringkopfsystems zum Verschwinden gebracht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Das Signalfrequenzfeld wird von einem Zweipolsystem erzeugt, dessen Kernhälften 1 und 2 symmetrisch ausgebildet sind und den Arbeitsluftspalt 3 sowie den hinteren Luftspalt 4 bilden. Mit 7 ist die Wicklung für die Einspeisung der Signalfrequenzen bezeichnet. Das Magnetband 5 liegt mit seiner Schichtseite 5'am System 1, 2 an. Auf der Rückseite des Bandes im Abstand zu ihm ist das System 6 angeordnet, in dessen Wicklung 8 die Vormagnetisierungsfrequenz eingespeist wird. Das System 6 ist stabförmig ausgebildet und so angeordnet, dass sich sein einer spitz zulaufender Pol versetzt zum Spalt 3 des Systems 1, 2 befindet.
Um zu erreichen,
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dass das Signalfeld später abklingt als das Vormagnetisierungsfeld, ist bei diesem Ausführungsbeispiel das System 6 bei der angegebenen, durch einen Pfeil gekennzeichneten Bandlaufrichtung so versetzt, dass ein Bandteilchen erst den Pol des Systems 6 und dann den Spalt 3 passiert. Auf Grund der seitlichen Versetzung des Systems 6 und des hinteren Luftspaltes 4 ergibt sich, dass die vom System 6 ausgehenden, am Arbeitsspalt 3 in den Kernschenkel 2 eintretenden Flussanteile sich mit den vom Schenkel 1 ausgehenden Flussteilen aufheben.
Zweckmässigerweise wird das Ringkopfsystem 1, 2 in ein Gehäuse 10 aus magnetischem Material eingesetzt, das den magnetischen Rückschluss für das System 6 erleichtert. Der magnetische Rückschluss für das System 6 kann auch auf andere Weise erfolgen, z. B. durch entsprechende Ausbildung dieses Systems selbst.
Zur Gewährleistung eines steilen Abklingens des Hochfrequenzfeldes an der Polkante des Schenkels 1 kann gemäss einem älteren Vorschlag die Spalteinlage des Ringsystems aus zwei Isolierfolien und einer von diesen eingeschlossenen Metallfolie (z. B. Glimmer-Kupfer-Glimmer) bestehen. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Magnetisierung der hohen Frequenzen ermöglicht.
Zur Herstellung der Flusskompensation im Schenkel 2 wird man folgendermassen vorgehen. Zunächst wird die Versetzung des Systems 6 so eingestellt, dass eine maximale Magnetisierung bei einer hohen Fre-
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9,5 cm/sec) eingestellt. Diese Einstellung kann z. B. mittels eines magnetischen Nebenschlusses zum
Spalt 4 erfolgen, der aus einer gegen den Spalt bewegbaren Ferrltplatte 9 besteht. Fur die Praxis hat Mch als günstig herausgestellt, den Spalt 4 etwa 3 mm breit zu machen (Kernbreite etwa 3,5 mm) und das Gehäuse 10 in einem Abstand von 1,5 mm anzuordnen. Die Versetzung des Systems 6 beträgt, auf dessen Polkante bezogen, etwa 1 - 2 mm von der Mitte des Spaltes 3 bei einem Abstand vom System 1, 2 von
1 mm.
(Das entspricht einem Winkel von 45 bis 300 zwischen Bandebene und Verbindungslinie der Polkanten.)
Vergleicht man eine gemäss der dargestellten Anordnung aufgenommene Aufzeichnung mit einer Aufzeichnung, die nach dem bekannten klassischen Aufzeichnungsverfahren vorgenommen wurde, so ergibt sich bei Bemessung des Vormagnetisierungsstromes für gleiche Verzerrung der tiefen Frequenzen ein Magnetisierungsgewinn von 30 To (250 Hz bei 9, 5 cm/sec), und für eine hohe Frequenz (12 kHz bei 9, 5 cm/sec) von zirka 300 %.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Magnetkopfanordnung für die Aufzeichnung von Signalen nach dem Magnettonverfahren auf Schichtbänder mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Magnetbandes angeordneten Systemen, von denen dem einen die Vormagnetisierungsfrequenz und gleichzeitig dem andern die Signalfrequenzen zugeführt werden, wobei das eine, an der Schichtseite des Bandes anliegende System als Ringkopf mit einem Arbeits- und einem hinteren Luftspalt ausgebildet ist, wogegen das andere mit HF gespeiste System mit nur einem Pol im Abstand von der Rückseite des Bandes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Luftspalt des Ringkopfsystems so gross bemessen und der Einzelpol des andern Systems so weit gegen den Arbeitsluftspalt des Ringkopfsystems entgegen der Richtung des Bandlaufes versetzt angeordnet ist,
dass in der vom Einzelpol entfernteren Hälfte des Ringkopfsystems der vom Einzelpol ausgehende Fluss Null oder so klein ist, dass an deren Polkante die Feldstärke keine bleibende Magnetisierung auf dem Magnetband hervorruft.