CH274288A - Magnetton-Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf für bandförmige Tonträger. - Google Patents

Description

      Magnetton-Aufzeichnungs-    und Wiedergabekopf für bandförmige Tonträger.    Als     -#lagnetton-Aufzeichntings-    und     @@        ie-          dergabekopf    für     bandförmige    Tonträger wer  den     ringförmige    Elektromagnete,     welche    par  allel zu ihrer Achse geschlitzt sind, verwen  det. Hierbei bewirkt das an dem Spalt des  Aufzeichnungskopfes austretende Feld die       Magnetisierung    des Trägers.

   Bei der     Ton-          Wiedergabe    bewirkt der am Schlitz des     Wie-          (lergabekopfes        vorbeigezogene    Tonträger      < 'n-          clerungen    des magnetischen     Flusses    im Kern  des Wiedergabekopfes, wodurch eine Wech  selspannung in dessen Spule     induziert    wird.  



  Bekannte     Magnetton-Aufzeiehnungs-    und       Wiedergabeköpfe    besitzen einen genau     kreis-          förniigen    oder zumindest     -weitgehend    angenä  liert kreisförmigen Kern, dessen     Grestalt    der  art gewählt ist, dass sich das an dem Kopf       tangential.vorbeilaufende    Tonband     niögliehst     stetig von den Polschuhen entfernt. Ein     sol-          eher    bekannter Tonkopf ist in     Fig.    1 der bei  liegenden Zeichnung schematisch dargestellt.  



  Bei diesem bekannten     Magnet.ton-Auf-          zeiehnungs-    und Wiedergabekopf schleift das  Tonband auf der     Oberfläehe    des Kopfes und  entfernt sieh nur allmählich von ihm, wo  durch angeblich das Auftreten von störenden       Streuflüssen,    insbesondere der durch die       (leielistromvormagnetisierung    hervorgerufe  nen vermieden werden sollte.  



  Die Weiterentwicklung der Magnetton  Aufzeichnung führte jedoch insbesondere bei       superponierter        Hoehfrequenzlösehung    zu der  Erkenntnis, dass die bisher allgemein ange-    wandten     Kopfformen    keineswegs geeignet  sind, um das Auftreten von linearen und  nichtlinearen Verzerrungen zu vermeiden,  sondern deren Entstehen in einem bestimm  ten Bereich des Aufzeichnungsgebietes sogar  bewirken.  



  Der bekannte Tonkopf nach     Fig.    1 be  sitzt einen kreisringförmigen Kopf mit der  für den Betrieb erforderlichen magnetischen  Abschirmung. Neben     dejm    schematisch ein  gezeichneten     Arbeits-Streufeld    1 am Spalt  des Ringmagneten 2 sind störende Streu  felder 3 gleichfalls in schematischer Weise  eingetragen. Die     Wieklung    des Eisenkernes 2  ist mit 6 und der     magnetisehe    Schirm mit 7  bezeichnet. Die Wirkung der     unerwünschten     Streufelder 3 besteht in einer zusätzlichen  und phasenverschobenen Aufzeichnung bzw.

    einem entsprechend phasenverschobenen Ab  tasten des Tonträgers 4 in einem     Frequenz-          bereieh,    in "dem die halbe Wellenlänge der  aufzuzeichnenden oder wiederzugebenden  Frequenzen oder ein Vielfaches davon dem  Abstand der den     Streufluss    bedingenden   Pole  gleichkommt. Der zu beobachtende  Störeffekt verwischt sieh naturgemäss     nacli     höheren Frequenzen     zii.    Bei der üblichen  Bandgeschwindigkeit von 77     em!sek    tritt da  her ein störender     Einfluss    der verschiedenen,  unerwünschten Streufelder nur im Bereich  unter 150     Schwingungenlsek    auf.  



  Der Einfluss des     Effektes    äussert sieh in  einer Welligkeit der     Frequenzkurse    in dem      erwähnten Bereich, wobei vorausgesetzt ist,  dass die Wahl der angewandten Schaltmittel  an sieh eine     vollkommen    ebene Charakte  ristik erwarten liesse. Für die angegebene  Bandgeschwindigkeit ergibt sich so z. B. ein  charakteristisches Loch der Wiedergabekurve  im Gebiete von etwa 50 bis 70     Per/sek.     



  Diese linearen Verzerrungen bei tiefen  Frequenzen stellen zwar einen Fehler einer       Tonaufzeichnungs-    und Wiedergabeeinrich  tung dar, sie     würden    jedoch im Hinblick auf  ihre Lage im     Übertragungsbereich    nicht  übermässig störend in Erscheinung treten.  Wesentlich bedenklicher ist, dass gleichzeitig  bei den  kritischen Frequenzen , das sind die  Maxima und Minima, starke harmonische  Verzerrungen auftreten.  



  Zwischen den  Polschuhen  der  Neben  spalte  5 herrscht beim Aufzeichnen eine  gegenüber den     Verhältnissen    am Arbeitsspalt  reduzierte Feldstärke der Aufzeichnungsfre  quenzen und der diesen     superponierten    Hoch  frequenz. Da aber bekanntlich für das ver  zerrungsfreie Aufzeichnen eine vom     Ton-          trägermaterial    abhängige     Vormagnetisierung     Grundbedingung ist, muss die von den   Streupolen  herstammende Aufzeichnung  einen entsprechend -dem zu geringen     HF-Feld     hohen     Oberwellengehalt    aufweisen.

   Deshalb  sind an Stellen des Frequenzbandes, bei denen  infolge günstiger Phasenbeziehungen ein gro  sser Einfluss der zusätzlichen unerwünschten       Magnetisierung    auftritt, harmonische Verzer  rungen in einem     Ausmasse    vorhanden, das  die     Werte    bei andern Frequenzen und       chem        Aussteuerungsgrad    weit übersteigt.  Ein Teil der beim Abtasten auftretenden  Verzerrungen rührt von der Wirkung dieser  Streupole her.

   Hierbei tritt der auch von  andern     Schallaufzeichnungsverfahren    be  kannte Effekt auf,     dass,    sobald die Spalt  breite des     Abtastorganes    in die Grössen  ordnung der aufgezeichneten Wellenlängen  kommt, an Stelle einer differentiellen     Poten-          tialmessung        eine    Integration über einen ver  hältnismässig grossen Teil des Wellenzuges  stattfindet.

      Ein     weiterer    Nachteil der bekannten       Magnetton-Aufzeichnungs-    und Wiedergabe  köpfe besteht. darin, dass ihre Polschuhe durch  das :darüber schleifende Tonband 4 einer star  ken Schleifabnützung unterliegen.     Um    trotz  dem eine über eine gewisse Betriebsdauer       einigermassen    konstante Breite des Arbeits  spaltes zu     sichern,    ist, es daher erforderlich,  diesem eine grössere Tiefe zu geben; dies ist       or    allem beim     Wiedergabekopf    aus ener  getischen Gründen     störend.    Bei bekannten       Magnetton-Aufzeichnungs-    und Wiedergabe  köpfen wurden z.

   B.     Änderungen    der Spalt  tiefe     bis    zu 70 % bei einer Betriebsdauer von  etwa 500 Stunden     fe;tz;estellt.    Dies ändert  dauernd deren technische Daten und erfor  dert damit eine ständige     Kontrolle    der     Ent-          zerrschaltorgane        bzw.    eine Veränderung der  Höhenwiedergabe.  



  Vom Erfinder durchgeführte Untersu  chungen führten zu einem     Ma.gnetton-Auf-          zeichnungs-    und Wiedergabekopf, welcher die  oben     ausgeführten    Nachteile bekannter Ton  köpfe beseitigt     und    damit die Qualität der  Tonwiedergabe wesentlich verbessert..

   Der       erfindungsgemässe        1@Iagnetton-Aufzeichnungs-          und    Wiedergabekopf für bandförmige Ton  träger mit auf der gleichen Seite dem Ton  träger anliegenden und durch einen     Arbeits-          luftspalt    getrennten Polschuhen ist.

   gekenn  zeichnet durch eine derartige Ausbildung,  dass der Tonträger den Polen beidseits des       Arbeitsluftspaltes    höchstens auf die 200fache  Luftspaltbreite anliegt, während sich die  Aussenflächen der Polschuhe ausserhalb der  angegebenen     Grenzen    unter     einem    Winkel von       mindestem    300 soweit vom Tonträger entfer  nen, bis der Abstand zwischen den genannten  Teilen mindestens 0,5     cm    beträgt, das Ganze  zum Zwecke, die Ausbildung eines störenden  Streufeldes beidseits des     Arbeitshiftspaltes          züi    erschweren.  



       Fig.    2 zeigt eine beispielsweise Ausfüh  rungsform des     erfindungsgemässen    Magnet  ton-Aufzeichnungs- und     Wiedergabekopfes    in  schematischer Weise. Wie die     Fig.    2 darstellt,  ist der als Aufzeichnungsorgan dienende  Elektromagnet in einem Körper 8 aus nicht-      magnetischem Material eingebettet, Zur leich  teren Herstellung eines einwandfreien Spaltes  wird der Körper 8 zweckmässig aus zwei     sym-          rrietrisehen    Teilen 9, 10 aufgebaut. Die Pol  schuhe 11 bestehen aus max. 0,5 mm starkem  Blech aus     hochpermeablem    Material.

   Sie sind  derart im Körper 8 angeordnet,     da.ss    sie am  Arbeitsspalt 12 einen Winkel von etwa 900  oder weniger miteinander     einschliessen.    Da  durch wird erreicht, dass sieh alle uner  wünschten     Streuflwise    fast vollständig inner  halb     des    Kopfes ausbilden und nicht in dem  vom     Tonträgerband    4 durcheilten Gebiet.

    Weiterhin ergibt sieh beim Tonkopf nach       Fig.    2 eine fast     strichförmige,    jedenfalls aber  in der Transportrichtung .des     Tonbandes    4  räumlich eng begrenzte Berührung desselben  mit dem Magnetsystem, so dass ein magne  tisches Spannungsgefälle entlang des Berüh  rungsweges weitgehend vermieden wird. Die  Länge der gemeinsamen Berührungsflächen  zwischen den Polschuhen 11 und dem Ton  band soll möglichst klein gehalten sein und       höchstens    der 200fachen Breite des Luftspal  tes 12 entsprechen, die zu etwa<B>0,01</B> mm bis  0,02 mm anzunehmen ist.  



  Die Spalttiefe     des    in     Fig.    2 dargestellten       Tonkopfes    wird nicht- mehr durch den Pol  schuhabschliff bestimmt, :da die Polschuhe 17.       geschützt    im Körper 8 untergebracht sind.  Um die Abnutzung der Schleiffläche     dieses     Körpers 8 möglichst. klein zu halten, sind       zweckmässig    auf beiden Seiten des Arbeits  spaltes in möglichst kleinem Abstand im Kör  per 8 vorzugsweise zylindrische Stifte 13 aus  möglichst hartem Material, z. B. Halbedel  steine, eingebettet.  



  Die Tiefe des Arbeitsspaltes kann dadurch  so gering gewählt werden, wie dies unter Be  rücksichtigung der mechanischen Stabilität  und     flerstellbarkeit    im Hinblick auf die ener  getischen Verhältnisse     wünschenswert    ist. Im  kleinen Abstand vom     Arbeitsspalt    werden die  Polschuhe 1.1     zweckmässigerweise    durch ein  Paket 14 aus dünnen, hochpermeablen Blech  lamellen verstärkt, um insbesondere beim       Aufzeichnungskopf    den magnetischen Wider-    stand     -und    die in den Spaltblechen 11 hart an  die Sättigung heranreichende Induktion  herabzusetzen.

   Die     Lamellenpakete    14 enden  etwa 0,3 mm vor dem Spalt 12, um einen  magnetischen     Nebenschluss    zu verhindern,  d. h. sie bilden einen Luftspalt, der minde  stens 3 mal so breit ist wie der     Arbeitsluft-          spalt.    Wie aus     Fig.    2     ersichtlich    ist, wird ein  dritter Schenkel 15 -aus     hochpermeablem    Ma  terial, der auch die Spule 16 trägt, am     hin-          tern    Ende der beiden Polschuhe 11, 14 gegen  diese, zweckmässig unter Zwischenlage eines  nicht     ferromagnetisehen        Materials    17,

   zum  Erzielen eines     Scherungsluftspaltes    beim Auf  zeichnungskopf     angepresst.    Während die  Schenkel 11 gerade .ausgebildet sind und sich  beidseits des     Arbeitsluftspaltes    unter einem  Winkel von etwa 450 vom Tonträger 4 ent  fernen, würde es     zur    Verhinderung eines stö  renden Streufeldes genügen, wenn sich die  Schenkel beidseits vom     Arbeit.sluftispalt    unter  einem Winkel von     mindestens    300 vom Ton  träger     entfernen    würden, bis ein Abstand von  mindestens 0,5 cm vom Tonträger erreicht ist,  worauf die Sehenkel an sieh wieder weniger  geneigt zum     Tonträgerband    verlaufen könn  ten.

   Zur genügenden Unterdrückung des stö  renden Streufeldes genügt es nämlich, wenn  die nähere Umgebung des     Arbeitsluftspaltes     entsprechend ausgebildet ist, und wenn keine  andern     magnetisierbaren    Teile Anlass zur Bil  dung eines solchen Streufeldes geben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Magnetton-Aufzeichnungs- und Wieder gabekopf für bandförmige Tonträger mit auf der gleichen Seite dem Tonträger anliegenden und ,durch einen Arbeitsluftepalt getrennten Polschuhen, gekennzeichnet durch eine der artige Ausbildung, dass der Tonträger den Po len beidseits des Arbeitsluftspaltes höchstens auf die 200fache Luftspaltbreite anliegt, wäh rend sieh die Aussenflächen ,der Polschuhe ausserhalb der angegebenen Grenzen unter einem Winkel von mindestens 300 soweit vom Tonträger entfernen, bis :

   der Abstand zwi schen den genannten Teilen mindestens 0,5 cm beträgt, das Ganze zum Zwecke, die Ausbil- Jung eines störenden Streufeldes beidseits des Arbeitsluftaspaltes zu .erschweren. UNTERANSPRÜCHE: 1. Magnettonkopf nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Polschuhe aus zwei unter einem Winkel von höchstens <B>900</B> am Spalt zusammenstossenden, gerad linigen Schenkeln bestehen, deren rückwär tige Stirnfläche vom Eisenkern einer Spule überbrückt ist.

   2. Magnettonkopf nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Polschuhe aus je einem max. 0,5 mm starken, hoch permeahlen Blech bestehen, das zur Verringe rung des magnetischen Widerstandes und zum Verhindern von Störungen .durch magne- tische Sättigung auf der Innenseite durch je ein Paket hochper meabler Lamellen verstärkt ist, welche zur Vermeidung eines magne tischen Nebensehlu,ses in der Ebene des Ar beitsluftspaltes durch einen Luftspalt vonein ander getrennt sind, der mindestens dreimal so gross ist wie der Arbeitsluftapalt. 3.

   Magnettonkopf nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, d.ass zweeks. Herab setzens der abschleifenden Wirkung des Ton trägers beidseits des Arbeitsluftspaltes Ein sätze aus nichtmagnetisierbarern Material vor handen sind, an welchen der Tonträger an liegt und deren Widerstand gegen die Ab- schleifwirkung mindestens doppelt so gross ist als diejenige des Polschuhmaterials.