DE1136502B - Magnetische Aufzeichnung von Signalen unter Anwendung von HF-Vormagnetisierung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

A35069IXa/42g

ANMELDETAG: 7. JULI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 13. SEPTEMBER 1962

Materialien für magnetische Aufzeichnung haben eine nichtlineare Magnetisierungskurve. Ein aufgezeichnetes Signal ist im wesentlichen deswegen bei der Wiedergabe verzerrt.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, kann eine HF-Vormagnetisierung angewendet werden. Bei diesem Aufzeichnungsverfahren wird einer hochfrequenten Vormagnetisierungsfrequenz die aufzuzeichnende Signalfrequenz superponiert. Der hochfrequente Vormagnetisierungsstrom hat eine so hohe Frequenz, daß er nicht bei der Wiedergabe hörbar wird. Jedoch erzeugt die hochfrequente Vormagnetisierung eine magnetische Feldstärke, durch welche die Aufzeichnung in den Bereich eines linearen Teils der Magnetisierungskurve verlagert und dadurch eine Verzerrung vermindert wird. Die Amplitude des HF-Vormagnetisierungsstroms ist allerdings kritisch, und der dynamische Bereich von Signalamplituden, der angepaßt werden kann, ist begrenzt.

Zweck der Erfindung ist es hauptsächlich, eine magnetische Aufzeichnung mit einer verbesserten Kurvenform des Hochfrequenzvormagnetisierungsstromes zu schaffen.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, bei Magnetton eine größere Dynamik zu erreichen.

Die neue magnetische Aufzeichnung von Signalen unter Anwendung von HF-Vormagnetisierung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß als HF-Vormagnetisierungsstrom eine mäanderförmige, symmetrisch zu einem Bezugspegel liegende Impulsfolge benutzt wird, deren Impuls-Tastverhältnis durch den aufzuzeichnenden Signalstrom moduliert wird und dessen Frequenz mindestens die dreifache Frequenz der höchsten aufzuzeichnenden Signalfrequenz ist.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert

Fig. 1 ist ein Blockschema zur Erläuterung der Erfindung; in den

Fig. 2A bis 2C sind zur Vormagnetisierung gemäß der Erfindung verwendete Impulsfolgen rechteckiger Impulse dargestellt;

Fig. 3Aund 3B zeigen ein aufzuzeichnendes Signal zusammen mit dem modulierten, zur Vormagnetisierung verwendeten Impulszug;

Fig. 4 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung eines modulierten HF-Vormagnetisierungsimpulszuges gemäß der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 wird das aufzuzeichnende Signal an die Klemmen 11 des Impulsbreitemodulators 12 gelegt. Bei dem Impulsbreitemodulator 12 entsteht am Magnetische Aufzeichnung von Signalen unter Anwendung von HF-Vormagnetisierung

Anmelder:

Ampex Corporation, Redwood City, CaHf. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt, Hamburg 13, Innocentiastr. 30

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 13. JuU 1959 (Nr. 826 520)

Donald F. Eldridge, Palo Alto, Calif.,

und Robert J. Ehret, Los Altos, Calif. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

Ausgang ein Impulszug mit einer entsprechend dem Eingangssignal modulierten Impulsbreite. Der modulierte Impulszug aus dem Impulsbreitemodulator 12 wird einem Aufzeichnungsverstärker 13 und von da aus einem Aufzeichnungskopf 14 zugeleitet. Der Aufzeichnungskopf 14 arbeitet mit einem Aufzeichnungsträger 16 zusammen, der zur Aufzeichnung in Pfeilrichtung 17 bewegt wird. Der Aufzeichnungsträger 16 kann, wie dargestellt, ein schmiegsames Band· sein, auf dem sich in feinverteilter Form magnetisierbare Teilchen befinden. Er kann aber auch andere Formen haben, wie beispielsweise Draht, Scheiben oder Platten, in sich geschlossene endlose Bänder u. dgl.

Um das Signal wiederzugeben, wird der Aufzeichnungsträger 16 an einem Wiedergabekopf 18 vorbeibewegt. Der Ausgang des Wiedergabekopfes wird einem Wiedergabeverstärker 19 gebräuchlicher Art zugeführt, und an den Klemmen 21 ist dann das Signal wieder verfügbar.

Nach dem Vorschlag wird eine neue Art von HF-Vormagnetisierung angewendet. Diese HF-Vormagnetisierung umfaßt einen Zug von Impulsen mit konstanter Frequenz und Amplitude. Jedoch wird die Impulsbreite durch das aufgezeichnete Signal moduliert. Wie in Fig. 2A dargestellt, besitzen die Impulse im wesentlichen rechteckige Form und symmetrische Lage zur Abszissenachse. In Fig. 2B

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sind die Signalwellen von Fig. 1 mit durch das 42 angelegt. Die Sekundärwicklung des Transaufzuzeichnende Signal modulierter Impulsbreite formators ist mit einem frei laufenden, mit 43 bedargestellt, so daß die resultierende Signalwelle zeichneten Multivibrator verbunden. Die periodische unsymmetrisch zur Abszisse ist. Die positive Impuls- Dauer des leitenden Zustandes der Röhren 46 und 47 breite ist wesentlich größer als die negative. Der 5 wird durch das Eingangssignal gesteuert, so daß die Aufzeichnungsträger wird also einem Hochfrequenz- Impulsbreite des an der Leitung 48 in Erscheinung signal ausgesetzt, dessen mittlere Magnetisierung tretenden Signals durch das Eingangssignal gesteuert positiv ist. Andererseits ist in Fig. 2C die gleiche wird. Ein einstellbarer Widerstand 49 dient zur Ein-Signalwelle durch ein negatives Signal von der stellung des Multivibrators, um bei Abwesenheit gleichen Amplitude wie bei Fig. 2B moduliert, wobei io eines Eingangssignals einen symmetrischen Impulszug die mittlere Magnetisierung negativ ist. Wenn die zu schaffen. Der veränderbare Widerstand 51 bewirkt Impulsbreite 50% der maximalen Periode gemäß die Erhaltung eines Ausgangssignals mit einer ge-Fig. 2A beträgt, ist die mittlere Magnetisierung wünschten Amplitude. Das Ausgangssignal aus dem gleich Null. Signale der in den Fig. 2B und 2C dar- Multivibrator 43 wird an das Steuergitter der Röhre gestellten Art können durch Impulsbreitemodulation 15 52 gelegt, die als Verstärker geschaltet ist. Das verdes in Fig. 2A gezeigten Impulszuges hergestellt stärkte Ausgangssignal ist an der Leitung 53 verfügwerden. Systeme zur Impulsbreitemodulation sind bar und kann an den Aufzeichnungskopf gelegt insbesondere in der Nachrichtentechnik an sich werden.

bekannt. Ein derartiges System wird hier an Hand Es wurde eine Schaltung entsprechend den vor-

von Fig. 4 beschrieben. 20 stehenden Angaben aufgebaut. Die Spannungen und

Fig. 3A zeigt eine Sinuswelle 22, die dazu benutzt Schaltungsbestandteile waren die folgenden:

wird, die Impulsbreite einer rechteckförmigen Hoch- Snannuns

frequenzvormagnetisierungssignalwelle zu modulieren. ^P +V 300VoIt In Fig. 3B ist zu sehen, daß die durch die Hoch-

frequenzvormagnetisierung hervorgebrachte Magneti- 25 _{Vakuumröhren} (Typenbezeichnung USA.)

sierung in ihrem Nettobetrag im Teil 33 positiv, im _mit B_ezugszjff·,^

Teil 34 gleich Null und im Teil 35 negativ wird, _{laut z}J_chmmg ^ 12 AU 7

dann im TeE36 zurück nach Null geht und darauf *m 12 αtt 7

wieder im Teil 37 positiv wird. Wenn also das nicht- 52 6 L 6

symmetrische hochfrequente Vormagnetisierungs- 30

signal an einen Aufzeichnungskopf gelegt wird, so Widerstände mit

ergibt sich im Endeffelrt eine Aufzeichnung, bei _{deQ Bezugsziffeni} 49 _{50 kO}hm

weicher der remanente Magnetismus der in Fig. 3B -1 500kOhm

veranschaulichten Nettomagnetisierungskraft ent- ^ ^qq ^Qhm

spricht. 35 5g lOkOhm

Um jegliche gegenseitige Störung, die zwischen ^j 220 Ohm

dem aufzuzeichnenden Signal und der Vormagneti- gg ^ kOhm

sierung auftreten könnte, möglichst gering zu -q. jqq ^Qhm

machen, wird vorzugsweise die Frequenz der hoch- g« 220 Ohm

frequenten Vormagnetisierung so gewählt, daß diese 40 ^ 56kOhm

Frequenz mehr als das Dreieinhalbfache der höchsten g2 250 kOhm

aufzuzeichnenden Frequenz beträgt. Vorzugsweise ™ 270 Ohm

wird die Amplitude eines symmetrischen hoch- ^, 55 kOhm

frequenten Vormagnetisierungsimpulszuges unterhalb Kondensatoren

des Sättigungspegels für den jeweils angewendeten 45 66 4OpF

Aufzeichnungsträger eingestellt. Bei einem System ^- 40 dF

der vorerwähnten Art muß naturgemäß die Amplitude ^o " 0 001 F

der Hochfrequenzvormagnetisierung konstant ge- 69 l'«F

halten werden; andernfalls würden Amplituden- -l 10 F

Schwankungen in das aufgezeichnete Signal einge- 50

führt, die dieses verzerren. Es ist jedoch zu beob- Snulen

achten, daß die Amplitude der Vormagnetisierung ^p ^ 30OmHv

durchaus nicht kritisch ist und daß es nur erforder- -3 25 mHv

lieh ist, die Amplitude während eines Aufzeichnungsvorganges konstant zu halten. ₅₅ T_ransf_ormator

Als Vorteil durch die Erfindung ergibt sich, daß ^ Netzanschluß die Dynamik vergrößert und der Schaltaufwand

verringert ist. Bei bestimmten Anwendungsfällen Die Schaltung erzeugte einen symmetrischen wurde gefunden, daß der lineare Bereich derart Impulszug mit einer Frequenz von etwa 5OkHz. ausgedehnt werden kann, daß das Magnetband etwa 60 Die Eingangssignale ergaben bei dieser impulsbis 6 db dichter an der Sättigung benutzt werden breitemodulierten Aufzeichnung eine um 5 db größere kann als bei Anwendung der sonst üblichen Hoch- Ausgangsamplitude bei l%iger Verzerrung als bei frequenzvormagnetisierung durch Superposition. Verwendung der üblichen Aufzeichnungsmethoden. Eine geeignete Schaltung zur Bildung eines In einem besonderen Falle wurde beispielsweise Impulszuges mit Modulation der Impulsbreite ent- 65 ein aufzuzeichnendes Signal mit einer solchen Amplisprechend einem Eingangssignal ist in Fig. 4 darge- tude ah die neue Anordnung angelegt, daß bei Wiederstellt. Das aufzuzeichnende Eingangssignal wird an gäbe l%ige Verzerrung auftrat. Dasselbe Signal die Primärwicklungsklemmen 41 des Transformators wurde an ein gewöhnliches Hochfrequenzvormagneti-

sierungssystem gelegt. Es stellte sich heraus, daß im neuen Aufzeichnungssystem eine l%ige Verzerrung erst bei einer um 5 db größeren Ausgangsamplitude auftrat als bei Aufzeichnungsverfahren mit superponierter Hochfrequenz.

Durch die Erfindung wurde somit ein verbessertes System bzw. Verfahren mit Hochfrequenzvormagnetisierung geschaffen. Die Dynamik ist vergrößert und die Amplitude des Vormagnetisierungssignals nicht kritisch.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Magnetische Aufzeichnung von Signalen unter Anwendung von HF-Vormagnetisierung, dadurch gekennzeichnet, daß als HF-Vormagnetisierungsstrom eine mäanderförmige, symmetrisch zu einem Bezugspegel liegende Impulsfolge benutzt wird, deren Impuls-Tastverhältnis durch den aufzuzeichnenden Signalstrom moduliert wird und dessen Frequenz mindestens die dreifache Frequenz der höchsten aufzuzeichnenden Signalfrequenz ist.

2. Magnetische Aufzeichnung von Signalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modulierung des Impuls-Tastverhältnisses der als HF-Vormagnetisierungsstrom dienenden Impulsfolge ein Impulsbreitemodulator verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen