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Magnetkopfanordnung mit zwei Folgesystemen, die je einen vorderen
Arbeitsluftspalt und einen rückwärtigen Luftspalt aufweisen Bekanntlich ist bei
der magnetischen Aufzeichnung mit Hochfrequenz-Vormagnetisierung der optimale Vormagnetisierungsstrom
zur Erzielung der höchsten Wiedergabespannung am Hörkopf für hohe und tiefe Signalfrequenzen
verschieden.
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Bemißt man den Vormagnetisierungsstrom optimal für die tiefen Signalfrequenzen,
so werden bei der Aufzeichnung der hohen Frequenzen die Spaltkanten des Sprechkopfes
so stark belastet, daß dort Sättigung eintritt, die einer scheinbaren Spaltverbreiterung
gleichkommt. Der Abfall der Feldstärke beim Hinübergleiten eines Bandteilchens über
den Spalt erfolgt dann nicht mit der größtmöglichen Steilheit, sondern mehr oder
weniger abgeflacht. Der gegenüber dem aufzuzeichnenden Niederfrequenzfeld flachere
Abfall des Hochfrequenzfeldes führt zu einer Schwächung der hohen Signalfrequenzen.
Bemißt man andererseits den Vormagnetisierungsstrom optimal für die hohen Signalfrequenzen,
so wird die Magnetschicht des Bandes bei tiefen Frequenzen nicht genügend stark
magnetisiert und somit werden die tiefen Frequenzen benachteiligt. In der Praxis
muß daher bei Tonbandgeräten der Vormagnetisierungsstrom auf einen Wert eingestellt
werden, der für den gesamten aufzuzeichnenden Frequenzbereich einen Kompromiß darstellt.
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Es ist auch bekannt, die aufzuzeichnenden Frequenzen über Frequenzweichen
in einzelne Bereiche aufzuteilen und die Bereiche verschiedenen Magnetköpfen zuzuführen,
wobei der Vormagnetisierungsstrom für jeden Teilfrequenzbereich optimal eingestellt
werden kann. Bei diesem bekannten Verfahren sind die Köpfe gegenüberliegend zu beiden
Seiten des Bandes oder in Bandlaufrichtung nebeneinander angeordnet. Die Anordnung
zu beiden Seiten ist ungünstig, weil das Band dann nur an einem Kopf anliegen kann,
zum anderen Kopf dagegen zwangläufig ein Abstand von der Dicke des Trägerbandes
vorliegt. Die Einhaltung eines hinreichend kleinen Abstandes bedingt einen hohen
mechanischen Aufwand und bedarf des öfteren einer Nachstellung zum Ausgleich des
Abschliffes der Polschuhe des am Band anliegenden Kopfes. Zudem erschwert der kleine
Abstand das Einlegen des Bandes. Die Anordnung der Köpfe in Bandlaufrichtung nebeneinander
verlangt die Verwendung von zwei Spuren gleichzeitig. Wenn man aber die zur Verfügung
stehende Spurbreite aufteilt, was deswegen erforderlich ist, um das Band auch auf
den normalen, z. B. für Halb- oder Viertelspur eingerichteten Geräten abspielen
zu können, ergibt sich für jede Spurhälfte die halbe Magnetisierung. Verglichen
mit dem eingangs beschriebenen klassischen Verfahren mit einemArbeitspunkt der Vormagnetisierung
für alle Frequenzen ergibt sich praktisch kein Gewinn, da der Gewinn in den Teilspuren
bei der Summierung durch die Abtastvorrichtung wieder der Magnetisierung entspricht,
die durch die mittlere Magnetisierung mit einem Einzelsystem bei der Gesamtspurbreite
erreichbar ist. In der Praxis entsteht sogar ein Verlust, da die ideale Aufteilung
der Spuren nicht möglich ist, denn der Zweispursprechkopf erfordert herstellungsmäßig
einen Mindestabstand der Systeme.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Magnetköpfe einer Spur zuzuordnen
und sie an der Schichtseite des Bandes anzuordnen. Dabei werden dem in Laufrichtung
ersten Kopf die unteren Signalfrequenzen und dem folgenden Kopf die oberen Signalfrequenzen
über eine Verzögerungseinrichtung zugeführt, wobei die Verzögerungszeit so bemessen
ist, daß sie mit der Zeit übereinstimmt, die ein Bandteilchen benötigt, um vom ersten
Kopf zum zweiten Kopf zu gelangen. Es besteht dann der Vorteil, daß in dieser Weise
besprochene Bänder auf beliebigen anderen Geräten wiedergegeben werden können. Nachteilig
ist jedoch, daß durch die Verzögerungseinrichtung und unvermeidliche Banddehnungen
unerwünschte Phasendifferenzen und damit eine Welligkeit in der Frequenzcharakteristik
hervorgerufen werden.
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Es ist ferner bekannt, die alle der Schichtseite zugekehrten Magnetköpfe.
der gleichen Spur zuzuordnen und so auszubilden und anzuordnen, daß der Spaltabstand
zweier benachbarter Köpfe klein gegenüber einer Wellenlänge ist, die durch annähernd
die Frequenz bestimmt ist, an der sich die von den benachbarten Köpfen aufgezeichneten
Bereiche überschneiden. Diese Bemessung des Spaltabstandes erlaubt die Zulassung
eines verhältnismäßig breiten Überlappungsbereiches zwischen den aufgeteilten Frequenzbereichen
und
damit die Verwendung preiswerter Filter, ohne daß in diesem Bereich eine Welligkeit
durch Doppelaufzeichnungen der Teilsysteme hervorgerufen wird oder Störungen der
Phasenlage auftreten.
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Um den geringen Abstand der Spalte zu erreichen, ist dort die Magnetkopfanordnung
als Folgesystem ausgebildet, das bei Unterteilung in zwei Bereiche aus einem dreischenkligen
Magnetkern besteht.
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Die Erfindung geht aus von einer Magnetkopfanordnung der zuletzt genannten
Art mit zwei Folgesystemen, die je einen vorderen Arbeitsluftspalt und einen rückwärtigen
Luftspalt aufweisen, zur Durchführung eines Verfahrens für die magnetische Aufzeichnung
von Signalen auf bandförmige Magnetogrammträger, bei dem die aufzuzeichnenden Frequenzen
in zwei Bereiche aufgeteilt und in die zwei Magnetkreise der Kopfanordnung zusammen
mit einer für den jeweiligen Bereich optimalen HF-Vormagnetisierung in der Reihenfolge
eingespeist werden, daß zunächst die tiefen und dann die hohen Frequenzen aufgezeichnet
werden, wobei der Spaltabstand der benachbarten Magnetkopfkreise klein gegenüber
den Wellenlängen auf dem Band ist, in deren Bereich sich die von den beiden Kreisen
aufgezeichneten Bereiche überlappen.
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Es hat sich gezeigt, daß die magnetische Entkopplung der Niederfrequenzen
zwischen den benachbarten Magnetkopfkreisen erheblich verbessert werden kann, indem
gemäß der Erfindung die rückwärtigen Luftspalte in den Außenschenkeln in an sich
bekannter Weise innerhalb des von der Wicklung umgebenen Teiles vorgesehen sind
und so breit bemessen sind, daß für den jeweils in dem einen System erzeugten Fluß
der magnetische Widerstand des Weges über den Außenschenkel des anderen Systems
groß gegenüber dem magnetischen Widerstand des Weges über den gemeinsamen Mittelschenkel
ist.
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Das Problem der Entkopplung ist nämlich bei einer derartigen Anordnung
besonders wichtig, weil der kleine Abstand der Arbeitsluftspalte die gegenseitige
Beeinflussung der beiden Systeme begünstigt, eine unzulässig große Verkopplung aber
das ganze Verfahren in Frage stellt, weil dann die notwendige Frequenzaufteilung
nicht mehr gegeben ist. Ein bekanntes Folgesystem für ein anderes Aufzeichnungsverfahren,
bei dem dem einen Magnetkopfkreis die HF-Vormagnetisierung und dem anderen Magnetkopfkreis
die gesamten NF-Signalfrequenzen zugeführt werden, verwendet zwar ebenfalls rückwärtige
Luftspalte, doch dienen diese nur zur Bemessung der gegenseitigen Einstreuung der
Magnetkopfkreise, denn der in dem einen System erzeugte HF-Fluß wird am Arbeitsluftspalt
des folgenden, mit der NF beaufschlagten Systems benötigt.
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Es ist auch an sich bekannt, bei üblichen Sprechköpfen den rückwärtigen
Luftspalt innerhalb der Spule anzuordnen. Bei dieser Maßnahme handelt es sich jedoch
ausschließlich darum, das äußere, vom rückwärtigen Spalt ausgehende Streufeld klein
zu halten, um eine Einstreuung in ein benachbartes getrenntes System, wie z. B.
bei Mehrspurköpfen, so weit wie möglich zu unterbinden.
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Auch eine weitere bekannte Maßnahme zur magnetischen Entkopplung bei
einem Kombinationskopf mit einem Löschspalt und einem Hör-Sprech-Spalt, bei dem
der freie Löschspaltpolschuh zurückgesetzt ist, um bei der Wiedergabe ein Eintreten
des Bandflusses in den Löschkopfkreis zu verhindern, wäre für ein Verfahren mit
getrennter Aufzeichnung der beiden NF-Bereiche nicht brauchbar, weil in diesem Falle
alle Pole am Magnetband anliegen müssen.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird der Fluß beider magnetischen
Kreise gezwungen, sich über den Mittelschenkel zu schließen, weil der Fluß sich
wegen des großen Luftspaltes im anderen System über dessen Außenschenkel nicht schließen
kann. Es ergibt sich eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Magnetkopfanordnung, weil
an den von den Spulen überbrückten rückwärtigen Luftspalten die Streuung stark herabgesetzt
wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Es ist dort ein aus drei Schenkeln 1, 2 und 3 zusammengesetztes
Folgesystem dargestellt, dessen Außenschenkel 2, 3 U-förmig ausgebildet sind, mit
ihren Polen gegeneinander weisen und jeweils eine Wicklung 4 bzw. 5 tragen. Der
von den U-förmigen Außenschenkeln eingeschlossene gerade mittlere Schenkel 1 besteht
aus einer hochpermeablen Platte oder Folie, durch deren Dicke am Kopfspiegel der
Abstand der Spalte 6 und 7 bestimmt ist. Die Spaltbreite beträgt z. B. 10 und 5
p.. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 9,5 cm/sec und bei einer gewählten Überlappungsmittenfrequenz
von etwa 1000 Hz (das entspricht einer Bandwellenlänge von 95 #t) entspricht ein
um den Faktor 10 kleinerer Abstand der Spalte 6, 7 einer Frequenz von etwa 10 kHz.
Für diese Frequenz ist nur noch die Durchlaßkurve für den oberen Frequenzbereich
maßgebend, während die aus dem Filter für den unteren Frequenzbereich durchgelassene
Spannung vernachlässigbar klein ist. Praktisch hat sich ein Spaltabstand von etwa
30 #t als ausreichend erwiesen. Durch zwei parallel zum mittleren Schenkel auf beiden
Seiten desselben angeordnete hochpermeable Platten 8 und 9, deren Breite etwa das
Fünffache der des Mittelschenkels beträgt und die jeweils bis in die Nähe der Spaltzone
reichen, kann der magnetische Widerstand dieses Schenkels und damit die Kopplung
beider Systeme herabgesetzt werden. Eine weitere Verbesserung der Entkopplung läßt
sich durch je einen Luftspalt 10 bzw. 11 in den Schenkeln 2 und 3 innerhalb des
von den Wicklungen 4 und 5 umgebenen Raums erreichen. Beträgt die Breite der Luftspalte
z. B. 0,5 mm, so wird der von einem Schenkel ausgehende Magnetfluß sich weitgehend
über den Mittelschenkel schließen, weil dieser Weg einen wesentlich kleineren magnetischen
Widerstand aufweist als der Weg über den anderen Schenkel, der zusätzlich den großen
Luftspalt enthält. Durch die an sich bekannte Anordnung der Luftspalte innerhalb
der Wicklung wird die Streuung klein gehalten.