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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Störstellen-Zähigerät
für mit einem Dauerprüfton konstanter Größe und Frequenz bespielte und mittels eines
Tonbandgerätes abgespielte Tonbänder, wobei das beim Abspielen erhaltene Signal
zwecks Auffindung von Bandfehlern einem Gleichrichter und anschließenden Ladekondensator
zugeführt wird, der beim Auftreten von Störungen Störspannungsimpulse verursacht,
die mittels eines Impulsumformers in Rechteckimpulse umgewandelt und in dieser Form
einem Zähler aufgegeben werden.
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Durch die Herabsetzung der Laufgeschwindigkeit bei Tonbandgeräten
wird die Tonqualität beim Auftreten von Störstellen auf dem Tonträger stark vermindert.
Derartige Störstellen werden beispielsweise durch in der oberen Schicht des Tonträgers
eingebetteten Fremdkörper, durch auf der wirksamen Seite des Magnetbandes klebende
kleine Tröpfchen aus magnetischem Material, durch während des Auftragens der Schicht
entstehende, zerplatzte Blasen, unterschiedliche Schichtdicke, Poren, ungenügend
auf dem Grundträger haftende Schichtteile und durch Mängel des Grundträgers bedingt.
Als Folge derartiger Störstellen vermindert sich die bei einem Magnetband erreichbare
Signal- und Tonqualität.
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Um die Frequenz solcher Störstellen bei Magnetbändern quantitativ
zu erfassen, sind bereits besondere Fehlerstellenregistriergeräte entwickelt worden
(s. beispielsweise »Rundfunktechnische Mitteilungen«, Jg. 6, 1962, S. 7 bis 14).
Die bisher bekannten Störstellen-Zählgeräte fürMagnetbänder hatten jedoch den Nachteil,
daß sie äußerst kompliziert waren und einen relativ großen schaltungsmäßigen Aufwand
erforderten. Derartige Zählgeräte waren deshalb nur schwer zu transportieren und
konnten wegen ihrer Kompliziertheit nur von einem Fachmann bedient werden.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Störstellen-Zählgerät
für Magnetbänder zu schaffen, das wegen seines einfachen Aufbaues als transportable
Einheit gebaut und selbst von einem Nichtfachmann benutzt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Ladekondensator
einen Bestandteil einer RC-Schaltung bildet, die etwa durch Umschaltung auf Ladekondensatoren
verschiedener Größe auf beispielsweise 5 ms oder aber 20 ms und damit auf unterschiedliche
Störstellendauer umschaltbar ist, und daß der Impulsumformer von einem Gleichstromverstärker
gebildet wird, der die am Ladekondensator auftretenden Störspannungsimpulse in Rechteckimpulse
von den Störspannungsimpulsen entsprechender Länge verwandelt.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
ein elektromagnetischer Zähler vorgesehen ist, dessen Steuerspule im Ausgangsstromkreis
des vorzugsweise von zwei Transistoren gebildeten Gleichstromverstärkers liegt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß ein beispielsweise auf die Zeitdauer von jeweils einer Minute einstellbarer
Zeitgeber mit Motor und von diesem betätigten Nockenausschalter vorgesehen ist,
der mittels eines Startschalters in Betrieb gesetzt werden kann und die Untersuchung
eines Bandstückes bestimmter Länge gestattet.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden an Hand eines
Ausführungsbeispiels näher er-
läutert und beschrieben werden, wobei auf die Zeichnung
Bezug genommen ist.- Es zeigt Fig. 1 ein Schaltschema der in einem Ausführungsbeispiel
verwendeten elektronischen und elektrischen Teile des erfindungsgemäßen Zählgerätes,
F i g. 2 eine vereinfachte Blockzeichnung des Schemas von Fig. 1, in der ein ebenfalls
als Block dargestelltes Tonbandgerät eingebaut ist, und in der an einigen Stellen
Schwingungsformen eingetragen sind, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Zählgerätes,
F i g. 4 eine Innenansicht des Zählgerätes mit abgenommener Seitenwand und aufgeschnittenem
Gehäuse, F i g. 5 eine Sicht auf den unteren Teil der Rückseite des Zählgerätes,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den im erfindungsgemäßen Zählgerät verwendeten mechanischen
Teil, worin die feinen Linien den Gehäusedeckel andeuten, F i g. 7 eine Stirnansicht
des Mechanismus, und zwar von der linken Seite der F i g. 6 gesehen, F i g. 8 ein
Detail des Klinkenmechanismus der Vorrichtung von F i g. 6 und 7, Fig. 9 ein vergrößertes
Detail von oben des in F i g. 4 gezeigten motorgetriebenen Zeitgebers, Fig. 10 eine
Seitenansicht des Zeitgebers, und zwar von der unteren Seite von F i g. 9, Fig.
11 ein Diagramm, in dem die vom erfindungsgemäßen Zählgerät ermittelte Anzahl der
Störstellen in Abhängigkeit der Bandgeschwindigkeit aufgezeichnet ist und Fig. 12
ein Diagramm, in dem die vom Zähler ermittelte Anzahl der Störstellen in Abhängigkeit
der Wiederverwendungszahl desselben Magnetbandes dargestellt ist.
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F i g. 1 zeigt, wie ein Eingangselement 1 über einen Handschalter
2 und die Verbindungspunkte3a und 3 b mittels Kabel 3 elektrisch mit dem Gleichrichter
4 verbunden ist. Vom Punkt 3 b führt ein Abzweigkabel 5 zur Erde. Wie dargestellt,
weist diese Abzweigung einen 30-k Q-Rheostaten 6 und einen Signalniveauanzeiger,
vorteilhaft in Form eines Toneinheitmeters, auf. Die negative Seite des Gleichrichters
4 ist mit einem zeitlich konstanten Zweiwegestromkreis 8 verbunden, in den ein 100-9-Widerstand
9, ein handbetätigter Wählschalter 10 und zwei parallelgeschaltete Kondensatorenll
und 12 von 25 bzw.
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100 uF eingeschlossen sind. Der Ausgang 13 aus dem Stromkreis 6 führt
über einen 300-Q-Rheostaten 14, dessen Gleitschieber mit einem eine erste Stufe
bildenden Transistor 15 verbunden ist, zur Erde. Der Rheostat 14 dient als Empfindlichkeitsregler
für das Instrument, wie weiter unten noch erklärt wird. Der Kollektor des Transistors
führt über die Verbindungen 16, 17 zum Eingang eines eine zweite Stufe bildenden
Transistors 18, dessen Kollektor über die Verbindung 25 mit einem elektromagnetisch
betätigten Digitalzähler 19 verbunden ist, der seinerseits als gestrichelter Block
nur schematisch eingezeichnet ist und als Hauptbestandteil eine Steuerspule 20 aufweist.
Die beiden Transistoren sind geerdet, wobei die Erdleitung des zweiten Transistors
18 noch über den Gleichrichter23, die Verbindung 25 und einen Sperrkondensator 24
mit einem Impulsgeber 26 verbunden ist, der, wie später beschrieben wird, Ausgangssignale
auf einen (nicht dargestellten) Oszillographen geben kann, wenn die Signale wie
bisher von Auge beobachtet werden sollen. In diesem Stromkreis
sind
ein Gleichrichter 86 und ein 30-kQ-Widerstand 27 parallel zur Erde geschaltet, wie
aus dem Schema ersichtlich ist. Dabei dient der Widerstand 27 zum Einstellen der
auf dem Oszillographen erscheinenden Signalhöhe, während der Gleichrichter 86 die
Transistoren vor gelegentlich vorkommenden ungewöhnlich hohen Spannungen, die vom
Oszillographen ausgehen, schützen soll. Der 5-k&-Widerstand21 wird zwischen
die Verbindungen 16 und 28 geschaltet, wobei die letztere auf dem Verbindungskabel
29 der Spule 20 mit einer Gleichstromquelle 30 (50 V) liegt, welche die Sekundärwicklung
des Netztransformators 33, den Gleichrichter 31 und den 500->F-Kondensator 32
einschließt.
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Der Kondensator dient zur Dämpfung der Welligkeit des gleichgerichteten
Stromes. Die Verbindung 17 führt über den 1-kQ-Widerstand 22 zur Erde. Die beiden
Widerstände 21, 22 sind, wie üblich, zum Einstellen der Arbeitsbedingungen der Transistoren
15 und 18 eingeschaltet.
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Die Verbindung 3 a führt über das Kabel 34 zu einem »Ausgang«-Element
35, dessen Zweck weiter unten erläutert wird.
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Die Klemmen 36 und 37 können mit einer nicht dargestellten 100-V-,
50-Hz-Wechselstromquelle verbunden werden. Von der Klemme 36 führt ein Kabel 38
zu einem Kontaktschaltgerät 41, wobei das Kabel, wie gezeigt, einen von Hand zu
betätigenden Schalter 39 und eine Verbindung 40 aufweist. Ein Ausgangskabel 42 führt
vom Gerät 41 über die Verbindung 43, den Gittermotor 44, die Verbindung 45 und das
Rückführkabel 46 zur Klemme 37 zurück. Wie mittels der gestrichelten Linie 47 angedeutet
ist, sind die Handschalter 2 und 39 zwecks gemeinsamer Betätigung mechanisch miteinander
verbunden. Eine Abzweigleitung 48 mit eingeschlossenem Schalterkontakt 49 ist zwischen
die Verbindungen 40 und 42 eingeschaltet. Wenn das Gerät nicht in Betrieb ist, bleibt
der Schalterkontakt offen, was mittels eines ihn berührenden Nockens 50 geschieht.
Der Nocken sitzt auf der Welle des Gittermotors 44, der so konstruiert ist, daß
er sich im Betrieb mit 1 U/Min. dreht. Der 100-Q-Widerstand 51 und der O,l-lrF-Kondensator
sind parallel zum Schalterkontakt 49 geschaltet, um mögliche Funken beim Schalten
zu verhindern.
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Ein weiteres Ausgangskabel 53 führt über die Verbindung 54 zum einen
Ende der Primärwicklung 55 des Netztransformators 33, und das Kabel 46 führt von
der Verbindung 45 über die Verbindung 56 ans andere Ende dieser Wicklung. Zwischen
den Verbindungen 54 und 56 wird eine mit »Wechselstrom« bezeichnete Steckdose 57
eingeschaltet.
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Das oben beschriebene Gerät arbeitet wie folgt: Zuerst wird ein Tonbandgerät
58 (F i g. 2) während ungefähr 80 Sekunden eingeschaltet, um ein kontinuierliches
3-kHz-Signal auf ein zu prüfendes (nicht gezeigtes) Magnetband aufzunehmen, nachdem
die zu registrierende Signalhöhe auf -3 db eingestellt wurde. Dann wird die aufgenommene
Bandlänge zurückgespult. Dann wird der (nicht dargestellte) Stecker des Tonbandgerätes
in das Eingangselement 1 gesteckt. Anschließend wird der Wählschalter 10 in F i
g. 1 nach links gedreht (oder in die obere Stellung in F i g. 3), der für 5 ms dauernde
Störstellen dient.
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Dann werden die Handschalter 2 und 39 gemeinsam eingeschaltet. Dann
wird das Tonbandgerät wieder eingeschaltet, um die aufgenommene Information wieder
abzuspielen. Das Ausgangssignal wird dann im
Tonhöhenmeter 7 (F i g. 1 und 2) angezeigt.
Dann wird der Rheostat 6 verstellt, bis das angezeigte Signal mit der Nullinie des
Meßgeräts zusammenfällt.
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Dann wird der Eingangsschalter 59 des Kontaktschaltgerätes 41 (s.
auch F i g. 3) während ungefähr 2 oder 3 Sekunden in »Start«-Stellung gebracht,
damit die Kontakte 60 und 61 mit darunterliegenden stationären Kontaktblechen 63
bzw. 64 in Berührung kommen, wobei der Gittermotor 44 in Betrieb gesetzt wird, weil
der Stromkreis mit der Klemme 36, dem geschlossenen Schalter 39, den Verbindungen
40 und 65, den Kontakten 61 und 64, der Verbindung 43, dem Gittermotor 44, der Verbindung
45 und der Klemme 37 geschlossen ist. Nachdem der Gittermotor 44 und der Nocken
50 zum vorläufigen Betätigen der Schalter während der obengenannten kurzen Zeitspanne
sich um einige Grad gedreht haben, wird der nockenbetätigte Schalter 49 durch Federkraft
(nicht gezeigt) geschlossen, so daß sich, sogar wenn der Bedienungsmann seine Hand
vom Eingangsschalter 59 wegnimmt, der Motor weiterdreht, bis ihm der Strom abgeschnitten
wird. Dies wird geschehen, wenn der Motor eine ganze Umdrehung hinter sich gebracht
hat, wobei der nockenbetätigte Schalter, wie gezeigt, kräftig geöffnet wird. Da
der Motor, wie schon erwähnt, für 1 U/Min. konstruiert ist, beträgt die Zeitspanne
für eine ganze Umdrehung des Motors und des daran befestigten Nockens genau eine
Minute.
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Aus dem Vorhergesagten geht hervor, daß der nockenbetätigte Schalter
zusammen mit dem Motor einen Einminutenzeitgeber bildet.
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Eine weitere Form eines Zeitgebermotors wird weiter unten an Hand
der F i g. 9 und 10 näher beschrieben.
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Ferner kann der eine Störstelle enthaltende Ausgangssignalstrom,
wie z. B. bei A in F i g. 2 dargestellt, vom Tonbandgerät 58 über das Eingangselement
1 und die Verbindung 3 b zum Gleichrichter 4 führen. Das gleichgerichtete Signal,
durch die KurveB dargestellt, wird dann in den zeitlich konstanten Stromkreis 8
gegeben, dort in eine gleichmäßigere Welle umgewandelt, durch C dargestellt, und
dann in den den Schaltkreis 66 mit zwei Stufen bildenden Transistoren 15 und 18
weitergeführt. In diesem Kreis erfährt das Signal eine Phasenumkehrung und eine
Gleichstromverstärkung, so daß ein mit D bezeichneter Steuerstrom entsteht. Ein
pulsierender Teil dieses Steuerstroms, mit d bezeichnet, muß einen Wert darstellen,
der eine Störstelle von -3db oder mehr entspricht, und zwar gemessen an der vom
Tonbandgerät gelieferten entsprechenden Eingangssignalhöhe, und anschließend muß
er durch die Steuerspule 20 des Zählers fließen, der, wie nachstehend an Hand der
F i g. 6 bis 8 beschrieben wird, arbeitet.
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Wenn die Steuerspule 20 wie oben erwähnt gespeist wird, wird das
Element 70, das normalerweise mittels der Feder 72 gegen den festen Anschlag 71
gedrückt wird, gegen die Spule 20 gezogen, wobei der mit einem Ende an diesem Element
und mit dem anderen Ende an einem Schwunghebel 73 nach vorn geschoben wird (F i
g. 6 bis 8). Der Schwunghebel 74 ist drehbar auf der Welle 75 gelagert und weist
am einen Ende eine federbelastete Sperrklinke 76 auf, die in ein Klinkenrad 77 eingreift.
Somit bewegt sich das Klinkenrad 77 um eine Raste weiter, wenn die Steuerspule 20
erregt wird, und zählt dabei eine Störstelle. Diese Zählbewegung wird auf ein bekanntes
Zählwerk78
übertragen. Wenn weitere Störstellungen folgen sollten,
werden sie auf die gleiche Art gezählt und registriert. Um das Zählwerk zurückzustellen,
ist ein Rückstellrad 79 bekannter Art angeordnet.
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Wenn 20 ms dauernde Störstellen gezählt werden müssen, wird der WählschalterlO
in Fig. 1 nach links gedreht (oder in F i g. 3 nach unten), so daß der Parallelkondensator
12 in den Stromkreis eingeschlossen wird. Alle weiteren Schritte sind dieselben
wie die oben beschriebenen. In diesem Fall werden also 20 statt 5 ms andauernde
Störstellen gezählt.
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Wenn nun gleichzeitig 5 und 20ms andauernde Störstellen gezählt werden
sollen, können zwei Maschinen parallel geschaltet werden. Zu diesem Zweck werden
die Steckdosen 57 von zwei solchen Maschinen, mit » Wechselstrom « bezeichnet, über
ein (nicht dargestelltes) Steckerkabel miteinander verbunden.
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Ein weiteres Steckerkabel (ebenfalls nicht dargestellt) wird dann
zum Verbinden des mit »Ausgang« be--zeichneten Elementes 35 der ersten Maschine
mit dem »Eingang«-Element 1 der zweiten Maschine verwendet. Dann wird der Wählschalter
10 der ersten Maschine auf »5 ms« und derjenige der zweiten Maschine auf »20 ms«
gestellt. Auf diese Weise können beide Arten Störstellen in einem Arbeitsgang gezählt
werden. Dabei muß der Zeitgebermotor der zweiten Maschine ausgeschaltet bleiben.
Zu diesem Zweck wird der Schalter 59 der zweiten Maschine in die Stellung »Frei«
gebracht. Dabei wird der bewegliche Kontakt 61 vom festen Kontakt 64 abgehoben,
so daß der Motorkreis nicht gespeist werden kann.
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Die oben beschriebenen Bestandteile werden in einem in F i g. 3 und
4 dargestellten handlichen Gehäuse 80 untergebracht. In diesen Figuren werden die
bisher gebrauchten Überweisungszeichen verwendet, so daß der mechanische Aufbau
der Maschine leicht verständlich sein sollte, im Gegensatz dazu werden die elektrischen
Verbindungen und einige kleine Teile zur Vereinfachung der Zeichnungen weggelassen.
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F i g. 9 und 10 zeigen eine leicht abgeänderte Anordnung der in F
i g. 1 mit 50 bezeichneten Nocken.
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Die Welle 81 des von einem Bügel 82 gehaltenen Gittermotors 44 ist
mit ihrem einen Ende mit der Scheibe 83 verbunden.
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Der Bügel 82 ist mittels Befestigungsschrauben 84 (von denen in F
i g. 4 nur eine gezeigt wird) starr mit dem Gehäuse 80 der Maschine verbunden und
weist seinerseits einen starr an ihm befestigten Mikroschalter 85 mit einem im Zusammenhang
mit F i g. 1 erwähnten Schalterkontakt 49 auf. Das eine Ende einer Klemme 37 ist
fest mit dem Mikroschaltergehäuse verbunden, während ihr anderes Ende normalerweise
mit dem Schalterkontakt 49 und dem auf der erwähnten Scheibe 83 angeordneten, als
Schraube ausgebildeten Anschlag 88 in Berührung ist. Wenn der Motor nicht läuft,
ist der Kontakt 49, wie schon beschrieben, geöffnet. Wenn sich der Motor um einige
Grad gedreht hat, wird die Verbindung zwischen dem Kontakt 49 und der Klemme 37
gelöst, und der
Schalterkontakt wird mit Hilfe einer Feder (nicht dargestellt) geschlossen.
Es sei erwähnt, daß nach einer ganzen Umdrehung des Gittermotors 44 der Anschlag
88 wieder mit der Feder 86 zusammenwirkt, wobei dieser leicht gegen den Kontakt
49 gedrückt wird und diesen somit wieder öffnet.
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Fig. 11 zeigt ein Diagramm, in dem 5 ms andauernde Störstellen eines
mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufenden Bandes gezeigt werden, die während
je 60 Sekunden mit Hilfe des oben beschriebenen Instruments gemessen wurden. Man
stellt fest, daß bei kleinerer Bandgeschwindigkeit eine größere Zahl von Störstellen
festgestellt werden. Fig. 12 zeigt Versuche, bei denen das gleiche Band mehrere
Male durchgemessen wurde. Es zeigt sich deutlich, wie mit größerer Wiederverwendungszahl
auch die Zahl der festgestellten Störstellen steigt.
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Es sei festgehalten, daß weitere, im Rahmen dieser Beschreibung liegende
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dem Fachmann ohne weiteres zugänglich
sind.