DE1861261U - Magnetkopfanordnung zur magnetischen aufzeichnung von signalen auf bandfoermige magnetogrammtraeger. - Google Patents

Description

Einrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Signalen auf bandförmige Magnet ο gr amm.tr ag er

Bekanntlich ist bei der magnetischen Aufzeichnung mit HF- ^oroiagnetisierung der optimale Vormagnetisierungsstrom zur Erzielung der höchsten Wiedergabespannung am Hörkopf für hohe und tiefe Signalfrequenzen verschieden.

Bemißt man den Vormagnetisierungsstrom optimal für die tiefen Signalfrequenzen, so werden bei der Aufzeichnung der hohen Frequenzen die Spaltkanten des Sprechkopfes so stark f belastet, daß dort Sättigung eintritt, die einer scheinbaren '■ Spaltverbreitung 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 HF-Feld flachere Abfall des HF-Feldes führt zu einer Schwächung der hohen Signalfrequenzen. Bemißt man andererseits den Vormagneti- » sierungsstrom optimal für die hohen Signalfrequenzen, so wird die Magnetschicht des Bandes bei tiefen Signalfrequenzen nicht genügend.stark magnetisiert und somit werden die tiefen Frequenzen benachteiligt. In der Praxis muß daher bei Tonbandgeräten der Vormagnetisierungsstrom auf einen Wert eingestellt

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werden, der für den gesamten aufzuzeichnenden Frequenzbereich einen Kompromiß darstellt.

Es ist auch bekannt, die aufzuzeichnenden Frequenzen über Frequenzweichen in einzelne Bereiche aufzuteilen und die Bereiche verschiedenen Magnetköpfen Einzuführen, wobei der Vormagnetisierungsstroia für jeden Teilfrequenzbereich optimal eingestellt werden kann. Bei diesem bekahnte& 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 mit Ußischlingung anliegen kann, zum anderen Kopf dagegen ein Abstand eingehalten werden muß. 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 einem Arbeitspunkt der Vormagnetisierung für alle Frequenzen ergibt sich praktisch kaum ein Gewinn, da der Gewinn in den

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Teilspuren durch den in jeder Teilspur wegen der geringeren ausnutzbaren Tonträgerbreite auftretenden Pegelverlust weitgehend aufgewogen wird.

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.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Signalen auf bandförmige Magnetogrammträger, bei der die aufzuzeichnenden Frequenzen in mehrere Bereiche aufgeteilt und in eine gleiche Zahl von Magnetköpfen zusammen mit einer hochfrequenten Vormagnetisierung in der Reihenfolge eingespeist werden,daß zunächst die tiefen und dann die höheren Signalfrequenzen aufgezeichnet werden, wobei der in die verschiedenen Magnetköpfe eingespeiste Vormagnetisierungsstrom den aufzuzeichnenden Frequenzbereichen angepaßt ist. Die Erfindung besteht darin, daß die alle der'Schichtseite zugekehrten Magnetköpfe der gleichen Spur zugeordnet und so

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ausgebildet und angeordnet sind, 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.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Bemessung des Spaltabstandes von wesentlicher Bedeutung für eine einwandfreie Funktion !des Verfahrens mit Aufteilung der Frequenzen darstellt. Teilt man nämlich den Frequenzbereich auf so ergeben sich zwangsläufig zwischen den Bereichen Überlappungsstellen, die relativ breit sind, da der Aufwand der Filter sehr groß wird, wenn die Flankensteilheit groß sein soll. Dies bedeutet aber ,daß im Überlappungsbereich eine nacheinander folgende Aufzeichnung der gleichen Frequenzen mit jeweils verschiedenem Yormagnetisieraingsstroia,erfolgt, was zu einer starken Welligkeit im Frequenzgang führt, wenn die Augenblickswerte der aufgezeichneten Teilspannungen ~ Phasenunterschiede aufweisen. Diese Phasenunterschiede bei der Aufzeichnung der Teilbereiche werden umso größer sein, je größer der Abstand der Köpfe ist. Sie treten auch bei der verzögerten Aufzeichnung des oberen Signalfrequenzbereiches auf, weil es'schwierig ist, die Verzögerung für den ganzen Teilbereich phasengetreu durchzuführen und weil das Band kein starres Gebilde darstellt und durch die im Betrieb auftretenden mechanischen Belastungen kleine Formänderungen (Dehnung) erleidet. Die jb rf indungs gemäße Bemessung des Spalt-

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abstandes erlaubt die Zulassung eines verhältnismäßig breiten Qberlappungsbereichs und damit die Verwendung preiswerter Filter, ohne daß in diesem Bereich eline Wenigkeit hervorgerufen wird oder Störungen der Phasenlage auftreten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Spaltbreiten der Köpfe unterschiedlich bemessen, und zwar in der Weise, daß die Breite für die höherfrequenten Teilbereiche kleiner ist. Die Verringerung der Spaltbreite bei den höherfrequenten Teilbereichen erlaubt eine Verringerung der Ampere-Yiindungszahl und damit des Vorxaagnetisierungsstromes, ohne daß die Feldsteilheit gegenüber der Wellenlänge zu hohen Signalfrequenzen hin kleiner wird. Das bedeutet, daß die Anlöschung der schon vorher aufgezeichneten tiefen Signalfrequenzen geringer wird und damit ein weiterer Gewinn im tieferen Frequenzbereich erreicht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es bedeuten Fig. 1, die Durchlaßkurve der Filter für den Aufspieshstrom, Fig. 2, eine schematische Darstellung des Aufzeichnungsprinzips und Fig. 3 eine praktische Ausgestaltung eines Magnetkopfes.

Fig. 1 zeigt die Durchlaßkurven der im Aufsprechverstärker vorgesehenen Filter, wobei angenommen ist, daß der aufzu-

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zeichnende Tonfrequenzbereich in zwei Bereiche.aufgeteilt ist und die kittenfrequenz des Überlappungsbereiches 1000 Hz beträgt. Mg. 2 zeigt das Aufzeichnungsprinzip gemäß dem eingangs erwähnten Vorschlag. Das . Magnetband wird in Pfeilrichtung vom Wickel 1 zum Wickel 2 "bewegt und passiert zunächst den Magnetkopf 3 und dann den Magnetkopf 4· Vom -'Mif sprechverstärker 8 werdein dem Kopf 3 über einen Tiefpass. 5 die tiefen Signalfrequenzen und über einen Hochpass 6 die höheren Signalfrequenzen zugeführt, wobei diese durch eine Verzögerungseinrichtung um die Laufzeit eines Bandteilchens vom Kopf 3 zum Kopf verzögert aufgezeichnet werden.

Gemäß der Erfindung soll nun der Abstand der Köpfe 3 uiä klein gegenüber der durch die Mittenfrequenz des Überlappungsbereichs bestimmten Bandwellenlänge sein. Eine praktische Ausführungsform eines Kopfes zur Erzielung dieses geringen Abstandes zeigt Fig. 3. Der ,Magnetkopf ist als Dreischenkelkopf - ausgebildet. Die äußeren, die Spulen 12,13 tragenden Schenkel 10, 11 haben U-Form und weisen mit ihren Enden gegeneinander. Der Mittelschenkel 14 besteht auü einer hoch ρ. ermeablen Platte oder Folie, durch deren Breite am Kopfspiegel der Spaltabstand bestimmt ist. Nimmt man an, daß die Bandgeschwindigkeit 9,5 cin/sec. beträgt und die Überlappungsmittenfrequenz entsprechend dem gewählten Beispiel der Fig. 1 auf etwa 1000 Hz (das entspricht einer Bandwellenlänge von 95 /u) festgelegt ist, so ent-

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spricht ein um den Paktor 10 kleinerer Abstand der Spalte einer Frequenz von etwa 10 kHz. Wie man aus Pig. 1 ersieht, ist für diese Frequenz nur noch die Durchlaßkurve für den oberen Frequenzbereich maßgebend, während die aus dem Filter für den unteren Frequenzbereich durchgelassenen Spannung vernachlässigbar klein ist. Die Komponenten, die bei falscher Phasenlage die Welligkeit hervorrufen, werden also bei gegebener Flankensteilheit der Filterkurven umso kleiner sein, je kleiner man den Spaltabstand der Köpfe bemißt. Anders ausgedrückt kann eine geringere Flankensteilheit der Filter und dauiit ein breiterer Überlappungsbereich zugelassen werden, wenn nur der Spaltabstand so gewählt wird, daß bei der ihm entsprechenden Bandwellenlänge die Durchlaßkurven einen hinreichend großen Abstand aufweisen. Praktisch wird man die Flankensteilheit und den Spaltabstand entsprechend dem vertretbaren Aufwand aufeinander abstimmen.

Die Spaltbreiten'des Kopfes sind unterschiedlich bemessen und betragen z.B. 18 /U für den unteren Signalfrequenzbereich und 10 /U für den oberen Signalfrequenzbereich. Um zu verhindern, daß eine starke Verkopplung der Niederfrequenzen zv. !,sehen den Teilköpfen entsteht, wird der magnetische Widerstand des Mittelschenkels außerhalb des Spaltes durch Querschnittsvergrößerung klein gehalten. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß

weitere parallel zum Mittelschenkel auf beiden Seiten je eine/ hoch ρ e-r-

meable Platte angeordnet wird, deren Breite etwa das Fünffache

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des Mittelschenkels beträgt und jeweils bis in die Nähe der Spaltzone reicht.

Die Einspeisung der Hochfrequenzvorniagnetisierung erfolgt zweckmäßigerweise nur in dem Magnetkreis, dem die tiefen Signalfrequenzen zugeführt werden. Durch eine variable kapazitive Belastung des anderen Magnetkreises kann der in diesen eingekoppelte Hochfrequenzfluß eingestellt werden. Pur die Signalfrequenzen ist diese kapazitive Belastung unerheblich.

ie Verzögerungseinrichtung kann bei dem gewählten kleinen Spaltabstand entfallen. Es kann bei einer Forderung nach einer hochwertigen Aufzeichnung jedoch zweckmäßig sein, trotz des kleinen Spaltabstandes eine Verzögerungseinrichtung im Kanal für die hohen Signalfrequenzen vorzusehen. Die Verzögerungszeit ist dann jedoch so klein, daß die Phasentreue mit vertretbarem Aufwand eingehalten werden kann.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auch zum Kopieren von Bändern verwendbar, wobei für den Pail, daß eine Geschwindigkeit stransformation vorgenommen wird, der Abstand der dem Muttergerät zugeordneten Abtastköpfe entsprechend der verschiedenen Laufzeit eines Bandteilchens auf mutter- und Tochterband bemessen sein muß.

Claims (5)

- 9 Schutzan.Sprüche RA. 462-665-17.7.62. PA.W 856

1. Einrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Signalen auf bandförmige Magnetogrammträger, bei der die aufzuzeichnenden Frequenzen in mehrere Bereiche aufgeteilt und in eine gleiche Zahl von Magnetköpfen zusammen mit einer hochfrequenten Vormagnetisierung in der Reihenfolge eingespeist werden, daß zunächst die tiefen und dann die höheren Frequenzen aufgezeichnet werden, wobei der in die verschiedenen Magnetköpfe eingespeiste Vormagnetisierungsstrom dem aufzuzeichnenden Frequenzbereich angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die alle der Schichtseite zugekehrten Magnetköpfe der gleichen Spur zugeordnet und so ausgebildet und angeordnet sind, 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.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreiten der Köpfe derart unterschiedlich bemessen sind, daß die Breite mit der Höhe der aufzuzeichnenden Frequenzbereiche abnimmt.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreischenkelmagnetkopf verwendet ist,

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dessen den Spaltabstand bestimmender Mittelschenkel aus einer hochpermeablen Platte oder Folie besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelschenkel nur in der ^pajfczone die dem Spaltabstand entsprechende Stärke, außerhalb derselben eine wesentlich größere Stärke aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die größere Stärke durch zu beiden Seiten der hochpermeablen Platte angeordnete weitere hochpermeablen Platten gebildet ist.

<* Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Yormagnetisierungsstromna«?-^3rgia System für die tiefen Signalfrequenzejör-^iJgeführt wird, während an die Wicklung des^afrcTeren Systems eine regelbare kapazitive^Jteiastung zur Einstellung des in dieses System eijag€koppelten Vormagnetisierungsflusses angeschlossen ist,