DE2142367A1

DE2142367A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufzeichnen von tonfrequenzsignalen auf magnetband

Info

Publication number: DE2142367A1
Application number: DE19712142367
Authority: DE
Inventors: Klaus Schirmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-24
Filing date: 1971-08-24
Publication date: 1973-03-01
Also published as: CH546458A; DE2142367B2; FR2150456A1; JPS4830908A; FR2150456B3; DE2142367C3; GB1395230A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen von Tonfrequenzsignalen auf Magnetband"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von Tonfrequenzsignalen auf Magnetband, das an einem Aufsprechkopf vorbeiläuft, der mit den einem HP-Vormagnetisierungssignal überlagerten Tonfrequenzsignalen beaufschlagt wird, die zur Kompensation der durch den nicht linearen Verlauf der dynamischen Übertragungskennlinie bedingten Verzerrungen gegebenenfalls entsprechend angehoben werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt, dass die dynamische Übertragungskennlinie (aufgeprägte Magnetisierung in Abhängigkeit von der Magnetisierungsfeldstärke) keinen linearen Verlauf aufweist,

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, DipI.-Wirtsch.-lng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann ~" *

■8 MÖNCHEN 2, THERES i ENSTRASSE 33 · Telefon: 2812 02 · Telegramm-Adresse: Lipatli/München Bayer. Vereinsbank München, Zweigst Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konto: München Nr. 163397

Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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INSPECTED

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sondern vielmehr sich bereits ab Magnetisierungsfeldstärken, die etwa 20 % der Sättigungsremanenz entsprechen, stetig zunehmend abkrümmt_o Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Kompensation der durch den nicht linearen Verlauf der dynamischen Übertragungskennlinie bedingten Verzerrungen die Tonfrequenzsignale entsprechend anzuheben.

Es ist weiterhin bekannt, dass auf einem Magnetband im wesentlichen klirrfaktorfrei aufgezeichnete Tonfrequenzsignale bereits nach kurzer Zeit insbesondere nach mechanischer Beanspruchung (Umspulen des Bandes) Pegelverluste erleiden, die mit steigender Magnetisierung (Aussteuerung) zunehmen. Weiterhin tritt nach längerer Lagerzeit ein langsamer Zerfall des Klangbildes der aufgezeichneten Tonfrequenzsignale infolge von mikromagnetischen Nachwirkungserscheinungen auf. Unter anderem äussern sich diese Erscheinungen durch die Abnahme der Kopierdämpfung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufzeichnen von tonfrequenten Signalen auf Magnetband zu schaffen, das eine verbesserte Langzeitstabilität der Tonfrequenzaufzeichnung gewährleistet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die schlechte Langzeitstabilität einer auf einem Magnetband gespeicherten Aufzeichnung darauf zurückzuführen ist, dass bei der Aufzeichnung verschiedene Bereiche der Magnetschicht mit unterschiedlicher und/oder zu hoher Feldstärke magnetisiert werden, und dass daher die Langzeitstabilität entscheidend verbessert werden kann, wenn die Teilchen in allen Bereichen der Magnetschicht mit einer sorgfältig dosierten Feldstärke magnetisiert werden. Diese sorgfältige Dosierung der Feldstärke lässt sich mit einem Aufsprechkopf mit verhältnismässig breitem Aufsprechspalt erzielen, an dem die Magnetschicht in

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einem solchen Abstand vom Kopfspiegel vorbeigeführt wird, dass über dem Spalt auf die Magnetschicht eine möglichst gleichmässige Feldstärke einwirkt und bei Verlassen des Spaltes die einwirkende Feldstärke steil abfällt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mit einem Aufsprechkopf gearbeitet wird, dessen Spaltbreite 15 bis 50/u, vorzugsweise 20 ai beträgt, und die Magnetschicht des Bandes vom Kopfspiegel des Aufsprechkopfes in einem Abstand gehalten wird, unter dem die Feldstärke über dem Spalt möglichst konstant ist. Zweckmässigerweise führt man die ^ Magnetschicht in einer dem vierten Teil der Spaltbreite betragenden Distanz am Kopfspiegel des Aufsprechkopfes vorbei. Im Spalt des Aufsprechkopfes darf kein elektrisch leitendes Material vorhanden sein. Bei Aufsprechköpfen mit metallischen Einlagen im Spalt kommt es zur Erzeugung von Wirbelströmen in der metallischen Einlage, die auf das Feld zurückwirken und dieses dadurch verzerren, wodurch die Aussteuerbarkeit der Magnetschicht für Tonfrequenzsignale mit sehr kurzer Wellenlänge sehr stark begrenzt wird.

Vorzugsweise verwendet man ein rechteckwellenförmiges HF-Vormagnetisierungssignal. Mit einem rechteckwellenförmigen HF—Vormagnetisierungssignal ergibt sich eine im wesentlichen W augenblickliche Umschaltung der Feldstärke, so dass in allen Bereichen der Magnetschicht des am Aufsprechkopf vorbeilaufenden Bandes eindeutige Magnetisierungsbedingungen gewährleistet sind, da nämlich das Band während des Umschaltens nur um einen Betrag weiterrückt, der kleiner als die Länge der Magnetteilchen der Magnetschicht ist und alle Teilchen somit von der Magnetisierungsfeldstärke erfasst werden.

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Die Erfindung wird nun näher anhand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Feldstärkeverlaufs im und über dem Spalt eines Aufsprechkopfes,

Fig. 2a und Fig. 2b Empfindlichkeitskurven (Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Vormagnetisierung) für ein Magnetband,

Fig. 3 Empfindlichkeitskurven für Magnetbänder unterschiedlicher Koerzitivkraft,

Fig. 4 die Kennlinie einer Germaniumpunktkontaktdiode,

Fig. 5 den Klirrfaktor in Abhängigkeit von der Aussteuerung,

Fig. 6 eine Schaltung zur Aufzeichnung nach dem Verfahren der Erfindung.

Fig. 1 zeigt den Verlauf der Feldstärke im und vor dem kein elektrisch Mtendes Material enthaltenden Spalt eines Aufsprechkopfes. Die eingezeichneten Kurven verbinden die Orte gleicher Feldstärke, wobei die Zahlen das Grössenverhältnis der der Kurve zugeordneten Stärke H zu der im Inneren des Spaltes herrschenden Feldstärke H. angeben. Unter a) — d) ist die Feldstärke H/H. eingetragen, der ein Teilchen ausgesetzt wird, wenn es an dem Spalt mit der Breite br in den angegebenen auf die Breite br bezogenen Abständen an der Oberfläche des Kopfspiegels vorbeiläuft. Wie aus den unter d) und c) dargestellten Kurven ersichtlich ist, liegt in der Nähe der Kopfspiegeloberflache eine wirbelartige Feldstärkeverteilung vor, die offensichtlich für eine dosierte Magne-

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tisierung ungeeignet ist. Bei Verwendung von Aufspreehköpfen mit den üblichen Spaltbreiten von br = iO/U reicht die in der Grössenordnung von iyu liegende Oberflächenrauhigkeit der üblichen Bänder zwar aus, um die Magnetschicht aus dem wirbelartigen Verlauf der Feldstärke herauszuhalten, jedoch erhält man über die Tiefe der Magnetschicht einen starken Abfall der Feldstärke, so dass eine im wesentlichen gleichmässige Durchmagnetisierung der Magnetschicht mit der üblichen Dicke von ungefähr IO/u nicht mehr möglich ist und somit auch die gesamte Dicke der Magnetschicht nicht mehr zur Vollaussteuerung herangezogen werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass zur % Erzielung einer im wesentlichen homogenen Durchmagnetisierung einer Magnetschicht mit einer Dicke in der Grössenordnung von 10/U ein Aufsprechkopf mit einer Spaltbreite von mindestens 15/u erforderlich ist und zwischen der KopfSpiegeloberfläche des Aufsprechkopfes und der Oberfläche der Magnetschicht ein Abstand von 0,25 x 15 Ju, d.h. ungefähr 3,5 /« eingehalten werden muss. Aus dem in Fig. 9 unter b) angegebenen Feldstärkeverlauf ist ersichtlich, dass im Abstand von 0,25 br die Feldstärke über dem Spalt im wesentlichen konstant ist und im Bereich b^ an der ablaufenden Spaltkante ein steiler Abfall der Feldstärke H/H^ von 0,65 bis auf 0,4 (entsprechend etwa 5 dB) zur Verfügung steht. ^

Vorzugsweise verwendet man einen Aufnahmekopf mit einer Spaltbreite von br = 20 /u, wobei dann die Magnetschicht unter einem Abstand von ungefähr 5/u von der Kopfspiegeloberfläche geführt wird. Die Feldstärkeunterschiede, die auf Teilchen in der ungefähr 10/u betragenden Schichttiefe wirksam werden, liegen dann unter 10 %, da aufgrund der magnetischen Suszeptibilität der Magnetschicht, die beim Aufsprechen in der Grössenordnung von 3 liegt, die Magnetisierungsfeldstärke sozusagen in die Schicht hineingezogen wird.

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Bei einer Spaltbreite von 20/u kann der Bereich b. eine Länge von bis zu 6 ja haben. Von der Länge des Bereiches b. hängt die höchstmögliche Frequenz des Vormagnetisierungssignals ab, da bei der Bewegung des Bandes entlang des Bereiches b. kein zweimaliges Einwirken der positiven bzw.' negativen Halbwelle der Vormagnetisierungsfeldstärke erfolgen darf, falls Vollaussteuerung in jedem Falle gewährleistet werden soll. Wegen der Abhängigkeit der Länge des Bereiches b. von der Spaltbreite wird man die Spaltbreite nicht grosser als ungefähr 5Ou für eine Bandgeschwindigkeit von 38 cm/sec wählen, da die Vormagnetisierungsfrequenz sonst zu nahe an die obere Übertragungsfrequenzgrenze heranrückt.

Wenn die Vormagnetisierungswellenlänge auf dem Band in die Grössenordnung der Spaltbreite kommt, kann das Band nicht mehr durchgehend in Laufrichtung magnetisiert werden, so dass unmagnetisierte Zonen verbleiben. Dadurch können Interferenzpfeiftöne zwischen NF-Nutzsignal und HF-Vormagnetisierungssignal bei der Wiedergabe des gespeicherten NF-Nutzsignals auftreten. Die untere Frequenzgrenze des Voraagnetisierungssignals hängt also von der Bandgeschwindigkeit und der Spaltbreite ab.

Vorzugsweise verwendet man ein rechteckwellenförmiges HF-Voraagnetisierungssignal. Die Frequenz eines rechteckwellenförmigen Vormagnetisierungssignals soll mindestens doppelt so gross sein wie die höchste zu übertragende Frequenz des NF-Signals. Zweckmässigerweise arbeitet man mit rechteckwellenförmigen Vormagnetisierungssignalfrequenzen im Bereich von 30-50 kHz und vorzugsweise mit hO kHz, da die Löschsignalfrequenz üblicherweise 40 kHz beträgt, und aus dem Sinuswellensignal des Löschsignalgenerators durch einen Spannungsbegrenzer das rechteckwellenförmige Vormagnetisierungssignal gewonnen werden kann.

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Bei Anwendung eines sinuswellenförmigen Vormagnetisierungssignals wählt man je nach Bandgeschwindigkeit eine Frequenz, bei der eine Vollaussteuerung erreicht wird. Es ist daher bei umschaltbarer Bandgeschwindigkeit zweckmässig, auch eine Umschaltung auf eine andere Vormagnetisierungssignalfrequenz vorzusehen. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 9j 5 cm/sec verwendet man ein sinuswellenförmiges Vormagnetisierungssignal mit einer Frequenz in der Grössenordnung von 30 kHz, wohingegen bei einer Bandgeschwindigkeit vpn 38 em/sec mit einem Vormagnetisierungssignal in der Grössenordnung von l60 kHz gearbeitet wird.

Die für maximale Aufzeichnungsempfindlichkeit erforderliche Amplitude der HF-Vormagnetisierungsfeldstärke hängt von der Wellenform des HF-Vormagnetisierungssignals ab. Beim übergang von einem sinusförmigen zu einem rechteckwellenförmigen HF—Vormagnetisierungssignal verschiebt sich das Maximum der Empfindlichkeitskurve je nach Breite des für die Erstellung der Empfindlichkeitskurve verwendeten Aufsprechspaltes und des verwendeten Bandes um ungefähr 2,5 his 3 dB bezogen auf die effektive Vormagnetisierungsfeldstärke, Bezogen auf die Amplituden der Wellenformen ergibt sich also ein Unterschied von etwa 6 dB.

In Fig. 2a sind die Empfindlichkeitskurven für ein Magnetband bei Anwendung eines sinuswellenförmigen Vormagnetisierungssignals und eines rechteckwellenförmigen Vormagnetisierungssignals einander gegenübergestellt. Die Kurven wurden unter Verwendung eines Aufsprechkopfes mit einer Spaltbreite von 15/u erstellt, wobei zwischen Magnetschicht und Oberfläche des Kopfspiegels ein Abstand von 3/u aufrechterhalten wurde. In Fig. 2b sind entsprechende Empfindlichkeitskurven dargestellt, wobei jedoch ein Aufsprechkopf mit einer Spaltbreite von 30/u verwendet wurde und zwischen

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Magnetschicht und Aufsprechkopf ein Abstand von 7»5/u eingehalten wurde. Die durchgehenden Kurven gelten für Aussteuerung auf einem effektiven Bandfluss von 0,2 Maxwell bei einer Bandgeschwindigkeit von 38 cm/sec für ein Nutzsignal mit einer Frequenz von 1000 Hz. Die strichlierten Kurven ergeben sich bei Vollaussteuerung bei der gleichen Bandgeschwindigkeit und der gleichen Frequenz, während die punktierten Kurven sich bei Vollaussteuerung bei der gleichen Bandgeschwindigkeit, jedoch bei einer Nutzsignalfrequenz von 15 kHz ergeben. Aus den Kurven der Fig. 2a ist ersichtlich, dass bei Verwendung eines rechteckwellenförmigen Vormagnetisierungssignals die Aussteuerbarkeit bei zunehmender Vormagnetisierungsamplitude wesentlich weniger stark begrenzt wird als bei Verwendung eines sinuswellenförmigen Vormagnetisierungssignals. Die Verwendung eines rechteckwellenförmigen Vormagnetisierungssignals ermöglicht also eine höhere Aussteuerbärkeit für Nutzsignale mit am oberen Ende des Übertragungsbereiches liegenden Frequenzen.

In Fig. 3 ist die Empfindlichkeitskurve des DIN-Bezugsbandes 38 PER 525-15^4, die Empfindlichkeitskurve für ein Magnetband mit einer Koerzitivkraft von 220 Oersted und die Empfindlichkeitskurve für ein Magnetband mit 320 Oersted angegeben. Die Empfindlichkeitskurven wurden mit einem Aufsprechkopf mit einer Spaltbreite von 20 λι erstellt, wobei zwischen der Oberfläche des Kopfspiegeis und dem Magnetband eine Distanz von 5/u eingehalten wurde. Die marktüblichen Magnetbänder mit Magnetteilchen aus Vf-Fe₂O- weisen eine zwischen 220 und 320 Oersted liegende Koerzitivkraftauf. Die Empfindlichkeitskurven wurden bei Aussteuerung auf einen effektiven Bandrfluss von 0,2 M (=Maxwell) unter Verwendung eines Nutzsignals von 1000 Hz bei einer Bandgeschwindigkeit von 38 cm/sec aufgenommen. Für das Aufsprechverfahren nach der Erfindung wählt man die Amplitude eines sinuswellenförmigen HF—Vor—

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magnetisierungssignals derart, dass die in Fig. 6 mit der gestrichelten Linie A bezeichnete Vormagnetisierungsfeldstärke erzielt wird, die auf der Empfindlichkeitskurve des DIN-Bezugsbandes 38 PER 525-1544 knapp vor dem Absinken des Maximums der Empfindlichkeit in Richtung kleinerer Feldstärke liegt. Dieser Arbeitspunkt ergibt für alle Magnetbänder mit einer Koerzitivkraft im Bereich von 220 - 320 Oersted eine vollständige Kompensation der durch den nicht linearen Verlauf der dynamischen Übertragungskennlinie bedingten Verzerrungen nach einmal erfolgter Einstellung der nicht linearen Anhebung des NF-Signals zur Linearisierung der dynamischen Übertragungskennlinie. In der gleichen Weise wird auch bei allen Bändern eine entsprechende nicht lineare Überkompensierung der dynamischen Übertragungskennlinie zum Ausgleich der durch magnetisches Kriechen verursachten Pegelverluste nach einmaliger entsprechender Einstellung erzielt.

Bei Verwendung eines reehteekwellenförmigen HF-Vormagnetisierungssignals wird der Arbeitspunkt derart eingestellt, dass im Vergleich zum sinuswellenförmigen HF-Vormagnetisierungssignal eine um 2,5 bis 3 dB höhere Vormagnetisierungsfeldstärke erzielt wird, vgl. Fig. 2.

Bei dem Aufzeichnungsverfahren nach der Erfindung erfolgt die Kompensation der durch den nicht linearen Verlauf der dynamischen Übertragungskennlinie bedingten Verzerrungen unabhängig von der Wellenlänge. Dies gilt jedoch nur für Wellenlängen, die kleiner sind als die Länge des Kopfspiegels des Aufsprechkopfes. Vorzugsweise verwendet man daher Aufsprechköpfe, deren Kopfspiegellänge mindestens der Strecke entspricht, die zur Aufzeichnung eines NF-Signals mit einer Frequenz von 100 Hz auf das Magnetband erforderlich ist*

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Ein nach dem Verfahren der Erfindung besprochenes Magnetband zeichnet sich durch eine weitaus verbesserte Kopierdämpfung aus, die gemessen nach DIN 45519 um mindestens 6 dB und sogar bis zu 10 dB grosser ist als die von den Herstellern angegebene Kopierdämpfung. Die Kopierdämpfung eines nach dem Verfahren der Erfindung bespielten bzw. besprochenen Magnetbandes geht sogar im Laufe der Zeit noch stärker zurück, wohingegen bei Magnetbändern, die in üblicher Weise bespielt bzw. besprochen worden sind, die Kopierdämpfung im Laufe der Zeit absinkt.

Der für das Verfahren nach der Erfindung vorgesehene Arbeitspunkt gewährleistet optimale Rauschmodulationsdämpfung.

Es hat sich herausgestellt, dass die auf magnetisches Kriechen zurückzuführenden Pegelverluste, die durch mechanische Beanspruchung beschleunigt werden können und im wesentlichen nach 24 Stunden abgeschlossen sind, von der Aussteuerung abhängen. In der nachstehenden Tabelle sind die durch magnetisches Kriechen innerhalb 24 Stunden auftretenden Magnetisierungsverluste in Abhängigkeit von der remanenten Magnetisierung angegeben, die der Aussteuerung proportional ist. In der Tabelle sind der Abfall in Dezibel für den effektiven Wert der remanenten Magnetisierung und für den Spitzenwert der remanenten Magnetisierung für sinusförmige Signale angegeben.

TABELLE I

Remanente Magnetisierung in mM	Abfall Effektivwert dB	Abfall Spitzenwert dB
50	0.07	0.1
100	0.2	0.3
200	0.4	0.55
400	0.8	1.0

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Diese innerhalb von 24 Stunden nach Aufzeichnung auftretenden Pegelverluste der remanenten Magnetisierung werden beim Verfahren nach der Erfindung durch entsprechende nicht lineare Überkompenslerung der dynamischen Übertragungskennlinie ausgeglichen, d.h., die aufzuzeichnenden NF-Signale werden je nach Aussteuerung unter Berücksichtigung der durch magnetisches Kriechen auftretenden Pegelverluste entsprechend angehoben.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung weist ein Verklirrernetzwerk Vl auf, durch das die von der NF-Signalquelle gelieferte NF-Spannung je nach ihrem Pegel mehr oder minder derart angehoben wird, dass die infolge des nicht linearen Verlaufes der durch den gewählten Arbeitspunkt festgelegten dynamischen Übertragungskennlinie bedingten Übertragungsfehler vollständig ausgeglichen werden. Weiterhin ist ein über einen Schalter S zuschaltbares weiteres Verklirrer— netzwerk V2 vorgesehen, das zur pegelabhängigen Anhebung der NF—Spannung zum Ausgleich der durch magnetisches Kriechen bedingten Pegelverluste dient.

Das Verklirrernetztwerk Vi besteht aus einer Parallelschaltung aus zwei bezüglich ihrer Durchlassrichtung entgegengesetzt angeordneten hochohmigen Germaniumpunktkontaktdioden DG, die auf einer Temperatur von 45 C gehalten werden. Zu diesem Zweck ist der zum pillenförmigen Ende der Germaniumdiode führende Anschlussdraht von einer Heizwicklung H umschlossen, die über einen PCT-Widerstand an eine Heizstromquelle von 6,3 V angeschlossen ist. Dadurch wird jede Germaniumdiode innerhalb von 1O-45°C auf der Solltemperatur von 45°C gehalten. In der Fig. 4 ist die Kennlinie einer auf 45 C gehaltenen hochohmigen Germanxumpunktkontaktdiode dargestellt. In Flg. 5 ist der Verlauf des Klirrfaktors K3

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in Abhängigkeit von der remanenten Magnetisierung beim Aufzeichnen mit auf dem Arbeitspunkt A nach Fig. 3 eingestellter Vormagnetisierung ohne Verklirrernetzwerk dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die Kennlinie sowie der Klirrfaktor in der gleichen Weise zunehmen, d.h., der Klirrfaktor mittels auf 45 C gehaltenen Germaniumpunktkontaktdioden kompensiert werden kann. Das Verklirrernetzwerk Vl weist zusätzlich noch einen im Nebenschluss zur Parallelschaltung der Germaniumdioden angeordneten Widerstand Rl auf, so dass die am Ausgangswiderstand R2 des Verklirrernetzwerkes auftretende Spannung entsprechend der Übertragungskennlinie des Verklirrernetzwerkes in Bezug auf die angelegte NF-Spannung angehoben ist.

Die Übertragungskennlinie des Verklirrernetzwerkes Vl ist der durch den Arbeitspunkt A festgelegten dynamischen Übertragungskennlinie spiegelbildlich entgegen gekrümmt, d.h., die NF-Spannung wird durch das Verklirrernetzwerk Vl stets sowt angehoben, dass die durch den nicht linearen Verlauf der dynamischen Übertragungskennlinie bedingten Verzerrungen ausgeglichen werden. Das Verklirrernetzwerk V2 dient zur Kompensation der durch magnetisches Kriechen {2k Stunden-Nachwirkung) verursachten PegelVerluste und besteht ebenfalls aus einer Parallelschaltung aus zwei bezüglich ihrer Durchlassrichtung entgegengesetzt angeordneten hocholimigen Gerinaniumpunktkontaktdioden, die ebenfalls, wie die Germaniumpunlitkontaktdioden des Verkliiiernetzwerkes Vl auf einer Temperatur von k'S C gehalten werden. Die durch das Verklirrernetzwerk Vl und gegebenenfalls auch durch das Verklirrernetzwprk V2 angehobene NF-Spannung wird über den Kondensator Cl einer Verstärkerstufe mit den Transistoren Tl und T2 zugeführt, die einen gemeinsamen Emitterwiderstand 11.1 aufweisen. Der Transistor Tl arboitot als Emitterfolger, so dn.'jK die am gemeinsamen Emitterwiderstand Il5

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OMGlNAL INSPBCTED

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anliegende Spannung den als Verstärker arbeitenden Transistor T2 steuert. Eine Gegenkopplungsspannung ist über den Widerstand R8, den Kondensator C2 und den StellwiderstandRlO an die Basis des Transistors T2 angelegt. Die Verstärkung der NF—Spannung kann durch entsprechende Einstellung der Gegenkopplung mittels des Stellwiderstandes RIO eingestellt werden. Die verstärkte NF-Spannung wird über den Trennwiderstand R7 an den Eingang einer Stromverstärkerstufe mit den Transistoren T3, T5 und T6 gelegt. Der Eingang der Stromverstärkerstufe wird auch mit einem rechteckwellenförmigen Vormagnetisierungssignal beaufschlagt, das über den Stellwiderstand RF zur Einstellung der Amplitude der Vormagnetisierungsspannung (Arbeitspunkt) zugeführt wird. Die zugeführte HF-Vormagnetisierungsspannung kann nicht auf die Verklirrernetzwerke zurückwirken, da der dynamische Widerstand am gemeinsamen Emitterwiderstand R5 sehr klein ist. Zur Erzeugung der reehteckwellenförnrigen Vormagnetisierungsspannung wird vorzugsweise das vom Löschgenerator gelieferte HF-Sinussignal, das eine Effektivspannung von 50 V und eine Frequenz von 40 kHz aufweist, über einen Widerstand R12 einer Spannungsbegrenzerschaltung T8, T7 zugeführt, die aus zwei mit ihrer Emitter-Kollektor-Strecke gegeneinander geschalteten Transistoren T7 und T8 besteht. Die Eigenkapazität der Begrenzerschaltung ist ausserordentlich gering, so dass die von der Begrenzerschaltung gelieferten rechteckwellenförmigen Spannungssignale eine grosse Flankensteilheit aufweisen. Die Umschaltzeit der Begrenzerstufe beträgt ca. 1/usec. Die rechteckwellenförmige HF-Vormagnetisierungssignalspannung wird über den Kondensator Ck an den Stellwiderstand RIl angekoppelt. Die der HF-Spannung überlagerte NF-Spannung wird der Basis des Transistors T3 der Stromverstärkerstufe zugeführt. Die vom Kollektorwiderstand RIk des Transistors T3 abgenommene

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Ausgangsspannung wird an die Basis des Transistors T6 angelegt, der mit dem Transistor T5 im Gegentakt geschaltet ist, wobei der Transistor T5 über den Kondensator 05 dynamisch angesteuert wird. Die Diode Ds überbrückt in Reihe mit dem Widerstand Rl6 die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T5. Das Ausgangssignal der Gegentaktschaltung T5 und Τ6 wird über den Kondensator C6 der niederohmigen Wicklung L des Aufsprechkopfes K zugeführt. Der Transistor T*t verstärkt die am Widerstand R19 anfallende Aufsprechstrom proportionale Gegenkopplungsspannung, wodurch der Aufsprechstrom unabhängig vom Wechselstromwiderstand des Aufsprechkopfes wird. Die stromproportionale Gegenkopplungsspannung wird über den Kondensator C3 an den Transistor Tk angelegt. Durch entsprechende Wahl der Grosse des Kondensators C3 können Phasenwinkelfehler der NF-Signale, die durch nicht hinreichend grosse Bemessung der Kondensatoren Gl und Gh entstehen können, ausgeglichen werden.

Vorzugsweise wird auf den Kopfspiegel des Aufsprechkopfes eine dielektrische Schicht, vorzugsweise aus Titandioxyd, aufgebracht, um erfindungsgemäss das Magnetband im Abstand von der Oberfläche des Kopfspiegels des Aufsprechkopfes zu halten. Titandioxyd besitzt vorzügliche Gleiteigenschaften, eine hohe Abriebfestigkeit und wird kaum elektrostatisch aufgeladen, da die durch Reibung erzeugte Elektrizität ausreichend abgeleitet wird. Die in der Schaltung nach Fig. dargestellten Bauelemente sind in nachstehend angeführter Weise bemessen bzw. ausgeführt:

R_± = 100
R₁ = 800 XL
R₂ = 250-TL

5,6

15kil
1,8 k

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R₆ = 5,6 k

R- = i k-TL

R₈ = 56 kJX

R₉ = 56 kJL

R_±o = 10 k._TL

R₁₁ = 3O

R₁₂ = 4,7

R₁₃ = 1,8 k.XL

₁₄ 56

R. „ = 18 kil Ip

R₁₆ = 820 -TL

R₁₇ 12 XL

R₁₈ = 12JX

R₁₉ = 47.Π.

R_p = PTC-Widerstand 9OOO5

II = 80

K = Aufsprechkopf mit Spaltbreite 20/U ohne metallische Spalteinlagc Aufsprechabstand: 5/u (TiOg-Schicht)

C₁ = 100 AiF

C₂ = 100 yuF

C = iOOyuP

yu 100

_r = 100

= 50 ,uF

C_r = 100/UP

Dg =. Si-Diode

I),, = Ge-Di ode AA u

T1-T6 = Si-Translstoren 2N3702 hzw. 2N37O4

L = 0.3 mli

HF -- 50 Veff mit Ί0 hllz

Für VoI laussteuerung von Uiindern mit 0.6 M i{5t ein IIF-Sijou von 25 in A und ein NF-Strom von V) m Λ .sowie eine NF—fJi/?;nnl «ponnunp von IHO in VoIf erlordcr I i f-.li.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE t

Verfahren zum Aufzeichnen von Tonfrequenzsignalen auf Magnetband, das an einem Aufsprechkopf vorbeiläuft, der mit den einem HF-Vormagnetisierungssignal überlagerten tonfrequentew. Signalen beaufschlagt wird, die zur Kompensation der durch den nicht linearen Yerlauf der dynamischen übertragimgskennlinis bedingten Verzerrungen gegebenenfalls entsprechend angehoben' werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetschicht des Bandes vom Kopfspiegel des Aufsprechkopfes in einem Abstand gehalten wird, unter dem die Feldstärke über dem Spalt möglichst konstant ist und an der Spaltkante ©teil abfällt, und mit einem Aufsprechkopf gearbeitet wird, de&sen Spaltbreite 15-50 Mt vorzugsweise 20/u, beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Magnetschicht und Kopfspiegel ein Abstand von 0,25 s Spaltbreite eingehalten wird.
3. Verfahren nash Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein reehteckwellenförmiges HF-Vormagnetisierungssignal angewendet wird, dessen Frequenz mindestens doppelt so gross ist wie die höchste zu übertragende Frequenz des tonfrequenten Signals,
4. Verfahren naoh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eia reohteckwellenförmiges EF-Vormagnetisierungssignal mit einer Frequenz im Bereich von 30 - 50 kHz verwendet wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sinuswellenförmiges HF-Vormagnetisierungssignal verwendet wird, dessen Frequenz je nach der gewählten Bandgeschwindigkeit umschaltbar ist und in jedem Falle so hoch gewählt wird, dass eine Vollaussteuerung der zum Aufzeichnen vorgesehenen Magnetbänder gerade noch gewährleistet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bandgeschwindigkeit von 9_y5 cm/sec ein sinuswellenförmiges Vormagnetisierungssignal mit einer Frequenz in der Grössenordnung von 30 IeHz bei eimer Bandgeschwindigkeit von 38 cm/see, jedoch ein siiraswellenför— miges .VormagnetisieruQgssi'gnal mit einer Frequenz in der Grössenordnung von l60 kHa verwendet wird«
7. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des simuswellenförmigen HF—Vormagnetisierungssignals derart gewählt wird, dass eine Vormagnetisierungsfeldstärke erzielt wird, die auf der Empfindlichkeitskurve des DIN-Bezugsbandes 38 PEE 525-15^ knapp vor dem Maximum der Empfindlichkeit liegt.
8. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des rechteckwellenförmigen HF-Vormagnetisierungssignals derart gewählt wird, dass im Vergleich zur gewählten Amplitude des sinuswellenförmigen HF—Vormagnetisierungssignals eine um 2,5 dB höhere Vormagnetisierungsfeldstärke erzielt wird.
9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch magnetisches Kriechen (24 Stunden-Nachwirkung) bedingten Verluste

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der remanenten Magnetisierung durch eine entsprechende nicht lineare überkompensierung der dynamischen Übertragungskennlinie ausgeglichen werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, mit einem Aufsprechkopf, dem über eine Schaltung ein HF-Vormagnetisierung«strom zugeführt wird, dem ein NF-Strom überlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsprechkopf einen von metallischen Einlagen freien Spalt aufweist und Mittel zum Aufrechterhalten eines Abstandes zwischen dem Kopfspiegel des Aufsprechkopfes und dem Magnetband vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kopfspiegel des Aufsprechkopfes eine Schieht aus dielektrischem Material aufgebracht ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schioht aus TiO₂ besteht.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Kopfspiegels mindestens der Strecke entspricht, die zur Aufzeichnung eines Signals von 100 Hz auf dem Magnetband erforderlich ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass für die NF-Signale ein Verklirrernetzwerk (Vl) vorgesehen ist, das eine Parallelschaltung aus zwei bezüglich ihrer Durchlassrichtung entgegengesetzt angeordneten hochohmigen Germaniumpunktkontaktdioden (DG) aufweist.

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15. Vorrichtung nach Anspruch Ih₉ dadurch

dass die Germaniuiapiinktkontaktdiodem auf einer Temperatur von 45°G gehalten siiad_o
16. Vorrichtung siacla Anspruch Ih₉ dadurch gekennzeichnet ■> dass die Temperatur der Greriaainiiuiipuaktkontaktdioden ctereh PCT-Widerstände stabilisiert ist_o
17· Vorrichtung nach. Anspruch lh. _p dadurch gekennzeieiimet, dass parallel zum Verklirrernetswsrk (Vl) ein weiteres Verklirrernetzwerk (V2) schaltbar ist, das mis einer Parallelschaltung aus zwei toeaüglich ihrer Durchlassriehtraig entgegengesetzt geschaltetem GermaniumpiimfetkoB.t®,ktdioden besteht.
18. Vorrichtung nach Anspruch Ih₉ dadurch gekennzeichnet., dass in Reihe zum Verklirrernetzwerk (Yi) eine Verstärkerstufe (Ti₅ T2) liegt₉ deren Ausgang an den Eingang eimer Stromverstärkerstufe angelegt ist₉ der zusätzlich mit dem HF-Vormagnetisierungssignal beanfschlagt ist.
19. -Vorrichtung nach Anspruch IS₅ dadurch gekennzeichnet ₉ dass zur Erzeugung eines rechteckwellenförmigen HF->V©e·=» aiagnetisierungssignals ein© SpannungstoegrenaerschaltiaEag .(T7, T8) vorgesehen ist»
20. Vorrichtung nach Anspruch 19 ₉ dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungstoegrenserschaltung aus zwei mit ihrer Emitter—Kollektor—Strecke gegeneinandergeschalteten Transistoren feesteht.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungshegrenzerschaltung mit der HF-Spannung eines Löschsignalgenerators beaufschlagt ist.

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