DE743510C - Magnetogrammtraeger - Google Patents

Abstract

Um beim Aufzeichnen von Tönen auf magnetische Bänder eine geringe Bandgeschwindigkeit bei Erhaltung der hohen Frequenzen zu erhalten, wird die Abnahme der Begrenzungskurve des Feldes des Sprechkopfes steil gemacht dadurch, daß das Produkt aus Dicke der Magnetschicht und ihrer Permeabilität weniger als 100 ist.

Description

• Magnetogrammträger Es ist bereits vorgeschlagen, worden, daß sich .das magnetische Sichallaufzeichnungsverfahren wesentlich dadurch verbessern läßt, daß die bisher übliche Gleichstroanvormagn;etisierung durch eine gleichzeitig mit den Sprechströmen auf den Trägereinwirkende Hochfrequenzbehandlung ersetzt wird. Der besondere Erfolg .dieses Verfahrens liegt in einer bis dahin nicht gelungenen Senkung des Störgeräusches. Die Aufzeichnung geschieht mit Ringköpfen, bei denen das am Spalt austretende magnetische Feld auf. den Träger einwirkt. Es konnte gezeigt werden, daß die Störgeräuschsenkung um so vollkommener isst, je stetiger und feinstufiger das in Laufrichtung auf den Träger einwirkende Hochfrequenzfeld .auf Null abnimmt. Wenn jedoch das Abklingendes einvdrkenden Ho,chfrequenzfeldes sich in der Laufrichtung des Trägers so weit ausdehnt, daß die Weite vergleichbar wird mit den Wellenlängen der höchsten aufzuzeichnenden Tonfreqlroenzen, so tritt eine Schwächung der Aufzeichnung dieser hohen Tonfrequenzen ein.
• Zur Vermeidung dieses Nachteils ist ein steiler Abfall des Sprechkopffeldes anzustreben. je steiler dieser Abfall erfolgt, um so geringer kann die Geschwindigkeit :dies Trägers bei gleicher Breite des aufgezeichneten Tonfrequenzbandes gehalten werden. Ein steiler Abfall hat abler- andererseits zur Folge, daß zur Erreichung des gewünschten stetigen und feinstufigen Abfalls des Hochfrequenzfeldes eine Hochfrequenz entsprechender Schwingungszahl angewendet werden muß, sofern man auf höchstmögliche Senkung des Störgeräusches Wert liegt. Für viele Fälle, z. B. für Diktiergeräte; wird man sich aber mit -einer geringeren Dynamik der Aufzeichnung begnügen können und den Hauptwert auf eine möglichst geringe Trägergeschwindigkeit legen, so daß 1-' :rfiir kein übertriebener Aufwand, des hochfreqwenien L e;sc , #,raar£es,erforderlich ist.

  Die Steilheit des Abfalles des auf den Trä-

  ger tin<<.,irläenden Feldes, kurz bezeichnet als

  Steilheit der Feldbegrenzungskurve, wird

  außer von der Form des Kopfes beeinflußt

  von der Dicke und der Permeabiiität der ma-

  gnetisierbaren Schicht des Trägers. Die Ab-

  bildung zeigt als Beispiel die bei Ringköpfen;

  vorliegenden Verhältnisse. Der von den Ipl

  schuh:en 1 =eingeschlossene Spalt 2 des R@-,

  kopfes, der mit Luft oder einem magnetz

  indiife_enten Material von der Permeabilität i,.

  ausgefüllt ist, wird von einer bestimmten

  Kraftliniendichte durchsetzt. Auf -dem Sprech-

  kopf liegt der magnetisierbare Träger, be-

  stehend aus einer Trägerschicht q. und einer

  magnetisierbaren S:cliicht 3, einseitig an. Nach

  den aus der Literatur bekannten Daten liegt

  die Perineabilität der magnetischen Schicht

  bei ,t-. = 1 o. Dies hat zur Folge. -daß aus den

  Po':schuhen des Sprechkopfes Kraftlinien in

  die magnetisierbare S,ch;icht 3 eintreten. und

  dort eine um den Permeabilitätsfaktor höhere

  Dichte besitzen.

  je größer die Permeabilität der S@cli:i:cht 3

  ist, um so größer ist die Kraftlini;endi;chte, um

  so weniger haben aber die Kraftlinien das Be-

  streben, auf kürzestem Wege wieder in die

  Polschuhe des Sprechkopfes zurückzukehren.

  I)ie: e Tendenz -wirkt dem gewünschten steilen

  Abfall der Feldl.egrenzungskurve entgegen.

  Diese Feststellung konnte auch experimentell

  erhärtet werden. Bei Benutzung eines höher

  permeablen Films war die Wiedergabe der

  hohen Frequenzen unter gleichen 'sonstigen

  Versuchsbedingungen schlechter als bei einem

  Träger gerinze:er Permeabilität. Innerhalb

  e:r_:es gewissen Bereiches war eine umg;ekelirt

  proportionale Beziehung zwischen oberer

  Grenzfrequenz und Perm@eabilität festzustellen.

  Diese theoretisch erklärte und experimentell

  bewiesene Beziehung zwischen Pernieabili:tät

  und guter Aufzeichnung der hohen Frequen,

  zen verschwindet, wenn sich die Permealüli-

  tät der magnetisierbaren Schicht dem Wert t .

  nähert. In diesem Fall tritt kein Hi:neinzi@ehen

  der Kraftlinien in die magnetische Schicht

  und damit keine Erhöhung der Kraftlinien-

  dichte ein. Für den $Iagn@etia:erwngsvorgang

  steht nur ein Streufeld zur Verfügung, welches

  den Verhältnissen in Luft entspricht, also; mit

  u-achsender Entfernung senkrecht zur ma:gne-

  tisierbaren Schicht sehr rasch schwächer wird.

  Iliedurch tritt eine ungleichmäßige Mag ie-

  tisierung der versclis;edeii tieflegenden Zonen

  dieser Schicht ein., derart, daß mit wachsen-

  der Entfernung vom Kopf in Richtung s.enk-

  r-echL zum Träger die weiter hinten liegenden

  Zoien der magnetiserharen S@climcht immer

  schlechter ausgesteuert werden. Wenn zur Er-

  zielung hinreichender Atisst--trerung der ent-

  fernt lieg'end'en Zonen- der Sprechstrom erhi);lit

  u-ird, so tritt für die unmittelbar= am Sprech-

  kopf liegenden Zolnen eine magnetische L;'ber-

  steuerung auf.

  Aus dem Vorgesagten ergibt sich, daP,

  einerseits sehr große, andererseits versch%.%-i-n-

  dende Perm:eabilitäten der magnetisie rbaren

  Schicht nachteilig sind. Genauere Vorschrif-

  z'.; ien für die ,günstigste Perm@eabilität lassen sich

  äher erst unter Berücksichtigung de:- Dicke

  @.: der tnagnetisierbaren Schicht ableiten. Aus

  der Abbildung ist nämlich zu entnehmen, dalt

  bei konstant gehaltenem ,u eine dicke

  Schicht dem gewünschten steilen Abfall der

  Feldbegrenzungskurve entgegenwirkt. Auch

  hierfür wurden die theoretischen Schlußfolge-

  rungen durch Experimente erhärtet. Durch

  Dünners-chleifen einer ursprünglich etwa 2o,u

  starken magnetisierbare.n Schicht auf e:ne

  Dicke von etwa iopergab sich eine Verbesse-

  rung in der Wiedergabe der hohen Frequen-

  zen um 6 db, d. h. um den Faktor r :2. Auch

  hier wurde also, wenigstens in dem 1)etrachtc--

  ten Bereich, eine umgekehrt proportionale Be-

  ziehung zwischen S:chichtd,icke und oberer

  Grenzfrequenz festgestellt.

  Die Grenzen für die an sich. wünschens-

  werte Verringerung der Schichtdicke liegen

  einmal bei den Fabrikationsschu^ierigkeiten,

  die sich dann der Erzielung einer hinreichend

  gl:ei.climäffigeri S:chiclit entgegenstellen, dann

  aber auch in. der Tatsache, daß -der Nutzpegc,l

  der Wiedergabe proportional mit der Srhiicht-

  dicke abnimmt.

  Die vorstehenden Überlegungen führen zu

  c'ein Schluß. daß für einen optimalen

  Dicke und PermeabiLität der magiiet:-

  sierbaren Schicht des Trägers in einer be-

  stimmten Bez:iehttng stehen müssen. Erfin-

  dungsgemäß soll das Produkt aus beide»

  ür ößen dien Wert i oo unterschreiten, wole i

  die Sch=ichtdicke in io-#mm und die Perinc-

  abilität als Verhältniszahl der magnetisch-n

  Leitfähigkeit ,et gegenüber dem Wert der

  Luft ,cc@ ausgedrückt sind. Die Begründung

  für diese erfindungsgemäße Beziehung ergibt

  sich aus der obigen gesonderten Behandlung

  der beiden Einzelfaktoren; sie soll noch durch

  folgende Vberlegungen plausibel gemacht

  -,werden. Wenn z. B. aus fabrikatc>risclien

  Gründen die gleichmäßige Herstellung einer

  zehr dünnen Schicht Schwierigkeiten bereitet,

  mul:, zur Erzielung einer optimalen Wieder

  ,labe, d. h. des gewünschten Abfalls der Feld

  begrenzutngskurve, die PermealTität gering

  Sein. Der angegebene Zahlenwert berücks:di-

  tigt darüber hinaus, daß dieser nicht auf

  %ferte in der Nähe von: 1 absinken darf, %t,cil

  andernfalls die vorgeschriebenen Ni,icliteile

  eintreten. würden. Andererseits kann es er-

  tt@ü nscht sein, z. B. bei wohlfeilen Geräten

  für Dikt;(rz%i-eclze, die aufgewendete Hoc@i-

  frequenzleistun g -gering zu halten. Da diese Leistung nahezu umgekehrt mit dem Quadrat der Permeabilität abnimmt, kamen: es :erwünscht sein, -diese im gewissen Grenzen höher zu halten und dafür ;die Sclächtdiicke zu verringern. Die geringere Schichtdicke bewirkt zusätzlich noch eine geringere Dilcke des gesamten Schallträgers -und damit eine. Verkleinerung vorn Spulen, Antriebsleistung usw.
• Die erfmdungsgemäßen überlegungen beziehen sich nicht nur auf die Aufzeichnung mit Ringköpfen, die im vorstehenden als Beispielerwähnt wurden, sondern auf alle Köpfe, die zur Herstellung einer stetig abfallenden Feldverteilungskurve geeignet sind.
• Die vorbesichriebeneerfindungsgemäße Dimeasion@ertung des magnetischen Trägers wirkt .sich noch in einer anderen Richtung aus. Bei der erreilchten neuen Aufzeiclmumgsg-üte magnetischer Schallaufzeichnungen nach dem Hochfrequenzverfähren macht sich d:ie Erscheinung des Durchköpmere;ns störend bemerkbar. Das vom, deinem starken magnetä: scheu Aufzeichnungsimpuls ausgehende Feld ruft nämlich bleibende magnetische Veränderungen auch in den benachbarten Lagen einer Filmspule hervor. Dies ist besonders dann störend, wenn das Durchkopieren einer starken Aufzeichnung auf eine Nachbarlage erfolgt, die an sich nur eine leise Nutzaufzeichnung oder eine Pause enthält. Es konnte bei den Bersten Versuchen festgestellt werden:, daß bei Filmen, die der erfindungsgemäßen Magnetisäeruuvgsvo;rschrift nicht genügen., die auf. Nachbarlagen übertragene Magnetisier iungsstä,rke 5o-db unter der .das Durchkopiereu verursachenden Filmschicht liegen.- Da mit dem verbesserten magnetischen Schallaufzeichnungsverfahren eine Herabsetzung des Grundgeräusches auf 65 bis 7o db unter -der maximalen Nutzlautstärke möglich wurde, liegt die durch das Durchkopieren bewirkte Magnetivsiierung 15 bis 2o db über dem Grundgeräusch.
• Es konnte experimentell gezeigt und theoretiis,ch pl.ausilbel gemacht werden, d;aß die Stärke des Durchkopierens von der Frequenz abhängt und ein Maximum besitzt in der Gegend vorn i 5oo Hz.
• Der sInusförmig magnetisierte Träger trägt im seiner Länigsrichtung magnetische Dipole, deren Längen der halben Wellenlänge entsprechen. Die von diesen Dipolen; ausgehenden Kraftlnnien schließen sich nur teilw:ensie in der magnetisierbaren Schicht selbst und treten zum anderen Teil aus .dem Träger heraus. Der heraustretende Anteil ist maßgeblich für die Stärke des Durchkopierens. Bai tiefen Frequenzen sind die Dipole lang, d. h. die Kraftlinien müßtieneinen entsprechend großen. Weg durch Luft zurücklegen. Infolge der gering en magnetischen Leitfäluigkei.t der Luft ist die austretende Feldstärke entsprechend klein. Mit wachsender Frequenz sinkt die Di;poll,änge und .damit der Widerstand für die sich in Luft schließenden Kraftlimen. Bei hohen Frequenzen äst die Dipollänge vergleichbar mit dem Abstand zweier benachbarter Filmlagen. Infolgedessen errechen die austretenden Streulinien die Nachbarlagen in vernachlässigbarer Stärke. Hiermit ist die festgestellte Frequenzabbän;,,-igkeit des Diurchkopmervorganges erklärt. Für die Stärke dies Durchkopierens ist aber auch' die Permeabiilität von Einflu:ß insofern, als sie den magnetischen Widerstand für' die austretenden Kraftlinien bestimmt. Eine große Permeabillität der magnetisierbaren Schicht begünstiigt also den, Durchkopieilingsvorgang. Da die Dicke der magnet:isierbaren Schicht die magnetische Leitfähigkeit im gleichen Sinne beemnflußt, begünstigt auch Beine große Schichtdicke den Durchkopiervorgang. Gleich: zeitig vergrößern sich mit der Schichtdicke die magnetomnotorische Kraft der Dipole und damilt die Stärke des auf die Nachbarlagen einwirkenden Feldes.
• Die ge;s:cbilderten Nachteile lassen sich vermeiden, wenn das Pr o,dukt aus Dicke und P.erhieabiilitäteinen bestimmten Wert unterschreitet. Wenn aus bestimmten Gründen z. B. die Dicke :einen gewissen Wert nicht unterschreaen kann, läßt sich die optimale Wirkung durch Anwendung einer besonders gerungen PermeabIlität :erzielen, und umgekehrt. Die für :eine optimale. Freq uenzkurve abgeleitete erfindungsgemäße Beziehung bewirkt also gleichzeitig eine Beseitigung des Durchkopiereffekt:e;s.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Magnetogrammträ:g,er mit pulverförmiger magnetis .erbarer Schicht zur magne.:ischen Schallaufzeichnung mit Ho:chfr:equenzvormagnetsieru!ag an Stelle von Gleichstromvormagnetisieru:ng, dadurchgeikenazeiichnet, daß das Prodiukt aus der Ducke der magnetischen Schicht (nu io-mm) und ihrer Permeabilität den Wert ioo unterschreitet. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vorn Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.