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Gerät zur Tonaufnahme und -wiedergabe Die Erfindung betrifft ein Gerät
zur Tonaufnahme und Tonwiedergabe, bei dem durch einen Tonkopf die Tonschwingungen
auf ein laufendes Magnetband übertragen werden und auf diesem in der Form magnetischer
Veränderungen festgehalten werden; hierbei erfolgt die Tonabnahme in der Regel durch
denselben Kopf, der also gleichzeitig als Aufnahme, und Wiedergabekopf ausgebildet
zu sein pflegt. , -Derartige Geräte werden vorwiegend beim Rundfunk verwendet; jedoch
bestehen das Bedürfnis und der Wunsch, solche Geräte ihrer recht guten Toneigenschaften
wegen auch als Heimtongeräte, als Diktiergeräte und für ähnliche Verwendungszwecke
zu bauen.
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Diesem Wunsch steht bisher entgegen, daß es trotz mehrfacher Versuche
.in dieser Richtung noch nicht gelungen, ist, eine Bauweise zu finden,.die bei genügender
Einfachheit einerseits-einen ausreichen -1 niedrigen Herstellungspreis und billigen
Betrieb sichert und die anderers°its für die -genannten Zwecke mit ausreichender
Tonqualität ausgestattet ist; der Grund liegt u. a. darin, daß man im Antrieb und
in der Tonbandführung mit Schwierigkeiten zu kämpfen hat., deren auch nur teilweise
Überwindung Maßnahmen bedingt, die einen erheblichen und damit das Gerät verteuernden
konstruktiven Aufwand darstellen; diese Schwierigkeiten beeinflussen im übrigen
auch die Tonqualität in negativem Sinn. So ist es bei den bisher bekanntgewordenen
Antrieben für das Tonband nicht möglich gewesen, eine praktisch einwandfreie Tonbandförderung
in beiden Richtungen zu erzielen;, ohne daß man zu dem, Hilfsmittel des Mehrfachantrie;
bes griff, der entweder mindestens zwei Antriebsmotoren
bedingte
oder aber bei Anordnung nur eines Motors Drehsinnumschaltungen, Geschwindigkeitsregelorgane
und Getriebe teurer Bauart aufweisen mußte. Ferner ist die Tonbandführung im Bereiche
des Tonkopfes bisher nicht von einer solchen Art, daß ein völlig beruhigter Tonbanddurchgang
gewährleistet ist; vielmehr weisen alle bisher bekanntgewordenen Konstruktionen
ein mindestens noch fühlbares Flattern bzw. eine Geschwindigkeitsungleichförmigkeit
in solchen Grenzen auf, daß hierdurch einmal die Tonqualität in noch durchaus spürbaren
Grenzen beeinträchtigt wird und daß zum anderen der Spalt des Tonkopfes an der wirksamen
Stelle der Oberfläche des Tonbandes' etwas größer gewählt werden muß, als die Forderung
nach einwandfreier Tonübertragung diesen eigentlich verlangt; infolgedessen liegt
auch die niedrigste bisher noch zulässige Tonbandlaufgeschwindigkeit bei Aufnahme
und Wiedergabe noch höher, als die magnetischen Eigenschaften der bereits ziemlich
hochentwickelten Tonbänder dies an sich gestatten.
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Die Erfindung behebt alle diese Mängel in weitgehendem Maße, jedenfalls
so weit, daß unter Anwendung eines Teiles oder vorzugsweise aller wesentlichen Merkmale
der Erfindung nunmehr ein verhältnismäßig billiges, im Betrieb wirtschaftliches
Gerät dieser Art mit ausgesprochen guter Tonqualität gebaut werden kann.
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Die Erfindung besteht zunächst darin, daß der Antrieb aller Rollen,
Spulen, Spulenträger u. dgl. von einem mit vorzugsweise stets gleicher Drehzahl
und mit gleichem Drehsinn laufenden Motor erfolgt, der in noch besonders zu beschreibender
Weise aufeinander abgestimmte, in den anzutreibenden Organen führende Übertragungsmittel
etwa in Form von Schlupf-oder Rutschkupplungen besitzt, die zur Wirkung haben, daß
bei auf die Führungsrollen aufgelegtem Tonband eine völlig gleichförmige Bewegung
mit für Tonaufnahme und -wiedergabe geeigneter Geschwindigkeit erfolgt, während
bei von den Führungsrollen abgehobenem Tonband ein mit mehrfacher Geschwindigkeit
vor sich gehendes Zurückspulen des Tonbandes eintritt, ohne daß irgendwelche weitere
Maßnahmen außer dem Abheben bzw. Auflegen des Tonbandes erforderlich sind.
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Ferner besitzt die Erfindung eine neuartige beruhigte Tonbandführung
im Bereiche des Tonkopfes. Diese Führung besteht im wesentlichen aus drei Rollen,
und zwar einer Führungsrolle und je einer vor- und nachgeschalteten Beruhigungsrolle,
die alle mit völlig gleicher Drehzahl laufen, wobei aber die, in Tonaufnahmerichtung
gesehen, vorgeschaltete Beruhigungsrolle gegenüber der eigentlichen Führungsrolle
einen um ein geringes kleineren Durchmesser besitzt, während die nachgeschaltete
Beruhigungsrolle gegenüber der Führungsrolle einen um ein geringes vergrößerten
Durchmesser besitzt. Die Beruhigungsrollen und vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise,
auch die Führungsrolle sind mit genau der Tonbandbreite entsprechenden, in die Umfläche
eingebetteten Auflagen bzw. Einlagen z. B. aus Gummi, vorzugsweise kleinporigem
Schaumgummi, versehen, die gegebenenfalls mit ihrer Umfläche in Tonbandbreite gegenüber
der Rollenumfläche um Tonbandstärke oder um einen Teil dieses Wertes versenkt sein
können, so daß sich eine unbedingt genaue seitliche Führung des Tonbandes ergibt.
Ein weiteres wichtiges Merkmal hierbei ist es, daß-z. B. durch Vorsehung weiterer
einfacher nicht angetriebener Umlenkrollen o3. dgl. die Umschlingungswinkel der
beiden Beruhigungsrollen verhältnismäßig groß gewählt werden. Die Maßnahmen ergeben
zum Teil schon für sich, in besonders starkem Maße jedoch in ihrem Zusammenwirken
einen bisher unerreichten einwandfreien ruhigen Tonbandlauf, bei dem also kein Flattern
des Bandes insbesondere in unmittelbarem Tonkopfbereich mehr auftritt und bei dem
auch Ungleichförmigkeiten in der Laufgeschwindigkeit des Tonbandes mindestens im
Tonkopfbereiche sehr weitgehend ausgemerzt sind. Diese Beruhigung der Tonbandführung
erzielt den weiteren bisher nicht möglichen Fortschritt der Erhöhung der Tonbandspieldauer,
da nunmehr eine geringere Tonbandgeschwindigkeit gewählt werden kann, ohne daß die
Tonqualität leidet.
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Ferner wird im Sinn der Erfindung der Durchmesser der Führungsrolle
und vorzugsweise auch der Beruhigungsrollen verhältnismäßig klein gewählt, wodurch
sich eine praktisch linien- bzw. punktförmige Berührung zwischen Tonkopf und Tonband
ergibt; eine schwache Berührung zwischen Tonkopf und Tonband ist nunmehr nämlich
zulässig, nachdem das Flattern ausgemerzt ist. Diese punktförmige Berührung hat
wiederum eine erheblich verbesserte Schonung des Kopfes und des Tonbandes zur Folge,
was der Wirtschaftlichkeit des Gerätes im Betrieb zugute kommt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Löschung des
Tonbandes in einfacher Weise dadurch erzielt wird, daß unter oder an bzw. quer zu
einem Spulenträger eine Löschdrossel in Form einer vorzugsweise mit Netzstrom betriebenen
Wechselstromspule eingebaut bzw. angebaut ist; dies ist z. B. möglich, wenn erfindungsgemäß
die Spulen aus Metall, z. B. Leichtmetall, hergestellt sind.
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Durch diese verschiedenen Maßnahmen gemäß der Erfindung ist es möglich,
ein solches Gerät nunmehr beispielsweise auch in kofferähnlicher Form, als Schatulle,
als Dauerbetriebstonbandgerät, z. B. also als Kassettengerät, oder auch in Schrankform
und unter Umständen oder auch grundsätzlich in Verbindung mit Plattenspielausrüstung
mit einem Aufwand zu bauen, der die Befriedigung eines bestehenden Bedürfnisses
in wirtschaftlicher Weise gestattet.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Beispieles schematisch
dargestellt; es zeigt Abb. i ein Schema der Tonbandführung und Abb. 2 einen Schnitt
durch eine Führungsrolle.
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Das Gerät besteht zunächst aus einem Spulenträger i, bei dem eine
Löschdrossel 22 angeordnet sein kann, und einem weiteren Spulenträger 2 zum Auf-
und Abspulen des Tonbandes 3. Ferner ist der Tonkopf 4 vorgesehen, unter dem die
Führungsrolle 5 gut gelagert leicht drehbar läuft; sie liegt in Dreiecksanordnung
mit vorgeschalteter Beruhigungsrolle 6 und nachgeschalteter $eruhigungsrolle 7,
und zwar vorzugsweise bei symmetrischer Anordnung der Beruhigungsrollen 6, 7 zu
der Mittellinie B. Ferner ist ein Motor 9 vorgesehen, dessen Achse zusammen mit
den Achsen der Rollen 5, 6, 7
etwa die Ecken eines Rhombus bildet.
Dieser Motor 9 hat nur einen Drehsinn io und gleichbleibende Drehzahl; er treibt
mittels des Keilriemens oder eines ähnlichen Elementes ii die sämtlichen Rollen
5, 6, 7 an, wobei der endlose Keilriemen ii stets in der Richtung 12 läuft; hierbei
sind die Drehzahlen der Rollen 5, 6, 7 gleich. Der Antrieb des Spulenträgers i erfolgt
über eine Rutschkupplung,- z. B. ein schlupffähiges Gummiband 13 mit Bewegungsrichtung
14, so daß sich ein Drehsinn 15 des Spulenträgers i ergibt. Der Spulenträger 2 ist
in ähnlicher Weise, z. B. ebenfalls durch ein schlupffähiges Gummiband oder eine
Federpese 16 vom Motor 9 aus angetrieben, so daß dieser Antrieb eine Drehrichtung
17 des Spulenträgers 2 erzeugt. Wichtig ist nun folgendes: Der Motor 9 besitzt über
den Keilriemen ii einen nahezu starren Antrieb für die Rollen 5, 6, 7. Der Antrieb
13 für den Spulenträger i ist in Form einer Rutschkupplung mit vorbestimmtem Rutschmoment
ausgestaltet, und zwar derart, daß das Tonband 3 durch die Rollen 5, 6, 7 im Gegenlauf
gegen den Antrieb 13 von der Spule bzw. dem Spulenträger i abgezogen wird; der Spulenträger
i läuft also infolge des durch die Zugwirkung i8 des entsprechend gespannten Tonbandes
3 übertragenen Drehmomentes entgegen dem durch das Gummibann 13 erzeugten, aber
kleineren Drehmoment. Der Antrieb 16 für den Spulenträger 2 ist ebenfalls eine Rutschkupplung,
die einen stärkeren Schlupf besitzt bzw. ein noch geringeres Drehmoment überträgt
als der Antrieb 13 des Spulenträgers i. Der Antrieb des Spulenträgers 2 kann auch
vom Spulenträger i aus erfolgen.
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Nach Abb. 2 ist in der Führungsrolle 5 und gegebenenfalls auch in
den Beruhigungsrollen 6, 7 in einer entsprechenden Ausdrehung die Einbettung 23
aus Gummi angebracht, die für die Aufnahme des Tonbandes 3 auch eine Vertiefung
besitzen kann, deren Seitenkanten übrigens leicht konisch sein können.
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Die Funktion ist nun so, daß bei aufgelegtem Tonband 3 die Rollen
5, 6, 7 das Tonband 3 von der Spule des Spulenträgers i abziehen, obwohl diese Spule
an sich bestrebt wäre, (las Tonband 3 in entgegengesetzter Richtung aufzuspulen.
Die von den Rollen 5, 6, 7 in das Tonband 3 gebrachte Kraft in der Richtung 18 ist
also größer als die durch das Gummiband 13 erzeugte Gegenkraft 24 im strichpunktiert
dargestellten Tonband 3 im Bereiche zwischen Rollen 5, 6, 7 und Spulenträger i.
Hinter der Rolle 7 bzw. der Umlenkrolle i9, der eine Umlenkrolle 2o vor der Rolle
6 entspricht, wird das Tonband 3 auf den Spulenträger 2 aufgespult, dessen Antrieb
16 bei Tonbandlaufrichtung 18 ungehindert in Drehrichtung 17 wirksam ist. Wird nun
aber das Tonband 3 von Hand oder durch geeignete Vorrichtung von den Rollen 5, 6,
7 abgehoben, so geht es in die strichpunktiert gezeichnete gespannte Lage 3' unmittelbar
zwischen den beiden Spulenträgern i und 2. Die Bewegungsrichtung kehrt sich in 18'
um, da das Drehmoment der Rutschkupplung 16 schwächer ist als das Drehmoment der
den Spulenträger i antreibenden Rutschkupplung 13. Die Übersetzungsverhältnisse
sind hierbei so gewählt, daß die Tonbandgeschwindigkeit in Richtung 18' verhältnismäßig
groß ist, beispielsweise das Achtfache der Geschwindigkeit in Richtung 18 beträgt.
Die Übersetzungsverhältnisse 13, 16 sind weiterhin so gewählt, daß die Funktion
in der beschriebenen Art bei jeder Spulenstärke möglich ist. Möglich ist auch z.
B. eine selbsttätige Anpassung der Dreh- bzw. Rutschmomente etwa in Abhängigkeit
vom jeweils bestehenden Spulendurchmesser der Spulenträger 1, 2.
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Eine gleichartige Funktion gemäß der Erfindung läßt sich auch dann
erreichen, wenn man den Antrieb vom Motor c zu den Spulenträgern 1, 2 etwa starr
ausbildet und dann mit entsprechend verschiedenen und unter Umständen veränderlichen
Rutschdrehmomenten od. dgl. zwischen dem Spulenträger i bzw. 2 und der jeweils auf
diesen Spulenträgern i bzw. 2 aufgesetzten oder aufgesteckten, das Tonband 3 tragenden
besonderen, in der Zeichnung nicht besonders dargestellten Spule vorsieht.
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Die Beruhigungsrolle 6 hat nun, wie bereits erwähnt, in ihrem für
das Tonband 3 maßgebenden Durchmesser 25, also etwa der mit geschliffener Oberfläche
versehenen Einbettung 23, einen um ein geringes kleineren Wert als die Führungsrolle
5. Hierdurch und infolge des starken Umschlingungswinkels, erzeugt durch die Umlenkrolle
2o, ergibt sich zwischen den Rollen 5 und 6 eine ausreichende Spannung des Tonbandes
3; in analoger Weise besitzt die Beruhigungsrolle 7 einen gegenüber der Rolle 5
um ein geringes, etwa einige Hundertstelmillimeter, stärkeren Durchmesser der Tonbandlaufbahn,
so daß sich auch zwischen den Rollen 5 und 7 durch diese Maßnahme und infolge des
durch die Umlenkrolle i9 erzeugten starken Umschlingungswinkels ein genügend starker
Zug im Tonband 3 ergibt. Der Tonkopf 4 kann deshalb entweder ganz nahe an die Tonbandoberfläche
im Bereiche der Führungsrolle 5 herangebracht oder auch leicht auf das Tonband 3
aufgesetzt werden, so daß sich eine Berührungslinie 21 zwischen Tonkopf ,4 und Tonband
3 ergibt, in der Darstellungsweise der Zeichnung senkrecht zur Zeichenebene. Wie
bereits erwähnt, sind diese :Maßnahmen maßgeblich daran beteiligt, daß die Geschwindigkeit
des Tonbandes bei Tonaufnahme und -wie:lergabe gegenüber den bekannten Ausführungen
reduziert werden kann, was die Kapazität einer bestimmten Tonbandlänge erhöht un_1
damit zur Verbilligung im Betrieb beiträgt.
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Die gleiche Wirkung, wie sie durch die leicht unterschiedlichen Durchmesser
der Rollen 5, 6, 7 erzielt wird, nämlich leicht unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten,
kann man bei Wahl gleicher Durchmesser der Tonbandbahnen dieser Rollen dadurch erzielen,
daß die Durchmesser der Keilriemenringnuten dieser Rollen 5, 6, 7 in analoger Weise
leicht unterschiedlich gewählt werden.