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Vorrichtung zum magnetischen Aufzeichnen bzw. Aufzeichnen und Wiedergeben
von Schallschwingungen Durch Verwendung eines dem raufzuzeiehnenden Modulationsstrom
überlagerten Hilfsstromes einer Frequenz, idie oberhalb ides aufzuzeichnenden Frequen7bereich@s
liegt, wird bekanntlich im Gegensatz zur Verwendung eines Gleichstromes als Hilfsstrom
zur Kennlinienlinearisierung in den Modulationspausen ein nahezu verschwindendes
Störgeräusch erhalten. Das verbleibende Rauschen Ist von der Symmetrie des Hilfsstromes
und der remanenten Magnetisierung,dermit:dermTonträger in Berührung kommenden ferromagnetischen
Geräteteile abhängig und kann auch bei beträchtlicher In'homogenität des Tonträgers
oder :starker Rauhig!keit seiner Oberfläche leicht auf einen nicht mehr störenden
Betrag herabgesetzt werden.
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Die Abtastu.ng eines moduliertenTonträgers zeigt dagegen auch bei
Verwendung eines überlagerten Hi,lfsstromes hoher Frequenz neben dem aufgezeichneten
Signal ein Störgeräusch, das bei voller Aussteuereng des Tonträgers etwa die gleiche
lntetlsität wie das bei Vorm@agnetisieru,ngsgleichstrom besitzt. Wenn, oder Pegel
dieses Modulationsrausch,ens auch etwa d:0 üb unter idem Pegel des Signals liegt,
so ist erdoch deutlich wahrnehmbar und begrenzt die Qualität der Aufzeichnung in
störendem Maße. Das Störgeräusch ist primär darauf zurückzuführen, @daß wegen der
Streuung der magnetischen Eigensohaften der einzelnen wirksamen Partilzeldhen,des
Tonträgers oder wegen des infolge nicht ausreichender Oberflächengüte des Tonträgers
schwankenden Abstandes des Tonträgers von der Oberfläche ides Aufzeichnungsorgans
diese Partikelchen !das Aufzeichnungsorgan reit einer um den statistischen Mittelwert
streuenden remanenten Magneti-sierung verliassen.
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Daneben ergibt sich durch die Streuung der magnetischen Eigenschaften
der einzelnen wirksamen Partikelchen sowie @durch Iden infolge nicht
ausreichender
Oberflächengüte ides Tonträgers schwankenden Abstand des Tonträgers von der Oberfläche
des Aufzeichnungsorgans eine Rückwirkung auf das sie Aufzeichnung hervorrufende
Spaltfeld des Aufsprechorgans. Die durch die Erregerwicklung oder Erregerwicklungen
fließenden Modul@ations- und Hilfsströme erzeugen einen Magnetfluß im Kern ides
Aufzeichnungsorgans, der dem gesamten magnetischen Widerstand dieses Kreises in
erster Näherung umgekehrt proportional ist (s. Fig. r).: Der Widerstand des Kreises
setzt sich aus der Summe id@er Wiiderstände der einzelnen Teilstrecken ides magnetischen
Kreises zusammen. Neben den Strecken, auf denen idie Kraftlinien im wesentlichen
im Kernmaterial mit einer Permeabilität ,u > i verlaufen, sind dies Strecken, auf
denen die Kraftlinien im wesentlichen (durch Luft verlaufen. Der-magnetischeWiderstand
derStrecken im Kernmaterial ist, bezogen auf bleiche Länge und gleichen Quersdhnitt,'um
Iden Faktor ,u kleiner als der der Luftstrecken.
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Im Gegensatz izur ursprünglich (benutzten Anordnung von. Aufs:prechorganen
mit beiderseits des Tonträiger@sangeordneten Polschuhen ohne magnetischen Rücksdhluß,
wobei sich neben der Längsrichtung ider Magneti.sieru,ng im Tonträger auch eine
starke Querkomponente ergibt, werden in steigendem Umfang Aufsprechanordnungen ähnlich
Fig. z verwendet, was je nach Gerätekonstruktion besseren Freqüenzgang, kleine nichtlineare
Verzerrungen, ,geringeren elektrischen Leistungsaufwand, größere Unempfindlichkeit
gegenüber äußeren magnetischen Störfeldern, einfachere Kopfjustierung., 'leichtere
Einführung ides Tonträgers und andere Vorteile ergibt. Diese Anordnungen weisen
einen nahezu geschlossenen Weg für die Kraftlinien im Kernmaterial auf, auch wenn
z. B. zwecks Herabsetzung der Remanenz durch S,cherung außer dem Aufsprechspalt
ein zweiter größerer Luftspalt vorhanden ist.
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Der magnetische Widerstand einer solchen Anordnung setzt sich aus
dem Widerstand RK der Teilstrecken im Kernmaterial, dem Widerstand Rs des Aufsprechspalte.s
und dem Widerstand RL etwaiger weiterer Luftspalte zusammen, wie im elektrischen
Ersatzschema (Fig. 2) dargestellt ist. Der Widerstand Rs des Aufsprechspaltes -ergibt
sich dabei aus der Parahelschaltüng eines Widerstandes RSL, dendiejenigen Kraftlinien
überwinden müssen, die durch die Luftstrecke am Aufsprechspalt verlaufen, und eines
Widerstandes RST, den der eigentliche Nutzfluß überwinden muß; der durch. den Tonträger
verläuft. Der Widerstand RST ist, wie bereits ausgeführt und durch Iden Pfeil in
(der Fig. 2 angedeutet ist, wegen ider Inhomogenität und Oberflächenrauhigkeit ides
Tonträgers laufenden Schwankungen Ibeim Vorbeilauf des Tonträgers unterworfen. Dieser
EinfluB der Schwrankung von RST auf den @Gesamtfluß 0 ist vorhanden, solange RL
-f- RK nicht sehr groß gegen RS sind. Eine Nach rechnung unter Zugrundelegung der
Permeabilität gebräuchlicher Tonträger !sowie der Abmessungen der um Madizt befindlichen
Kopfanordnungen für vorwiegende Iängsmagnetisierung zeigt, @daß auch bei Vorhandensein
eines zusätzlichen Entmagnetisierungsspä'ltes üblicher Länge ein stärker Einfuß
von RST auf den Gesamtwiiderstand vorhanden ist, der bei konstanter magnetisierender
Kraft zu einer Schwankung des von der Modulations- als auch von der Hilfsfrequenz
hervorgerufenen Gesamtflusses führt. Daneben ibesteht eine seitliche Änderung der
Flußverteilung entsprechend RSL und RST. Die .dadurch @bedingten schnellen Änderungen
des Aufspreehspaltfeldes haben eine wesentliche Verstärkung der bereits durch die
Inhomogenität und Oberfläehenratihigkeit des Tonträgers primär verursachten Schwankungen
der remanenten Magnetisierung der den AuLfzeichnungs,s.p@alt verlassenden Partikelchens
ides Tonträgers zur Folge, was einer Verstätikung des der Modulation unterlagerten
Rauschens 'bei :der Abtastung entspricht.
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Diese Ausführungen gelten sowohl bei Verwendung eines Vormagnetisierun:gsgleichstromes
als auch bei Verwendung eines Stromes höherer Frequenz zur Kennlinienlinearisierung,
wobei sich .im Falle der Gleidhstromlinearisierung die Rückwiilcung ödes Tonträgers
auf Iden Wiederstand des magnetischen Kreises in einer Verstärkung des Grundrauschens,
das in den Modulationspausen wie auch bei Anwesenheit von Modulation unverändert
vorhanden ist, auswirkt, während bei Verwendung eines Hfsstromes hoher Frequenz
zur Kennlinienlinearisierung das Grundgeräusch in Iden Modulationspausen nahezu
verschwindet und die Rückwirkung ides Tonträgers sich in einer Verstärkung das idurch
(die Modulation hervorgerufenen, ider Modulation unterlagerten Rauschens auswirkt.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
der in Reihe zu dem Aufsprechs palt und den mit Rücksicht auf das Nutzfeld vorgesehenen
hochpermeablen Polschuhen liegende magnetische Widerstand wesentlich größer, insbesondere
mindestens zoomal größer als der Widerstand des übrigen .magnetischen Kreises ist.
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Es ergibt sich rechnerisch bereits ohne Berücksichtigüng ides kraftlinienverdrängenden
Einflusses einer leitfähigen Einlage im Aufsprechs:palt eine Herabsetzung ider idurdh
!den Tonträger verursachten Schwankungen ,der Spaltfeldinten.sität um mehr als .die
Hälfte, -,venn in Iden Kraftlinienweg ein zusätzlicher Luftspalt von ¢mm Länge eingefügt
wird. Praktisch läßt sich unter durchschnittlichen Betriebsbedingungen eine Heralbsetzung
des Rauschpegels auf idie Hälfte erreichen, wobei der Gewinn bei subjektiver Beurteilung
noch wesentlich größer ist, da eine anteilig wesentlich stärkere Unterdrückung ider
durch grobe Inhomögenitäten und starke Oberfläehenrauhigkeit verursachten, gehörmäßig
besonders unangenehm empfundenen tieffrequenten Anteile im Störspektrum, wie Poltern,
eintritt, während idie durch räumlich kleinere Unregelmäßigkeiten verursachten höherfrequenten
Störanteile, !die als gleichmäßiges Rauschen weniger stark empfunden werden, aus
Phasenlauflzeitgründen nur eine geringere Unterdrückung erfahren.
Die
gemäß der Erfindung erforderliche Dimensionierung des Auf s.prechorgansbedeutet,
daß dieses Organ so zu bemessen ist, daß es als Aufzeichnungsorgan einen möglichst
hohen, als Abtastorgan dagegen einen möglichst geringen Wirkungsgrad aufweist. Trotzdem
ist der Erfindungsgedanke auch. zweckmäßig für Universalköpfe anwendbar, die sowohl
als Aufzei hnungs- als auch Abtastorgane verwendet werden. Der sich dadurch ergebende
geringere Wirkungsgrad als Abtastorgan kann -durch erhöhte Wiedergabeverstärkung
leicht kompensiert werden, während der ohne Benutzung des Erfindungsgedankens vorhandene
höhere Rauschpegel nicht auf andere Weise ohne weitere Oualitätsbeeinträchtigung
vermieden werden kann.
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An Hand der Fig. i soll der Erfindungsgedanke beispielsweise näher
erläutert werden, und zwar ist ein üblicher Ringkopf dargestellt. Der Tonträger
ist mit T und die Erregerwicklung mit E bezeichnet. Der gesamte Kraftlinienweg im
Kern K !beträgt etwa 7,5 cm. Der im allgemeinen mit einer Folie aus gut leitendem,
nichtmagnetischem Werkstoff ausgefüllte Aufsprechspalt A hat eine Breite von etwa
30 ,14, während der zusätzliche Luftspalt L gemäß der Erfindung 4 mm und mehr beträgt.
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Es können noch zusätzliche Abschirmbleche Bi am Luftspalt
L und B2 am Aufsprechspalt A vorgesehen sein.
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Die Forderung, einen großen Widerstand des übrigen magnetischen Kreises
herbeizuführen, kann auch durch einen Kern aus einem niederpermeablen Werkstoff,
-gegebenenfalls mit einem zusäelichen Luftspalt und durch Einschaltung von elektrisch
gut leitenden, nichtmagnetischen Abschirmbleohen in dem magnetischen Kreis erfüllt
werden. Darüber hinaus kann auch der Polschuh an der auflaufenden Seite vordem Auf
sprechspalt aus niederpermeablem Werkstoff hergestellt sein.
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Um zu erreichen, daß mögl,ich@st viel Nutzfl@uß indenTonträger tritt,
ist es zu empfehlen, unmittelbar hinter dem Aufsprechspalt an der demTonträger abgewandten
-Seite eine Abschirmung aus gut leitendem Werl-stoff anzubringen. Dadurch wird der
Streufluß des Spaltes verringert. Aus gleichem Grund sind die einander gegenüberstehenden
Stirnflächen der Polschuhe am Aufsprechspalt möglichst klein, vorzugsweise ''kleiner
als o,ß mnm mal Tonträgerbreite zu machen. Die primäre Forderung, daß der Widerstand
des übrigen magnetischen Kreises wesentlich größer sein muß, muß natürlich dabei
berücksichtigt werden.