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Verfahren zur magnetischen Schallaufzeichnung Bei der magnetischen
Schallaufzeichnung ist bekanntlich zur Vermeidung nicht linearer Verzerrungen eine
Vormagnetisierung des Magnetogrammträgers erforderlich. Früher verwendete man zur
Vormagnetisierung ein Gleichfeld, mit dem der Arbeitspunkt für die Aussteuerung
des Magnetogrammträgers etwa in die Mitte des linearen Teiles der Grenzkurve bzw.
der Neukurve verlegt wurde, je nachdem, ob zur Löschung eines gegebenenfalls vorher
vorhandenen Magnetogramcns und zur Vorbereitung der neuen Aufzeichnung ein sättigendes
Gleichfeld oder ein entmagnetisierendes Wechselfeld verwendet wurde. Da die Grenzkurve
bzw. die Neukurve durch unvermeidbare Inhomogenitäten des Magnetogrammträgers statistischen
Schwankungen unterliegt, ergibt sich bei Anwendung eines vormagnetisierenden Gleichfeldes
der Nachteil, daß die Ruheremanenz des unbesprochenen Magnetogrammträgers hinter
dem Aufsprechkopf ebenfalls statistisch schwankt und dadurch bei der Wiedergabe
ein Störgeräusch erzeugt, welches die erzielbare Dynamik der Aufzeichnung begrenzt.
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In den letzten Jahren wurde eine wesentliche Verbesserung der magnetischen
Schallaufzeichnung durch - Verwendung eines im (hochfrequenten) Wechselfeld entmagnetisierten
Magnetogrammträgers und eines dem Aufsprechfeld überlagerten, überhörfrequenten
(hochfrequenten) Wechselfeldes zur Vormagnetisierung erzielt (Patentschriften 7-I3
411 und 74.3 1ä6). Da hierbei der uribesprochene Magnetogrammträger den Aufsprechkopf
wieder
entmagnetisiert verläßt; wird die Dynamikbegrenzung der Aufzeichnung durch Inhomogenitäten
des Magnetogrammträgers vermieden; durch die - überhörfrequente Vormagnetisierung
wird erreicht, daß der Aufzeichnungsvorgang nicht der in der Nähe des Ursprungs
stärk gekrümmten Neukurve folgt, sondern einer weitgehend lineariserten und daher
nicht verzerrenden Arbeitskennlinie.
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Bei allen diesen Aufzeichnungsverfahren werden für die Löschung und
Aufzeichnung getrennte Magnetköpfe (Lösch- und Aufsprechkopf) verwendet. Es ist
aber auch bereits bekannt (Patentschrift 746 855), beim Aufsprechen mit Vormagnetisierung
durch ein Gleichfeld den Löschkopf dadurch einzusparen, daß dem niederfrequenten
Aufsprechfeld und dem vormagnetisierenden Gleichfeld noch ein hochfrequentes Wechselfeld
überlagert wird, das den Magnetögrammträger bis in die Sättigung hineinsteuert und
dadurch die Löschung einer etwa vorher vorhandenen Aufzeichnung bewirkt. Durch die
Verwendung eines vormagnetisierenden Gleichfeldes ergibt sich aber auch bei diesem
Verfahren die bereits erläuterte Einengung der Aufzeichnungsdynamik.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis des schädlichen Einflusses
einer Vormagnetisierung mit Gleichfeld bei dem zuletzt erwähnten Verfahren und auf
dem Gedanken, das gleiche überhörfrequente Wechselfeld, das für die Löschung verwendet
wird, auch zur Vormagnetisierung für die Aufzeichnung zu benutzen. Das erfindungsgemäße
Verfahren zur Aufzeichnung eines Magnetogramms; bei dem in einem für die Löschung
und die Aufzeichnung gemeinsamen Magnetkopf dem niederfrequenten Aufzeichnungsfeld
ein den Träger bis zur Grenzkurve aussteuerndes, überhörfrequentes (hochfrequentes)
Wechselfeld für die Löschung überlagert wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses
überhörfrequente Wechselfeld in dem ablaufseitigen Teil des wirksamen magnetischen
Spaltes; in dem es auf den durchlaufenden Träger entsprechend der Feldverteilungskurve
mit abnehmender Stärke einwirkt, in der Weise als vormagnetisierendes Wechselfeld
ohne zusätzliche Gleichfeldkomponente benutzt wird, daß dieses Wechselfeld bei der
Aufzeichnung den Träger jeweils -nach Maßgabe des Momentanwertes des (quasi stationären)
Aufzeichnungsfeldes unsymmetrisch aussteuert und infolgedessen eine diesem Momentanwert
nach Größe und Vorzeichen entsprechende Remanenz im Träger hervorruft, im Sonderfall
der Aufzeichnungspausen (Momentanwert Null) also eine völlige Entmagnetisierung
des Trägers bewirkt. Auf diese Weise wird nicht nur der Löschkopf eingespart, .sondern
auch ein besonderer Hochfrequenzgeneratör zur Erzeugung des Vormagnetisierungsstromes.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens soll an Hand der
Zeichnungen näher erläutert werden. Die Diagramme der Fig. i dienen zur Erklärung
des Lösch- und Entmagnetisierungsvorganges in den Besprechungspausen, während die
Diagramme der Fig. z- den Lösch- und Aufsprechvorgang im Besprechungsfall darstellen.
Fig: 3 zeigt eine zweckmäßige Wahl der Feld-' _verteilungskurven für das überhörfrequente
Lösch-und Vormagnetisierungsfeld einerseits und das niederfrequente Aufsprechfeld
anderseits.
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In Fig. i a ist schematisch der zeitliche Verlauf des maximalen Feldes
im- Magnetkopf wiedergegeben. In den Besprechungspausen ist nur das überhörfrequente
Wechselfeld mit der Amplitude Ho vorhanden; bei niederfrequenter Besprechung mit
der Feldamplitude H, überlagern sich die beiden Felder linear. ,Der Feldverlauf
ist jeweils nur durch die Hüllkurve angegeben und die Ausfüllung dieser Hüllkurven
mit Hochfrequenz durch Schraffur angedeutet. Es soll nun die Wirkung des Magnetfeldes
auf eine Partikel des Magnetogrammträgers betrachtet werden, welche im Zeitintervall
d t1 den Spalt des Magnetkopfes durchläuft. Dieses Intervall liegt, wie aus
Fig. i a erkennbar ist, in einer Besprechungspause; es ist also nur das überhörfrequente
Feld Ho wirksam.
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Fig. i b zeigt den zeitlichen Verlauf des auf diese Partikel einwirkenden
Feldes. Die Hüllkurve K, des dargestellten zeitlichen Feldverlaufs entspricht der
geometrischen Feldverteilungskurve im magnetischen Spalt. Nach Maßgabe der wirksamen
Streuung wächst das Feld im anlaufseitigen Teil des magnetischen Spaltes zuerst
von Null auf den Höchstwert Ho an und klingt dann im ablaufseitigen Teil desselben
wieder auf Null ab.
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In Fig. i c ist mit G die Grenzkurve des verwendeten Magnetogrammträgers
bezeichnet, also jene Hysteresisschleife, die in einem übersättigenden Wechselfeld
durchlaufen wird. Wenn nun die betrachtete Partikel des Magnetogrammträgers mit
der von einer früheren Aufzeichnung herrührenden Remanenz BR in den magnetischen
Spalt eintritt, dann durchläuft der magnetische Zustand derselben im Sinne der eingezeichneten
Pfeile Hysteresisschleifen, die von BR ausgehen und nach Maßgabe des in Fig. i b
wiedergegebenen wirksamen Wechselfeldes bis zur Grenzkurve G anwachsen. Dadurch
wird die Remanenz BR gelöscht und ein magnetisch definierter Ausgangszustand für
eine neue Aufzeichnung geschaffen.
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Da in dem Zeitintervall d t1 keine Aufzeichnung erfolgt;, klingt
das auf die betrachtete Partikel wirkende, überhörfrequente Wechselfeld nach Durchlaufen
des maximalen Feldwertes wieder symmetrisch gegen Null ab, so daß der magnetische
Zustand der Partikel gemäß Fig. i d im Sinne der eingezeichneten Pfeile kleiner
werdende Hysteresisschleifen durchläuft, bis schließlich der Ursprung Null erreicht
wird und der Magnetogrammträger den Magnetkopf in vollkommen entmagnetisiertem Zustand
verläßt. Durch die vollständige Entmagnetisierung in den Besprechungspausen wird
ein Grundgeräusch bei der Wiedergabe vermieden.
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Man erkennt also; daß bei Besprechungspausen im anklingenden ersten
Teil des in Fig. i b dargestellten Wechselfeldes durch Aussteuerung bis zur Grenzkurve
eine Löschung und im folgenden
abklingenden Teil desselben eine
Entmagnetisierung des Trägers erfolgt.
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In Fig. 2 sind die entsprechenden Diagramme für den Besprechungsfall
dargestellt. Es wird das Zeitintervall .d t" in Fig. ? a betrachtet, in dem der
Momentanwert las des niederfrequenten Aufsprechfeldes H, aufgezeichnet wird.
Das für das Durchlaufen des magnetischen Spaltes erforderliche Zeitintervall d t2
ist so klein im Vergleich zur Periodendauer des Aufsprechfeldes H, angenommen, daß
das Aufsprechfeld quasi stationären Charakter hat, also während des Zeitintervalls
.M., als Gleichfeld mit der Stärke las angesehen werden kann. Der Verlauf
dieses fiktiven Gleichfeldes für eine bestimmte Partikel des durchlaufenden Trägers
ist in Fig. 2b durch die Kurve Ks wiedergegeben. Diesem Gleichfeld ist das überhörfrequente
Wechselfeld mit der Amplitude Ho überlagert, und zwar wieder entsprechend einer
glockenähnlichen Feldverteilungskurve. Der analoge Verlauf der Hüllkurve des aas
der Überlagerung beider Felder resultierenden Feldes ist in Fig. ab mit KR bezeichnet.
Man erkennt, daß das resultierende Feld unsymmetrisch verläuft und daher auch eine
unsymmetrische Aussteuerung des Magnetogrammträgers bewirkt. Die Amplitudenverhältnisse
sind in Fig. 2a entsprechend dem Gedankengang der Erfindung so gewählt, daß der
magnetische Zustand jeder Partikel im maximalen Aufsprechfeld auch bei stärkster
niederfrequenter Aussteuerung die Grenzkurve durchläuft oder doch wenigstens dieser
Kurve sehr nahe kommt, um eine einwandfreie Löschung zu gewährleisten. Im anklingenden
Feld werden daher wieder gemäß Fig. 2c von dem Remanenzpunkt BR ausgehende und bis
zur Grenzkurve G anwachsende Hysteresisschleifen durchlaufen, die eine Löschung
der vorher vorhandenen Aufzeichnung bewirken.
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Fig. 2 d läßt hingegen erkennen, daß ,bei der durch den Momentanwert
äs des niederfrequenten Aufsprechfeldes bedingten Unsymmetrie der Aussteuerung des
Magnetogrammträgers im abklingenden Feld die kleiner werdenden Hysteresisschleifen
nicht mehr gegen den Ursprung hin, sondern gegen einen Remanenzpunkt bR konvergieren,
wobei sich der Mittelpunkt der durchlaufenden Hysteresisschleifen längs der Bahn
m vom Ursprung zu diesem Remanenzpunkt bR hin bewegt. Das Vorzeichen und die Größe
dieser Remanenz hängen vom Vorzeichen und der Größe der Feldunsymmetrie und damit
vom Momentanwert des niederfrequenten Aufsprechfeldes ab. Der Magnetogrammträger
hat daher hinter dem Magnetkopf ein Remanenzprofil_ B(R), das unverzerrt den zeitlichen
Verlauf des niederfrequenten Aufsprechfeldes wiedergibt.
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Im Besprechungsfall erfolgt also wieder im anklingenden ersten Teil
des Spaltfeldes eine Löschung der vorhergehenden Aufzeichnung; im abklingenden Feld
hingegen ergibt sich durch die unsymmetrische Aussteuerung die Aufzeichnung eines
dem jeweiligen Momentanwert des Aufsprechfeldes proportionalen Remanenzwertes. Es
erscheint zweckmäßig, beim erfindungsgemäßen Verfahren die Feldverteilung für das
niederfrequente Aufsprechfeld einerseits und das löschende bzw. vormagnetisierende
Hochfrequenzfeld anderseits derart zu wählen, daß das niederfrequente Aufsprechfeld
zuerst relativ wenig und dann möglichst stark zur Wirkung kommt. In Fig. 3 ist der
anzustrebende zeitliche Verlauf der auf eine Partikel des Magnetogrammträgers einwirkenden
Felder dargestellt, der mit der geometrischen Feldverteilung im magnetischen Spalt
übereinstimmt. Die Feldverteilungskurven Ks für das niederfrequente Aufsprechfeld
und Kö für das überhörfrequente Wechselfeld sind derart unsymmetrisch, daß das Maximum
Mo des überhörfrequenten Feldes in Laufrichtung des Trägers vor dem Maximum Ms des
Aufzeichnungsfeldes liegt. Durch Addition der beiden Felder erhält man das resultierende
Feld mit der Hüllkurve KR . Man erkennt, daß im ersten Teil des Spaltfeldes das
Aufsprechfeld relativ geringe Wirkung ausübt und daher den Löschvorgang wenig beeinträchtigt,
während im zweiten Teil des Spaltfeldes das Amplitudenverhältnis von Aufsprechfeld
zu überhörfrequentem Wechselfeld vergrößert und daher ein größerer Aussteuerbereich
erzielt wird.
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Die Unsymmetrie der beiden Felder läßt sich durch unsymmetrische Wicklungsanordnung
und/oder durch magnetische Nebenschlüsse sowie durch entsprechende Formgebung des
Magnetkörpers erzielen. Beispielsweise kann man bei Verwendung von Ringkernen die
Unsymmetrie des Spaltfeldes dadurch erreichen, daß man auf der einen Seite des magnetischen
Spaltes eine schwache Gegenwicklung anordnet, deren Streufeld das Hauptfeld einseitig
schwächt.