DE907472C

DE907472C - Method for measuring the modulation noise in magnetic sound recording and playback

Info

Publication number: DE907472C
Application number: DET7017A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang D Limpert
Original assignee: Metz Transformatoren & App
Current assignee: Metz Transformatoren & App
Priority date: 1952-11-23
Filing date: 1952-11-23
Publication date: 1954-03-25

Description

Verfahren zur Messung der Modulationsgeräusche bei der Magnettonaufnahme und -wiedergabe Die Erfindung bezieht sich auf eine einfache Methode zur Messung zumindest eines Teiles der bei der Magnettonaufnahme und -wiedergabe entstehenden Modulationsgeräusche sowie auf ein zur Ausübung dieser Methode geeignetes Meßgerät.Procedure for measuring the modulation noise during magnetic sound recording and reproduction The invention relates to a simple method of measurement at least some of the results from magnetic sound recording and playback Modulation noises and a measuring device suitable for practicing this method.

Bei der Wiedergabe von Magnettonaufzeichnungen beobachtet man, insbesondere bei Musikstücken mit lang anhaltenden Klängen, häufig kleine Schwankungen und Unsauberkeiten des Tones. Diese Geräusche werden besonders deutlich, wenn ein sinusförmiger Dauerton aufgesprochen wurde. Aus eingehenden Untersuchungen dieser mit dem Namen Modulationsgeräusch belegten Erscheinung, welche vor allem von kommerzieller Seite durchgeführt wurden, geht hervor, daß es sich hier um ein breites Spektrum von Störfrequenzen handelt, welche den als Trägerfrequenz aufzufassenden Dauerton in seiner Amplitude modulieren. Die Zusammensetzung des Störspektrums ist außerdem abhängig von der Frequenz des Dauertones (Nutzmodulation). Während bei tiefen bis mittleren Frequenzen der Nutztnodu:lation das Störspektrum starke Anteile sehr niedriger Frequenz enthält, die sich wie ein dumpfes Poltern anhören, nimmt das Störspektrum bei hohen Nutzfrequenzen mehr den Charakter des Rauschens an. Der polternde, knakkende Charakter des Modulationsgeräusches bleibt dabei bis zu um so höheren Nutzfreqwenzen erhalten, je niedriger die Geschwindigkeit des Magnetogrammträgers ist. Da bei natürlichen Klanggemischen die hohen Frequenzen nur mit recht geringen Amplituden auftreten, ist auch der von ihnen erzeugte rauschende Anteil des Störspektrums häufig vernachlässigbar. Dagegen treten die tiefen, polternden Störfrequenzen oft unangenehm in Erscheinung.When playing back magnetic sound recordings, one particularly observes with pieces of music with long-lasting sounds, often small fluctuations and uncleanliness of the sound. These noises are particularly noticeable when there is a continuous sinusoidal tone was recorded. From in-depth research this named modulation noise documented appearance, which were mainly carried out by commercial sources, it can be seen that this is a broad spectrum of interference frequencies, which modulate the continuous tone, which is to be understood as the carrier frequency, in its amplitude. The composition of the interference spectrum also depends on the frequency of the Continuous tones (useful modulation). While useful modulation is used for low to medium frequencies the interference spectrum contains strong components of very low frequency, which act like a If you listen to a muffled rumble, the interference spectrum takes up more at high usable frequencies Character of noise. The rumbling, crackling character of the modulation noise The lower the speed, the higher the usable frequencies are retained of the magnetogram carrier. As with natural sound mixtures the high frequencies only occur with very low amplitudes, so is that of them generated noisy portion of the interference spectrum is often negligible. Stand against it the deep, rumbling interference frequencies are often unpleasant in appearance.

Über die Ursachen des Modulationsgeräusches sind ebenfalls von anderer Seite Untersuchungen insbesondere an bandförmigen Magnetogrammträgern angestellt worden. Als Ursachen ergaben sich einerseits magnetische Inhomogenitäten des Magnetogrammträgers, andererseits Inhomogenitäten des Kontaktes zwischen Tonköpfen und Magnetogrammträger.The causes of the modulation noise are also different Page Investigations were carried out in particular on ribbon-shaped magnetogram carriers been. The causes were, on the one hand, magnetic inhomogeneities in the magnetogram carrier, on the other hand, inhomogeneities in the contact between the sound heads and the magnetogram carrier.

Während die Homogenität der magnetischen Schicht des Tonträgers ausschließlich eine Frage des Herstellungsprozesses ist, wird der Kontakt zwischen Kopf und Tonträger sowohl von Eigenschaften des Tonträgers (Schmiegsamkeit, Glätte der Oberfläche, elektrostatische Anziehung von Staubteilchen) als auch von Eigenschaften des Aufnahmegerätes (Bandzug, Umschlingungswinkel am Kopf, Dimensionierung des Kopfes) beeinflußt.While the homogeneity of the magnetic layer of the sound carrier is exclusively a question of the manufacturing process is the contact between the head and the sound carrier both of the properties of the sound carrier (suppleness, smoothness of the surface, electrostatic attraction of dust particles) as well as the properties of the recording device (Tape tension, wrap angle on the head, dimensioning of the head).

Da nun die Messung des Gesamtspektrums des Modulationsgeräusches mit erheblichem Aufwand an Zeit und Meßmitteln verbunden ist, wurden als Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ein Meßgerät entwickelt, mit welchem es auf verhältnismäßig einfache Weise möglich ist, wenigstens den Teil des Modulationsgeräuschspektrums zu messen, der unterhalb der bei der Messung verwendeten Nutzfrequenz liegt. Insbesondere bei niedriger Tonträgergeschwindigkeit, beispielsweise i9,o5 cm/sec, treten ja die polternden, d. h. niederfrequenten Anteile des Modülationsgeräusches am stärksten hervor, so daß die gemäß der Erfindung durchgeführte Messung mit einer Nutzfrequenz von beispielsweise i kHz ein mit der gehörmäßigen Beurteilung gut übereinstimmendes Resultat liefert.Since now the measurement of the total spectrum of the modulation noise with considerable expenditure of time and measuring equipment were used as the subject of the present invention developed a method and a measuring device with which it is possible in a relatively simple manner, at least part of the modulation noise spectrum to measure which is below the useful frequency used for the measurement. In particular if the sound carrier speed is low, for example 19.05 cm / sec, the rumbling, d. H. the low-frequency components of the modulation noise are strongest so that the measurement carried out according to the invention with a useful frequency of i kHz, for example, which corresponds well with the auditory assessment Result delivers.

Das erfindungsgemäße Meßverfahren wird im folgenden näher beschrieben: Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. i wird mit Hilfe eines Tongenerators i und des bei Magnettongeräten üblichen Aufsprechverstärkers 2 über den Sprechkopf 3 der Tonträger 5 mit einem sinusförmigen Ton geeignet gewählter Frequenz, beispielsweise i kHz, so besprochen, daß er voll ausgesteuert ist. Der Tonträger befindet sich auf dem durch die Spulen 6 und fi angedeuteten Magnettongerät. Im gleichen oder in einem zweiten Arbeitsgang wird der Träger 5 von dem Hörkopf q. abgetastet, dessen Ausgangsspannung über den Vorverstärker 8 und den Lautstärkeregler io dem erfindungsgemäßen Meßgerät g zugeführt wird.The measuring method according to the invention is described in more detail below: According to the schematic representation in Fig. I, with the aid of a tone generator i and the recording amplifier 2, which is usual in magnetic recorders, via the headset 3 the sound carrier 5 with a sinusoidal tone of a suitably selected frequency, for example i kHz, discussed in such a way that it is fully controlled. The sound carrier is located on the magnetic tape device indicated by the coils 6 and fi. In the same or In a second operation, the carrier 5 is removed from the hearing head q. scanned, whose Output voltage through the preamplifier 8 and the volume control io the invention Meter g is supplied.

DieWirkungsweise des erfindungsgemäßen Meßgerätes g wird nachstehend erläutert. In Fig. 2 bedeutet Rö i = Verstärkerröhre, Rö 2 = Verstärkerröhre, vorzugsweise Pentode, D i = Diode, vorzugsweise Kristalldiode, D2 = Diode, vorzugsweise Kristalldiode hohen Sperrwiderstandes, C i ... C6 = Kondensatoren, R i ... R6 = Widerstände, + UA = positiver Pol einer stabilisierten Anodenspannungsquell@" + t?U.2 = stabilisierte Schirmgitterspannung, - UG 1 = negative Gittervorspannung (einstellbar, stabilisiert), ! = gemeinsamer Masseanschluß (negativer Pol für UA und UC,2, positiver Pol für UG1), I = Meßinstrument, vorzugsweise registrierendes Milliamperemeter.The operation of the measuring device g of the present invention is explained below. In Fig. 2, Rö i = amplifier tube, Rö 2 = amplifier tube, preferably pentode, D i = diode, preferably crystal diode, D2 = diode, preferably crystal diode with high blocking resistance, C i ... C6 = capacitors, R i ... R6 = Resistors, + UA = positive pole of a stabilized anode voltage source @ "+ t? U.2 = stabilized screen grid voltage, - UG 1 = negative grid bias (adjustable, stabilized),! = Common ground connection (negative pole for UA and UC, 2, positive Pole for UG1), I = measuring instrument, preferably a recording milliammeter.

Dem Eingang des Meßgerätes wird die mit Hilfe des Reglers io auf einen festen, mittleren Wert, beispielsweise o,5 V, eingestellte Tonfrequenzspannung zugeführt. Diese Spannung ist infolge der oben beschriebenen Vorgänge bei der Magnettonaufzeichnung amplitudenmoduliert. Die Spannung wird durch die Diode D i gleichgerichtet, wobei die Zeitkonstante der aus C i und R i bestehenden Schaltung so gewählt ist, daß gerade nur die von der Nutzfrequenz, beispielsweise i kHz, herrührende Welligkeit ausreichend geglättet wird. Die Gleichspannung am Kondensator C i folgt daher der Amplitudenmodulation, solange deren Frequenz kleiner ist als die Nutzfrequenz. Die Modülationsfrequenzen (Geräuschspektrum) werden über C:2 der Verstärkerröhre Rö i zugeführt und dort verstärkt. Die über Cd. an R5 liegende Geräuschspannung wird durch die Diode D 2 gleichgerichtet und mit Hilfe der aus C 5 und R 6 bestehenden Schaltung größer Zeitkonstante über eine verhältnismäßig große Zeitspanne (mehrere Sekunden) integriert. Die an C5 liegende Spannung steuert die Röhre Rö 2, in deren Anodenkreis das Anzeigeinstrument liegt. Der Kondensator C6 soll kleinere Stromschwankungen noch etwas besser glätten. Als Anzeigeinstrument wird zweckmäßigerweise ein schreibendes Milliamperemeter verwendet, welches dann die Stärke der Amplitudenmodulation als Funktion der Zeit bzw. infolge der konstanten Tonträgergeschwindigkeit als Funktion der Tonträgerlänge aufzeichnet. Der Nullpegel der Modulation entspricht dem Vollausschlag des Instruments. Dieses wird bei Vorhandensein einer Amplitudenmodulation in Richtung kleiner werdenden Stromes ausgesteuert.The audio frequency voltage set to a fixed, mean value, for example 0.5 V, with the aid of the controller io is fed to the input of the measuring device. This voltage is amplitude-modulated as a result of the processes described above in magnetic sound recording. The voltage is rectified by the diode D i, the time constant of the circuit consisting of C i and R i being chosen so that only the ripple resulting from the useful frequency, for example i kHz, is sufficiently smoothed. The DC voltage across the capacitor C i therefore follows the amplitude modulation as long as its frequency is less than the useful frequency. The modulation frequencies (noise spectrum) are fed to the amplifier tube Rö i via C: 2 and amplified there. The via Cd. Noise voltage present at R5 is rectified by the diode D 2 and integrated with the aid of the circuit consisting of C 5 and R 6 with a larger time constant over a relatively long period of time (several seconds). The voltage applied to C5 controls the tube Rö 2, in whose anode circuit the display instrument is located. The capacitor C6 is supposed to smooth out smaller current fluctuations a little better. A writing milliammeter is expediently used as a display instrument, which then records the strength of the amplitude modulation as a function of time or, as a result of the constant sound carrier speed, as a function of the sound carrier length. The zero level of the modulation corresponds to the full scale of the instrument. This is controlled in the presence of an amplitude modulation in the direction of decreasing current.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for measuring the sound carrier and device-related Modulation noises in magnetic sound recordings and playback, characterized in that that a suitably selected audio frequency with constant amplitude is recorded and the playback voltage picked up by the hearing head after corresponding amplification Measuring device is supplied, which the said audio frequency when recording and Playback process impressed amplitude modulation integrating measures and either made visible by means of a pointer instrument or by means of a writing Device as a function of time or the length of the sound carrier.

2. Meter for evaluating the items removed from the hearing head when the method according to claim i is used and increased playback voltage, consisting of a demodulation stage, preferably a diode demodulator, of such a time constant that just the ripple the audio frequency (carrier frequency) is sufficiently smoothed, one or more Amplifier stages for the modulation taken from the demodulator, an integration stage, preferably with a diode and RC element with a large time constant, a control stage for the indicating instrument or the writing instrument.