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Elektroakustisches Taschenbuch von 1943 !!

Bearbeitet von Erich Rickmann und Hans Heyda VDE - 4. Auflage (09. bis 14. Tausend)
GEORG NEUMANN & CO. - Elektrotechnisches Laboratorium Berlin SO 16, -  Michaelkirchstraße 15 : Fernruf 674882 (Das Telefon in Berlin von 1943 !!! wird bestimmt nicht mehr bedient - also bitte nicht mehr anrufen.)

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11. Abschnitt - Magnettonverfahren

Das Magnettonverfahren ist in seinem Prinzip fast ebenso lange bekannt wie die Schallaufzeichnung auf Schallplatten. Erst in neuerer Zeit ist dies Verfahren jedoch soweit verbessert worden, daß es praktische Bedeutung erlangen konnte.
(Anmerkung : HF Vormagnetisierung etwa ab 1941)
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Wie es funktioniert

Bei diesem Verfahren wird der Tonträger, der aus Stahldraht oder Stahlband besteht, mit gleichförmiger Geschwindigkeit an einem Elektromagneten vorübergeführt, in dem ein der Sprache oder Musik proportionaler Wechselstrom fließt. Dieser Wechselstrom ruft in dem Tonträger eine bleibende dem Schall entsprechende Magnetisierung in der Längsrichtung hervor. Durch das Vorbeiführen des so magnetisierten Tonträgers an einer zweiten Spule wird in dieser eine dem Schall proportionale Wechselspannung induziert, die dann entsprechend verstärkt dem Lautsprecher zugeführt werden kann, um von diesem als Schall abgestrahlt zu werden.

Die Fachbegriffe von 1943

Das der Aufnahme dienende Magnetsystem wird mit Aufnahmekopf bezeichnet, während der die Wiedergabe versehende Magnet Wiedergabekopf genannt wird. Um die dem Tonträger gegebene Magnetisierung auszulöschen, ist vor dem Aufnahmekopf ein weiteres Magnetsystem, der Löschkopf, angeordnet. Zur Löschung wird diesem ein Gleichstrom zugeführt, der so bemessen sein muß, daß der Tonträger fast bis an die Sättigungsgrenze gleichmäßig magnetisiert wird.

Bei den in der Praxis angewendeten Magnettonapparaten wird als Tonträger entweder Stahlband oder mit Stahlpulver überzogener Film benutzt. Die Ablaufgeschwindigkeit des Tonträgers beträgt 1 bis 1,5 m/s.

Der prinzipielle Aufbau

Der prinzipielle Aufbau wird durch nebenstehendes Schema gezeigt (Abb. 24):
Darin ist

  • V die Vorratstrommel
  • A die Aufwickeltrommel
  • T die Antriebsrolle
  • L der Löschkopf
  • R der Aufnahmekopf
  • W der Wiedergabekopf.

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Erst mal das mit dem Stahlband

Die Konstruktion des Aufnahme- und Wiedergabekopfes richtet sich nach der Art des Tonträgers. Bei Stahlband (a) werden dazu zwei Magnetspulen benutzt, zwischen denen das Stahlband hindurchläuft. Die Kerne dieser Magnetspulen sind um die erforderliche Spaltbreite in der Längsrichtung gegeneinander versetzt.

Jetzt der "Film"

Wird Film benutzt, so entspricht die Konstruktion dem Schema (b).

Der Film läuft dabei mit seiner mit Stahlpulver bedeckten Seite an dem Spalt des Ringkernes vorüber, auf dem sich die Magnetspule befindet. Der Kern des Aufnahmekopfes besteht aus Eisen extrem geringer Remanenz, während der Kern des Wiedergabekopfes aus Eisen höchster Permeabilität besteht.

Der Kern der Technik - der Magnetspalt

Das Hauptproblem des Magnettonverfahrens bildet die richtige Bemessung und Ausführung des Magnetspaltes, von dem der Frequenzverlauf der Aufnahme und Wiedergabe entscheidend beeinflußt wird. Entsprechend der Bedingung, das Stahlband in seiner Längsrichtung so zu magnetisieren, daß jede Einzelmagnetisierung in seiner Länge der halben Wellenlänge des aufzuzeichnenden Tones gleichkommt, ergibt sich die folgende Spaltbreite:

Frequenzen bis maximal 5000 Hz

Die zu übertragenden Grenzfrequenzen sind 50 Hertz als untere und 5000 Hertz als obere Frequenz. Für eine Bandgeschwindigkeit von 1 m/s ergibt das eine Wellenlänge von 10 bzw. 0,1 mm. Da nun die Spaltbreite etwa 1/5 der kleinsten zu übertragenden Wellenlänge entsprechen soll, ergibt das eine Breite des Spaltes von 0,02 mm.

Wie Verzerrungen zustandekommen

Das im Spalt erhaltene Magnetfeld ist jedoch nicht homogen, sondern hat eine nicht unerhebliche Streuung. Um nun diese Streuung klein zu halten, muß mit entsprechend kleinen Schallwechselspannungen gearbeitet werden. Da andererseits mit Rücksicht auf die hohe Koerzitivkraft des Stahls relativ große Magnetisierungskräfte erforderlich sind, wird aus praktischen Gründen nicht von der Magnetisierung Null ausgegangen, sondern von dem Sättigungswert. Es ist deshalb der Grad der Verzerrung nicht allein von der Größe der Magnetisierungskraft sondern von dem Verhältnis dieser Kraft zur Löschfeldstärke abhängig.

Der Klirrfaktor wird ein Minimum, wenn der Vormagnetisierung eine bestimmte Aussteuerung angepaßt ist.

Es gibt auch Störgeräusche

Von der Größe der Vormagnetisierung hängt außerdem noch das Störgeräusch ab, das durch die Ungleichmäßigkeit und Rauhigkeit des Tonträgers gegeben ist. Der durch den Wiedergabekopf und die Bandgeschwindigkeit gegebene Frequenzverlauf entspricht etwa dem Diagramm der Abb. 25.

Der Frequenzgang muß entzerrt werden

Der in dem Diagramm erkennbare Abfall der Frequenzen unter 1000 Hertz ist durch das Induktionsgesetz gegeben, wonach die induzierte Wechselspannung der zeitlichen Änderung der Kraftliniendichte proportional ist. Der nach etwa 3000 Hertz eintretende Abfall der höheren Frequenzen hat seine Ursache darin, daß sich die Wellenlänge der Spaltbreite nähert.

Eine geeignete Entzerrung ermöglicht das Anheben der tiefen Frequenzen, während auf das Anheben der höheren Frequenzen wegen der starken Zunahme des Störgeräusches meistens verzichtet wird. -

Bei den in der Praxis angewendeten Magnettonapparaten beträgt das Verhältnis der Nutzspannung zur Störspannung etwa 80:1, entsprechend einer Aufzeichnungsdynamik von 38db.

  • Anmerkung : Warum hier die entscheidenden Verbesserungen der HF -Vormagnetisierung von 1941 nicht mit Zahlen benannt werden, ist unergründlich. Vielleicht war das bereits unter militärischer Geheimhaltung.

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Die Erkenntnis der Vorteile in 1943

Der besondere Vorzug des Magnettonverfahrens gegenüber anderen Schallaufzeichnungsarten liegt in erster Linie darin, daß kein Verbrauch des Tonträgers eintritt und der Tonträger sofort nach Löschung der früheren Aufzeichnung wieder aufnahmebereit ist. Darüber hinaus bildet die pausenlose Spieldauer bis zu 30min einen betriebstechnischen Vorteil.


geparkte Bildunterschriften


Abb. 17. Seitenschrift
Abb. 18. Tiefenschrift
Abb. 19. Aufbau eines Schallplattenschreibers
Abb. 20. Frequenzgang des Schreibers MS 33
Abb. 21 Saphirschneidstichel (Maße in mm) Lichtband eines Schallfolienschreibers
Abb. 22
Abb. 23. Frequenzgang eines Koffergrammophons
Abb. 24
Abb. 25. Frequenzgang eines Magnettonverfahrens
Abb. 27. Schwärzungsmessung einer photographischen Schicht
Abb. 28. Gradationskurve
Abb. 29. Transparenz in Abhängigkeit von der Aufnahmelichtmenge

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