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Die KlangBild Serie 1977 - "Die DIN 45 500"
Das Bandgerät (KlangBild Heft 08/1977)

Die DIN 45500 war eine Norm, die viele Kontrversen hervorgebracht hatte.

DIN 45500 - IM SPIEGEL DER NORM - Teil VI.

Nach den Punkten 2.1 (Geschwindigkeitskonstanz) und 2.2 (Gleichlaufschwankungen) behandelt „Blatt 4" der HiFi-Norm DIN 45 500 den Frequenzumfang, den ein Bandgerät in Spulen- oder Cassettentechnik bei Aufnahme und Wiedergabe "erzielen" (besser = erreichen) muß.

An Zahlenwerten enthält der Punkt 2.3 ganze zwei - die untere Grenzfrequenz (fu) und die obere Grenzfrequenz (fo). Die eine ist 40 Hz, die andere 12.500 Hz. Mit anderen Worten: Das Gerät muß den gesamten Bereich zwischen diesen Grenzfrequenzen verarbeiten können. Im übrigen enthält der Punkt nur noch die Bemerkung „siehe Bild".

Bei dem Bild handelt es sich um eine schematische Darstellung des Toleranzfeldes für den Frequenzgang, der sich bei Verwendung eines bestimmten Meßbands - des DIN-Bezugsbands - ergibt.

Aus der Darstellung wird ersichtlich, daß der ermittelte Pegel bei jeder beliebigen Meßfrequenz im Bereich zwischen 250 und 6300 Hz um bis zu 5dB schwächer sein darf als ein bestimmter, als Bezugsgröße angenommener Maximalpegel. 5dB entsprechen 1:1,78. Der ermittelte Pegel darf also höchstens etwa 1,8mal schwächer sein als der Bezugspegel.

Vom Standpunkt des HiFi-Puristen aus betrachtet, ist die Norm hier aber doch recht (oder besser = viel zu) großzügig. Denn theoretisch könnte die Frequenzwiedergabekurve des Geräts wie eine völlig unregelmäßige Wellenlinie verlaufen; wenn die Schlangenlinie noch in das 5dB-Toleranzfeld zwischen 250 und 6300 Hz hineinpaßt, ist das Gerät immerhin noch DIN-konform.
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EIN „GLATTER" FREQUENZGANG - KEIN PROBLEM

Selbstverständlich nutzt ein gutes Spulen- oder Cassettengerät die angegebene Toleranz nicht aus, zumal es keine unüberwindlichen Schwierigkeiten bereitet, den Frequenzgang zwischen 250 Hz und 6,3 kHz recht„glatt" zu machen. Toleranzen von höchstens 3dB, bei Spulengeräten noch erheblich weniger (oft nur 1dB), sind daher durchaus normal.

Nehmen wir an, die Abweichung sei 1,5dB. Dieser Wert würde einem Zahlenverhältnis von etwa 1:1,19 entsprechen. Einen derartigen Unterschied nimmt das Ohr noch nicht (oder nicht mehr) wahr. Auch bei 2dB geht es noch an. 2dB entsprechen etwa 1:1,26.

Noch großzügiger als mit dem genannten Frequenzbereich von 250 Hz bis 6,3 kHz ist die Norm mit den Bereichen zu den Frequenz-Enden hin. Die Toleranz zwischen 250 Hz und der unteren Grenzfrequenz (fu) sowie zwischen 6,3 kHz und der oberen Grenzfrequenz (fo) darf von 5dB auf 7dB zunehmen. 7dB entsprechen schon einem Verhältnis von etwa 1:2,24 oder („anders herum") 0,446.

Der Pegel der vom Gerät noch „geschafften" unteren oder oberen Grenzfrequenz braucht also nur noch knapp halb so stark zu sein wie der Bezugspegel, und die Normforderung ist (immer) noch erfüllt. Dabei darf allerdings - wie schon erwähnt - die untere Grenzfrequenz nicht höher liegen als bei 40 Hz, während die obere Grenzfrequenz mindestens 12,5 kHz betragen muß.
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EIN GUTES BAND HOLT NOCH ETWAS HERAUS

Je tiefer nun fu und je höher fo liegt, desto größer ist der vom Gerät verarbeitete Frequenzumfang. Bei guten Spulenbandgeräten sind untere Grenzfrequenzen von weniger als 30 Hz und obere Grenzfrequenzen von mehr als 20 kHz durchaus keine Seltenheit, wobei die 7dB-Toleranz noch nicht einmal voll ausgeschöpft werden muß. Bringt es ein Cassettengerät mit einer hochwertigen FeCr-Cassette auf einen Frequenzumfang von 30 Hz bis 16 kHz, so ist das schon wirklich sehr gut.

Wenn also schon die geringe Bandgeschwindigkeit und die geringere Breite des Cassettenbandes der Technik hier eine Grenze setzen, dann sollte man das, was wenigstens mit dem Bandmaterial noch herauszuholen ist, eben mit Hilfe der Bandsorte herausholen.

Falsche Sparsamkeit zahlt sich gerade hier nicht aus. Natürlich muß das Gerät dann auch für hochwertige Bandtypen ausgelegt sein und sich auf diese umschalten lassen.

Ein gutes Band - und dies gilt jetzt auch wieder für Spulengeräte - zahlt sich ebenfalls aus, wenn es gilt, bei einem weiteren Punkt der Norm möglichst gut abzuschneiden, einen gewährten Spielraum also nicht auszuschöpfen.

Der Punkt betrifft die Aussteuerung des Bandes - die Stärke des Signals, mit dem das Band bespielt (d. h. magnetisiert) wurde. Bei Cassettengeräten ist die richtige Aussteuerung bekanntlich eine Art Gratwanderung: Ist die Aussteuerung zu schwach, so übertönt das Nutzsignal das Grundrauschen des Bandes nicht in dem erforderlichen (denn auch hier gibt es eine Normforderung) Maße.

Wird die Aussteuerung zu stark, so wird sehr schnell der Punkt erreicht, an dem das aufgezeichnete Signal keine wesentlich höhere Lautstärke mehr liefert, dafür aber der Klirrgrad rapide ansteigt.
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DIE LÄSTIGEN „FALSCHEN" FREQUENZEN

Dazu wieder einmal ein wenig Theorie:

Jede verstärkende Schaltung hat die Neigung, den Frequenzen, die sie verarbeiten soll, von ihr selbst produzierte Oberschwingungen (Oberwellen) dieser Frequenzen hinzuzufügen, die - wenn ihr Anteil zu stark wird - den Klang hörbar verzerren (verklirren) können.

Der Anteil unerwünschter Oberwellen - man nennt sie auch „Harmonische" - ist der Klirrgrad oder (weniger glücklich formuliert) der Klirrfaktor. Er wird in Prozent ausgedrückt und darf ein bestimmtes Maß nicht überschreiten.

Bei Vollverstärkern, zu denen wir später noch kommen werden, darf er nicht größer als 1 Prozent sein. In diesem Prozentsatz sind alle (also die Summe aller) Harmonischen (Oberschwingungen) enthalten. Im Zusammenhang mit Bandgeräten spricht die Norm dagegen nur vom „Klirrfaktor k3", auch „kubischer Klirrgrad" genannt.

Gemeint ist also nur eine bestimmte Oberschwingung, nämlich die 3. Harmonische. Erreicht deren Anteil 3 Prozent, so ist laut Definition in „Blatt 4" der HiFi-Norm DIN 45 500 die Vollaussteuerung des Bandes (gemessen bei 333 Hz) erreicht.

3 Prozent Verzerrungen - ist das nicht reichlich viel? Auf den ersten Blick mag es so scheinen. Doch ist zu bedenken, daß sich die Klirrgrade des Aufnahme- und des Wiedergabeverstärkers (im Bandgerät) im ungünstigsten Fall addieren können und daß an der „Nahtstelle" Tonkopf/Band (bei Aufnahme) bzw. Band/Tonkopf (bei Wiedergabe) weitere physikalisch bedingte Verzerrungen auftreten. Insofern ist der genannte Normwert von 3 Prozent mit dem für Vollverstärker zutreffenden Klirrgradwert nicht zu vergleichen.
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DEN SPIELRAUM MÖGLICHST NICHT AUSNUTZEN

Auch objektiv gesehen ist er ja kein Höchstwert, der nicht überschritten werden darf, sondern vielmehr eine Art Markierung:

Wenn bei einer Meßfrequenz von 333 Hz der kubische Klirrgrad k3 den Wert von 3 Prozent erreicht hat, dann ist das Band voll ausgesteuert. Das Entscheidende ist nun aber, wie weit das Gerät - im Zusammenwirken mit der Bandsorte - unter der Vollaussteuerung bleiben kann, um ein Nutzsignal einer bestimmten Mindeststärke auf das Band zu bringen.

Bei den rauscharmen und hoch aussteuerbaren FeLH-Bändern z. B. kann der Nutzpegel (nennen wir ihn hier PN) gegenüber dem Grundrauschen recht hoch gemacht werden, ehe die Vollaussteuerung des Bandes auch nur annähernd erreicht ist. Mißt man bei 333 Hz und dem gegebenen Pegel PN jetzt k3, so liegt dessen Wert vielleicht erst bei knapp 2 Prozent, eventuell sogar noch unter 1,5 Prozent.

Anders dagegen bei einem billigen Spulen- oder Cassettenband : Will man bei ihm PN um dasselbe Verhältnis stärker machen als das Grundrauschen, so muß man den Aufsprechpegel höher wählen. Und das bedeutet automatisch, daß das Band näher an die Vollaussteuerung herankommt als das LH-Band im vorhergehenden Beispiel.

Mit anderen Worten: Um ein gleich günstiges Verhältnis zwischen Nutzsignal und Rauschen zu erzielen, muß das billige Band einen k3- Wert von - sagen wir - 2,6 Prozent und damit einen höheren Verzerrungsanteil in Kauf nehmen. Also noch einmal: Es bringt nichts ein, am Bandmaterial zu sparen, wenn es um die klangliche Qualität geht.
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WAS IST EINE GUTE HÖHEN-AUSSTEUERBARKEIT?

Ein billiges Band kann auch der Anlaß dafür sein, daß HiFi-Qualität nicht erzielt wird, obwohl das verwendete Spulen- oder Cassettengerät von seinem Laufwerk oder von seiner Elektronik her hierzu in der Lage wäre: Das betreffende Band hat eine zu schlechte Höhenaussteuerbarkeit.

Was ist das nun wieder? Zitieren wir zunächst den in Frage kommenden Punkt der Norm, nach dem - bezogen auf 333 Hz - die Abnahme der Aussteuerbarkeit bei 10 kHz höchstens 15dB betragen darf.

Noch nicht sehr viel schlauer, rufen wir uns jetzt in Erinnerung, daß jedes Tonband z. B. auf eine hohe Frequenz wie 10kHz schwächer reagiert als auf eine „mitteltiefe" Frequenz wie 333 Hz. Dieser „Mangel" wird durch eine entsprechende Höhenanhebung im Aufnahmeverstärker des Bandgeräts kompensiert.

Doch irgendwo muß ein solcher Ausgleich seine Grenze haben: Wenn beim Arbeiten mit einem Spulen- oder Cassettenband eine Frequenz von 10 kHz um mehr als das 5,62-fache angehoben werden muß, um noch mit demselben Pegel auf das Band zu kommen wie eine Frequenz von 333 Hz, dann ist die HiFi-Norm nicht mehr erfüllt.

Das Verhältnis von 1:5,62 ist nämlich der „normale Ausdruck" für jene 15dB, um die das Band noch schwächer auf die 10kHz reagieren darf als auf die 333 Hz. Ein gutes Band ist also auch durch eine gute Höhenaussteuerbarkeit gekennzeichnet; es braucht mithin die zugestandenen 15dB Spielraum nicht auszunutzen.
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ERST DIE SUMME MACHT ES

Dieser Punkt wurde nicht nur deswegen mit erwähnt, weil eine Analyse der HiFi-Norm keine Normforderung auslassen darf, die für die Aufnahme- und Wiedergabequalität mitbestimmend ist.

Er wurde auch mitbehandelt, um einmal mehr aufzuzeigen, wie bei einem Forderungskatalog (und ein solcher ist ja diese Norm) gleichsam ein Rädchen ins andere greift. Erst die Summe erfüllter Kriterien, auf einen Nenner gebracht, führt schließlich zur HiFi-Qualität.

Ein weiteres in „Blatt 4" der DIN 45 500 aufgeführtes Kriterium ist das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Bandrauschen, von dem vorher schon die Rede war. Mit einer Behandlung dieses Kriteriums soll der folgende Beitrag eingeleitet werden.

Joachim Stiehr im August 1977 KlangBild
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