DE1143225B - Rotierende Magnetkopfanordnung zur Abtastung von breitbandigen Signalen, insbesondere von Fernsehsignalen - Google Patents

Description

Zur Abtastung breitbandiger Signale bedarf es bekanntlich einer hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Magnetkopfanordnung, wobei die Bandlänge zur Vermeidung großer und unhandlicher Wickel klein bleiben soll. Diese Forderung versucht man bei einem bekannten Gerät dadurch zu erfüllen, daß mittels eines aus vier Magnetköpfen bestehenden, mit hoher Geschwindigkeit um eine zur Laufrichtung des bandförmigen Aufzeichnungsträgers parallele Achse rotierenden Systems annähernd quer zur Laufrichtung des Bandes verlaufende Zeilen beschrieben werden. Die Magnetköpfe sind dabei in üblicher Weise als Ringköpfe ausgebildet.

Da die Fernsehsignale Frequenzen von der unteren Grenze des Hörbereichs bis zu etwa 5 MHz enthalten, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Abtastung. Dies hat zwei Gründe. Zum einen sind die aufgezeichneten, den tiefen Frequenzen entsprechenden Wellenlängen bei der hohen Band-Kopfgeschwindigkeit so lang, daß sie von den Polschuhen des Kopfes nicht mehr voll erfaßt werden. Zum anderen ist die im Abtastkopf induzierte Spannung proportional der Frequenz, wodurch die tiefen Frequenzen benachteiligt werden. Um die induzierte Spannung bei diesen Frequenzen zu erhöhen, könnte zwar die Windungszahl auf dem Abtastkopf vergrößert werden, jedoch ist dieser Maßnahme wegen der damit verbundenen Herabsetzung der Eigenfrequenz des aus Wicklung und Wicklungskapazität gebildeten Schwingkreises, die nahe der oberen Grenzfrequenz liegen soll, eine Grenze gesetzt.

Aus diesem Grunde wird bei der oben beschriebenen bekannten Anordnung eine Trägerfrequenz mit dem zu übertragenden, breitbandigen Frequenzgemisch vor der Aufzeichnung frequenzmoduliert. Abgesehen davon, daß der Aufwand beträchtlich ist, da im Anschluß an die Abtastung auch wieder demoduliert werden muß, muß die Kopf-Bandgeschwindigkeit noch weiter erhöht werden, um die Trägerfrequenz, die höher als die höchste aufzuzeichnende Signalfrequenz sein muß, noch abtasten zu können.

Es ist auch bekannt, das zu übertragende Frequenzband aufzuteilen, gleichzeitig die Teilbereiche in verschiedene Spuren mittels getrennter Magnetköpfe aufzuzeichnen und nach der getrennten Abtastung wieder zusammenzufügen.

Bei einem nach diesem Prinzip arbeitenden Verfahren erfolgt die Aufzeichnung in zum Bandlauf parallelen Spuren, und zwar wird in einer Spur das gesamte Frequenzband und in einer zweiten Spur nur das die unteren Frequenzen enthaltende, einer Trä-Rotierende Magnetkopfanordnung

zur Abtastung von breitbandigen Signalen,

insbesondere von Fernsehsignalen

Anmelder:

Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Dipl.-Ing. Eduard Schulter, Wedel (Holst.),
ist als Erfinder genannt worden

gerfrequenz aufmodulierte Frequenzband aufgezeichnet.

Derartige Verfahren, ob mit oder ohne Modulation, haben in die Praxis keinen Eingang gefunden, weil es trotz hohen Aufwandes nicht möglich ist, am Ende des Übertragungsweges ein über den gesamten zu übertragenden Frequenzbereich phasentreues Signal zu gewinnen. Denn selbst wenn man Frequenzbandteiler mit nahezu unendlicher Flankensteilheit einsetzen könnte, so sind damit nicht die Schwierigkeiten behoben, die sich wegen der Benutzung getrennter Köpfe infolge von Ungenauigkeiten des Bandlaufs, von Banddehnungen und von Abweichungen der Spaltjustierung ergeben.

Diese Schwierigkeiten sind noch größer bei einem anderen bekannten mit Frequenzbandaufteilung arbeitenden Verfahren, bei dem das eine Frequenzband in Querspuren mit hoher Relativgeschwindigkeit und das andere Frequenzband in einer Längsspur mit der viel niedrigeren Vorschubgeschwindigkeit aufgezeichnet wird.

Die Erfindung zeigt eine Lösung, die die Nachteile der bekannten Lösungen vermeidet. Sie geht aus von einer rotierenden Magnetkopfanordnung zur Abtastung von breitbandigen Signalen, insbesondere Fernsehsignalen, die ohne Aufteilung in Frequenzbereiche fortlaufend in einer Spur auf dem Magnetband aufgezeichnet sind, die sich aus parallelen, mit den Außenkanten des Magnetbandes einen Winkel bildenden Abschnitten zusammensetzt.

Die Erfindung besteht darin, daß mit einem eine Wicklung tragenden Ringsystem ein zweites, eben-

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falls mit einer Wicklung versehenes Ringsystem derart verbunden ist, daß dessen magnetischer Kreis über die Polenden und den Arbeitsluftspalt des ersten Ringsystems geschlossen ist und daß die auf den gemeinsamen Arbeitsluftspalt bezogenen rückwärtigen magnetischen Widerstände der beiden Systeme derart unterschiedlich bemessen sind, daß sich der magnetische Fluß in Abhängigkeit von der Frequenz auf die beiden Kreise verteilt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorzugsweise als Kernmaterial für das erste, zur Abtastung der tiefen Frequenzen dienende System weichmagnetisches Material und für das andere, zur Abtastung der hohen Frequenzen dienende System ein für hohe Frequenzen geeignetes Ferrit verwendet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das für die tiefen Frequenzen bestimmte Magnetsystem lamelliert und so ausgebildet, daß seine etwa halbkreisförmig gestalteten Polflächen das Band auf einer so großen Länge berühren, daß auch bei den längsten vorkommenden Wellen der ganze Fluß erfaßt wird, während das Ferritsystem aus zwei zu beiden Seiten an das lamellierte System angesetzten, zu dessen Spalt hin offenen Ringkörpern mit kleineren Abmessungen besteht, die sich im wesentlichen nur über die Polenden des lameliierten Systems erstrecken.

Wenn auch die unterhalb der Hörgrenze liegenden, in einem Fernsehsignal vorkommenden Frequenzen abgetastet werden sollen, ist es zweckmäßig, das lamellierte System als auf den magnetischen Fluß unmittelbar ansprechendes System auszubilden, indem z. B. in an sich bekannter Weise in dem Jochteil ein mit einer Spule versehener, bis in die Sättigung magnetisierter Hilfskreis vorgesehen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die gesamte Kopfanordnung in Ansicht;

Fig. 2 zeigt den dem Arbeitsluftspalt benachbarten Teil der Anordnung in einer Ansicht und in einer Draufsicht.

Es ist mit 1 das zur Abtastung der tiefen Frequenzen bestimmte System bezeichnet, das aus einer oder mehreren Lamellen aus weichmagnetischem Material zusammengesetzt ist. Die Abmessungen sind so gewählt, daß die quer zur Lamellenebene verlaufende Außenfläche gleichzeitig etwa die Hälfte des das Magnetband im Betrieb berührenden Rotationskörpers bildet. Durch die große UmschHngung wird die Abtastung großer Bandwellenlängen ermöglicht. Das Joch dieses Systems trägt eine Wicklung 2 mit großer Windungszahl, die so bemessen ist, daß die Eigenfrequenz des von der Wicklung und der Wicklungskapazität gebildeten Schwingungskreises in der Nähe der Grenzfrequenz des die tiefen Frequenzen enthaltenden Kanals z.B. bei 2OkHz liegt. In dem Joch kann in an sich bekannter Weise (nicht dargestellt) ein Fenster vorgesehen werden, das eine Hilfswicklung trägt, die mit einem solchen Strom beaufschlagt wird, daß die von ihr umschlossenen Teile des Jochs in die Sättigung magnetisiert werden. Wenn dann infolge eines am Spalt vorhandenen magnetischen Feldes ein magnetischer Fluß durch den Kopf und damit durch den zwischen die Kopfhälften geschalteten magnetischen Hilfskreis tritt, entstehen im Hilfskreis gradzahlige Harmonische, die in den Hauptkreis austreten und in der Wicklung 2 eine Spannung induzieren. Mit diesem System können also Frequenzen bis hinab zum Wert Null abgetastet werden.

Hohe Frequenzen werden infolge der im weichmagnetischen Material auftretenden Wirbelströme in das System 3 geleitet. Dieses System besteht aus einem für hohe Frequenzen geeigneten Ferrit und ist ebenfalls ringförmig ausgebildet, in seinen Abmessungen jedoch wesentlich kleiner als das System 1. Dieses aus zwei kongruenten Teilen bestehende System 3 erstreckt sich im wesentlichen nur über die nach innen abgeschrägten Polenden des Systems 1. Der Spalt 6 dieses Systems liegt parallel zum Spalt 7 des Systems 1 und ist breiter als dieser.

Das System 3 trägt eine Wicklung 4, die nur wenige Windungen enthält und auf etwa die obere Grenzfrequenz, z. B. 2 MHz, des die hohen Frequenzen enthaltenden Kanals abgestimmt ist.

Bei der Abtastung eines Magnetbandes tritt der Fluß über den für beide Systeme gemeinsamen Arbeitsluftspalt 7 in die magnetischen Kreise ein und teilt sich auf Grund der, auf den Spalt 7 bezogen, unterschiedlichen rückwärtigen magnetischen Widerstände auf die beiden Systeme auf. Durch die hohe Permeabilität des Materials 5 wird der magnetische Widerstand des Systems 1 außerhalb des Systems 3 klein gehalten.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere vorteilhaft bei solchen Geräten, bei denen die Magnetkopfanordnung in einem Zylinder rotiert, der von dem schräg auf diesen auflaufenden Magnetband mit etwa 360° umschlungen wird, weil dann die dem Luftspalt benachbarten Polflächen des zur Abtastung der tiefen Frequenzen dienenden Systems stets mit ihrer ganzen Länge am Magnetband anliegen und im Interesse der Abtastung großer Wellenlängen hinreichend groß bemessen werden können.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Rotierende Magnetkopfanordnung zur Abtastung von breitbandigen Signalen, insbesondere Fernsehsignalen, die ohne Aufteilung in Frequenzbereiche fortlaufend in einer Spur auf dem Magnetband aufgezeichnet sind, die sich aus parallelen, mit den Außenkanten des Magnetbandes einen Winkel bildenden Abschnitten zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem eine Wicklung (2) tragenden Ringsystem (1) ein zweites, ebenfalls mit einer Wicklung (4) versehenes Ringsystem (3) derart verbunden ist, daß dessen magnetischer Kreis über die Polenden und den Arbeitsluftspalt (7) des ersten Ringsystems (1) geschlossen ist, und daß die auf den gemeinsamen Arbeitsluftspalt (7) bezogenen rückwärtigen magnetischen Widerstände der beiden Systeme derart unterschiedlich bemessen sind, daß sich der magnetische Fluß in Abhängigkeit von der Frequenz auf die beiden Kreise verteilt.

2. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zur Abtastung der tiefsten Frequenz dienende System (1) aus weichmagnetischem Material und das andere, zur Abtastung der hohen Frequenzen dienende System (3) aus Ferrit besteht, das für hohe Frequenzen geeignet ist.

3. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Abtastung der tiefen Frequenzen dienende System (1) aus Lamellen (5) zusammengesetzt ist, deren Außenflächen gleichzeitig einen maßgeblichen Teil des

das Magnetband berührenden Rotationskörpers entsprechend der längsten abtastenden Wellenlänge bilden.

4. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferritsystem aus zwei zu beiden Seiten an das lamellierte System angesetzten, zu dessen Spalt (7) hin offenen Ringkörpern (3) mit kleineren Abmessungen besteht, die sich im wesentlichen nur über die Polenden des lameliierten Systems erstrecken.

5. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (2) des für die tiefen Frequenzen bestimmten Systems (1) möglichst hochohmig mit einer Eigenresonanz in der Nähe der Grenzfrequenz des tiefen Kanals ausgeführt ist und die Wicklung (4) des für die hohen Frequenzen bestimmten Systems (3) nur wenige Windungen enthält und auf etwa die obere Grenzfrequenz dieses Kanals abgestimmt ist.

6. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das für die tiefen Frequenzen bestimmte System (1) so ausgebildet ist, daß die in der Wicklung (2) induzierte Spannung proportional dem in das System eintretenden magnetischen Fluß ist.

7. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das für die tiefen Frequenzen bestimmte System in seinem rückwärtigen Teil in an sich bekannter Weise mit einem magnetischen, in die Sättigung magnetisierten Hilfskreis versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 072 649,1094 797; USA.-Patentschrift Nr. 2 955 169.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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