DE1210579B - Magnetkopfanordnung mit zwei Folgesystemen, die je einen vorderen Arbeitsluftspalt und einen rueckwaertigen Luftspalt aufweisen - Google Patents

Description

• Magnetkopfanordnung mit zwei Folgesystemen, die je einen vorderen Arbeitsluftspalt und einen rückwärtigen Luftspalt aufweisen Bekanntlich ist bei der magnetischen Aufzeichnung mit Hochfrequenz-Vormagnetisierung der optimale Vormagnetisierungsstrom zur Erzielung der höchsten Wiedergabespannung am Hörkopf für hohe und tiefe Signalfrequenzen verschieden.
• Bemißt man den Vormagnetisierungsstrom optimal für die tiefen Signalfrequenzen, so werden bei der Aufzeichnung der hohen Frequenzen die Spaltkanten des Sprechkopfes so stark belastet, daß dort Sättigung eintritt, die einer scheinbaren Spaltverbreiterung gleichkommt. Der Abfall der Feldstärke beim Hinübergleiten eines Bandteilchens über den Spalt erfolgt dann nicht mit der größtmöglichen Steilheit, sondern mehr oder weniger abgeflacht. Der gegenüber dem aufzuzeichnenden Niederfrequenzfeld flachere Abfall des Hochfrequenzfeldes führt zu einer Schwächung der hohen Signalfrequenzen. Bemißt man andererseits den Vormagnetisierungsstrom optimal für die hohen Signalfrequenzen, so wird die Magnetschicht des Bandes bei tiefen Frequenzen nicht genügend stark magnetisiert und somit werden die tiefen Frequenzen benachteiligt. In der Praxis muß daher bei Tonbandgeräten der Vormagnetisierungsstrom auf einen Wert eingestellt werden, der für den gesamten aufzuzeichnenden Frequenzbereich einen Kompromiß darstellt.
• Es ist auch bekannt, die aufzuzeichnenden Frequenzen über Frequenzweichen in einzelne Bereiche aufzuteilen und die Bereiche verschiedenen Magnetköpfen zuzuführen, wobei der Vormagnetisierungsstrom für jeden Teilfrequenzbereich optimal eingestellt werden kann. Bei diesem bekannten Verfahren sind die Köpfe gegenüberliegend zu beiden Seiten des Bandes oder in Bandlaufrichtung nebeneinander angeordnet. Die Anordnung zu beiden Seiten ist ungünstig, weil das Band dann nur an einem Kopf anliegen kann, zum anderen Kopf dagegen zwangläufig ein Abstand von der Dicke des Trägerbandes vorliegt. Die Einhaltung eines hinreichend kleinen Abstandes bedingt einen hohen mechanischen Aufwand und bedarf des öfteren einer Nachstellung zum Ausgleich des Abschliffes der Polschuhe des am Band anliegenden Kopfes. Zudem erschwert der kleine Abstand das Einlegen des Bandes. Die Anordnung der Köpfe in Bandlaufrichtung nebeneinander verlangt die Verwendung von zwei Spuren gleichzeitig. Wenn man aber die zur Verfügung stehende Spurbreite aufteilt, was deswegen erforderlich ist, um das Band auch auf den normalen, z. B. für Halb- oder Viertelspur eingerichteten Geräten abspielen zu können, ergibt sich für jede Spurhälfte die halbe Magnetisierung. Verglichen mit dem eingangs beschriebenen klassischen Verfahren mit einemArbeitspunkt der Vormagnetisierung für alle Frequenzen ergibt sich praktisch kein Gewinn, da der Gewinn in den Teilspuren bei der Summierung durch die Abtastvorrichtung wieder der Magnetisierung entspricht, die durch die mittlere Magnetisierung mit einem Einzelsystem bei der Gesamtspurbreite erreichbar ist. In der Praxis entsteht sogar ein Verlust, da die ideale Aufteilung der Spuren nicht möglich ist, denn der Zweispursprechkopf erfordert herstellungsmäßig einen Mindestabstand der Systeme.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Magnetköpfe einer Spur zuzuordnen und sie an der Schichtseite des Bandes anzuordnen. Dabei werden dem in Laufrichtung ersten Kopf die unteren Signalfrequenzen und dem folgenden Kopf die oberen Signalfrequenzen über eine Verzögerungseinrichtung zugeführt, wobei die Verzögerungszeit so bemessen ist, daß sie mit der Zeit übereinstimmt, die ein Bandteilchen benötigt, um vom ersten Kopf zum zweiten Kopf zu gelangen. Es besteht dann der Vorteil, daß in dieser Weise besprochene Bänder auf beliebigen anderen Geräten wiedergegeben werden können. Nachteilig ist jedoch, daß durch die Verzögerungseinrichtung und unvermeidliche Banddehnungen unerwünschte Phasendifferenzen und damit eine Welligkeit in der Frequenzcharakteristik hervorgerufen werden.
• Es ist ferner bekannt, die alle der Schichtseite zugekehrten Magnetköpfe. der gleichen Spur zuzuordnen und so auszubilden und anzuordnen, daß der Spaltabstand zweier benachbarter Köpfe klein gegenüber einer Wellenlänge ist, die durch annähernd die Frequenz bestimmt ist, an der sich die von den benachbarten Köpfen aufgezeichneten Bereiche überschneiden. Diese Bemessung des Spaltabstandes erlaubt die Zulassung eines verhältnismäßig breiten Überlappungsbereiches zwischen den aufgeteilten Frequenzbereichen und damit die Verwendung preiswerter Filter, ohne daß in diesem Bereich eine Welligkeit durch Doppelaufzeichnungen der Teilsysteme hervorgerufen wird oder Störungen der Phasenlage auftreten.
• Um den geringen Abstand der Spalte zu erreichen, ist dort die Magnetkopfanordnung als Folgesystem ausgebildet, das bei Unterteilung in zwei Bereiche aus einem dreischenkligen Magnetkern besteht.
• Die Erfindung geht aus von einer Magnetkopfanordnung der zuletzt genannten Art mit zwei Folgesystemen, die je einen vorderen Arbeitsluftspalt und einen rückwärtigen Luftspalt aufweisen, zur Durchführung eines Verfahrens für die magnetische Aufzeichnung von Signalen auf bandförmige Magnetogrammträger, bei dem die aufzuzeichnenden Frequenzen in zwei Bereiche aufgeteilt und in die zwei Magnetkreise der Kopfanordnung zusammen mit einer für den jeweiligen Bereich optimalen HF-Vormagnetisierung in der Reihenfolge eingespeist werden, daß zunächst die tiefen und dann die hohen Frequenzen aufgezeichnet werden, wobei der Spaltabstand der benachbarten Magnetkopfkreise klein gegenüber den Wellenlängen auf dem Band ist, in deren Bereich sich die von den beiden Kreisen aufgezeichneten Bereiche überlappen.
• Es hat sich gezeigt, daß die magnetische Entkopplung der Niederfrequenzen zwischen den benachbarten Magnetkopfkreisen erheblich verbessert werden kann, indem gemäß der Erfindung die rückwärtigen Luftspalte in den Außenschenkeln in an sich bekannter Weise innerhalb des von der Wicklung umgebenen Teiles vorgesehen sind und so breit bemessen sind, daß für den jeweils in dem einen System erzeugten Fluß der magnetische Widerstand des Weges über den Außenschenkel des anderen Systems groß gegenüber dem magnetischen Widerstand des Weges über den gemeinsamen Mittelschenkel ist.
• Das Problem der Entkopplung ist nämlich bei einer derartigen Anordnung besonders wichtig, weil der kleine Abstand der Arbeitsluftspalte die gegenseitige Beeinflussung der beiden Systeme begünstigt, eine unzulässig große Verkopplung aber das ganze Verfahren in Frage stellt, weil dann die notwendige Frequenzaufteilung nicht mehr gegeben ist. Ein bekanntes Folgesystem für ein anderes Aufzeichnungsverfahren, bei dem dem einen Magnetkopfkreis die HF-Vormagnetisierung und dem anderen Magnetkopfkreis die gesamten NF-Signalfrequenzen zugeführt werden, verwendet zwar ebenfalls rückwärtige Luftspalte, doch dienen diese nur zur Bemessung der gegenseitigen Einstreuung der Magnetkopfkreise, denn der in dem einen System erzeugte HF-Fluß wird am Arbeitsluftspalt des folgenden, mit der NF beaufschlagten Systems benötigt.
• Es ist auch an sich bekannt, bei üblichen Sprechköpfen den rückwärtigen Luftspalt innerhalb der Spule anzuordnen. Bei dieser Maßnahme handelt es sich jedoch ausschließlich darum, das äußere, vom rückwärtigen Spalt ausgehende Streufeld klein zu halten, um eine Einstreuung in ein benachbartes getrenntes System, wie z. B. bei Mehrspurköpfen, so weit wie möglich zu unterbinden.
• Auch eine weitere bekannte Maßnahme zur magnetischen Entkopplung bei einem Kombinationskopf mit einem Löschspalt und einem Hör-Sprech-Spalt, bei dem der freie Löschspaltpolschuh zurückgesetzt ist, um bei der Wiedergabe ein Eintreten des Bandflusses in den Löschkopfkreis zu verhindern, wäre für ein Verfahren mit getrennter Aufzeichnung der beiden NF-Bereiche nicht brauchbar, weil in diesem Falle alle Pole am Magnetband anliegen müssen.
• Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird der Fluß beider magnetischen Kreise gezwungen, sich über den Mittelschenkel zu schließen, weil der Fluß sich wegen des großen Luftspaltes im anderen System über dessen Außenschenkel nicht schließen kann. Es ergibt sich eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Magnetkopfanordnung, weil an den von den Spulen überbrückten rückwärtigen Luftspalten die Streuung stark herabgesetzt wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es ist dort ein aus drei Schenkeln 1, 2 und 3 zusammengesetztes Folgesystem dargestellt, dessen Außenschenkel 2, 3 U-förmig ausgebildet sind, mit ihren Polen gegeneinander weisen und jeweils eine Wicklung 4 bzw. 5 tragen. Der von den U-förmigen Außenschenkeln eingeschlossene gerade mittlere Schenkel 1 besteht aus einer hochpermeablen Platte oder Folie, durch deren Dicke am Kopfspiegel der Abstand der Spalte 6 und 7 bestimmt ist. Die Spaltbreite beträgt z. B. 10 und 5 p.. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 9,5 cm/sec und bei einer gewählten Überlappungsmittenfrequenz von etwa 1000 Hz (das entspricht einer Bandwellenlänge von 95 #t) entspricht ein um den Faktor 10 kleinerer Abstand der Spalte 6, 7 einer Frequenz von etwa 10 kHz. Für diese Frequenz ist nur noch die Durchlaßkurve für den oberen Frequenzbereich maßgebend, während die aus dem Filter für den unteren Frequenzbereich durchgelassene Spannung vernachlässigbar klein ist. Praktisch hat sich ein Spaltabstand von etwa 30 #t als ausreichend erwiesen. Durch zwei parallel zum mittleren Schenkel auf beiden Seiten desselben angeordnete hochpermeable Platten 8 und 9, deren Breite etwa das Fünffache der des Mittelschenkels beträgt und die jeweils bis in die Nähe der Spaltzone reichen, kann der magnetische Widerstand dieses Schenkels und damit die Kopplung beider Systeme herabgesetzt werden. Eine weitere Verbesserung der Entkopplung läßt sich durch je einen Luftspalt 10 bzw. 11 in den Schenkeln 2 und 3 innerhalb des von den Wicklungen 4 und 5 umgebenen Raums erreichen. Beträgt die Breite der Luftspalte z. B. 0,5 mm, so wird der von einem Schenkel ausgehende Magnetfluß sich weitgehend über den Mittelschenkel schließen, weil dieser Weg einen wesentlich kleineren magnetischen Widerstand aufweist als der Weg über den anderen Schenkel, der zusätzlich den großen Luftspalt enthält. Durch die an sich bekannte Anordnung der Luftspalte innerhalb der Wicklung wird die Streuung klein gehalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Magnetkopfanordnung mit zwei Folgesystemen, die je einen vorderen Arbeitsluftspalt und einen rückwärtigen Luftspalt aufweisen, zur Durchführung eines Verfahrens für die magnetische Aufzeichnung von Signalen auf bandförmigem Magnetogrammträger, bei dem die aufzuzeichnenden Frequenzen in zwei Bereiche aufgeteilt und in die zwei Magnetkreise der Kopfanordnung zu- . sammen mit einer für den jeweiligen Bereich optimalen HF-Vormagnetisierung in der Reihenfolge eingespeist werden, daß zunächst die tiefen und dann die hohen Frequenzen aufgezeichnet werden, wobei der Spaltabstand der benachbarten Magnetkopfkreise klein gegenüber den Wellenlängen auf dem Band ist, in deren Bereich sich die von den beiden Kreisen aufgezeichneten Bereiche überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Luftspalte in den Außenschenkeln in an sich bekannter Weise innerhalb des von der Wicklung umgebenen Teiles vorgesehen sind und so breit bemessen sind, daß für den jeweils in dem einen System erzeugten Fluß der magnetische Widerstand des Weges über den Außenschenkel des anderen Systems groß gegenüber dem magnetischen Widerstand des Weges über den gemeinsamen Mittelschenkel ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 872 657, 877 205; deutsche Auslegeschrift Nr. 1027 422.