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Beim
dem so simpel anmutendem Aufsprechen des Nutzsignals handelt es sich
tatsächlich um einen technisch- physikalisch
hochinteressanten und komplizierten Vorgang. Das erklärt auch,
warum in der Entwicklungsgeschichte der Tonbandtechnik grade beim
Aufsprechvorgang die größten Schwierigkeiten lagen.
Im
Bild ist der Feldverlauf der Magnetlinien im und vor dem Sprechkopf
dargestellt. Im Spalt verlaufen die Feldlinien ausschließlich in
Richtung des Tonträgers. Erst am Spaltende und darüber hinaus tritt
eine in die Tiefe gehende Querkomponente auf. Die aus dem Spalt
austretenden Flusslinien magnetisieren deshalb direkt vor dem Spalt die
magnetisierbaren Teilchen des Tonträgers vorwiegend in die Tiefe des
Tonträgers. Kommen die Magnetpartikel beim Weitertransport des Bandes
an die Flanke des Magnetfeldes, findet eine Richtungsänderung zur
Quermagnetisierung statt. Der Vergleich mit einer Treppenleiter soll das
Verständnis erleichtern: vor dem Spalt wird die Tiefe, und dann, beim
Weitertransport des Bandes, die Dicke der Stufe festgelegt.
Nun
könnte man annehmen, das die remanente Magnetisierung hauptsächlich
quer zum Band verbleibt. Das ist nicht ganz richtig und liegt daran, das
die Ausdehnungsmöglichkeit der des Aufzeichnungsfeldes in die
Tiefe der Magnetschicht durch die Schichtdicke begrenzt ist. Diese
Ausdehnung liegt im Bereich der Wellenlänge der höchsten
aufzuzeichnenden Frequenz.
Betrachtet
man die Magnetisierung als eine Aneinanderreihung von Magneten, die bei
der Quermagnetisierung in die Tiefe des Tonträgers gehen, ist deren Länge
von der aufgezeichneten Wellenlänge unabhängig. Der Wellenlänge
entspricht dafür der sich in Bandlängsrichtung ausdehnende Querschnitt
der gedachten Magnete, der nur bei den höchsten Frequenzen mit der
kleinsten Wellenlänge sich immer mehr der Größe der Magneten annähert.
Ein so ungünstiges Verhältnis von Länge zu Querschnitt eines Magneten
hat aber eine Entmagnetisierung zu Folge, welche die Stärke auf einen
sehr geringen Wert bringt. Nur bei allerhöchsten Frequenzen bleibt die
Quermagnetisierung bestehen. Die Größe der Quermagnetisierung in die
Tiefe der Schicht ist also hauptsächlich von der Frequenz und der
Schichtdicke abhängig. Aber auch die Permeabilität der verwendeten
Bandmaterials spielt eine Rolle. Diese mit abnehmender Wellenlänge
immer stärker werdende, in die Tiefe gerichtete Quermagnetisierung ruft
zusätzliche nichtlineare Verzerrungen hervor. Durch Verwendung von
Ringköpfen und Bändern mit möglichst geringer Schichtdicke kann die
Quermagnetisierung auf ein vernachlässigbar geringes Maß beschränken.
Dies ist auch einer der Gründe, warum Massebänder kaum Verwendung
fanden.
Da,
wie oben erklärt, die Quermagnetisierung
sich kaum bemerkbar macht, können wir davon ausgehen, das die praktisch
nutzbare Magnetisierung eines Tonträgers eine reine Längsmagnetisierung
ist. Es soll nun vorausgesetzt werden, dass die Wellenlänge des
Nutzsignals groß im Verhältnis zur Spaltbreite des Sprechkopfes ist.
Dieser Zustand ist in der Praxis als gegeben anzusehen. Das bedeutet,
das sich das Feld des Sprechkopfes, auf ein beliebiges Teilchen der
Magnetschicht bezogen, sich zwar zeitlich, aber kaum örtlich ändert.
Es ist also quasistationär. Bewegt sich das magnetisch neutrale Tonband
durch das sich
sinusförmig ändernde Feld, werden die nacheinander das
Feld passierenden Teilchen eine entsprechende Magnetisierung.
Verteilung
der Feldlinien und Magnetisierung des Bandes
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