Der Aufsprechvorgang

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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