Das Tonbandgerät hat die Aufgabe, Schallereignisse auf
einem Tonband zu speichern und Sie möglichst originalgetreu zu gegebener Zeit wiederzugeben. Für die Speicherung müssen die Schallereignisse zunächst 'vorbereitet', d.h. umgewandelt werden.
Im
Folgenden soll versucht werden, eine kurze, verständliche Darstellung der zur Schallaufzeichnung notwendigen Vorgänge zu geben. Die einzelnen Abschnitte sind
nach den
durchläuft; vom Luftschall über Mikrofon, Tonbandgerät
und Speicherung auf dem Band bis zur Wiedergabe über
den Lautsprecher.
1.1. Umwandlung von Schallereignissen in elektrische
Der vom menschlichen Ohr wahrnehmbare Schall wird
durch Luftdruckschwingungen erzeugt; das sind Änderungen der Luftdichte, die sich als Wellen im Raum ausbreiten.
Eine reine Luftströmung (z.b. Wind) bei gleichbleibendem Druck wird noch nicht als Schall wahrgenommen.
Für die Höhe eines Tones ist die Anzahl der Luftdruckschwingungen in einer Sekunde maßgebend. Je
Größer die Schwingungszahl oder 'Frequenz', desto
höher der Ton. Das menschliche Ohr kann etwa von 20
bis zu 16.000 Schwingungen in der Sekunde wahrnehmen. Die Einheit der Frequenz ist das 'Hertz'
(nach dem bekannten Physiker). Ein Hertz entspricht
also einer Schwingung pro Sekunde. Die oben genannten Schallwellen können z.B. von Wänden reflektiert
(zurückgeworfen) oder absorbiert ('geschluckt') werden,
und sie vermögen Arbeit zu leisten; und gerade dieses
Vermögen wird beim Mikrofon ausgenutzt:
Ein Mikrofon hat die Aufgabe, Schall in elektrischen
Strom umzuwandeln, den das Tonbandgerät weiter verarbeiten kann.
Um das Prinzip der Umwandlung zu verstehen, muß man
sich eines physikalischen Gesetzes erinnern, das vereinfacht ausgedrückt den folgenden Inhalt hat: 'Die Bewegung eines Magneten (d.h. die Änderung eines Magnetfeldes) im Innern einer Spule ruft in der Spule einen Stromfluß hervor.'
Dieser Strom wechselt in seiner Stärke entsprechend der
Bewegung des Magneten.
Es wird selbstverständlich auch der gleiche Effekt erzielt, wenn die Spule bewegt wird und der Magnet feststeht. Nach diesem Prinzip arbeiten die meisten heute
verwendeten Mikrofone:
Eine Spule wird an einer Membrane befestigt, die durch
den Luftschall in Schwingungen versetzt wird und zwar
so, daß die Spule dabei in ein von einem Dauermagneten
Mikrofone). Bewegt sich nun die Membrane mit der Spule
im Takte der Luftdruckschwingungen in dem
feld, so entsteht ein Strom in der Spule, dessen Stärke
entsprechend dem Schallereignis wechselt.
Dieser Wechselstrom stellt also ein genaues Abbild des
Schallereignisses dar und kann jetzt dem Tonbandgerät
zugeführt werden.
1.2. Umwandlung von elektrischen Schwingungen in
Der vom Mikrofon erzeugte Wechselstrom wird im Tonbandgerät in mehreren Stufen verstärkt. Die Größe
der Verstärkung läßt sich mit dem sogenannten Aussteu-
Umwandlungs-'Stadien'
Schwingungen
magnetische Feldstärkeänderungen
gegliedert, die ein Ton
Magnet-
erungsregler bestimmen und am Aussteuerungsinstrument beobachten. Dies ist notwendig, da bei einer fest
eingestellten Verstärkung
Verzerrungen führen oder im entgegengesetzten Fall
Pianissimo-Stellen bei der Wiedergabe von Störgeräuschen überlagert sein können.
Man stellt die Verstärkung des Aufsprech-Verstärkers
bei jeder Aufnahme so ein, daß die lautesten Passagen
eine hundertprozentige Aussteuerung ergeben; das
ist die Grenze der Aussteuerung, bei der gerade noch
keine hörbaren Verzerrungen eintreten. Bei dieser Einstellung ist auch gewährleistet, daß Pianissimo-Stellen
noch deutlich hörbar sind, da dann die 'Dynamik' des Tonbandgerätes und die des Tonbandes voll ausgenutzt
wird.
Der so verstärkte Wechselstrom gelangt nun zum Aufnahme-Magnetkopf, an dem das magnetisierbare Tonband vorbeiläuft. Das Prinzip des Aufsprech-Vorganges
erklärt sich
ten: Ein Strom, der durch eine Spule fließt, erzeugt im
Innern dieser Spule ein entsprechendes Magnetfeld. Ist
dieser Strom ein Wechselstrom so ist auch das Magnetfeld ein sogenanntes Wechselfeld.
Zur Verstärkung der magnetischen Wirkung ist die Spule
des Aufnahme-Kopfes um einen ringförmigen Eisenkern
gewickelt, der eine mikroskopisch feine Unterbrechung,
den sogenannten Luftspalt besitzt. Die magnetischen
Feldlinien breiten sich vorzugsweise in diesem Eisenkern aus, der Ihnen einen
entgegensetzt, und schließen sich
sie bogenförmig überbrücken. Für den Speichervorgang auf dem Tonband sind nur die Feldlinien über diesem Luftspalt wirksam, und sie stellen in ihrer wechselnden Richtung und Stärke ein getreues Abbild des sie
erzeugenden Wechselstromes und damit des aufgenom-
menen Schallereignisses dar.
1.3. Speicherung auf dem Tonband
Die heute verwendeten Tonbänder bestehen aus einer
Kunststoff-Trägerfolie und
ten Eisenoxydschicht. Diese Schicht setzt sich aus
mikroskopisch kleinen Eisenoxydteilchen zusammen, die
alle einzeln magnetisierbar sind.
Beim Vorbeilaufen des Tonbandes am Luftspalt des
Aufnahme-Kopfes magnetisiert die in einem bestimmten Moment am Luftspalt vorhandene magnetische Feldstärke die gerade davor befindlichen Eisenoxydteilchen.
Nach beendeter Aufzeichnung befinden sich auf dem
Tonband nebeneinander Eisenoxydteilchen gleicher
oder entgegengesetzter Polarität und starker oder
schwacher
Vorbeilaufens am Luftspalt vorhanden gewesenen Richtung und Stärke der magnetischen Feldlinien.
Da diese Feldlinien ein Abbild des aufgenommenen
Schallereignisses waren, ist auch die auf dem Band ge-
speicherte Magnetisierung ein solches Abbild.
Tonbänder haben die Eigenschaft, die einmal gespeicherte Information beizubehalten, und sie verlieren diese
Information auch nicht bei mehrmaliger Wiedergabe; es
sei denn, es wirkt auf sie ein starkes anders geartetes
Magnetfeld ein (siehe 'Löschen').
1.4. Rückwandlung der magnetischen Aufzeichnung in
Die Wiedergabe einer Magnetband-Aufzeichnung erfolgt
mit dem auf Wiedergabe geschalteten Magnetkopf unter
Umkehrung der im vorigen Abschnitt beschriebenen
Vorgänge:
Die einzelnen
erzeugen beim Vorbeilaufen am Luftspalt mit ihrer unter-
aus
der Umkehrung des beim Mikrofon Gesag-
Magnetisierung,
elektrische Schwingungen
magnetisierten
Fortissimo-Stellen
äußerst
einer
je
geringen Widerstand
über
gleichmäßig
nach
der
Teilchen auf dem Tonband
eventuell zu
den Luftspalt, den
aufgebrach-
im Augen
blick
des
15
schiedlich gerichteten und verschieden starken Mag-
netisierung im Eisenkern des Kopfes einen magnetischen Fluß, der wiederum in der Spule einen entsprechenden Wechselstrom zur Folge hat.
Dieser Wechselstrom, immer noch ein genaues Abbild
des aufgenommenen und gespeicherten Schallereignisses, wird im Wiedergabeverstärker des Tonbandgerätes
verstärkt und dem Lautsprecher zugeführt.
1.5. Rückwandlung elektrischer Schwingungen in Schall
Die Rückwandlung der elektrischen Schwingungen des
Wechselstromes in Luftschall geschieht mit Hilfe des Lautsprechers, der im Prinzip die Umkehrung eines Tauchspulmikrofons darstellt:
Eine an einer Membrane befestigte Spule befindet sich
in einem sehr starken gleichmäßigen Magnetfeld und
wird vom Wechselstrom aus dem Wiedergabeverstärker
des Tonbandgerätes
durchflössen.
Dieser Stromfluß durch die Spule erzeugt im Innern
der Spule ein wechselndes Magnetfeld, dessen Kräfte
gegen die gleichmäßig starke Kraft des feststehenden
Lautsprechermagneten wirken und die Spule mit der
Membrane im Takt des Wechselstromes bewegen. Die
Membrane versetzt ihrerseits die Luft in Schwingungen
und erzeugt so ein, dem mit dem Mikrofon aufgenommenen Schallereignis gleichwertiges, Klangbild.
Ein zu einem beliebigen Zeitpunkt aufgenommenes
Schallereignis kann also auf dem hier beschriebenen
Weg gespeichert und zu jedem späteren Zeitpunkt unverändert wiedergegeben werden.
1.6.
Löschen
Wie bereits im Abschnitt 'Speicherung' erwähnt, behält
ein Tonband seine einmal gespeicherte Information
solange, bis ein starkes, anders geartetes Magnetfeld
auf das Band einwirkt. Hiervon wird beim Löschen Gebrauch gemacht. Jedes einmal benutzte Tonband kann
wieder gelöscht und einer Neuaufnahme zugänglich
gemacht werden. Dieser Vorgang kann beliebig oft
wiederholt werden, ohne daß die Qualität der Neuaufnahme darunter leidet. Man kann jedoch auch löschen
ohne dabei das Tonband neu zu bespielen, wenn dem auf
'Aufnahme' geschaltetem Gerät kein neues Signal zugeführt wird.
Im Tonbandgerät befindet sich ein sogenannter Löschkopf, den das Tonband passieren muß, bevor es zum
Aufnahmekopf gelangt. Der Löschkopf hat folgende
Funktion:
Eine Spule, die wieder um einen ringförmigen Eisenkern
gewickelt ist, wird von einem hochfrequenten Wechselstrom
durchflössen,
dessen Frequenz weit oberhalb
des Hörbereichs liegt.
Der auch hier vorhandene Luftspalt im Eisenkern ist so
ausgebildet, daß das den Spalt überbrückende magnetische Feld die Form einer Glocke annimmt. Passiert
nun ein
kopf, so wird es zunächst einer steigenden
magnetisiertes
Teilchen des Bandes den Lösch-
Ummagneti-
sierung unterworfen, die in der Intensität langsam
wieder abnimmt und bis auf Null absinkt. (Das Ansteigen
und Abnehmen der Magnetisierung ist durch die Glockenform des Magnetfeldes bedingt; die
Ummagnetisierung
ist eine Folge des hochfrequenten Wechselstromes.)
Das Teilchen ist also mit ansteigender und dann bis auf
Null absinkender Stärke ständig
ummagnetisiert
worden
und ist nach Verlassen des Luftspaltes magnetisch neutral.
Eine vorher vorhandene Aufzeichnung ist 'gelöscht'
worden.
1.7. Vierspurtechnik
Bei der Vierspurtechnik werden vier Spuren auf dem
Band untergebracht. Der obere Teil der Magnetköpfe
benutzt die Spur 1, der untere die Spur 3 und erst nach
Wenden der Spulen können die Spuren 4 und 2 bespielt
oder abgehört werden. Die Umschaltung von Spur 1 auf
Spur 3 erfolgt mit dem Spurwahlschalter.
Selbstverständlich können Aufnahmen die auf einem
anderen Vierspurgerät gemacht worden sind ohne
weiteres mit diesem Gerät abgespielt werden und umgekehrt.
Bespielte Zweispur-Bänder lassen sich auf einem Vierspurgerät abspielen. Dabei muß der Spurwahlschalter in
Stellung 1-4 stehen. Umgekehrt lassen sich auch Vierspuraufzeichnungen auf Zweispurgeräten wiedergeben,
wenn nur die Spuren 1 und 4 bespielt sind.
Auf ein zweispurig bespieltes Band lassen sich nachträglich auf einem Vierspurgerät noch zwei weitere Spu-
ren (3 und 2) auftragen. Dabei wird jeweils die halbe
Breite der alten Aufzeichnung weggelöscht und neu
bespielt. Hierzu muß der Spurwahlschalter in Stellung
3-2 stehen.
1.8. Stereophonie
Jeder, der mit zwei Ohren hört, hört stereophon. Das
heißt also, er ist imstande, mit dem Gehör den Ort einer
Schallquelle zu bestimmen. In einem Konzertsaal zum
Beispiel können Sie auch mit geschlossenen Augen
feststellen, aus welche Richtungen die Töne der einzelnen Musikinstrumente auf Sie einwirken. Sie haben
einen räumlichen Schalleindruck.
Die Stereophonie sorgt durch ihre Aufnahme- und Wiedergabetechnik dafür, daß dieser räumliche Eindruck
erhalten bleibt. Zwei im Stereomikrofon untergebrachte
Mikrofonsysteme nehmen den Schall — ähnlich wie
unsere zwei Ohren — aus zwei Richtungen stereophonisch auf. Diese beiden Informationen werden auf zwei
getrennten Bandspuren festgehalten, bei Wiedergabe
getrennt verstärkt und über zwei getrennt aufgestellte
Lautsprecher abgespielt.
Hierdurch entsteht bei der Wiedergabe vom Tonband
der räumliche Eindruck wie im Konzertsaal.
Mit dem Philips HiFi-Stereo-Tonbandgerät N 4416 und
einem Stereo-Mikrofon oder zwei Mono-Mikrofonen
sind Sie in der Lage, stereophone Tonbandaufnahmen
in hervorragender Qualität herzustellen.
Stereo-Schall-
platten können überspielt und, wenn der Rundfunk
Stereo-Sendungen ausstrahlt, auch diese stereophonisch
aufgenommen werden.
1.9. Duoplay
Beim Duoplayverfahren werden zwei Informationen nacheinander auf getrennten Spuren aufgezeichnet und bei
Wiedergabe gemeinsam abgespielt. Auf Spur 1 wird z.B.
Musik — danach auf Spur 3 unter gleichzeitigem Abhö-
ren der Spur 1 mit Hilfe des Kopfhörers, Sprache aufgezeichnet. Eine umgekehrte Reihenfolge ist selbstverständlich auch möglich. Sie zeichnen dann z.B.
zuerst auf Spur 3 Musik und danach auf Spur 1 Sprache
auf. Nach dem ersten Durchlauf muß das Band an den
Anfang der ersten Information zurückgespult werden.
Befindet sich bei Wiedergabe der Betriebsarten-Wahl-
schalter @
in Stellung 'DP', so werden beide getrennt
aufgezeichneten Informationen gemeinsam abgespielt.
1.10 Multiplay
Beim Multiplay-Verfahren können eine oder mehrere
Informationen von einer Spur (1 oder 4) auf die zweite
Spur (3 oder 2) unter gleichzeitigem Beimischen einer
16
neuen Information überspielt werden. Beginnt man mit
der-ersten
Information auf Spur 1, so wird beim zwei-
ten Durchlauf, d.h. bei Aufnahme der 2. Information auf
Spur 3 die erste Information von Spur 1 auf Spur 3
überspielt, so daß sich jetzt nach dem zweiten Durchlauf
beide Informationen auf Spur 3 befinden. Die beiden
auf Spur 3 befindlichen Informationen werden im dritten
Durchlauf unter Beimischung einer neuen, d.h. der 3.
Information auf Spur 1 überspielt, so daß sich jetzt nach
dem 3. Durchlauf alle drei Informationen auf Spur 1
befinden. Der Vorgang des Überspielens einer oder
mehrerer Informationen von einer auf die andere Spur
unter gleichzeitiger Beimischung einer neuen Informa-
tion kan theoretisch beliebig oft durchgeführt werden.
Es empfiehlt sich jedoch,
Multiplay-Aufnahmen
auf ca.
fünf Überspielungen zu beschränken. Beim Beimischen
einer neuen Information muß über Kopfhörer die Über-
spielung abgehört werden, um Synchronismus zu
erhalten.
Die Überspiellautstärke von Spur zu Spur kann mit Hilfe
des Multiplayreglers eingestellt werden. Sie ist eben-
falls im Kopfhörer zu kontrollieren.
Es ist zu empfehlen, zuerst die Begleitstimmen aufzu-
spielen und zuletzt die Melodiestimme.
2. TECHNISCHE BESONDERHEITEN DES PHILIPS HiFiSTEREO-TONBANDGERÄTES N 4416
Das Tonbandgerät N 4416 ist unter spezieller Berücksichtigung aller der Anforderungen entwickelt worden,
die von anspruchsvollen Tonband-Amateuren an Geräte
dieser Klasse gestellt werden. Das bezieht sich sowohl
auf die Qualität als auch auf einige Besonderheiten
der Ausstattung. Ein genaues Studium der nun folgenden Abschnitte schafft die Voraussetzungen, um durch
richtige Bedienung alle Vorzüge dieses Gerätes zu
nutzen.
2.1. HiFi-Qualität
Das Tonbandgerät N 4416 übertrifft bei den Bandgegeschwindigkeiten 19 und
der HiFi-Norm
DIN45
9,5cm/sec.
500.
die Anforderungen
In dieser Norm sind besonders hohe Anforderungen an
Gleichlauf, Frequenzbereich, Geräuschspannungsabstand usw. gestellt. Nicht nur das Gerät, sondern auch
die Philips HiFi- Low Noise-Bänder erfüllen diese Quali-
tätsanforderungen. Um die maximal verfügbare Geräte-
qualität auszunutzen, sollten Sie daher stets dieses
hochwertige Tonband verwenden.
2.2. Drei Motoren
Das Tonbandgerät ist mit drei Motoren ausgerüstet.
Zwei Motoren dienen zum Antrieb der beiden Spulen-
teller. Der Dritte treibt die Tonwelle an und sorgt damit
für den Bandtransport bei Aufnahme und Wiedergabe.
Da für jede Transportfunktion ein eigener Motor zur
Verfügung steht, kann der Bandtransport optimal und
mit viel grösserer Präzision erfolgen.
Die beiden Motoren für die Spulenteller ermöglichen
eine hohe Umspulgeschwindigkeit.
2.3.
Bandzugkomparatoren
Links und rechts der Bandführung (5) befinden sich zwei
sog. Bandzugkomparatoren
@.
Durch einen besonderen Mechanismus sorgen diese Bandzugkomparatoren
für stets gleichbleibende Bandspannung bei Bandschnellauf.
2.4. Wiedergabequalität
Das Tonbandgerät ist mit einem leistungsstarken Stereoverstärker und eingebauten Lautsprecherboxen ausgerüstet. Der Stereoverstärker mit einer Sinusleistung von
2 x 5
W (DIN
gebauten
45324) gewährleistet mit den beiden ein-
51
Lautsprecherboxen eine erstklassige Stereo-
wiedergabe.
2.5. Bedienungskomfort
Zur Vermeidung eines allzu komplizierten mechanischen
Antriebsystems werden die mechanischen Funktionen
zum größten Teil über Relais elektromagnetisch gesteuert.
Die Tasten des Geräts sind daher leichtgängig und
ermöglichen zusammen mit den Schiebepotentiometern
für Lautstärke, Balance, Klangfarbe und Aussteuerung
eine äußerst einfache, sichere und vor allem schnelle
Bedienung.
2.6. Vertikale Betriebslage
Aufgrund seiner besonderen Konstruktion mit Spulen-
tellerkupplungen, die nicht gewichtsabhängig sind,
eignet sich das Tonbandgerät N 4416 auch zum Betrieb
in senkrechter Aufstellung. Die Spulenteller tragen
lange, geteilte Mitnehmer, deren oberer Teil sich nach
Auflegen der Bandspulen verdrehen läßt und dann die
Spulen gegen ein Herabfallen sichert. Hierzu wird der
Mitnehmer leicht herausgezogen und etwas verdreht,
bis er wieder einrastet.
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