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Aus der Funkschau 1983 Heft Nr. 01
"100 Jahre Ton- und Bildspeicherung"
Artikel Nr. 52 (von 72)

von Prof. Dr. hc. Walter Bruch in 1982
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Den Magnetdetektor beschrieb Marconi schon 1902


Was war nun vor Braumühl und Weber über die Hochfrequenz- einwirkung auf ein Magnetband bekannt ? Greifen wir den Magnetdetektor von Marconi aus dem Jahre 1902 heraus (Bilder 63 und 64) [45]. Auf eine endlose, ständig umlaufende Stahldrahtschleife werden die von der Antenne kommenden Hf-Telegrafiesignale über einen „Kopf" nach Oberlin Smith gegeben.

Bild 63. Beim Magnetdetektor von Marconi (1902)
Bild 64. Anschauungsmodell eines Marconi-Magnetdetektors
Bild 65a
Bild 65b
Bild 65b
Bild 66

Der durch Permanentmagnete gesättigte Draht wird während der Zeichen gelöscht und die auf dem Draht entstehende Magnetisierung über eine um die „Sprech"-Spule gelegte „Wiedergabe"-Spule abgehört.
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Die vier „Köpfe" von Fessendens Magnetdetektor
[46] aus dem Jahre 1908 (Bild 65) ähneln in der Anordnung sehr derjenigen bei einem Tonbandgerät, zumal an den von der ankommenden Hochfrequenz neutral gemachten Bandstellen ein Summerton aufmoduliert wird.

Das war aber nur die Hochfrequenzlöschung - angewandt auf Telgrafiesignale -, die übrigens für ein Sprachaufzeichnungsgerät 1918 von L. F. Füller [47] erfunden wurde.

Bild 63. Beim Magnetdetektor von Marconi (1902) läuft, von einem Federwerk angetrieben, ein Stahldraht in einer endlosen Schleife, wird magnetisiert und die Magnetisierung während der als Hochfrequenz ankommenden Telegrafie- Zeichen von dieser gelöscht. Das Telefon gibt das gesendete Signal wieder.
Bild 64. Anschauungsmodell eines Marconi-Magnetdetektors; der Drahtlauf und sein Antriebs-Federmotor fehlen (Rundfunk-Museum, Berlin).

Auch die zur magnetisierenden Nf addierte Hf war schon bekannt. Dazu sei das US-Patent von Carlson und Carpenter aus dem Jahre 1921 erwähnt [48]. Wie aus Bild 66 und der Beschreibung in der Patentschrift hervorgeht, wird ein Empfangssignal nach Audiongleichrichtung und Verstärkung als Nf-Signal auf einen Kopf gegeben, dem durch eine Zusatzwicklung eine Schwingung von etwa 10.000 Hz (für sie eine Hf) additiv zugesetzt wird (wie in Bild 60).

Ziel: Die überlagerte Hochfrequenz soll das Gleichfeldrauschen beseitigen.


Bild 65. Der Magnetdetektor von Fessenden gibt schon 1907 [46] eine Anregung für eine Hochfrequenzlöschung beim Stahldrahtgerät. Kopf 45 Gleichstromvormagnetisierung; Kopf 50 schreibt ein Tonsignal vom Summer 47 auf, das von Kopf 38 während des Eintreffens von Hochfrequenz gelöscht und in diesen Intervallen vom Wiedergabekopf 51 nicht hörbar wird (Fessenden arbeitet am Sender mit Negativmodulation)

Bild 66. Im US-Patent 1 640 881, angemeldet 1921, wird der additive Hf-Zusatz bei der Aufzeichnung auf Stahldraht zur Störunterdrückung patentiert
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Hier die Details zum Hochfrequenzpatent

Bei diesen Patenten war die Anwendung auf Telegrafiesignale beschrieben. Gegenüber diesem Stande der Technik gelang es Dr. Weber und seinem Chef Dr. v. Braumühl, dem Patentamt den Beweis der Neuheit ihrer Erfindung zu erbringen. Sie zeigten, daß bei einem schnell abklingenden Spaltfeld - notwendig für eine hohe Grenzfrequenz der Nf-Aufzeichnung - eine recht hohe Frequenz der Hf notwendig ist, damit während des Abklingvorgangs noch genügend oft ummagnetisiert werden kann. In seinem Vortrag sprach Weber von max. 100.000 Hz. Im massiven Metall treten aber schon bei sehr viel niedrigeren Frequenzen so enorme Wirbelströme auf, daß eine Ummagnetisierung nicht möglich ist. Im Kopf, in dem auch Wirbelströme auftreten, konnte man sie durch die Wahl von Permaloy und feine Lamellierung genügend klein halten. Im Pulvermagnetband mit den vom Bindematerial gegeneinander isolierten Magnetpartikeln treten sie nicht auf.

So sah das Patentamt den entscheidenden erfinderischen Fortschritt in der Anwendung der Hochfrequenz-Vormagnetisierung auf ein Pulvermagnetband. In diesem Sinne wurde das Patent (DRP 743 411 [42]) erteilt.
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Das geht klar aus den ersten drei der acht Patentansprüche hervor:

  • 1. Die Benutzung von gepulverten Magnetogrammträgern bei der magnetischen Schallaufzeichnung mittels Hochfrequenz.
  • 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz der Tonfrequenz superponiert wird.
  • 3. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hochfrequenzmagnetisierung bewirkende Feld in Richtung des ablaufenden Magnetogrammträgers gleichförmig abklingt.

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Ein Japaner hatte das auch bereits herausgefunden

Bild 67. Titelseite des japanischen Patents 136 997 Magnetbandsystem - Wechselstrom als „bias". Anmeldung: 14. 3. 1938, Bekanntmachung: 10. 2. 1940, Patenterteilung: 21. 6. 1940, Erfinder: Teiji Igarashi (Anritsu Denki, Tokyo), Mokoto Ishikawa (Anritsu Denki, Tokyo), Kenzo Nagai (Sendai)

Wäre es nicht in der Mitte des zweiten Weltkrieges gewesen und hätte man bei uns Patente in japanischer Sprache lesen können, vielleicht wäre die Durchsetzung dieses Patentes dann sehr viel schwieriger gewesen. Für Sprach- oder Musik- aufnahmen war eine zugesetzte Hf schon in dem japanischen Patent 119 071 angeführt, aber eindeutig und mit gleichem Ziel, „durch Vergrößerung der Schwingungsamplitude und Beseitigung von Geräusch ein vortreffliches Magnetbandsystem zu erhalten", wird sie genau wie bei Braumühl-Weber im japanischen Patent 136 997 vom 14. März 1938 vorweggenommen (Bild 67) [50].

Die Skizzen Fig. 1 und Fig. 3 aus der Patentschrift (Bild 68a und 68b) sagen eigentlich alles. Das Pulver- magnetband wird zwar nicht erwähnt, da aber von der Beseitigung eines Geräusches gesprochen wird, das für diese Bänder typisch ist, und da dieses zur Zeit der Anmeldung sein meist geschilderter Nachteil war, ist dies wohl Voraussetzung. Dr. Shima, der mir das in japanischer Schrift gedruckte Patent in Englisch übersetzt vorgelesen hat, wies mich auf die damaligen Untersuchungen des Pulvermagnetbandes in Japan hin.
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Bild 68a. Fig. 1 aus dem japanischen Patent
Bild 68b. Fig. 3 aus dem japanischen Patent

Die Grundlagen waren gelegt, dann nach 1945 ging es an die Feinheiten . . .

Bild 69. Korn eines der ersten Tonbänder.

Mit der Hf-Vormagnetisierung war die grundsätzliche Ent- wicklung des Magnettonband-Verfahrens abgeschlossen.

Von da ausgehend setzten nach 1945 - nun in aller Welt - Entwicklungen zur Verfeinerung ein, die selbst heute (Anmerkung: der Artikel ist von 1982 !!) noch nicht ihr endgültiges Ende gefunden haben.

Den Anfang machte das mit relativ grobem Eisenpulver beschichtete Papierband, dessen Struktur - in Bild 69 durch die Gleichstromvormagnetisierung hervorgehoben - nur eine verrauschte Sprachaufzeichnung ermöglichte.

Bild 69. Korn eines der ersten Tonbänder. Es ist hier durch die Gleichstrommagnetisierung sichtbar gemacht und wird bei der Wiedergabe als Kornrauschen hörbar.

In etwas mehr als einem Jahrzehnt wurde daraus von begabten Ingenieuren und Chemikern ein Musikspeicher mit „HiFi-Qualität'' geschaffen.
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