Verfahren und Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen Die Aufzeichnung von Signalen auf Magneto- grammträger erfolgt bisher in der Art, dass ein besprochener Tonträger an einem Löschkopf mit einer Wechselspannung entmagnetisiert wird (soge- nannte Löschung). Beim weiteren Transport des Bandes wird an einem Aufnahmekopf, welcher eine von der Bandgeschwindigkeit im Zusammenhange mit der höchstens noch aufzuzeichnenden Frequenz abhängige Spaltbreite hat, eine erneute Magnetisie- rung des Bandes durch das aufzuzeichnende Signal durchgeführt.
Die Aufzeichnung erfolgt in der Art, dass bei dem sogenannten Hochfrequenz-Vorinagneti- sierungsverfahren eine dem Aufzeichnungssignal über lagerte Hochfrequenz eine Verschiebung des Arbeits punktes auf der Magnetisierungskurve des Bandes etwa in die Mitte der geradlinigen Teile dieser Kurve herbeiführt. In den Signalpausen verlässt das Band entmägnetisiert den Kopf. Die Elementarmagnete , worunter im folgenden die magnetischen Dipole ver standen werden, werden hierbei also immerin Rich tung der aus dem Spalt austretenden Kraftlinien aus gerichtet.
Die Intensität der Magnetisierung wird bestimmt durch den Anteil der magnetisch gerichte ten, gegenüber den nach aussen hin infolge ihrer un geordneten Lage magnetisch nicht wirksamen, unge- richteten Teilchen. Stets ist es aber so, dass die wirk samen Teilchen, unabhängig von der Amplitude des aufzuzeichnenden Signals, in ein und derselben Rich tung liegen, und die Anzahl der so ausgerichteten Teilchen ist entsprechend der Intensität des aufzu zeichnenden Signals verschieden.
Die Stärke des nach aussen wirksamen magneti schen Feldes des Magnetogrammträgers wird also bei den bekannten Aufzeichnungsverfahren durch den Grad der Homogenität der Lage der Elementar magnete bestimmt. Der Nachteil des bekannten Ver fahrens besteht darin, dass die Magnetisierung zur Vermeidung von Verzerrungen nur im Bereich des gradlinigen Teiles der Hystereseschleife durchgeführt werden kann.
Es ist auch bekannt, den Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve dadurch in eine günstige Lage zu verschieben, dass man durch entsprechende Gleich- feldüberlagerung die Aufzeichnungsfeldstärke ent sprechend anhebt. Auch dabei erfolgt die Aufzeich nung in der vorerwähnten Weise.
Kürzlich ist auch vorgeschlagen worden, die Auf zeichnung dadurch zu bewirken, dass ein permanent magnetisches Feld in Ruhelage in Bandmitte liegt und im Rhythmus des aufzuzeichnenden Signals in Rich tung der Bandbreite verschoben wird, so dass eine Aufzeichnung nach Art der beim Tonfilm bekannten Amplitudenschrift erreicht wird. Die Elementar magnete liegen dabei entweder ungerichtet oder (nahezu vollständig) gerichtet, und zwar in der Rich tung der wirksamen Felder.
Die bekannten Verfahren haben erhebliche Nach teile.
Zunächst tritt bei ihnen ein Rauschen auf, weil sich die Wirkungen der ungeordnet liegenden Ele- mentarmagnetteilchen nach aussen hin praktisch nie vollkommen aufheben, so dass also dadurch störende Wirkungen bei der Wiedergabe unvermeidbar sind. Störgeräusche recht unangenehmer Art treten ferner dadurch auf, dass durch das Umklappen der Ele mentarmagnete bei der Vormagnetisierung aus be kannten Gründen. Geräusche entstehen, die mit auf genommen werden.
Ein grosser Nachteil der bekann ten Verfahren ist der, dass dabei<B>-</B> soweit, wie meist, mit Hochfrequenz vormagnetisiert wird<B>-</B> Diffe renzfrequenzen entstehen, die äusserst störend bei der Wiedergabe sind. Die harmonischen Schwingungen der aufzuzeichnenden Grundfrequenz (Modulations- frequenz) bilden nämlich Schwebungen ( Differenz- frequenzen ) mit der Vormagrietisierungshochfre- quenz, die meist im Aufzeichnungsbereich des Gerä tes liegen und bei der Wiedergabe zur Verfälschung führen.
Schliesslich ist es umständlich, die zur Vor- magnetisierung erforderliche Hochfrequenz zu be schaffen.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile.
Im Gegensatz zu den bekannten Aufzeichnungs verfahren beruht das erfindungsgemässe Verfahren zur magnetischen Aufzeichnung undWiedergabevonSigna- len auf magnetisierbaren Trägern nämlich darauf, dass der magnetisierbare Aufzeichnungsträger unter dem Einfluss eines Gleichfeldes so vormagnetisiert wird, dass das äussere Magnetfeld des so vorinagnetisierten Auf zeichnungsträgers beim Vorbeilaufen am Wiedergabe kopf keine zu einem durch die Netzfrequenz verur sachten Brummen führende Spannungen induziert,
während gleichzeitig unter dem Einfluss eines diesem Gleichfeld überlagerten und hinsichtlich seines Vek tors mit dem Vektor dieses Gleichfeldes gekreuzten magnetischen Wechselfeldes, das in seinem Rhyth mus und seiner Stärke mit der Amplitude und Fre quenz des aufzuzeichnenden Signals schwankt, die Magnetisierung des Aufzeichnungsträgers in der Weise erfolgt, dass sein magnetischer Vektor<B>im</B> Rhythmus der aufzuzeichnenden Frequenz um die durch das magnetische Gleichfeld vorgegebene 0-Lage schwankt,
während der Grad der Drehung des Vektors des auf dem Aufzeichnungsträger auf gezeichneten Magnetfeldes gegenüber der beim Wie_ dergabevorgang keine Spannungen induzierenden 0- Lage der Vormagnetisierung der Amplitude des auf zuzeichnenden Signals entspricht.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeich net, dass ein in sich geschlossener Magnet mit Spulen und Zuleitungen, über welche die Aufzeichnungs frequenz zugeführt bzw. an welchen beim Wieder gabevorgang die vom vorbeflaufenden Aufzeichnungs träger induzierten Spannungen abgenommen werden, mit einem gekreuzt angeordneten, ebenfalls in sich geschlossenen Magneten zur Erzeugung des Gleich feldes beim Aufnahmevorgang so verbunden ist, dass beide Magnetsysteme einen gemeinsamen ferroma- gnetischen Teil besitzen,
und wobei an dem diesen beiden Magnetsystemen gemeinsamen Teil im erst genannten Magnet sich ein Spalt befindet, an wel chem eine beiden Magnetkreisen gemeinsame Kante vorgesehen ist, vor welcher der Aufzeichnungsträger vorbeiläuft, das Ganze so, dass die Felder der beiden Magneten sich auf dem Aufzeichnungsträger kreu zen.
Die Erfindung wird anschliessend an einem Aus führungsbeispiel anhand von Figuren erläutert. Es zeigen-.
Fig. <B>1</B> eine schematische Darstellung einer Vor richtung, Fig. 2 und<B>3</B> ein Ausführungsbeispiel einer Vor richtung im Auf- und Grundriss, Fig. 4 eine schematische Darstellung der Rich tung der magnetischen Vektoren eines mit einer Sinus- frequenz besprochenen Magnetbandes.
In Fig. <B>1</B> zeigt<B>5</B> einen Elektromagneten mit einer Gleichstromspule<B>7.</B> Anstelle dieses Elektromagneten kann auch ein Perinanentmagnet verwendet werden. Diesen Magneten<B>5</B> umfasst rechtwinklig eine Ring- rle <B>3,</B> die bei<B>8</B> mit dem Gleichstrommagneten<B>5</B> ein gemeinsames Stück aufweist. Der Magnet<B>5</B> stellt dabei einen vollständig geschlossenen Kern dar, an welchen sich die rechts dargestellte Hälfte des Rin ges<B>3</B> eng anschliesst.
Der Magnet<B>5</B> hat dabei eine genügende Streuung, um ein zur Entstehung einer genügenden Vormagnetisierung eines Aufzeichnungs trägers ausreichendes Gleichfeld in seiner Umgebung zu erzeugen. Man kann aber in dem Magneten auch einen Spalt anbringen, um das Streufeld zu vergrö ssern. Die Längsrichtung des Spaltes ist in Fig. <B>1</B> durch den Pfeil P gekennzeichnet. Dem Ringmagne ten<B>3</B> wird durch eine Spule 4 das aufzuzeichnende Signalinduziert. 2 stellt den üblichen Spalt des Ring magneten<B>3</B> dar;<B>6</B> ist eine beiden magnetischen Krei sen gemeinsame Kante.
Das Magnetband wird nun so vor dem Spalt 2 vorbeigeführt, dass zunächst das magnetische Gleichfeld des Magneten<B>5</B> wirksam wird, dessen Intensität so gross ist, dass eine vorherige Magnetisierung auf dem Aufzeichnungsträger ein wandfrei gelöscht wird und die Elementarmagnete also in der Längsrichtung des Spaltes 2 gesättigt ausgerichtet werden, mithin eine Polarität aufwei sen, wie sie auf dem im unteren Teil der Fig. 4 sche matisch wiedergegebenen Band<B>1</B> an den mit<B>0</B> be zeichneten Stellen durch eine Pfeilrichtung schema tisch angedeutet ist.
Bei weiterem Lauf des Aufzeichnungsträgers, der in der Fig. <B>1</B> von rechts nach links am Spalt 2 vor beigeführt wird, tritt das Band nun in eine Zone ein, in welcher sich die Magnetfelder der Magnete<B>5</B> und <B>3</B> überlagern, und zwar um<B>900</B> gegeneinander ver setzt sind.
Je nach der Stärke des durch das aufzu zeichnende Signal gesteuerten Magnetvektors des durch den Magneten<B>3</B> im Spalt 2 hervorgerufenen und an der Kante<B>6</B> konzentrierten Magnetfeldes entsteht durch Überlagerung der Magnetfelder von <B>3</B> und<B>5</B> in der #Streuzone an der Spaltkante<B>6</B> ein resultierendes Magnetfeld, dessen magnetischer Vek tor durch seine Drehung gegenüber der Richtung des vom Magneten<B>5</B> hervorgerufenen Magnetfeldes die Intensität des aufzuzeichnenden Signals darstellt, während die Frequenz dieses Magnetfeldes der Fre quenz des aufzuzeichnenden Signals entspricht.
Die grössere oder kleinere Amplitude des aufzuzeichnen den Signals entspricht also einer entsprechenden grösseren oder kleineren Drehung der Elementar magnete aus ihrer 0-Lage, das heisst aus der Lage, bei der im nachfolgenden Wiedergabevorgang durch das vom magnetischen Aufzeichnungsträger ausge strahlte äussere Magnetfeld eine Induzierung nicht eintritt. Der Wechsel der Richtung entspricht dem 0-Durchgang der aufzuzeichnenden Frequenz. Dabei wird grundsätzlich stets im magnetischen Sättigungs bereiche des Aufzeichnungsträgers gearbeitet.
In den Fig. 2 und<B>3</B> bezeichnen 4 die das magne tische Wechselfeld des Magneten<B>3</B> erzeugenden Spu len. Ein Spalt<B>9</B> schwächt in bekannter Weise die Remanenz des hochpermeabilen magnetischen Krei ses<B>3.</B> Wird der Aufzeichnungsträger beim Aufnahme vorgang in Richtung des Pfeiles an der Kante<B>6</B> vor beigezogen, so erhält es an dieserStelle die dem auf zuzeichnenden Signal entsprechenden magnetischen Eigenschaften im oben beschriebenen Sinne.
Bei der Wiedergabe läuft der Aufzeichnungsträ_ ger in gleichem Sinne. Das Gleichmagnetfeld muss dabei beseitigt oder jedenfalls in seiner Intensität so weit unwirksam gemacht werden, dass es keine magnetische Wirkungen auf dem Aufzeichnungsträ ger<B>1</B> hat.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch die Richtung der magnetischen Vektoren eines mit einer Sinus- frequenz beaufschlagten Aufzeichnungsträgers. An den 0-Durchgängen der Sinuskurve liegt der magne tische Vektor in der Richtung des Wiedergabespal tes, also im allgemeinen in der Querrichtung des Bandes in O-Lage, das heisst die Polarität des Magnet feldes ist dort so orientiert, dass es beim Vorbeilau fen am Wiedergabekopf keine Spannungen induziert.
An der Spannungsspitze der Sinuskurve ist der ma- netische Vektor entsprechend nach rechts oder links verdreht, und zwar weisen diese Stellen des Auf zeichnungsträgers die maximale Drehung des magne tischen Vekters auf, der allmählich von der O-Rich- tung in diesen maximalen Drehwinkel gedreht, dann wieder in die O-Richtung zurückgedreht und schliess lich in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt wird, und zwar im Rhythmus der aufzuzeichnenden Frequenz. Die Grösse der Drehung des magnetischen Vektors gegenüber der O-Lage entspricht dabei der Amplitude des aufzuzeichnenden Signals.
Um verzerrungsfrei zu arbeiten, kreuzt man das magnetische Gleichfeld mit dem Wechselfeld recht winklig. Die Stärke des magnetischen Gleichfeldes muss, um eine völlige Löschung zu bewirken, dem Sättigungswert und den sonstigen magnetischen Eigen schaften des magnetischen Materials des Magneto- grammträgers angepasst werden. Den besten Wir kungsgrad erreicht man dann, wenn der magnetische Gleichfeldvektor nicht grösser ist, als erforderlich ist, um eine Sättigung des Aufzeichnungsträgers zu er reichen.
Da beim beschriebenen Verfahren also praktisch immer im Bereiche der Sättigung gearbeitet wird, entfällt eine Vormagnetisierung zwecks Herbeifüh- rung eines günstigen Arbeitspunktes auf der Magneti- sierungskurve des Aufzeichnungsträgers.
Das magnetische Gleichfeld kann auch durch einen permanenten Magneten hervorgerufen werden, wobei auf dessen Streuzonen besonders zu achten ist. Nach Abschaltung des magnetischen Gleichfeldes, z. B. durch Ausschwenken und Kurzschliessen des