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Samstag, 17. Februar 2018, 20:49

Software "AudioTester" zur Messbandherstellung - ohne Bezugsbandverschleiß

Heute wieder etwas für die Spezialisten unter den Magnetbandlern.

Zur Zeit arbeite ich daran, ein Verfahren zu verfeinern, das bei der Messbandproduktion den kontinuierlichen Abgleich der Mastermaschine auf die primären Bezugsbänder (BB) verkürzen bzw. ganz ersparen helfen soll, und zwar mit dem – an sich bekannten & bewährten – Prinzip der direkten Signaleinspeisung am Wiedergabekopf (WK) mit anschließender Kompensation der Wiedergabeverstärker(WV)-Frequenzentzerrung mit Hilfe des Audiomessprogramms „AudioTester“.

Die Kurzfassung

Nach sorgfältiger Einmessung des WV ab Bezugsband dokumentiere ich wie bisher per Pegelschrieb und Tabelle die Abweichungen vom ideal geraden Frequenzgangverlauf, und seit neuestem zusätzlich die bei dieser Einstellung tatsächlich vorhandene Wiedergabeentzerrung in einer Korrekturdatei, die dann „AudioTester“ zur Kompensation dient.

Durch diese Korrelation brauche ich zur Prüfung des Abgleichs der Mastermaschine auf das primäre BB nur noch die aktuelle Entzerrungskurve auf Gleichheit mit der dokumentierten Referenzkurve zu prüfen bzw. zu justieren. Dies funktioniert, solange der WK seine Eigenschaften beibehält. Was dabei bis jetzt herausgekommen ist, scheint schon mal vielversprechend zu sein, und meine Bezugsbandsammlung freut sich über wohlverdienten Urlaub.

Anlass der ganzen Aktion war das sog. „Anti-EQ Modul“ von Ernst Schmid (siehe http://www.pievox.de/Anti_EQ%20Amplifier.html), dem ich vor zwei Wochen zufällig begegnete und das mich stark an die Grundidee hinter dem „Magnetton-Betriebsmessgerät R57“ erinnerte (bekannt auch als „EMT 203“ von ca. 1955, vollständig passiver Aufbau, betriebsfähige Exemplare kaum noch aufzutreiben): Sind die Übertragungseigenschaften des WK einmal definiert und bekannt, lässt sich der Frequenzgang des WV auch ohne Bezugsband justieren, mit derselben oder besseren Reproduktionsgenauigkeit.

Schmid beschreibt das Prozedere auf diese Weise: Zunächst Frequenzgang mit dem BB messen, Messwerte dokumentieren (z.B. 40 Hz -1,2 dB / 10kHz +1,5 dB …). Anschließend Messung des WV-Frequenzgangs mit WK-Einspeisung. Hierdurch ist die Korrespondenz der Messwerte ab BB und ab Einspeisung gegeben, und man kann in Ruhe und ohne BB-Verschleiß die Abweichungen ausgleichen, nachzulesen hier:
http://pievox.de/Beschreibung%20Einspeis…202017_0904.pdf.

Theorie und Praxis im Einzelnen

Zunächst stellt man wie gehabt den WV-Frequenzgang ab BB möglichst linear ein, dokumentiert die verbleibenden Abweichungen und ermittelt die hierfür nötige Entzerrungskurve des WV durch Direkteinspeisung eines frequenzlinearen Sinus in den WV. Vorteilhaft ist hier eine Stromspeisung über einen hochohmigen Widerstand in den WK, dessen Wechselstromwiderstand im Spannungsteiler für einen Ausgleich des ω-Gangs sorgt:



(Bei dieser Einspeisungsart bilden die tiefsten Frequenzen aufgrund des endlich kleinen ohmschen Widerstands der WK-Spule eine Ausnahme, doch spielt dies dank der Frequenzgangkompensation keine Rolle: Schickt man das so erhaltene Signal über ein Entzerrernetzwerk mit inversem Verlauf, so verläuft der resultierende Frequenzgang idealerweise geradlinig.)

Ein Nachteil des R57 wie auch des „Anti-EQ-Filters“ ist die bestenfalls schaltbare Entzerrungskurve (von der Tiefenkorrektur in Schmids Bauvorschlag abgesehen), wodurch sich verändernde Übertragungseigenschaften des WK unberücksichtigt bleiben und die Verwendung mit anderen Bandmaschinen- und WK-Typen erschwert bis unmöglich wird. „AudioTester“ hingegen bietet eine elegante Möglichkeit, durch Korrekturdateien nahezu beliebige Frequenzveränderungen zu erzeugen bzw. zu verarbeiten (ein Feature, das ursprünglich zur Frequenzgangkorrektur mittelmäßiger Soundkarten, Messmikrofone, Lautsprecher etc. gedacht war).

In der Praxis zeigt sich das Verfahren recht einfach und übersichtlich.
Hier ein originaler Pegelschrieb ab BB 38 nach Justage des WV:



Die zugehörige WV-Entzerrung für beide Kanäle, ermittelt nach der Einspeisemethode:



Der Höhenanstieg zeigt die tatsächliche Entzerrung des WV zum Ausgleich der genormten Bandflusskurve (hier 35 µs) sowie sämtlicher Abtastverluste. Der Tiefenanstieg ist wie erwähnt dem Kupferwicklungswiderstand des WK geschuldet. Dies stört bei meinem Verfahren aber nicht, denn nach Adam Riese sollte der Frequenzgang wieder geradlinig verlaufen, indem man das so erhaltene Signal durch ein Entzerrernetzwerk mit inverser Frequenzkurve schickt. In der Praxis sieht das so aus:



In Kenntnis der zu fordernden Genauigkeit würde ich das Resultat als durchaus erfreulich bezeichnen.

Die Frequenzkurve des WV für den linken Kanal dient nunmehr als Ausgangsbasis für alle folgenden Diagramme und als Grundlage für die Messbandherstellung. Sie ist quasi das elektrische Gegenstück des zuerst gezeigten Original-BB-Pegelschriebs, das heißt, die Entzerrungseinstellungen des WV können auch nach Monaten an dieser Frequenzkurve überprüft und ggf. neu justiert werden, ohne dass dafür erneut ein BB bemüht werden muss.

Nach diesem Abgleich der WV-Entzerrung wird ein neues Messband mit genauer Reproduktion der Bezugsbandpegel im zweiten Bild aufgezeichnet, einschließlich der Durchschnittswerte der unvermeidlichen Abweichungen (die im gezeigten Beispiel beim meist problematischeren Höhenfrequenzgang nur wenige Prozent betragen).

Zur Brauchbarkeitsprüfung der Methode habe ich die Position der Trimmer für Tiefen und Höhen I nach der Justage des WV zunächst markiert und danach um einen winzigen Hauch verstellt („Schraubendreher einmal kurz scharf angesehen“). Die Wirkung ist eklatant:



Ohne Zwischenschaltung einer Korrekturdatei müsste man die Änderungen auf einer 16 dB oder mehr umfassenden Skala ablesen, wo dB-Bruchteile nicht so deutlich ins Auge springen. Mein „Umweg“ über die Frequenzgangkompensation dient vorwiegend dem Zweck, die dB-Skala zu strecken.

Interessehalber habe ich danach die WV-Entzerrungskurve auf NAB umgeschaltet (die M15A hat dafür schaltbare Huckepack-Karten auf den Audioverstärkern), die Korrekturdatei für CCIR behielt ich jedoch bei. Hierdurch werden die Unterschiede der WV-Entzerrung für NAB (unten) und CCIR (oben) abgebildet:



Leichter interpretierbar werden diese Differenzen, wenn eine Kurve (hier CCIR) als Referenz dient, also linear abgebildet wird – wiederum dank der Kompensation:



Natürlich lässt sich mit der Einspeisemethode auch der Phasengleichlauf der WV prüfen, damit nicht bei der 10-kHz-Azimutjustage der klassische Anfängerfehler unterläuft, eine etwaige Phasendifferenz der WV durch Schiefstellung des WK-Spalts auszugleichen.

Hier eine zeitgleiche Pegeldifferenz- und Phasenmessung bei 19 und bei 38 (die jeweils hellere Kurve):



Der Herstellungsablauf des Frequenzgangteils auf dem Messband bleibt im Prinzip derselbe wie bisher: Das (vollspurige) Messband soll bei der Aufzeichnung der Normfrequenzreihe „Hinterband“ die gleichen Pegel der einzelnen Frequenzen erzeugen wie das (vollspurige) BB.

Das geht relativ bequem mit einer DAW, wo die Pegel der einzelnen Frequenzen einzeln und unabhängig voneinander justiert werden können (wobei die beiden Wiederholungen ab 4 kHz durch Verlinkung mit den Frequenzen des ersten Durchgangs automatisch mit geändert werden). Auf diese Weise wird auf dem Messband der Frequenzgang exakt reproduziert, den auch das BB bei Wiedergabe auf derselben Mastermaschine hatte.

Der tatsächliche Frequenzgang des WV spielt bei alledem eine untergeordnete Rolle, da er sowohl dem BB als auch dem Messband überlagert wird und deswegen aus einem Vergleich zwischen beiden herausfällt. Deswegen ist es auch möglich, bei unveränderter Entzerrung und Justage der Bandmaschine im nächsten Durchgang ein NAB-Messband aufzuzeichnen, das dem primären NAB-BB in Pegel und Frequenzverlauf präzise gleicht.

Das Verfahren funktioniert prinzipiell genau wie in van Bommels „Entzerrung in der magnetischen Schallaufzeichnung“ beschrieben, nur dass die zu korrigierenden Abweichungen nicht vom BB, sondern vom WV stammen:



WK-Ersatzschaltungen und Messadapter sind schon vor den ersten Entzerrungsnormungen beschrieben worden, z.B. in „Grundsätzliche Anforderungen an Magnetofonanlagen und Richtlinien zu deren Einstellung“ (in F. Krones „Die magnetische Schallaufzeichnung“ 1952). Einer der Autoren dieser Richtlinien (Dr. Hans Schiesser, RTI Hamburg) beschreibt diese Hilfsmittel so (in F. Winckel „Technik der Magnetspeicher“ 1960, S. 591):


Zitat


Zur Einstellung von Magnettonanlagen sind Hilfseinrichtungen im Handel, die die normenmäßigen … Geräteeigenschaften für Messzwecke nachbilden:

1) Hörkopf-Ersatzschaltungen bilden den Scheinwiderstandsverlauf von Hörköpfen für Messungen des Wiedergabeverstärkers nach.

2) Einspeisespulen induzieren in einen Hörkopf einen Fluss, der in Intensität und Frequenzgang dem vom Bezugsband verursachten entspricht. Auf diese Weise können Wiedergabekanäle ohne Band, ohne Auftrennung des brummempfindlichen Eingangskreises und ohne Einfluss der Hörkopfimpedanz eingemessen werden. Sie ermöglichen die Bestimmung des Übertragungsmaßes von Hörköpfen und die Prüfung von Bezugsbändern unter der Voraussetzung des Vorhandenseins eines Hörkopfes von bekanntem Übertragungsmaß.

3) Hörkopf-EMK-Ersatzschaltungen geben eine galvanisch in den Eingangskreis des Wiedergabeverstärkers einzuspeisende EMK ab, die der vom Bezugsband induzierten für einen bestimmten Kopftyp entspricht.


Meinen Weg würde ich als Variante von 3) bezeichnen, die – dank der erweiterten Möglichkeiten digitaler Messtechnik – in Verbindung mit einem geeigneten BB als Referenz für jede Kombination aus WK und WV verwendbar ist.

* * * * *


Zufällig habe ich zwischenzeitlich im Archiv zwei vorgeschlagene Ersatzschaltungen aus der Entstehungszeit der CCIR-Magnetbandnormen aufgestöbert:



Das deutsche Entzerrernetzwerk ergibt zwar eine genügend lineare Frequenzkurve am WV-Ausgang, setzt aber einen WK voraus, dessen Eigenschaften definiert und bekannt sind. Aus diesen und anderen Gründen hat sich der Vorschlag damals international nicht durchsetzen können; der Grundgedanke eines Referenzkopfes wurde erst 30 Jahre später in die IEC 94 aufgenommen.

Auch von Revox (G36) und Telefunken gab es frühe Empfehlungen zur direkten Einspeisung in den WV. Hier eine aus dem SM für die M5:



Wie im gezeigten Normenvorschlag wird hier die Einspeisung über einen kleinen Widerstand am WK-Fußpunkt vorgenommen. Hierdurch wird am WV-Ausgang die tatsächliche WV-Entzerrungskurve sichtbar, wie sie z.B. 1964 im „Telefunken Laborbuch“ dargestellt ist (bei Studiogeräten lag allerdings schon damals die Resonanzüberhöhung eher bei 20 als bei 12 kHz :whistling: ):



Nach einigen Überlegungen habe ich mich schließlich als Basis meiner ersten Experimente für die Stromspeisung entschieden, wie sie im SM zur Revox A77 vorgeschlagen wurde. Hierdurch wird der Pegelbereich für die Kurveninversion nur noch halb so groß, und außerdem musste ich dafür nicht die Leiterbahnen der WV-Platine durchtrennen, weil die WK-Verbindung zum Eingangsübertrager nicht unterbrochen werden braucht.

Soweit erstmal.
Fragen, Kommentare, ... ?


Grüße, Peter

Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von »Peter Ruhrberg« (17. Februar 2018, 22:01)


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Samstag, 17. Februar 2018, 21:54

„Magnetton-Betriebsmessgerät R57“ erinnerte (bekannt auch als „EMT 203“ von ca. 1955, vollständig passiver Aufbau, betriebsfähige Exemplare kaum noch aufzutreiben)

Falls du es benötigst, kann ich dir meins leihen. Ne Einspeisespule ist auch noch da.

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Samstag, 17. Februar 2018, 21:59

Falls du es benötigst, kann ich dir meins leihen. Ne Einspeisespule ist auch noch da.

Klingt vielversprechend!
Wie könnte ich mich revanchieren? (PN genügt...)

"Benötigen" weniger, "interessieren" dafür umso mehr. Vor 40 Jahren habe ich mit diesen Teilen mal gearbeitet, wenn auch nicht im Zusammenhang mit hausgemachten Messbändern, schließlich gab's da ja noch genügend Originale.

Grüße, Peter

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Samstag, 17. Februar 2018, 22:14

Schick mir einfach ne PN mit deiner Anschrift. ;)

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Dienstag, 6. März 2018, 20:07

Neues vom „AudioTester“ zur Messbandherstellung

Liebe Freunde des Magnetbands,

Heute möchte ich berichten, auf welche Arten sich die Software „AudioTester“ zur einfacheren und ökonomischeren Herstellung von Messbändern bei nochmals gesteigerter Präzision nützlich machen kann.

Anlass dafür war eine Beobachtung bei dem M15A-Exemplar, das ich über Monate nach und nach zur Referenz-Bandmaschine um- und ausgebaut habe. Bei diesem Maschinentyp gibt es mit Hilfe von „Huckepack“-Steckkarten die Möglichkeit, die Entzerrung zwischen NAB und CCIR umzuschalten.

Seltsam erschien mir, dass bei 38 cm/s eine NAB-Aufzeichnung geringfügig mehr Höhen aufwies als bei CCIR (bei identischer Einmessung). Zunächst hatte ich das NAB-Bezugsband im Verdacht, was sich teilweise auch bestätigte, doch den Höhenanstieg nicht vollkommen erklären half. Also machte ich mich auf die Suche nach der Ursache. Bei einem Messband ist es unerlässlich zu wissen, ob Frequenzgangabweichungen sich bei der Kontrollwiedergabe einschleichen oder bereits auf dem Band aufgezeichnet wurden.

Sehr gelegen kam mir in diesem Augenblick ein „Magnetton-Betriebsmessgerät“ mit der Braunbuch-Bezeichnung „R57“, von dem MichaelB vorige Woche mir dankenswerterweise ein fast neu erscheinendes Exemplar zur Verfügung stellte.

Das R57 enthält u.a. schaltbare, frequenzbestimmende, passive Präzisionsnetzwerke, mit denen sich die Übertragungseigenschaften von Aufnahme- und Wiedergabekanälen ausführlich prüfen lassen: von der Höhe des Lösch- und AK-Stroms bis zur induktiven oder galvanischen Einspeisung direkt am WK – inklusive der nötigen Frequenzgang-Entzerrung zur einfachen und genauen Prüfung der Eigenschaften des WV. (Wie die Beschreibung im typischen Rundfunktechnikerdeutsch und leicht sperriger Grandezza formuliert: „Das R57 ist ein Messgerät für Magnettonanlagen und dient zum Messen der tonfrequenten und hochfrequenten Ströme des Aufsprechteils sowie zum Messen des Übertragungsmaßes des Wiedergabekanals bei den Bandgeschwindigkeiten 76,2; 38,1; 19,05 und 9,5 cm/s.“)

So handlich und vielseitig dieses Messgerät auch ist, für Bandmaschinen ab den späten 1960er Jahren ist seine Brauchbarkeit leider stark eingeschränkt. Zum einen, weil es nur auf die Mitte der 1950er Jahre genormten Entzerrungen schaltbar ist, zum anderen, weil seine Wiedergabe-Entzerrungsglieder auf Kopftypen optimiert wurden, die zur selben Zeit zwar rundfunküblich waren, doch heute so gut wie nicht mehr aufzutreiben sind. Um das Gerät sinnvoll einsetzen zu können, muss also mit Korrekturdaten bzw. -diagrammen hantiert werden, was die ursprünglichen Hauptvorteile des Gerätes – Einfachheit, Schnelligkeit und Genauigkeit – stark vermindert.

Glücklicherweise lassen sich sämtliche Funktionen des „R57“ auch mit dem „AudioTester“ auf elegante Weise erfüllen, weil dieses Programm etwaige Korrekturen aller Art schon beim Messvorgang berücksichtigen kann. Das grundsätzliche Verfahren für den Wiedergabeteil habe ich im Startbeitrag vor etwa zwei Wochen beschrieben.

Ähnlich funktionieren die Prüfungen und Justagen auch beim Aufnahmezweig, mit dem Unterschied, dass der Aufnahmestrom (hier nur die NF) als Spannungsabfall über einen kleinen Widerstand am Fußpunkt des AK gemessen und für jede Normfrequenz einzeln kalibriert werden kann.

Nebenbei erwähnt: Diese Methode bei der Messbandherstellung liefert die mit Abstand präzisesten Ergebnisse bei Frequenzen unter 1 kHz. Hierfür genügt es nämlich nicht, Einflüsse von Bezugsband und WK durch Ersatzschaltungen („R57“) oder Korrekturtabellen („AudioTester“) weitestgehend auszuschalten.

Den Tiefenfrequenzgang einer Aufzeichnung per Hinterbandmessung korrekt zu bestimmen, gibt sogar dem bestausgerüsteten Fachmann schwere Nüsse auf, beispielsweise die schwer zu berechnenden Einflüsse von Kopfspiegelwelligkeit und seitlicher Einstreuung einer Vollspuraufzeichnung in schmalere Wiedergabespuren. Nur durch unmittelbare Messung der Aufnahmekopfströme wird fehlerfrei dokumentiert, was tatsächlich „aufs Band geht“.

Durch diese Überlegungen und Schritte kam ich unter anderem zu der Erkenntnis, dass der Aufnahme-FG der M15A unterhalb 1 kHz überhaupt nicht korrigiert zu werden braucht, weil er bei CCIR-Entzerrung tatsächlich bis 10 Hz herunter linealgerade bleibt und nur geringe individuelle Korrekturen der Normfrequenzen nötig sind (<0,5 dB). Bei NAB-Entzerrung ist es daher ein Leichtes, den Pegel für die Tiefen nach Korrekturfaktoren zu kalibrieren, diese bleiben dann auch über längere Zeiträume stabil und konstant.

Bei dieser Gelegenheit erwies sich auch, dass der AV der M15A – gemeinsam mit dem AK immerhin das entscheidende Element bei der Messbandherstellung – langfristige Pegel- und Frequenzgangveränderungen allenfalls im hundertstel-dB-Bereich erzeugt, ich mich also bei der Suche nach Optimierungsmöglichkeiten hauptsächlich auf die Wiedergabeseite konzentrieren konnte.

Dabei geht es vor allem darum, Veränderungen der Eigenschaften des Wiedergabeverstärkers so weit wie möglich auszuschalten: Langzeitwirkungen, Temperaturdrift und dergleichen Einflüsse auf Verstärkung und Frequenzgang. Diese Änderungen bewegen sich im 0,1-dB-Bereich (etwa eine Größenordnung höher als im Aufnahmeteil), was normalerweise durchaus gering bis bedeutungslos erscheinen mag, doch in Verbindung mit anderen Einflüssen können solche Instabilitäten sich durchaus zu Pegelveränderungen außerhalb der eng gesteckten Toleranzgrenzen aufsummieren.

Zurück zur ungeklärten Frage vom Anfang, weswegen bei gleicher Geschwindigkeit der Frequenzgang der M15A bei CCIR und NAB unterschiedlich sein könnte. Im Frequenzschrieb sieht das so aus:



Die beiden oberen Kurvenpaare wurden bei 38 registriert. Zu erkennen ist der leichte Höhenanstieg der NAB-Kurven (oder Höhenrückgang der CCIR-Kurven, je nachdem). Auch bei 19 sind Abweichungen zu sehen, jedoch weit geringer.

Dies lässt darauf schließen, dass bei einer der beiden Entzerrungseinstellungen für Geschwindigkeit 38 (CCIR: 35 µs / NAB: 50 & 3180 µs) die korrespondierenden Änderungen in den AV- und WV-Frequenzgängen nicht exakt spiegelsymmetrisch zueinander verlaufen.

Mit den nächsten Diagrammen möchte ich illustrieren, wonach ich genau suchte und was ich dabei fand.

Zunächst eine genormte Bandflusskurve für 38 CCIR (Wiedergabeentzerrung 35 µs), durch Excel berechnet und in „AudioTester“ importiert:



Dazu in blau die NAB-Entzerrungskurve für 19 und 38 (50 + 3180 µs):



Das nächste Bild zeigt die Differenz beider Entzerrungen (schwarz gepunktete Linie). Solche Pegelabweichungen ergeben sich durchweg, wenn z.B. ein nach NAB entzerrtes Magnetband auf einer nach CCIR entzerrten Bandmaschine wiedergegeben wird: Der Klang wird in den Höhen etwas dumpfer, und vor allem wird er merklich basslastig.



Hier der Unterschied zwischen NAB-und CCIR-Entzerrung des Aufnahmeverstärkers alleine:



Da die Frequenzgangunterschiede beim Umschalten zwischen NAB und CCIR im Aufnahme- und Wiedergabeteil spiegelbildlich erzeugt werden, habe ich im nächsten Bild dieselben Abweichungen an der 0-dB-Achse gespiegelt (gestrichelte Linie):



Damit sehen wir die frequenzabhängigen normgemäßen Pegelunterschiede zwischen CCIR- und NAB-Entzerrung bei 38 cm/s. Die fallende Kurve zeigt die Änderungen im Frequenzverlauf beim Aufnahmeverstärker, die steigende die entsprechende Kompensation im Wiedergabeverstärker.

Anmerkung: Diese Kurven geben nicht etwa die genormten Verläufe der Bandflussfrequenzgänge wieder, sondern die Differenzen zweier Bandflusskurven unterschiedlicher Normen. Da es hier ausschließlich um die Abweichungen NAB gegenüber CCIR geht, lässt sich für diesen Zweck der CCIR-Frequenzgang als schnurgerade ansehen (was er real natürlich nicht ist). Dies wird durch die durchgezogene schwarze 0 dB Linie angedeutet.

Bis jetzt haben wir nur genormte „Idealkurven“ der Frequenzverläufe betrachtet. Im nächsten Bild habe ich diesen die realen Entzerrungsänderungen der M15A- Aufnahme- und Wiedergabeverstärker bei Umschaltung von CCIR auf NAB überlagert (orange = Aufnahme; blau = Wiedergabe):



Auffällig ist zunächst im Bereich <20 Hz die unterschiedlich starke Begrenzung des Anstiegs/Abfalls. Dies ist aber relativ unbedeutend, da die untere Grenzfrequenz der Maschine bereits bei ca. 35 Hz erreicht ist (Frequenzgang s.o.).

Die übrigen Kurvenabweichungen vom Sollverlauf geraten im AV und WV vorbildlich gering (0,25…0,3 dB max.). Die Höhenanhebung im Wiedergabezweig (blaue Kurve) zwischen 10…20 kHz ist demgegenüber auffallend groß, mit einer Maximalabweichung von 1,5 dB. Dies entspricht ziemlich exakt der Überhöhung, die im zuerst gezeigten Frequenzgangschrieb zu erkennen ist.

Für die wenigsten Menschen meines Alters dürften solche Unterschiede sogar im AB-Vergleich wahrnehmbar werden, doch bei der Messbandherstellung sind solche Abweichungen nicht hinzunehmen, besonders wenn ihre Ursachen unerkannt bleiben.

Vor allem wegen dieser Ungenauigkeiten der NAB-Entzerrung im WV wurde die Entscheidung unumgänglich: Für NAB-Messbänder belasse ich zukünftig die NAB-Steckkarten im Aufnahmezweig, entferne sie aber aus dem Wiedergabeverstärker und justiere statt dessen den Frequenzgang mit Korrekturtabellen-Unterstützung etwa auf die Art, die ich in meinem Startbeitrag umrissen habe. Unterhalb 1000 Hz hingegen werden die einzelnen Normfrequenzen durch direkte Messung der AK-Ströme kalibriert. Das geht deutlich schneller und ist gleichzeitig um das Zehnfache genauer als über Hinterband-Kontrollmessungen.)

Bislang hatte ich Messbänder grundsätzlich durch Direktvergleich mit dem jeweiligen primären Referenzband auf höchste Genauigkeit getrimmt, doch diese Referenzbänder möchte ich in Zukunft gerne möglichst schonen (und damit länger erhalten), da ihre Verfügbarkeit immer begrenzter wird. Dies war auch der Hauptgrund für meinen „Workaround“, der zu Anfang erst einmal viel Zeit verschlang, doch letzten Endes sehr viel zeitraubende Routinearbeit ersparen hilft :thumbup:

Soweit das Neueste aus meinem kleinen (aber feinen) Magnetband-Laboratorium.

Grüße,
Peter

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »Peter Ruhrberg« (6. März 2018, 21:15)


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Donnerstag, 8. März 2018, 14:48

Peter's detaillierte Ausführungen zu den Feinheiten der Herstellung von Bezugsbändern haben mich abgeregt, mal wieder den Blick auf ein altes praktisches Problem der Anwendung dieser Bänder auf 4-Spur-Heimtonbandgeräte zu werfen: das sind die Auswirkungen des Fringing-Effektes auf die Messung des Bass-Frequenzgangs.
Mit dem Begriff "Fringing-Effect" wird in der englischen Fachliteratur die Auswirkung der seitlichen Wiedergabekopf-Empfindlichkeit zusammengefaßt. Sie führt dazu, daß bei großen Wellenlängen der Tonkopfspalt auch auf Magnetisierung oberhalb und unterhalb des Spaltes anspricht.
Dazu gibt es vereinfachte Formeln nach Grimwood, beschrieben zB in
J.G.McKnight,"The Fringing Response of Magnetic Reproducers at Long Wavelengths", J.Audio Eng. Soc., vol. 20, pp. 100-105 (March 1972)
und genauere Formeln beschrieben zB in
A. van Herk, "Side-Fringing Response of Magnetic Reproducing Heads", J.Audio Eng. Soc., vol. 26, Number 4, pp.209-211 (April 1978 ).

Verwendet man ein Vollspur-Bezugsband zur Messung des Wiedergabe-Frequenzganges, dann hat die Seiten-Empfindlickeit eine Anhebung tiefer Frequenzen zur Folge, die ich versucht habe, mit ein paar Bildern zu illustrieren.
Betrachtet ist die nominelle 4-Spur Anordnung mit 1 mm breiten Spuren/Spalten und 0.75 mm breiten Abständen zwischen den Spuren. Linker Kanal auf Spur 1 (ganz oben) , rechter Kanal auf Spur 3. Andere Effekte der Kopf-Geometrie sind nicht berücksichtigt.
Bei 19.05 cm/s findet man mit den vereinfachten Folmeln von Grimwood diese Ergebnisse:


Bei Vollspur Bezugsband etwa 9 dB Anhebung im rechten Kanal (rot) bei 30 Hz und 6 dB im linken Kanal (blau). Gäbe es ein 4-Spur Bezugsband mit 0.75 mm breiten Leerspuren, würden sich die Werte auf die der strichpunktierten Kurven reduzieren (~4.4 dB rechts, 2.7 dB links). Wenn bei dem 4-Spur Bezugsband nur die Spuren 1 & 3 magnetisiert worden wären, hätte man in beiden Kanälen (vernachlässigbare) 1.1 dB Anhebung bei 20 Hz.

Die genaueren Formeln von v.Herk führen zu etwas niedrigeren Werten. Bild 2 vergleicht die Ergebnisse beider Formeln für Vollspur-Bezugsband.


Bild 3 zeigt die Ergebnisse der drei Fälle von Bild1 für die v.Herk Formeln:

Hier ergeben sich bei Vollspurband und 30 Hz ~7.6 dB rechts und ~4.9 dB links.

Man ist also bei 4-Spur-Geräten besonders gekniffen dadurch, daß wegen der asymetrischen Spurlagen von linkem und rechtem Kanal die zu berücksichtigenden Baßanhebungen bei Messung mit Vollspurbezugsband auch noch verschieden ausfallen.

Für die Justage/Optimierung des Wiedergabefrequenzgangs von 4-Spur-Stereo Geräten wäre also die Verfügbarkeit von "Spur 1 & 3"-Bezugsband eine große Erleichterung.

MfG Kai

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Donnerstag, 8. März 2018, 15:33

Für die Justage/Optimierung des Wiedergabefrequenzgangs von 4-Spur-Stereo Geräten wäre also die Verfügbarkeit von "Spur 1 & 3"-Bezugsband eine große Erleichterung.

So ein Bezugsband ist mir nie begegnet, und seine Herstellung wäre heutzutage auch mit allergrößten Hürden verbunden. Die wahrscheinlich unüberwindlichste dürfte die Beschaffung eines Aufnahmekopfs werden, der für eine Justierbandherstellung hinreichend genau gefertigt wäre.

Ich würde deswegen einen anderen Weg wählen, der immerhin kurzfristig realisierbar ist: Man misst bei den einzelnen Normfrequenzen von 20...1000 Hz den NF-Strom durch den Aufnahmekopf direkt und gleicht ihn der Entzerrungs-Sollkurve an. Da bei großen Wellenlängen der remanente Bandfluss dem AK-Strom streng linear folgt, resultiert aus dem Verfahren ein durchaus brauchbares Messnormal für den Tiefenfrequenzgang des Wiedergabezuges.

Bei Studiobandmaschinen werden die Tiefen - sofern überhaupt - fast durchweg auf der Wiedergabeseite eingestellt, und zwar bei Eigenaufnahme. Die Werte ab Wiedergabe eines vollspurigen Messbands dienen nur mehr der Orientierung, letzten Endes maßgeblich bleibt der Überband-Frequenzgang.

Grüße, Peter