You are not logged in.

  • "Peter Ruhrberg" started this thread

Posts: 2,401

Date of registration: Dec 19th 2014

Location: Krefeld

Occupation: Tonmeister

  • Send private message

61

Tuesday, December 18th 2018, 9:15am

Bei Videorecordern rotiert fast jede Bandführung und da geht es um Spurbreiten im µm-Bereich. Da müssen die Toleranzen kleiner sein und damit steigt die Präzision, wenn ich das nicht falsch sehe.

Soweit ich mich erinnern kann – du kennst dich da sicherlich besser aus – wurde bei Videorecordern das Band nicht alleine durch die Umlenkrollen in der Höhe geführt, sondern es sorgten weitere Bandführungselemente dafür, dass das Band mit geringer Kraft an eine Bezugskante der Kopftrommel gelegt wurde (soweit ich mich erinnern kann lag diese jeweils unten). Dieses Prinzip wurde zwischenzeitlich auch bei Telefunken realisiert (konische Führungen), jedoch mit den schon beschriebenen Nebeneffekten bei relativ dickem Bandmaterial.

Wenn – wie bei den meisten Bandmaschinen – ein Magnetband ausschließlich über Umlenkbolzen oder -rollen geführt wird, müssen deren Führungsnuten geringfügig breiter sein als das Band (meist 6,35 statt 6,3 mm), weil es sonst bei jeder Gelegenheit (Schnitttoleranz) in den Führungen klemmen bzw. an ihnen schaben würde, was sofort zu einem nicht zu tolerierenden Abrieb führen würde, da die Schnittkanten die empfindlichste Region jedes Magnetbands sind.

Unter ungünstigen kinematischen Bedingungen kann diese notwendige Toleranz zu einer ständigen Höhenwanderung des Bandes führen, die auf dem Oszilloskop, Goniometer oder Phasenmessgerät einwandfrei nachweisbar ist. Bei manchen Konstruktionen ist es vor allem der Höhenschlag des Vorratswickels, der zu diesen Schwankungen beiträgt.

Dies ist einer der Gründe, weswegen ich meine Trennspuraufzeichnungen nicht auf einer A77 herstelle, weil wegen des unvermeidlichen Höhenspiels die Schwankungen so stark werden, dass die Einstellgenauigkeit der Trennspuraufzeichnungen inakzeptabel verringert ist.

Grüße, Peter

Posts: 1,269

Date of registration: Jun 6th 2010

Location: Berlin

Occupation: Radio-FS Techniker i.R.

  • Send private message

62

Tuesday, December 18th 2018, 2:08pm

Hallo Peter,

vielen Dank für deine Erklärungen, wieder etwas gelernt. Die Bezugskante an der Koftrommel, auch Kopftrommellineal genannt, hatte ich bei meinen Überlegungen nicht berücksichtigt. Die rotierenden Bandführungen bei Videorecordern werden so eingestellt, dass immer abwechselnd eine Führung an der Bandunterkante führt und die nächste an der Oberkante. Ausnahme: die beiden Bandführungen direkt vor und hinter der Kopftrommel, die führen beide oben, um das Band gegen die Referenzkante der Kopftrommel zu drücken.

MfG, Tobias
<<--- Sony BVH-2000PS, prof. 1 Zoll "C"-Standard Videorecorder Bj. 1983
bildgenauer Insert- und Assemble- Schnitt für Video und 3 Tonspuren
Video Zeitlupen-Wiedergabe, Hinterband-Wiedergabe für Video und Audio

  • "Peter Ruhrberg" started this thread

Posts: 2,401

Date of registration: Dec 19th 2014

Location: Krefeld

Occupation: Tonmeister

  • Send private message

63

Tuesday, December 18th 2018, 2:32pm

Die rotierenden Bandführungen bei Videorecordern werden so eingestellt, dass immer abwechselnd eine Führung an der Bandunterkante führt und die nächste an der Oberkante.

Dieses Prinzip wurde eine Zeit lang auch von Telefunken für Studiobandmaschinen verwendet, siehe Abb. 10 in Fritz Winckel "Technik der Magnetspeicher" (1978, S. 80):



Eine ähnliche Abbildung findet sich auch in Horst Völz "Grundlagen der magnetischen Signalspeicherung 2: Magnetbänder, Transportwerke" (1970, S. 33).

Die M36 verwendete als letztes mir bekannte professionelle Telefunken-Bandmaschine die Dreipunktführung, an der M15A wiederum wurden die meisten Varianten ausprobiert, darunter die von Abb. 10 bis 12.

Ein Nachteil einer Bandführung ohne eindeutige Bezugskante ist ihr Verhalten bei voller Ausnutzung der Bandbreitentoleranzen (zuletzt +0/-0,06 mm), bei überstehenden Klebestellen, oder auch bei "säbelförmigem" Verzug durch schwiefwinkliges Zusammenkleben der Bandenden an einer Schnittstelle.

Meine Erfahrung mit Senkelband zeigt, dass auf TFK-Maschinen der konsequente Einsatz federnder Bandführungen die bislang präzisesten Ergebnisse liefert, die mir je begegnet sind. Ein Beispiel zur Verdeutlichung: Die Azimutlage ändert sich auch dann nicht, wenn der Bandzug links der Tonwelle zwischen 20-300p (0,2…3N) variiert wird.

Grüße, Peter

  • "Peter Ruhrberg" started this thread

Posts: 2,401

Date of registration: Dec 19th 2014

Location: Krefeld

Occupation: Tonmeister

  • Send private message

64

Thursday, December 27th 2018, 2:36am

Wieder ein wenig Präzisionsarbeit aus dem Magnetbandlabor ...

Nachdem sich gezeigt hat, dass die Azimutgenauigkeit meiner M15A, die ich zur Messbandproduktion verwende, mit normalen Mitteln kaum noch zu ermitteln ist, habe ich einen kleinen Trick angewendet, den ich seit Monaten in die Praxis umsetzen wollte. Heute war endlich Zeit dazu.

Für maximale Messgenauigkeit wählt man zweckmäßigerweise die kleinste Wellenlänge, die der Wiedergabekopf noch zuverlässig abtasten kann. Das sind unter den hier vorhandenen Gegebenheiten 20 kHz bei 9,5 cm/s (wofür die Tonmotorregelung der M15A ein wenig überlistet werden muss, da sie regulär nur minimal 19 cm/s "kann").

Das größte Problem dabei ist die geringe Aussteuerbarkeit des Magnetbands. Diese führt zu einem relativ hohen Rauschanteil, der die Phasenmessung instabiler macht (inkohärentes Rauschen aus zwei Spuren erhöht die Streuung der Anzeige).

Der "Trick" (wenn es denn einer ist) besteht aus einer schmalbandigen Filterung des Testsignals, wodurch die Anzeige erheblich ruhiger wird.

Das nächste Bild zeigt die überlagerte Filterkurve, die Pegel- und Goniometeranzeige bei laufender Wiedergabe:



Aus den beiden folgenden Diagammen ist die erreichte Azimutgenauigkeit mit zwei verschiedenen Emtec-Langspielbändern zu erkennen (LPR 35 & PER 368, ca. 2001 hergestellt).

LPR 35



PER 368



Die blauen Kurven zeigen die Pegeldifferenzen zwischen den beiden 2-mm-Stereospuren, die roten Kurven die Phasendifferenzen. Die Schreiberdämpfung liegt bei 2 Hz, die Messdauer beträgt zwei Minuten.

Es zeigt sich, dass beim PER 368 die Pegeldifferenzen geringfügig größer sind als bei LPR 35. Dabei muss aber auch angemerkt werden, dass ±0,1 dB Abweichung bei einer Wellenlänge von 4,75 µm über jeden Zweifel erhaben ist: Das IRT beispielsweise gab in seinen technischen Richtlinien für Rundfunkbänder als Toleranzgrenze ±0,5 dB bis 14 kHz an (was bei 19 cm/s ca. 13 µm entspricht).

Die eigentliche Sensation aber liegt in der Phasenmessung, besonders beim PER 368, die eine Maximalabweichung von ca. ±0,4° ergibt. Bei der vorhandenen Spurgeometrie entspricht dies einer Maximalabweichung von der idealen Senkrechtstellung von max. ±0,3 Winkelsekunden (!)

Laut letztgültiger DIN-IEC Norm lag die Fehlergrenze für industriell hergestellte Bezugsbänder bei 2 Winkelminuten. Die Messungen zeigen also eine 400x höhere Genauigkeit bei der Spaltsenkrechtstellung als die Toleranzgrenze damals handelsüblicher Bezugsbänder.

Ich muss gestehen, dass mich dieses Ergebnis selber völlig überrascht hat, doch die Messwerte lügen einfach nicht.

Das LPR 35 zeigt eine auffällige Periodizität der elektrischen Phasenschwankungen von etwa 3,5 Sekunden, die eventuell durch Schnitttoleranzen oder Formveränderungen bei der Lagerung verursacht wurden, sich aber bei einer entsprechenden Azimutabweichung von ca 6 Winkelsekunden immer noch weit jenseits von Gut und Böse befinden. Das Diagramm für das PER 368 beweist, dass die Bandmaschine jedenfalls nicht Ursache dieser Schwankungen ist.

Lange Rede kurzer Sinn: Mit solchem Equipment macht die Messbandherstellung einfach Spaß :thumbup:

Grüße, Peter

This post has been edited 3 times, last edit by "Peter Ruhrberg" (Dec 27th 2018, 9:35am)


Posts: 1,269

Date of registration: Jun 6th 2010

Location: Berlin

Occupation: Radio-FS Techniker i.R.

  • Send private message

65

Thursday, December 27th 2018, 11:28am

Hallo Peter,

du bist wirklich ein selbstkrtischer Wissenschaftler. Bevor nicht sämtliche Zweifel ausgeräumt sind, kannst du dich nicht über das Ergebnis freuen. Ich finde das schon fast eine Fügung des Schicksals, dass ausgerechnet du diese unschätzbaren Messnormale in die Hände bekommen hast. Es gibt sicherlich nur wenige Menschen, die erkannt hätten, was für ein Schatz diese Bänder sind. Du benutzt diesen Schatz aber nicht für dich allein, sondern du stellst für die Forenmitglieder Messbänder her, die an Präzision nicht zu überbieten sind. Grosse Verbeugung und Chapeau! vor deiner Arbeit.

MfG, Tobias
<<--- Sony BVH-2000PS, prof. 1 Zoll "C"-Standard Videorecorder Bj. 1983
bildgenauer Insert- und Assemble- Schnitt für Video und 3 Tonspuren
Video Zeitlupen-Wiedergabe, Hinterband-Wiedergabe für Video und Audio

Posts: 1,196

Date of registration: Apr 17th 2009

  • Send private message

66

Thursday, December 27th 2018, 12:08pm

Es ist vor allem sehr beruhigend zu wissen, das man sich auf Peters Bänder wirklich verlassen kann. Damit sollte eine optimale Justage einer Maschine schnell wie effizient von der Hand gehen. Natürlich ist es stets eine Herausforderung, die Grenzen des Machbaren auszuloten. Das macht so akribisch wohl sonst keiner. :thumbup:

  • "Peter Ruhrberg" started this thread

Posts: 2,401

Date of registration: Dec 19th 2014

Location: Krefeld

Occupation: Tonmeister

  • Send private message

67

Thursday, December 27th 2018, 9:16pm

du bist wirklich ein selbstkritischer Wissenschaftler. Bevor nicht sämtliche Zweifel ausgeräumt sind, kannst du dich nicht über das Ergebnis freuen.

Nun, ich freue mich durchaus über jedes Ergebnis, das mich irgendwie weiterbringt, sonst hätte ich viele lange unglückliche Tage. Es dauert aber meist seine Zeit, bis ich über etwas berichte, weil ich lieber die Fakten vorher hundertmal überprüfe. Vermutlich habe ich das von meinem Vater, der das Gegenteil "gackern über ungelegte Eier" nannte.


Es gibt sicherlich nur wenige Menschen, die erkannt hätten, was für ein Schatz diese Bänder sind.

Meinen Schülern sage ich gerne: Was nützt die beste Idee demjenigen, der sie mangels Grundlagenverständnis nicht begreifen kann? Und selber entwickeln könnte man sie auch nicht, weil sie einem buchstäblich nichts sagen würde. Und fiele sie einem durch irgendeine Eingebung quasi vor die Füße (was unwahrscheinlich genug ist), hätte man kaum Chancen, ihre Bedeutung zu erkennen.

Von Seneca ist der Ausspruch überliefert: "Glück ist, wenn Vorbereitung auf Gelegenheit trifft." Ich denke nach diesem Grundsatz bin ich auch zu meinen Messnormalen und anderen Hilfsmitteln gekommen :whistling:

Mit dem Fortgang meiner Experimente hat sich aber auch ergeben, dass selbst die besten Messnormale der Vergangenheit nicht die Genauigkeit erreichen, die mir inzwischen mit doch relativ simpel erscheinenden Methoden zugänglich geworden ist, was natürlich daran liegt, dass vor 30 Jahren diese Aufzeichnungen nicht präziser hergestellt bzw. gemessen werden konnten.

Ich musste also andere Wege finden, um meine eigenen Messnormale zu überprüfen, und hier kommt mir die Digitaltechnik wie gerufen, oder wie Ernst Schmid (aka pievox) es formuliert: "eine sinnvolle Symbiose zwischen ausgereifter Tonbandtechnik und leistungsfähiger Computertechnik." Messungen mit solcher Genauigkeit waren zu reinen Analogzeiten jedenfalls unbezahlbar.

Eine einfache aber wirkungsvolle Methode, eine hochpräzise Spalteinstellung und Azimutaufzeichnung zu erzeugen, besteht in der Wiedergabe einer vorhandenen Aufzeichnung von der Rückseite des Magnetbands aus, da sich so eine Spaltschiefstellung spiegelbildlich umkehrt. Hierdurch wird jede Abweichung von der exakten Spaltsenkrechtstellung unweigerlich aufgedeckt und kann entsprechend beseitigt werden, vorausgesetzt die ablaufende Spaltkante des AK ist geradlinig (siehe v. Bommel, "Die Entzerrung in der magnetischen Schallaufzeichnung" 1973, S. 36f.)

Aufgrund der Abstandsdämpfung ist die Genauigkeit dieses Verfahrens allerdings begrenzt durch die Banddicke. Zur Veranschaulichung: Bei einem 35 µm Band mit 11 µm Schichtdicke und 19 cm/s liegt die höchste verwertbare Frequenz bei etwa 4 kHz. Bei Abtastung "durch die Rückseite" liegt die Bandflussdämpfung bei 35 dB. (Dies war einer der Gründe, weswegen ich ursprünglich auf die Idee mit dem Bandpassfilter kam.)

In meinen Experimenten zeigt sich obendrein klar der grundlegende Unterschied zwischen Präzision und Genauigkeit. Anders gesagt, man kann hochpräzise arbeiten und trotzdem ziemlich daneben liegen :wacko:

By the way, hier noch das Demovideo eines selbstgefertigten "Fischgrätenbands", das in ähnlicher Form vor 50 Jahren auch von der BASF angeboten wurde, siehe Anleitung als pdf im Anhang. Hier sind die entsprechenden Patente des HR und der BASF zum Herunterladen.

In meiner Version sind die Bedingungen ein wenig verschärft: Die aufgezeichnete Wellenlänge ist 19 statt 30 µm und der rhythmische Phasensprung beträgt 90 statt 45°, was die Empfindlichkeit gegen Fehljustagen entsprechend erhöht. Außerdem wird nicht der Pegelsprung der Monosumme gemessen, sondern die Phasenlage kann direkt optisch beurteilt werden, weil die Lissajousfigur bei 90° einen Kreis ergibt, der sich beim Phasensprung idealerweise nicht verändern sollte.

Beim Phasensprungsignal ist der Pegel um 3 dB erhöht, sodass in der Monosummierung alle drei Pegel idealerweise gleich groß bleiben und bei Umschaltung auf +/-90° nicht rhythmisch schwanken sollten (wie auch in der BASF-Anleitung beschrieben, leider ist die dort erwähnte Grafik offenbar verloren gegangen).

Zur Demonstration habe ich bei 0:25 für einige Sekunden relativ sanft auf die linke Seite des WK gedrückt, die Wirkung ist unübersehbar 8)

https://youtu.be/-X0OfHdrWOA

Grüße, Peter
Peter Ruhrberg has attached the following file:

This post has been edited 1 times, last edit by "Peter Ruhrberg" (Dec 28th 2018, 3:29am)