Informations- und Kommunikationstechnik

Die Längs- und Schrägspuraufzeichnung

Die Magnetaufzeichnungstechnik erlaubt eine Signalbandbreite von maximal 8 ... 9 Oktaven. Eine Oktave entspricht einer Frequenzverdopplung. In der Audiotechnik zeichnet man ab 30 Hz auf. Mit 9 Oktaven erreicht man eine obere Frequenz von 15360 Hz. Die untere Frequenz einer Videoaufzeichnung liegt bei 50 Hz. Die Bandbreite des Y-(Helligkeit)-Signals ist größer als 5 MHz. So viele Oktaven können mit der herkömmlichen Magnetaufzeichnungstechnik nicht verarbeitet werden.

Schema der Längsaufzeichnung

Zum Aufzeichnen der hohen Frequenzen müsste zur Aufzeichnung mit der Längsspurtechnik die Bandkopfgeschwindigkeit sehr hoch sein. Es würden sich Luftpolster zwischen dem Band und dem Kopfspalt bilden, die eine Aufzeichnung stark dämpfen bis ganz verhindert.

Bei einer Spaltbreite von 1 Mikrometer (Bandwellenlänge) und einer aufzuzeichnenden Frequenz von 5 MHz errechnet sich eine Bandkopfgeschwindigkeit von: v = λBand · f = 5 m/s. Der Bandbedarf für 1 Stunde Aufzeichnungsdauer errechnet sich dann zu 18000 m Band. Man verwendet daher eine andere Technik mit rotierendem Aufzeichnungskopf, wo sich gleichzeitig das Band langsam an der Kopftrommel vorbei bewegt.

Professionelle Geräte arbeiten im Querspurverfahren, wie es das nebenstehende Bild skizziert. Ein konkaves Führungselement sorgt mit einem geringen Vakuum bei den Studiogeräten für einen optimalen Band-Kopf-Kontakt. Die aufgezeichneten Spuren verlaufen schwach geneigt. Ein Kopfradumlauf schreibt 4 Spuren.

In der Heimvideotechnik wird im Schrägspurverfahren aufgezeichnet. In den folgenden Beschreibungen soll nur das aus der Consumertechnik bekannte VHS-System Betrachtung finden. Man kennt zwei Möglichkeiten zur Erzeugung der Schrägspurlage.

 

1. Die Kopftrommel ist, wie im Bild dargestellt, waagerecht montiert. Eine schräge Bandführung wird durch konische Führungsbolzen realisiert. Der mechanische Aufwand ist hoch. Das Band wird durch die zusätzlich einwirkenden Dehnungskräfte negativ belastet.

2. Bei der zweiten, normalerweise angewandten Methode verläuft die Bandführung waagerecht. Die mechanische Belastung des Bandes ist geringer. Die Kopftrommel ist um einen definierten Winkel schräg zum Band justiert.

Der Kopftrommeldurchmesser des VHS-Systems beträgt 62 mm. Beim Standard VHS werden 2 Köpfe für ein Vollbild verwendet, wobei jeder Kopf jeweils ein Halbbild schreibt. In der Fernsehtechnik mit 25 Vollbildern pro Sekunde müssen 1500 Vollbilder pro Minute geschrieben werden. Die Drehzahl der Kopftrommel beträgt folglich 1500 U/min und die Kopfgeschwindigkeit errechnet sich zu: vKopf = π · d · 25 = 4,87 m/s

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