Magnetbandmaterial - damals und heute

[Peter Ruhrberg]

Heute möchte ich endlich mal damit anfangen, euch aus messtechnischer Sicht über den Zustand diverser alter und neuer Bandtypen zu berichten. Vielleicht könnte ihr ja mit den Ergebnissen etwas anfangen, falls ihr zufällig mal auf irgendeinem Dachboden einen Karton alter Bänder findet?

Ich habe zunächst fast alles getestet, was ich in meinem Archiv an repräsentativen Bandtypen finden konnte und das nicht bei drei auf den Bäumen war. Zusätzlich einige Exemplare, die mir von netten Kollegen eigens für diesen Zweck zugesandt worden waren. (Übrigens: Falls jemand mal einen Bandtyp - bekannt oder unbekannt - auf diese Weise unter die Lupe nehmen lassen lassen möchte, kann er mir gerne 50-100m davon zusenden.)

Hier sind alle von mir untersuchten Proben:

• AGFA (Studio/Rundfunk)
  PER 525 (stereo) · PER 555 · PEM 468 · PER 528 (15 unterschiedliche Chargen, darunter auch von BASF und RMG)
  
• AGFA (Amateur)
  PE 36 · PE 46 ¬· PE 66 · PEM 368
  
• BASF (Studio/Rundfunk)
  LGR · LGR 30 · LGR 30P · SPR 50 LHL (2 Chargen) · LGR 50 (7 Chargen) · SM 910 (2 Chargen) · SM 911 (3 Chargen, auch von RMG) · PER 368
  
• BASF (Amateur)
  LP 35 LH (mehrere Rollen) · LPR 35 ferrosuper LH professional HiFi · LPR 35 LH · DP 26 ferro LH hifi · DPR 26 professional · LPR 35 (auch aus RMG/Pyral/Mullann Fertigung)
  
• Pyral SM 900 (2 Chargen)
  
• Orwo
  CR · CH · 103 · 104 · 106 · 114 LH · 115 ¬ 116 LN · 122
  
• Zonal 830
  
• Scotch 207
  
• Maxell UD 18-180
  
• TDK LX 35/90
  
• Shamrock 041
  
• plus einige nicht identifizierte Bänder.
  

Alle Testbänder sind in sehr unterschiedlichem Allgemeinzustand, einige sogar NOS, worauf ich entsprechend hinweisen werde. Andere Bänder mussten vor dem Test zunächst gebacken werden, da sonst ihre Kenndaten nicht zu bestimmen waren.

Ich möchte beginnen mit dem PER 528 - unter anderem, weil ich hieraus auch die Referenzbandcharge H928 für die Relativmessungen aller Bandtypen für beide Geschwindigkeiten (38/19) ausgewählt hatte. Seine grundlegenden Eigenschaften dürften vielen bekannt sein, es eignet sich gleichermaßen für 38 und 19 cm/s, und ganz nebenbei entspricht der Arbeitspunkt des PER 528 ziemlich genau dem des LPR 35 (sein Frequenzgang allerdings nicht).

Erst vor ein paar Wochen bekam ich eine völlig unbenutzte Rolle des nach IRT-Pflichtenheft 3/4 ab ca. 1980 gültigen Bezugsbandleerteils für 38 cm/s (PER 528 # 43211) zugesandt, den ich als erstes natürlich mit meinem Referenzband verglich. Dass beider Empfindlichkeit exakt gleich war und der Frequenzgangunterschied bei 16 kHz und 38cm/s <0,5 dB betrug, war für mich Anlass genug, bei meiner Referenz zu bleiben, zumal meine Messungen zu dem Zeitpunkt bereits zu 80% abgeschlossen waren.

Ermittelt wurden folgende Werte:

• Optimaler Arbeitspunkt (d.h. Minimum des Klirrfaktors und/oder des Modulationsrauschens)
  
• Relative Empfindlichkeit bei 1 kHz verglichen mit der Referenzcharge
  
• Relative Empfindlichkeit bei 10 und 16 kHz (auch als Frequenzgang bezeichnet)
  
• Aussteuerbarkeit bei 1 kHz (kubischer Klirrfaktor = 3%)
  
• Aussteuerbarkeit für 10, 16 und 16 kHz, wobei deren jeweiliger Sättigungspegel bestimmt wurde (nach der Differenztonmethode ermittelt liegt die Aussteuerbarkeit meist um 4…5 dB niedriger)
  
• Dynamik (Pegel bei Vollaussteuerung minus Geräuschspannungspegel nach DIN 45505)

Nicht ermittelt habe ich das Modulationsrauschen, unter anderem weil das Verfahren dazu vergleichsweise aufwendig ist. Statt dessen habe ich eine Gleichmäßigkeitsprüfung durchgeführt, die im Wesentlichen aus einem Pegelschrieb für 1, 10 und 16 kHz besteht und dessen (optisch gut darstellbare) Ergebnisse mit dem Modulationsrauschen gut korrelieren.

So sah der ganze Messplatz aus (Draufklicken auf die Bilder liefert die Originalauflösung):



Als Messmaschine diente eine M21R. Links unten ein Philips PM2528 zur unmittelbaren Messung der Aufnahmekopfströme (zur Bestimmung des Arbeitspunkts, dann natürlich ohne NF-Signal abgelesen). Darüber ein Grundig MV 5-O (mit Klirrfaktoranalysator KM 5A) zur Geräuschspannungsmessung und Bestimmung der Vollaussteuerung:



Das Laptop mit USB-Soundkarte RME Fireface UC dient zur Klirrfaktormessung (bei wechselndem Eingangspegel geht das damit deutlich schneller als mit dem Grundig), zur Erzeugung der Testsignale, zur Pegel- und Phasenmessung und schließlich für die Gleichmäßigkeitsprüfung. (Wenig später entdeckte ich übrigens in der AD-Wandlersoftware eine Möglichkeit zu viel genauerer Pegel-Balkenanzeige, wobei 1 dB etwa 8 cm Skalenlänge entsprechen!)



Schließlich noch ein RTW-Aussteuerungsmesser 1117E, dessen "Absolutanzeige" mir zur schnellen Orientierung nützlich war, plus Kopfhörer mit Kanaltausch-Schalter - fertig!

Ach ja, bevor ich es vergesse … die Messbedingungen waren:

• Spaltbreite Aufnahmekopf: 7μm
  
• Spaltbreite Wiedergabekopf: 4µm
  
• Spurbreite Wiedergabekopf: 2,75 mm
  
• Entzerrung = 35 μs (38cm/s) & 70 μs (19cm/s)
  
• Bezugspegel: 514 nWb/m = ARD-Stereo-Bezugspegel, entsprechend +6 dBu am Wiedergabeverstärkerausgang

Nun also endlich zum ersten Exemplar der Serie, zugleich meine Referenzbandcharge:

Agfa PER 528 (Markteinführung 1981)
Charge: H928

Arbeitspunkt, Empfindlichkeit und Frequenzgang betragen definitionsgemäß 0 dB.
Bei den elektroakustischen (ELA-) Daten geben die Werte in Klammern die AGFA-Spezifikation nach dem Stand von 1981 wieder.

38 cm/s
Aussteuerbarkeit (nach obiger Definition):
bei 1 kHz 5,5 (4,4) dB über 514 nWb/m
bei 10 kHz 4 (4,4) dB
bei 14 kHz 2 (2,9) dB
bei 16 kHz 1 (n.n.) dB
Dynamik:
64,0 (63) dB

19 cm/s
Aussteuerbarkeit:
1 kHz 4,5 (3,9) dB
10 kHz -2 (-1) dB
14 kHz -6 (n.n.) dB
16 kHz -8 (n.n.) dB
Dynamik:
61,9 (60) dB

Von dieser Charge habe ich sowohl NOS als auch bereits benutzte Exemplare. Der Unterschied zeigt sich am deutlichsten in der Gleichmäßigkeitsprüfung (die ich nebenbei für alle getestete Exemplare durchführte und hier einstellen werde, wenn mir die Darstellung genügend aussagekräftig erscheint).

Hier der Pegelschrieb einer mittelstark gebrauchten Charge #H928 (Aufzeichnungsdauer je Frequenz 20 Sekunden):



Und hier eine NOS derselben Charge:



Zur Erläuterung: Die unterschiedliche mittlere Höhe der Kurven bei den drei Einzelfrequenzen ist ohne Bedeutung. (Diese Pegel sind schon "von Hause aus" unterschiedlich, weil ich bei den Messungen grundsätzlich nur den HF-Bias veränderte, nicht aber die Aufnahmeentzerrung. Je nach dem Frequenzgang des Prüflings ergaben sich also mehr oder weniger unterschiedliche Pegel bei 1, 10 und 16 kHz, die ich für die Darstellung nachträglich auf etwa gleiche Höhe brachte.)

Entscheidend für die Bewertung ist die Art der sichtbaren "Unruhe" im Pegelschrieb, vor allem die Höhe der Abweichungen vom Ideal der geraden Linie, wie sie im Vorbandsignal (d.h. bei direkter analoger Signalverbindung vom DA-Ausgang zum AD-Eingang) zu erkennen ist:



Bei verschiedenen Chargen gab es natürlich Streuungen, die sich am stärksten im Frequenzgang bei 19 cm/s und bei der Aussteuerbarkeit bemerkbar machen.

Das IRT hat hierfür in seinem "Pflichtenheft 3/4" zur Abnahme von Rundfunk-Magnettonbändern Grenzwerte der mittleren Empfindlichkeitsabweichung von der Referenzcharge festgelegt. Diese betragen bei 38 cm/s für 1 kHz ±1 dB und für 14 kHz ±1,5 dB. Die real auftretenden Abweichungen können in der Übersichtstabelle weiter unten abgelesen werden.

Die Empfindlichkeitsschwankungen innerhalb einer Rolle dürfen bei allen Frequenzen bis 14 kHz nicht größer sein als ±0,5 dB (Dieser Wert wird gemäß DIN 45512 durch ein Messgerät mit Grenzfrequenz 1…2 Hz ermittelt und fällt dadurch erheblich günstiger aus als in meiner ungeschönten Darstellung.)

Hier ein paar Beispiele unterschiedlicher NOS-Chargen. Zunächst eine von den "besseren" …



… eine Charge, wo schon bei 1 kHz geringe rhythmische Empfindlichkeitsschwankungen zu sehen sind, die mit wachsender Frequenz größer werden (ich habe auch drastischere Beispiele anderer Hersteller ) …



… und schließlich eine Charge, bei der die rhythmischen Empfindlichkeitsschwankungen vor allem durch Unregelmäßigkeiten der Schichtoberfläche verursacht werden (also bei 10/16 kHz):



Der Vollständigkeit halber hier noch zwei Chargen, die von BASF bzw. RMG gefertigt wurden:





Zum Schluss dieses ersten Berichts statt vieler weiterer Worte eine tabellarische Übersicht der ELA-Werte aller gemessenen PER 528 Probanden, die alle Informationen in größtmöglicher Konzentration und Übersichtlichkeit enthält (wie ich hoffe :whistling: ).



Dazu einige Erläuterungen:

• Die beiden gelb hinterlegten Zeilen enthalten meine Referenzcharge.
  
• Alle Spalten rechts der Bandgeschwindigkeit v enthalten dB-Werte.
  
• Die Angaben in den ersten vier Spalten - AP rel, S1, S10, S16 - beziehen sich auf die Referenzcharge, weswegen bei der Referenz dort auch durchweg der Wert Null steht.
  
• Die dB-Werte der folgenden vier Spalten - M1/3, M19, M14, M16 - beziehen sich auf den ARD-Stereo-Bezugspegel 514 nWb/m (welcher mit 0 dB angesetzt wird).
  
• Der letzte Wert - DYN - bezieht sich auf die Vollaussteuerung des Magnetbands bei 1 kHz.
  
  

Die Abkürzungen bedeuten:

• D: Banddicke (also SP, LP, DP, TP)
  
• RSM: Farbe der Rückseitenmattierung, falls vorhanden
  
• RSD: Rückseitendruck
  
• APrel: relativer HF-Arbeitspunkt (zur Referenzcharge)
  
• S1: rel. Empfindlichkeit bei 1 kHz
  
• S10: rel. Empfindlichkeit 10 kHz
  
• S16: rel. Empfindlichkeit 16 kHz
  
• M1/3: Aussteuerbarkeit bei 1 kHz (3% Klirrfaktor)
  
• M10: dto. bei 10 kHz (Sättigungspegel)
  
• M14: dto. 14 kHz
  
• M16: dto. 16 kHz
  
• DYN: Dynamik, oder max. Ruhegeräuschspannungsabstand. Dieser Wert wurde bei Spurbreite 2,75mm ermittelt, liegt also bei Vollspurabtastung entsprechend höher (rechnerisch 3.6 dB).
  
  

Ich hoffe der Rest erklärt sich von selbst.

Bevor ich meinen zweiten Beitrag hier einstelle, wüsste ich von euch gerne, ob euch diese Darstellung verständlich erscheint, ob darin einzelne Aspekte zu ausführlich geschildert sind, oder ob euch etwas Wichtiges fehlt, das ich bei der Materialfülle übersehen habe. Wenn man es nämlich gerne genau und gründlich haben möchte - so wie ich - zeigt sich bald, dass es doch ein ordentliches Stück schwieriger ist, die Angelegenheit einigermaßen anschaulich darzustellen als ich ursprünglich annahm (bzw. gehofft hatte) …

Viele Grüße,
Peter