Projekt "Referenzkopfträger zur Messbandherstellung"

[Peter Ruhrberg]

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

Grüße, Peter