Was stellte die Geschwindigkeit in einem Kassettenrekorder ein?

Ich habe mich gefragt, wie die Drehzahl in einem Kassettenrekorder eingestellt ist. Ich gehe davon aus, dass die Geschwindigkeit konstant sein muss, aber das bedeutet, dass die Banddaten unterschiedliche effektive Dichten haben, je nachdem, wo Sie sich auf dem Band befinden. War es ein Schrittmotor und eine Zeitschaltuhr, um die Umdrehungen zu erzeugen, oder wurde etwas Interessanteres verwendet?

Bei normalen Tonbandgeräten drehen sich die Naben nicht mit konstanter Geschwindigkeit - es gibt eine sogenannte Tonwelle, die durch ein Gummidruckrad mit dem Band in Kontakt gehalten wird. Die Winde dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit und treibt das Band so mit konstanter Geschwindigkeit an.

Die Aufwickelspule wird normalerweise durch ein Reibrad angetrieben, so dass die Spannung auf dem Band einigermaßen konstant bleibt, die Nabendrehzahl jedoch nach Bedarf variieren kann.

Einige Bandrekorder, z. B. für die Sprachaufzeichnung, treiben das Band häufig an, indem sie die Aufwickelspule mit konstanter Geschwindigkeit drehen. In diesem Fall ändert sich die Aufzeichnungsdichte in Abhängigkeit davon, wie viel Band sich auf der Spule befindet. Die Schwankungen der Sprachqualität sind normalerweise akzeptabel.

Der Standard für Kassetten ist, dass die Größe des Magnetflusses auf dem Band den Momentanwert des aufgezeichneten Signals darstellt. Es gibt einige Techniken, um die Qualität des wiedergegebenen Signals zu verbessern:

1) Dem aufgezeichneten Signal wird eine hochfrequente Wechselstromvorspannung hinzugefügt, um die Nichtlinearität zu vermeiden, die dem aufgezeichneten Fluss gegenüber dem Strom im Aufzeichnungskopf inhärent ist, ohne dass dies zu einer nichtlinearen Reaktion um Null führen würde. Eine billigere Alternative, bei der eine niedrige Qualität toleriert werden kann, ist die Verwendung einer Gleichstromvorspannung, die bei der Wiedergabe ein geringeres Signal-Rausch-Verhältnis mit mehr Rauschen ergibt.

2) Eine andere Technik ist die Verwendung der Entzerrung, bei der einige Frequenzen bei der Aufnahme angehoben und bei der Wiedergabe gedämpft werden, um das Gesamtsignal-Rausch-Verhältnis zu verbessern (dh das Rauschen zu verringern). Es gibt Standards, die von der RIAA festgelegt wurden, damit Bänder zwischen verschiedenen Maschinen ausgetauscht werden können. Einige verwenden auch Rauschempfangstechniken wie Dolby Noise Reduction.

Die Motoren, die zum Antreiben des Bandes verwendet wurden, waren üblicherweise bürstenbehaftete Gleichstrommotoren mit einem Fliehkraftregler (ein kleines Gewicht an einer Feder, die die Kontakte mit einer definierten Geschwindigkeit öffnet, um den Motor zu verlangsamen) oder indem die Gegen-EMK des Motors zum Abtasten und Steuern verwendet wurde die Geschwindigkeit. (Siehe andere Frage antwortete ich DC - Motordrehzahlregelung .)

Schrittmotoren wurden in herkömmlichen Kassettenrekordern nie verwendet. Sie neigen dazu, ineffizient zu sein (dh mehr Batterieleistung zu verbrauchen), haben eine instationäre Geschwindigkeit (z. B. Rasten) und sind nicht so einfach zu fahren wie bürstenbehaftete Gleichstrommotoren.

In fast allen Tonbandgeräten (Kassette, Open-Reel-Audio, verschiedene Videokassettentypen, 2-Zoll-Broadcast-Videoband usw.) wird das Band von einer Winde und einer Andruckrolle angetrieben, nicht von der Spannung der Aufwickelspule.

Bei Audiokassettenrekordern wird die Aufwickelspule wahrscheinlich durch einen Reibungsantrieb vom Capstan-Motor angetrieben. Bei professionellen Maschinen mit offener Rolle gibt es häufig separate Motoren, um die Aufwickelspule anzutreiben und die Spannung an der Zuführspule aufrechtzuerhalten. Diese Motoren und ihre Antriebssysteme sind so ausgelegt, dass sie während des Aufnahme- / Wiedergabebetriebs eine angemessene Spannung auf dem Band aufrechterhalten, können jedoch ein höheres Drehmoment für den schnellen Vor- oder Rücklauf erzeugen.

Ich erinnere mich an jemanden (Colecovision?), Der einen Kassettenrekorder ohne Tonabnehmer hatte, bei dem das Band mit einer ziemlich genauen Steuerung der Laufwerksspulen über die Köpfe gezogen wurde.

Der Antriebsmechanismus war überraschend nackt, und ein Großteil der typischen Eingeweide eines Kassettentransports fielen in seiner Abwesenheit auf . Es war offensichtlich, dass sie die Produktionskosten erheblich gesenkt hatten.

Die Werkstatt, in der ich arbeitete, verwendete ein spezielles Kalibrierungsband, um die Geschwindigkeit genau einzustellen. Es waren eine Reihe von Tönen aufgezeichnet, die für verschiedene Einstellungen und Messungen verwendet wurden. Die Geschwindigkeit wurde unter Verwendung eines Abschnitts auf dem Band eingestellt, der mit einem 1 kHz-Ton aufgezeichnet wurde. Der Ton wurde mit einem Frequenzzähler überwacht, der eine genaue Geschwindigkeitsanpassung unter Verwendung der von Harper oben beschriebenen Technik ermöglichte. Andere Abschnitte des Bandes wurden verwendet, um den Frequenzgang zu messen und den Kopfazimut (Neigung) einzustellen, um einen guten Hochfrequenzgang sicherzustellen. Wow (langsame Geschwindigkeitsänderungen) und Flatter (schnelle Geschwindigkeitsänderungen) könnten auch gemessen werden, wenn die richtige Ausrüstung verfügbar wäre.

Die Geschwindigkeit für eine herkömmliche Audiokassette ist auf 1 7/8 Zoll pro Sekunde eingestellt. Wie andere gesagt haben, erfolgt dies durch Steuern der Rotationsgeschwindigkeit der Winde. Die Aufwickelspule befindet sich auf einem Friktionsantrieb und läuft mit jeder Geschwindigkeit, die zum Aufwickeln des Bandes erforderlich ist.