Bei der Konstruktion einer für die Praxis brauchbaren "Magnetischen Bildaufzeichnungsanlage" für Fernsehzwecke waren drei Grundprobleme zu lösen:

• Große Geschwindigkeit zwischen Magnetkopf und Band, um die hohen Frequenzen des Video (Bild)-Signals aufzuzeichnen.
• Angemessene Spielzeit bei vernünftiger Bandlänge.
• Aufzeichnung und Wiedergabe des gesamten Videosignalgemisches vom Gleichstrom bis zu den hohen Frequenzen von 4 MHz

Zur Lösung der beiden ersten Probleme wurde das Gerät mit vier Mägnetköpfen ausgerüstet, die an der Peripherie einer rotierenden Scheibe so befestigt sind, daß die Kopfspalte parallel zur Achse der Scheibe liegen. Dadurch wird das Videosignal quer auf das Band aufgezeichnet, das Querspurverfahren. Das dritte Problem wurde durch ein besonderes Modulationsverfahren gelöst.

An der Magnetkopftrommel sind die vier Magnetköpfe um je 90° versetzt angeordnet. Bei einem Trommeldurchmesser von etwa 50 mm und einer Drehzahl von 15.000 U/min (250 U/s) beträgt dann die Aufzeichnungsgeschwindigkeit oder die relative Geschwindigkeit eines Magnetkopfes zum Band ungefähr 40 m/s oder 140 km/h. Die Ablaufgeschwindigkeit des Bandes hängt von der Breite der Spuren ab, die nacheinander quer auf das Band aufgetragen werden, und von dem notwendigen Zwischenraum.

Die Spuren sind 0,25 mm breit, haben einen Zwischenraum von 0,14 mm von Rand zu Rand und einen Abstand von 0,39 mm von Spurmitte zu Spurmitte. Gegenüber einer Längsaufzeichnung ergibt diese Queraufzeichnung eine wesentlich geringere absolute Bandgeschwindigkeit. Sie liegt mit 39 cm/s im Bereich des von den Tonbandgeräten her bekannten Üblichen. Bei Verwendung von dünnem Band wird mit einer Bandspule von 32 cm Durchmesser und einem 51 mm breiten (2-Zoll) Band eine Aufnahmedauer von einer Stunde ereicht.

1. Magnetkopftrommel mit den vier symmetrisch angeordneter Magnetköpfen zum Aufzeichnen und Wiedergeben des Videosignals
2. Trommelmotor
3. Bandführung
4. Rohr zur Absaugeeinrichtung. Durch Unterdruck wird das Band exakt an die Filmführungsfläche angesaugt
5. Magnetkopf zum Aufzeichnen der Steuerspur und der Schneidimpulse
6. Drehmagnet zum Ankleppen der Bandführung

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Die Aufzeichnungen auf dem Band bestehen im allgemeinen aus drei getrennten, aber synchronen Magnetspuren. Die erste ist die Serie der querverlaufenden Videospuren, die zweite ist die Tonspur, die das Bild begleitet und die an der oberen Kante des Bandes aufgezeichnet wird, die dritte ist die Steuerspur, die eine Aufzeichnung des 250-Hz-Wechselstromes enthält, mit dem der Motor der rotierenden Magnetkompftrommel während der Aufnahme gespeist wurde. Außerdem enthält die Steuerspur Schneidimpulse, die als Bezugspunkte beim Schneiden und Kleben verwendet werden. Nötigenfalls kann noch eine vierte Zusatzspur für Regieanweisungen (Stichwortspur) aufgebracht werden, die dem Techniker bei der Herstellung von Programmen und Werbesendungen hilft.

Die Tonspur wird während der Aufnahme vor der Tonaufzeichnung durch einen Löschkopf entmagnetisiert, um einen möglichst großen Signal-Rausch-Abstand zu erzielen. Für die Steuer- und Stichwortspur hat sich ein Löschen als unnötig erwiesen. Nach Abzug der oberen 2,3 mm breiten Tonspur und der unteren 1,3 mm breiten Steuer- und Stichwortspur sind für die Bildaufzeichnung immer noch mehr als 90° des Bogens auf jeder Querspur verfügbar. Die Überlappung des Inforrnationsinhalts beträgt ungefähr zwei Fernsehbildzeilen oder ungefähr 130us. Deshalb steht während der Wiedergebe eine ausreichend lange Zeitspanne zur Verfügung, während der die elektronische Umschaltung von Magnetkopf zu Magnetkopf erfolgen kann.

Das Bandlaufwerk ähnelt in vieler Beziehung den in den Studios verwendeten Magnetton- aufnahmegeräten. Das Band wird von einer Spule auf der linken Seite abgewickelt; es läuft um eine Umlenkrolle und dann an der rotierenden Magnetkopf-trommel und dem feststehenden Steuerspurkopf vorbei. Es folgt der Tonkopfträger. Auf diesem sitzt zuerst der Löschkopf, der einen 2,3 mm breiten Streifen an der oberen Kante des Bandes löscht, und dann der kombinierte Aufnahme-Wiedergabekopf für die Tonaufzeichnung. Vor der unteren Kante des Bandes kann noch ein kombinierter Tonaufnahme-Wiedergabekopf für die Stichwortspur angebracht werden. Von den Köpfen läuft das Band zur Bandantriebsrolle (Capstan) und von dort weiter über einen Bandzughebel zur rechtsliegenden Bandaufwickelspule, die auch von einem Wickelmotor angetrieben wird.

Die Führung des Bandes an den rotierenden Köpfen wird feinfühlig und exakt durch einen konkaven (female) Führungsschuh bewirkt, der das Band um die Kopftrommel biegt oder rundet. Die Berührung zwischen Band und rotierenden Köpfen muß natürlich sehr innig und gleichmäßig sein, und es ist ein möglichst konstanter Druck für den Kopfkontakt erforderlich. Dieser wird dadurch erreicht, daß der Führungsschuh mit sehr geringem Abstand genau dem Weg der rotierenden Köpfe angepaßt ist, und daß auf der Bandführungsfiäche Hohlräume vorgesehen sind, durch die mittels Unterdruck das Band an die Führung angesaugt wird.

Während der Aufnahme wird die 253-Hz-Ausgangsspannung der Fotozelle über Filter und Verstärker auch dem Steuerspurkopf zugeführt, der das Signal in Längsrichtung als Steuerspur auf der unteren Kante des Bandes aufzeichnet. Diese Steuerspur ist des magnetische Analogon zu den Perforationslöchern beim Kinofilm. Da das 250-Hz-Signal direkt von den rotierenden Köpfen abgenommen wird, steht das auf der Steuerspur aufgezeichnete Signal in unveränderlicher Zuordnung zu den Abständen der querlaufenden Videospuren, so daß die Steuerspur während der Wiedergabe zur Steuerung der relativen Lage des Bandes zur Magnetkopftrommel verwendet werden kann. Die Steuerspur enthält noch die Schneidimpulse und je nach Bedarf noch eine Stichwortspur, die später beschrieben wird.

Bei der Wiedergabe des aufgenommenen Bandes wird die Netzfrequenz ebenfalls auf 250 Hz vervielfacht, verstärkt und dem Trommelmotor zugeführt, der auf diese Weise ausreichend genau mit der Drehzahl läuft, die zum Abtasten der vorher aufgenommenen Magnetspuren einzuhalten ist. Die Fotozelle erzeugt wieder ein den Umdrehungen der Scheibe entsprechendes Signal, das über ein 250-Hz-Bandfilter einer Phasenvergleichsschaltung zugeführt wird. Ein anderes 250-Hz-Signal wird von der aufgezeichneten Steuerspur abgenommen, verstärkt und ebenfalls der Phasenvergleichsschaltung zugeführt. Die hier entstehende Spannung ist eine Funktion der Phasendifferenz zwischen dem Steuerspursignal und dem Signal von der Fotozelle. Sie wird über ein Tiefpaßfilter dem Gitter einer Reaktanzröhre zugeführt, welche eines der frequenzbestimmenden Elemente des üblichen Wien-Brücken-Osziilators ist.

Nominell liefert der Oszillator dieses Nachsteuergerätes für den Bandantrieb 62,5Hz; die Frequenz wird aber je nach dem Korrektursignal der Phasenvergleichsbrücke etwas nach oben oder unten verändert. Diese Frequenz wird dann dem Leistungsverstärker zugeführt, der den Bandantriebsmotor und damit das Band innerhalb enger Grenzen in der gleichen Relativlage zur rotierenden Magnetkopftrommei laufen läßt, wie dies bei der Aufnahme der Fall war. Wenn die Trommel zu Beginn der Wiedergabe einmal auf die Mitte der Querspuren eingestellt ist, so hält das Nachsteuersystem diese Beziehung konstant und die rotierenden Köpfe tasten die aufgenommenen Videospuren immer richtig ab. Der Ausgang der Fotozelle wird auch dazu verwendet, während der Wiedergabe im voraus den ungefähren Zeitpunkt zu bestimmen, an dem von einem Wiedergabekopf zum nächsten überblendet werden muß.

An der unteren Kante des Bandes kann noch eine der Steuerspur überlagerte 0,25 mm breite Stichwortspur aufgetragen werden. Da diese Spur nur zur Orientierung für die Bedienung oder für Regieanweisungen dienen soll, braucht ihre Wiedergabequalität nur verhältnismäßig gering zu sein. Ein einzelner Magnetkopf, der unten am Kopfträger angebracht ist, versieht die Aufnahme- und Wiedergabefunktionen.

Die Steuerspur enthält auch Schneidimpulse, und zwar im Abstand je eines Halbbildes am unteren Ende der vertikalen Synchronisierzeichen. Sie werden im Hauptsteuergerät aus dem Vertikalimpuls abgeleitet und vom Steuerspurkopf aufgezeichnet.