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Ulrich Wienforth Ulrich Wienforth
11 Langspiel- und 9 Studiobänder stellen sich einer harten Laboruntersuchung mit Punktwertung
"Wenn Sie mit dem Test fertig sind, können Sie in Rente gehen", meinte unser Hausmeister, wenn er allabendlich denselben Menschen inmitten desselben Meßaufbaus vor denselben Regalen mit Tonbändern sah. Daß unser Tonband-Test in ein Mammut-Unternehmen ausgeartet ist, hat folgenden Grund: Wir wollten diesmal einen harten Vergleichstest fahren, der eine eindeutige Rangfolge zum Ergebnis hat. Anders als bei Gerätetests, wo es neben Meßwerten und Höreindruck auf subjektive Faktoren wie Ausstattung, Aussehen und Preis ankommt, ähneln sich Tonbänder (äußerlich) wie ein Ei dem anderen. Ihre Ausstattung unterscheidet sich höchstens durch unterschiedlich lange Vorlaufbänder, ihr Aussehen durch etwas anders gestaltete Spulenformen, ihre Preise weichen (mit wenigen Ausnahmen) nicht sehr stark voneinander ab. Der Anwender möchte also wissen: Welches ist das beste Tonband? Aus diesem Grund geben wir für jedes Band eine Punktzahl an, die eine eindeutige Rangfolge festlegt.

Einer solchen harten Wertung kann man nicht ein einziges, zufällig herausgegriffenes Exemplar eines Bandtyps zugrunde legen. Verschiedene Magnetbänder ein und desselben Typs können nämlich in ihrer Qualität recht stark schwanken. Nur Bänder, die aus einem Guß stammen, aus derselben "Charge", haben praktisch identische elektroakustische Eigenschaften. Fundierte Aussagen über die Qualität eines Bandtyps kann man nur dann machen, wenn man verschiedene Chargen mißt und die Ergebnisse mittelt.

Wir hatten uns vorgenommen, fünf Exemplare von jedem Bandtyp zu messen und die einzelnen Exemplare jeweils von verschiedenen Händlern zu beschaffen. Fachgeschäfte in der ganzen Bundesrepublik wurden angeschrieben, um an die zum Teil wenig verbreiteten Bandsorten in entsprechender Stückzahl heranzukommen. Bis auf einige wenige Typen haben wir das gesteckte Ziel erreicht, schließlich standen an die hundert Bänder auf unseren Regalen, die es alle mit gleicher Sorgfalt in ihren verschiedenen Eigenschaften zu messen galt. Den beteiligten Händlern danken wir an dieser Stelle für ihre freundliche Unterstützung.

Exemplarstellung wird angegeben

Der immense Meßaufwand hat nicht nur zur Folge, daß wir einen jederzeit reproduzierbaren Mittelwert angeben können. Darüber hinaus sind wir in der Lage, über die Exemplarstreuungen eines Bandtyps Auskunft zu geben. Um die Übersichtlichkeit zu wahren, beschränken wir uns dabei auf die Frequenzgang-Streuung und nehmen diese sogar als Qualitätskriterium in die Punktbewertung auf. Frequenzgang-Streuung bedeutet in der Praxis: Wenn eine Maschine einmal auf eine bestimmte Bandsorte eingemessen ist und mit dieser im Mittel einen glatten Frequenzgang liefert, mit welchen maximalen Frequenzgang-Fehler hat man dann bei einzelnen Exemplaren im ungünstigsten Fall zu rechnen.

Die meisten elektroakustischen Daten von Tonbändern hängen stark vom gewählten Arbeitspunkt, also von der Größe des hochfrequenten Vormagnetisierungsstromes ab. Wir haben bei diesem Test nicht für alle Bandsorten einen einheitlichen Arbeitspunkt festgelegt, sondern für jeden Bandtyp einen individuellen Arbeitspunkt optimiert. Die angegebenen Meßwerte gelten also unter der Voraussetzung, daß der Benutzer sein Gerät auf die gewählte Bandsorte optimal einmessen läßt.

Bei der Arbeitspunkt-Festlegung sind wir folgendermaßen vorgegangen: Wir haben zunächst von jedem Bandexemplar ein Arbeitspunkt-Diagramm aufgenommen, auf dem alle wichtigen elektroakustischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Vormagnetisierung aufgetragen sind. Anhand dieser Diagramme haben wir für jedes Exemplar zunächst einen eigenen Arbeitspunkt optimiert und die so erhaltenen Werte anschließend über die fünf Exemplare eines Typs gemittelt. So entstand für jede Bandsorte ein mittlerer Arbeitspunkt, in dem dann alle elektroakustischen Eigenschaften gemessen wurden.

Die Arbeitspunkt-Diagramme haben wir auf einem X-Y-Schreiber aufgenommen, wobei das X Signal unmittelbar vom Kopfstrom der Meß- Bandmaschine gesteuert wurde. Jeweils eins dieser Original-Diagramme veröffentlichen wir für jeden Bandtyp. Richtig interpretiert, sagen die Kurven eine Menge über das Band und über das Harmonieren von Band und Maschine aus. Die Bedeutung der einzelnen Kurvenzüge soll deshalb im folgenden näher erläutert werden.

Das Arbeitspunkt-Diagramm

Zunächst zur Skaleneinteilung der Diagramme: Der Abszissen-Nullpunkt entspricht dem Arbeitspunkt des DIN-Bezugsbandes 38 (Klirrminimum bei 38 cm/s). Von hier aus wurde die Vormagnetisierung um 8 dB verringert beziehungsweise um 6 dB erhöht. Die Ordinate trägt ebenfalls eine dB-Skala. Dargestellt sind bei den verschiedenen Messungen die Ausgangspegel der Maschine, wobei der Bezugspegel als Nullpunkt dient. Der Bezugspegel ergibt sich beim Abspielen des Pegeltonteils des Bezugsbandes. Dieser Pegeltonteil enthält eine 1-kHz-Aufzeichnung mit genau definiertem, genormtem Bandfluß. Für 19 und 38 cm/s beträgt der Bezugs Bandfluß 320 nWb/m ("NanoWeber pro Meter").

Die obere, rote Kurve ("A1k") stellt die Aussteuerbarkeit des Bandes bei 1 kHz dar. Bei der Messung wird die Eingangsspannung so weit erhöht, bis der Klirrfaktor der Ausgangsspannung auf 3% angewachsen ist. Die Aussteuerbarkeit bestimmt zusammen mit dem Rauschpegel den Dynamikumfang des Bandes. Je höher die Aussteuerbarkeit, desto größer die Dynamik. Man erkennt in allen Diagrammen, daß die Aussteuerbarkeit mit zunehmender Vormagnetisierung zunächst rasch ansteigt und dann in einen annähernd konstanten Sättigungswert übergeht.

Die zweitobere, grüne Kurve ("A10k") zeigt die Aussteuerbarkeit bei hohen Frequenzen (10 kHz). Bei der Messung wird die Eingangsspannung so weit erhöht, bis die Ausgangsspannung nicht mehr weiter ansteigt. Die Magnetschicht ist dann "gesättigt", man spricht auch von "Höhensättigung". Liegt der Wert zu tief, dann werden hohe Frequenzen bei hohen Pegeln nicht mehr naturgetreu übertragen, Zischlaute klingen dann wie Lispellaute. Die Höhenaussteuerbarkeit verläuft in Abhängigkeit von der Vormagnetisierung gegensinnig zur Aussteuerbarkeit bei mittleren Frequenzen: Ausgehend von einem konstanten Wert bei kleiner Vormagnetisierung, nimmt die Höhensättigung bei größeren HF-Strömen immer mehr ab. Bei der Wahl des Arbeitspunktes muß man daher einen Kompromiß zwischen Höhen- und Tiefenaussteuerbarkeit finden. Bei der 38er Bandgeschwindigkeit stellt die Höhensättigung allerdings kein Problem mehr dar, hier haben wir zusätzlich noch die Aussteuerbarkeit bei 14 kHz aufgenommen ("A14k" blaue Kurve).

Die drei mittleren Kurven stellen die Empfindlichkeit des Bandes bei verschiedenen Frequenzen dar. Empfindlichkeit bedeutet: Welcher Bandfluß bleibt bei den verschiedenen Bandsorten zurück, wenn sie alle mit demselben Eingangspegel besprochen werden. Die Empfindlichkeit ist kein Qualitätskriterium, sie gibt aber Aufschluß über die Vorband-Aussteuerung: Je empfindlicher ein Band ist, desto weniger darf man bei gegebener Aussteuerbarkeit den Pegelregler aufziehen. Die rote Kurve markiert den Empfindlichkeitsverlauf für 1 kHz. Sie hängt im interessierenden Bereich nicht sonderlich stark von der Vormagnetisierung ab. Die Linie "-20 dB" kennzeichnet die Empfindlichkeit der jeweiligen DIN-Bezugschargen in deren Arbeitspunkt, und zwar DIN 19 H für 19 cm/s und DIN 38 für 38 cm/s. Liegt also bei einer getesteten Bandsorte in deren Arbeitspunkt die rote Kurve "E1k" über der "-20 dB"-Linie, so ist das Band um den entsprechenden Betrag empfindlicher, als das jeweilige Bezugsband.

Die grüne Kurve gibt die Empfindlichkeit bei 10 kHz an, sie wurde bei gleichem Sprechstrom aufgezeichnet, wie die 1-kHz-Kurve, also ohne Aufnahme-Entzerrung. Die 10-kHz-Empfindlichkeit hat ein Maximum bei kleiner Vormagnetisierung und fällt mit zunehmendem HF-Strom immer mehr ab. Ein Vergleich der beiden Kurven "E1k" und "E10k" läßt auf den Frequenzgang des Bandes schließen: Liegen die beiden Kurven bei zwei verschiedenen Bändern gleich weit auseinander, so werden die beiden Bänder in den entsprechenden Arbeitspunkten gleiche Frequenzgänge liefern.

Wir haben jeweils noch eine blaue Kurve mit aufgenommen: Sie stellt bei der 19er Bandgeschwindigkeit die Empfindlichkeit bei 6,3 kHz dar, bei 38 cm/s die Empfindlichkeit bei 14 kHz.

Das Klirrminimum legt den Arbeitspunkt fest

Die gestrichelte rote Kurve gibt den Klirrfaktor (k3) bei Bezugspegel wieder. Das Band wird mit einem 1-kHz-Signal auf Bezugspegel ausgesteuert und die dabei erreichte Klirrdämpfung in das Diagramm eingetragen. Kleine HF-Ströme führen grundsätzlich zu schlechten Klirrwerten, mit größer werdender Vormagnetisierung nimmt der Klirrfaktor dann deutlich ab und erreicht bei einem bestimmten Vormagnetisierungswert ein Minimum. Weitere Bias-Erhöhung führt dann wieder zu schlechteren Klirrwerten, wobei mitunter aber noch weitere Verzerrungsminima durchlaufen werden. Bei diesen Klirrminima handelt es sich um Nebeneffekte, die für die Arbeitspunkt-Festlegung ohne Belang bleiben. Das erste Klirrminimum stellt dagegen ein wichtiges Kriterium für die Arbeitspunkt-Definition dar
.
Als letztes Qualitätsmerkmal haben wir schließlich noch das Rauschen in das Diagramm aufgenommen (schwarze Kurve), es wurde als Effektivwert über ein A-Filter gemessen. Das Bandrauschen hängt nur unwesentlich von der Vormagnetisierung ab.

Bei der Arbeitspunkt-Optimierung anhand der Diagramme sind wir folgendermaßen vorgegangen: Bei den Studio-Bändern, die wir auf 38 cm/s gemessen haben, wurde der Arbeitspunkt auf das Klirrminimum festgelegt. Nur in seltenen Fällen sind wir von da aus zu etwas kleineren Vormagnetisierungswerten übergegangen, nämlich dann, wenn dies einen Gewinn an Tiefenaussteuerbarkeit brachte.

Auch bei den Langspielbändern, die wir auf 19 cm/s gemessen haben, diente das Klirrminimum als Ausgangspunkt. Hier wurde jedoch die Höhenaussteuerbarkeit berücksichtigt. Gegebenenfalls wurde der Arbeitspunkt aus dem Klirrminimum soweit "nach links" verschoben, bis die Differenz zwischen Tiefen- und Höhenaussteuerbarkeit mindestens 8 dB betrug. Die gestrichelte, senkrechte Linie in den Diagrammen gibt den mittleren Arbeitspunkt der Bandsorte an. Wer seine Maschine mit Hilfe von Meßgeräten selbst einmessen will, kann sich an dieser Linie orientieren. Nach Justage der Vormagnetisierung muß dann gegebenenfalls die Aufnahme-Entzerrung auf glatten Frequenzgang abgeglichen werden. Ein Hinweis für Geräte, die auf DIN-Band eingemessen sind: Der Arbeitspunkt der Bezugscharge 19 H liegt in unserem Diagramm bei -2 dB, die Empfindlichkeits-Differenz zwischen 1 kHz und 10 kHz beträgt dort 3,2 dB.

Neben den im Diagramm gezeigten Eigenschaften haben wir noch eine ganze Reihe anderer Qualitätskriterien gemessen. Mit dem Kürzel "f-Konstanz" bezeichnen wir die Frequenzgang-Exemplarstreuungen, die weiter oben schon erwähnt wurden. Bei den fünf Exemplaren jedes Bandtyps wurde in dessen mittleren Arbeitspunkt der Pegelsprung 1 kHz/10 kHz notiert und die maximale Abweichung dieses Wertes zwischen den einzelnen Exemplaren als Streuung gewertet.

Die Kopierdämpfung wurde weitgehend nach der einschlägigen DIN-Vorschrift gemessen: Einzelne 1-kHz-lmpulse von der Länge einer Bandwindung wurden bei Bezugspegel aufgezeichnet und hatten 24 Stunden Zeit, auf ihre unbesprochenen Nachbarwindungen zu kopieren. Ohne das Band zurückzuspulen, wurde dann der Pegel des Vorechos gemessen und relativ zum Bezugspegel angegeben.

Pegelschwankungen und Drop-Outs wurden bei drei verschiedenen Frequenzen gemessen: 100 Hz, 1 kHz und 10 kHz. Das Ausgangssignal der Maschine wurde auf dem Pegelschreiber mit hoher Schreibgeschwindigkeit registriert. Die Schriebe aller fünf Exemplare haben wir auf einem Meßblatt zusammengefaßt und veröffentlichen dies für jeden Bandtyp. Das Ergebnis wurde unmittelbar mit einer Punktzahl versehen, je geringer die Pegelschwankungen, desto höher die Punktzahl.

Ähnlich wie Pegelschwankungen und Drop-Outs entsteht das Modulationsrauschen durch Ungleichförmigkeiten der Magnetschicht. Es tritt nur in Verbindung mit einem aufgezeichneten Signal auf und äußert sich mitunter störend als "atmendes" Geräusch. In weniger krassen Fällen wird das Modulationsrauschen aber vom Nutzsignal verdeckt und daher vom Ohr nicht wahrgenommen. Bei der Messung haben wir deshalb ein sogenanntes "Belger"-Filter eingeschleift, das den Verdeckungseffekt berücksichtigt. Das Meßverfahren entspricht der DIN-Vorschrift: Es wurde ein Gleichstrom mit Bezugspegel-Effektivwert direkt in den Sprechkopf eingespeist, der Rauschpegel am Ausgang über Spitzenwert-Anzeige abgelesen und relativ zum Bezugspegel angegeben. Das Modulationsrauschen hängt recht stark von der Vormagnetisierung ab, sein Minimum liegt meist bei demselben Arbeitspunkt, wie das Klirrminimum. Wir haben es, wie alle anderen Daten, im optimierten, mittleren Arbeitspunkt der jeweiligen Bandsorte gemessen.

Schließlich haben wir noch zwei mechanische Prüfungen durchgeführt: Über die Abriebfestigkeit der Bänder wollten wir durch einen relativ einfachen Test ungefähren Aufschluß erhalten. Von jedem Band haben wir 50 m über einen Papierstreifen laufen lassen, die Stärke der Färbung anschließend verglichen und die Abriebfestigkeit dann in drei Stufen bewertet. Zur Beurteilung der Wickeleigenschaften haben wir die Bänder auf der Studer A 80 einmal komplett vor- und zurückgespult, die Wickelqualität dann verglichen und wieder in drei Stufen bewertet.

Auch die Testmaschine hat einen Einfluß

Die Messung haben wir auf einer Halbspurmaschine Philips N 4522 durchgeführt. Den HF-Teil der Maschine mußten wir geringfügig modifizieren, um die Vormagnetisierung in weiten Grenzen variieren zu können. Das Gerät arbeitet mit überdurchschnittlich großer Spurbreite (2,3 mm), was den Rauschabstand gegenüber anderen Ausführungen geringfügig erhöht. Die Sprechkopf-Spaltbreite ist mit 10 µm groß genug, um die Oxidschicht voll durchzumagnetisieren. Auf den Verlauf der Empfindlichkeitskurven in den Arbeitspunkt-Diagrammen hat die Sprechkopf-Spaltbreite einen wesentlichen Einfluß, dies muß beim Vergleich mit anderen Geräten beachtet werden.

Die Bänder dieses Tests haben wir in zwei Gruppen aufgeteilt: Standardbänder mit dicker Trägerfolie (ca. 30 bis 36 µm) und Langspielbänder mit 20 bis 25µm-Träger. Alle Bänder verfügen über eine Rückseitenmattierung zur Verbesserung der Wickeleigenschaften. Die Langspielbänder haben wir grundsätzlich auf 19 cm/s gemessen, die Standardbänder auf 38. Die 38er-Geschwindigkeit lohnt sich für Anwender, die Eigenproduktionen aufnehmen wollen, dann sollten aber wegen der besseren Kopierdämpfung ausschließlich Standardbänder gefahren werden. Die wenigsten dieser Studiobänder eignen sich für 19 cm/s, für 9,5 sind sie generell nicht zu empfehlen. Selbst unter den Langspielbändern findet man nur wenige, die auf 9,5 cm/s noch brauchbare Ergebnisse liefern. Als Faustregel kann also gelten: Langspielbänder eignen sich für 19, Standardbänder für 38 cm/s. Die Geschwindigkeit 9,5 ist angesichts der heute angebotenen Bänder im Vergleich zur Cassette kaum noch interessant.

Die Balken-Grafik

Die beiden hier gebildeten Gruppen können wegen der unterschiedlichen Bandgeschwindigkeit nicht untereinander verglichen werden, die angegebenen Punktzahlen sind nur innerhalb der jeweiligen Gruppe vergleichbar. Zur besseren Übersicht haben wir die Meßergebnisse in einer Grafik für jeden Bandtyp zusammengestellt. Die obere Begrenzungslinie dieses Balkendiagramms kennzeichnet den jeweils besten Wert des Testfeldes, die untere den schlechtesten. An der Höhe der einzelnen Balken erkennt man dann, wie gut der betreffende Wert relativ zum Testfeld liegt. Entsprechend der unterschiedlichen Bedeutung der verschiedenen Qualitätskriterien wurden bei der Punktbewertung unterschiedliche Gewichte verteilt. Das jeweilige Gewicht kommt in der Grafik durch die Breite der Balken zum Ausdruck. Auf diese Weise gibt die Größe der farbig unterlegten Fläche auf einen Blick die Qualität des zugehörigen Bandes an. Je größer das farbige Feld, desto besser das Band.
 
  Gruppe 1: Langspielbänder>
aus: HiFi exclusiv 7/1980

Herzlichen Dank an den Nitschke-Verlag für die Erlaubnis, diesen Artikel hier zu veröffentlichen.
 
 
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