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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.
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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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