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Köpfe


Grundlegend unterscheidet man Löschköpfe, Aufnahme- oder Sprechköpfe sowie Wiedergabe- oder Hörköpfe.



Aufbau

Lösch- und Tonköpfe bestehen aus einem Elektromagneten, der die Form eines Ringes hat. Dieser Ring ist aus vielen einzelnen Lamellen aufgebaut, um die Wirbelströme zu reduzieren, die in einer größeren Metallmasse auftreten würden.


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Vereinfachte Darstellung eines Kopfes


Im oberen Teil des Ringes, welcher dem Band zugewandt ist, befindet sich ein schmaler Spalt, auch Kopfspalt genannt. Dieser ist notwendig, damit der Ring keinen magnetischen Kurzschluß darstellt. Der Kopfspalt sollte etwa so breit sein, wie die halbe Wellenlänge der höchsten Frequenzen, die aufgezeichnet werden sollen. Übliche Spaltbreiten liegen im Bereich von 2 bis 20 Mikrometern, sind also winzig klein. Bei der unteren, also dem Tonband abgewandten Seite des Spaltes, werden die Ecken abgeschrägt, um das Magnetfeld besser zu bündeln. Dadurch hat der Kopfspalt die Form eines Y. Damit sich im Kopfspalt nicht Bandstaub usw. ablagern können, wird dieser mit einem nichtmagnetischen Material verschlossen.


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Links: Ausgebauter Löschkopf aus einem Tape-Deck
Rechts: Ausgebauter Aufnahme/Wiedergabekopf aus einem Tape-Deck


Der Teil des Kopfes, welcher das Band berührt, ist hochglänzend poliert. Man bezeichnet ihn als Kopfspiegel. Er sorgt für einen guten und engen Kontakt des Bandes mit dem Kopf. Weiterhin sorgt die Form des Kopfspiegels, die z. B. leicht rund oder auch einen schärferen Knick haben kann, dafür daß das Band den Kopf etwas umgibt, was die Aufzeichnung der tiefen Frequenzen verbessert.


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Kopfspiegel
(Kombikopf für Aufnahme und Wiedergabe in Mono aus einem Cassettenrecorder)


Der gesamte Kopf wird von einem Gehäuse umschlossen, das aus Metall oder Kunststoff sein kann. Letzteres ist oft beim Löschkopf der Fall. Die obere Seite des Gehäuses ist gleichzeitig der Kopfspiegel. Den Ringmagneten selbst kann man daher nicht sehen.



Arten und Bauformen

Man unterscheidet grundlegend Löschköpfe, Aufnahme- oder Sprechköpfe sowie Hör- oder Wiedergabeköpfe.


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Blick in ein Stereo Tape-Deck


In guten Spulentonbandgeräten werden meist getrennte Wiedergabe- und Sprechköpfe verwendet, die für ihre Aufgabe optimiert sind. Bei Cassettenrecordern und Tape-Decks findet man in der Regel Kombiköpfe, die Wiedergabe- und Sprechkopf vereinen. Es gibt aber auch sogenannte Dreikopfdecks, wo Wiedergabe- und Sprechkopf getrennt sind.


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Kombikopf für Aufnahme und Wiedergabe in Stereo
in einem Stereo Tape-Deck


Ein Vorteil von getrennten Aufnahme- und Wiedergabeköpfe ist die sogenannte Hinterbandkontrolle. Im Bandweg kommt zuerst der Aufnahmekopf und dann der Wiedergabekopf. Wird eine Bandaufnahme gemacht, läßt sich diese schon während des Aufnahmevorganges am Wiedergabekopf wieder abgreifen und anhören.



Einstellung des Azimutwinkels

Wiedergabe- und Aufnahmeköpfe sollten exakt 90 Grad zur Bandlaufrichtung liegen. Viele Köpfe sind aber nicht richtig justiert. Eine Bandaufnahme klingt immer dann am besten, wenn sie mit der gleichen Kopfeinstellung wiedergegeben wird, mit der sie aufgenommen wurde, egal ob diese nun richtig oder falsch ist. Sobald das Band in einem anderen Gerät abgespielt wird, welches eine andere Kopfeinstellung hat, klingt die Aufnahme dumpf und höhenarm. Das habe ich früher oft gehabt, daß auf besseren Tape-Decks gemachte Aufnahmen bei mir plötzlich schlechter (dumpfer) klangen, als die eigenen Aufnahmen.

Daher ist es wichtig, daß alle Köpfe exakt 90 Grad Bandlaufrichtung justiert werden. Diese Einstellung sollte bei einem neuen Gerät am besten gleich in einer Werkstatt kontrolliert werden, bevor man mit eigenen Aufnahmen beginnt! Sind die Köpfe bzw. der Kombikopf nicht richtig justiert, bemerkt man das zunächst nicht. Spielt man seine Aufnahmen aber später auf einem anderen Gerät mit richtig justierten Köpfen ab, so klingen diese dumpf und schlecht. Natürlich kann man dann seine Köpfe bzw. den Kombikopf richtig justieren, nur klingen dann die eigenen älteren Aufnahmen, die mit der falschen Einstellung gemacht wurden, wiederum schlecht.

Die Einstellung des Kopfazimutes erfolgt über eine Justierschraube, die sich seitlich des Kopfes befindet. Manchmal sind auf beiden des Kopfes Schrauben vorhanden, wobei aber nur eine für die Justierung ist und die andere der Befestigung des Kopfes dient. Wer hier nicht sicher ist, sollte das lieber in einer Fachwerkstatt machen lassen.

In der Fachwerkstatt wird diese Einstellung mit einer Meßcassette gemacht, auf der sich ein hoher Ton befindet (oft 10 KHz), der mit einem exakt justierten Kopf aufgenommen wurde. Das Tonsignal wird auf einem Osziloskop dargestellt. Der Wiedergabe- oder Kombikopf wird so eingestellt, daß die Amplitude des hohen Tones ein Maximum erreicht.

Es geht aber auch nach Gehör. Dazu legt man ein Band ein, das mit einem korrekt justierten Kopf aufgenommen wurde. Anschließend dreht man langsam an der Justierschraube, bis die Aufnahme so hell wie möglich klingt. Zumindest bei den einfacheren Geräten, wo die Justierschraube auf eine Feder drückt, sollte diese Schraube anschließend mit etwas Lack gegen ein erneutes Verstellen gesichert werden. Bei hochwertigen Geräten, wo die Schraube meist mit einem Zahnradantrieb verbunden ist, der die Kopfjustierung steuert, sollte keine Sicherung mit Lack erfolgen.

Bei Geräten mit getrennten Aufnahme- und Wiedergabekopf wird zunächst wie beschrieben der Wiedergabekopf justiert. Die Justierung des Aufnahmekopfes erfolgt dann über die sogenannte Hinterbandkontrolle, mit der man das aufgenommene Signal sofort hören kann.



Kopfverschleiß

Tonbandmaterial kommt einem zwar recht weich vor, aber man sollte nicht vergessen das es letztlich aus Metall besteht, auch wenn es dünn wie Papier ist! Dieses Metallband ist natürlich recht hart. Läuft nun dieses Band ständig über die Köpfe, so werden diese langsam aber stetig abgeschliffen. Man spricht hier von Kopfverschleiß.

Was passiert, wenn der Aufnahme- oder Wiedergabekopf verschleißt? Der Kopfspalt eines unverschlissenen Kopfes hat die Form eines auf dem Kopf stehenden Y. Ein geringer Abrieb des Kopfes macht sich zunächst kaum bemerkbar. Irgendwann ist der Abrieb aber so tief, daß er die Gabelung des Y-förmigen Kopfspaltes erreicht, womit der Kopfspalt dann langsam breiter wird.

Wir erinnern uns, das die Spaltbreite immer etwa die halbe Wellenlänge der höchsten aufzuzeichnenden Frequenz betragen soll. Wird der Spalt durch starken Abrieb breiter, stimmt dieses Verhältnis nicht mehr, wodurch die ganz hohen Frequenzen kaum noch oder gar nicht mehr aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden können. Die Aufzeichnung und / oder Wiedergabe der hohen Töne wird also immer schlechter. Es macht sich ein Höhenverlust bemerkbar, der mit zunehmenden Abrieb immer stärker wird. Der verschlissenene Köpf muß dann gegen einen neuen ersetzt werden.


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Links: Neuer Kopf
Rechts: Verschlissener Kopf


Man kann den Kopfverschleiß grob prüfen, indem man vorsichtig (!) mit etwas weiches und nichtmetallisches, z. B. dem Fingernagel, 90 Grad zur Bandlaufrichtung über dem Kopf fährt. Ist der Kopf verschlissen, besitzt der Bereich, wo das Band über dem Kopf läuft, eine Einsenkung und man spürt auf dem Kopfspiegel mit dem Fingernagel eine deutliche Kante. In diesem Fall ist es ratsam das Gerät in eine Werkstatt zu geben und dort den Frequenzgang messen zu lassen. Anhand des Meßergebnisses wird entschieden, ob ein eventuell vorhandener Höhenverlust noch tolerierbar ist, oder ob der Kopf gegen einen neuen ausgetauscht werden muß.


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