Magnetisk ljudupptagning för rundradiobruk
Av civilingenjör J. von Utfall
Ur Radio och radioamatören, nr 3-4 och 7 – 1936

Ljudupptagningar äro av stor betydelse som hjälpmedel vid utarbetandet av ett gott radioprogram. Man har möjlighet att förflytta händelser en godtycklig tid, d.v.s. man har tillgång till vad man skulle kunna kalla en ljudackumulator. I Tyskland och England sändas ibland hela programavsnitt på reproducerad väg, särskilt på dygnets sena timmar, då det är svårt att få artister. Man spelar då in hela programmet på dagen och på de tider då konstnärerna äro lediga från sina film- eller teaterrepetitioner. Programmet ligger sedan fixt och färdigt att spelas upp på utsatt tid. De tekniska medel man hittills haft till sitt förfogande äro av tre slag.

1) Mjuka vaxplattor, då det gäller en upptagning som skall spelas upp endast en gång och ej avses att bevaras.

2) Hårda, svarta schellackplattor, som äro kopior av de ovannämnda vaxplattorna. Dessa plattor äro de i handeln förekommande vanliga grammofonskivorna. De få, genom att de kunna tillverkas i obegränsat antal, en nästan obegränsad hållbarhet för arkivändamål, men processen att från vax göra hårda skivor blir dyrbar, då skivorna vid rundradiobruk icke säljas i stort antal.

3) Gelatinskivor eller med cellulosalack överdragna skivor användas, då man omedelbart önskar spela upp en gjord inspelning och då man fordrar en större hållbarhet än hos vaxplattan. Denna skivsort lämnar en något sämre kvalitet än de ovanstående men är i stället vida billigare. Då de äro tunna, lätta och relativt hållbara lämpa de sig väl för arkivering.

Alla dessa skivor användas av Radiotjänst. De två förstnämnda slagen, på grund av sin goda kvalitet, för musik och sång, den sistnämnda för reportage och intervjuer.

På varje skiva kan endast inspelas ett fåtal minuter, men Radiotjänsts grammofonbord äro försedda med två skivtallrikar och en överkopplingsanordning, med vilken tränad personal lätt kan spela skiva efter skiva utan hörbar paus.

Vid sidan av dessa skivor har Radiotjänst nu också fått en ny anordning för ljudupptagning. Denna apparat kan liknas vid en tonfilmskamera så tillvida att ljudet inspelas på ett band av sådan längd att en halv timmes oavbrutet program kan upptagas. Den skiljer sig från tonkameran däruti att sedan bandet spolats tillbaka kan detsamma genast återge det inspelade programmet utan någon framkallningsprocedur. Ljudet upptages på magnetisk väg på ett 3.000 m. långt stålband, vars bredd är 3 mm, och tjocklek 0,08 mm. Bandet är uppspolat på rullar c:a 60 cm i diameter. Samma stålband kan användas ett obegränsat antal gånger genom att ett redan inspelat program på magnetisk väg också kan utplånas. Man kan även spela upp ett inspelat musikstycke praktiskt taget hur många gånger som helst utan kvalitetsförsämring. Däremot lämpar sig en sådan magnetisk inspelning knappast för arkivändamål, ty priset på en stålbandsrulle är c:a 300 kronor. Önskar man trots detta bevara en rulle, möter detta inte något hinder ur teknisk synpunkt; vad man hittills har kunnat iakttaga behåller nämligen stålbandet sin magnetism oförändrad i flera år.

Man har för radiobruk kalkylerat med ljudupptagning även på optisk väg, alltså vanlig tonfilm, men sådan film måste ju framkallas och torkas innan uppspelning kan äga rum. Dessutom kan på ett filmband endast en inspelning göras, och sedan denna använts i program måste filmrullen arkiveras eller kasseras. För rundradiobruk har det visat sig, att denna metod trots att smalaste film använts blir ganska dyrbar. En fördel framför stålbandet har dock tonfilmen — man kan klippa och skarva ihop filmen godtyckligt och sålunda lätt stuva om de gjorda upptagningarna. Detta är vid stålbandet uteslutet, dels beroende på att det är omöjligt att på ett stålband se det inspelade ljudet, dels att det är mycket svårt att göra en hållfast och ljudlös skarv.

Stålbandmaskiner tillverkas av flera firmor bland annat av C. Lorenz A. G. Berlin. Lorenz' maskiner äro byggda i koffertform så att de lätt kunna transporteras eller monteras i bilar för reportagebruk. Marconi Works, Chelmsford, England, tillverkar större maskiner avsedda för stationär drift.



Marconi-Stille stålbandmaskin

Mekaniskt sett liknar alla dessa maskiner närmast trådspolnings- eller lindningsmaskiner. Motorer, regleringsmotstånd, kopplingsanordningar, trissor och ledskenor för stålbandet ta det mesta utrymmet i anspråk. Det är endast de små fyrkantiga bitarna [maskinens tonhuvuden] överst på bilden ovan som utgöra maskinens ljudtekniska delar; här omformas sålunda de från förstärkare kommande elektriska impulserna till magnetiska. Fig. nedan visar stålbandets väg genom Marconi-Stille-maskinen. Stålbandet reglerar självt av- och upplindningshastigheten genom att det får gå i slingor, som påverka elektriska kontakter, vilka i sin tur påverka drivmotorernas hastighet.



Principiell beskrivning av bandets väg
genom en Marconi-Stille stålbandmaskin.

Stålbandet är av svensk tillverkning. Det är krom- och wolframlegerat, härdat och polerat. Ett nytt exempel på svensk stålframställningskonsts överlägsenhet är att endast detta band användes såväl i Tyskland som England.

Bandet löper med 3.000 m på 30 min., sålunda 100 m/min. d. v. s. 1,67 m/sek.

[...]

Vid inspelningen genomlöper stålbandet först ett mättningshuvud, i vilket alla på bandet befintliga magnetiska variationer utjämnas. Då bandet lämnat mättningshuvudet kommer det in i inspelningshuvudet, där det dels förmagnetiseras och dels påtryckes växelmagnetiseringen från talströmmen. Bandet lämnar sålunda inspelningshuvudet med en längs bandet växlande remanens.

Då bandet nu är inspelat, d. v. s. magnetiserat på ovanstående sätt inlöper det i uppspelningshuvudet, där den gjorda inspelningen c:a 0,2 sek. senare kan avlyssnas. Man har sålunda möjlighet att jämföra det reproducerade ljudet med originalet under pågående inspelning; den lilla eftersläpningen i tid har ingen betydelse för kontrollen.

Om överkoppling från original till reproduktion sker vid tal, låter det som om talaren stammade.

[...]

Vid omsorgsfull inställning av kärnorna [tonhuvuden] och riktig frekvenskurva på förstärkaren kan en rätlinjig stålbandsåtergivning ske inom frekvensområdet 50—6000 p/s, ett resultat som uppnäs endast på de bästa grammofonskivor.

Till sist skall framhållas stålbandets stora fördel inom reproduktionstekniken, maskiner av detta slag tåla skakning till skillnad frän grammofoninspelningsapparater, även under inspelning, vilket gör att inspelning kan göras i bilar och tåg som äro i gång. Man kan sålunda göra reportage från en biltävling genom att låta reportern åka med på banan i ljudbilen.

Artikeln är något förkortad.


Moderna telegrafoner

Ur Populär radio, Nr 1 – 1937

Den princip som ligger till grund för telegrafonen är synnerligen enkel. Om ett stålband med jämn hastighet föres mellan polerna på en med likström matad elektromagnet, utsattes bandet för en magnetisering av bestämd styrka och riktning. Om ena magnetpolen sålunda är en nordpol, blir bandet sydmagnetiskt på den häråt vända sidan och nordmagnetiskt på den andra. Anslutes elektromagneten därefter till en mikrofon, så ommagnetiseras bandet i takt med den pulserande mikrofonströmmen, varvid de intalade orden ”nedskrivas” med osynlig magnetisk ljudskrift.

Om man sedan spolar om bandet och ånyo för det förbi magnetpolerna, erhållas i lindningarna samma strömvariationer som framkallade magnetismen i bandet. För att reproducera orden behöver man endast förbinda elektromagneten med en hörtelefon.

I fig. nedan visas en transportabel telegrafon av senaste modell. Den är speciellt avsedd för reportagebruk och består av en större koffert, i vilken finnes dels en lågfrekvensförstärkare, dels en elektromotor, som driver bandet med konstant hastighet förbi magnetpolerna. Stålbandet, som har en bredd av 3 mm och en tjocklek av 0,08 mm, är tillverkat av fullkomligt homogent material och praktiskt taget okänsligt för fukt och värme. Det är upprullat på tvenne utbytbara trummor, vilka innehålla ca 1.200 meter band. ”Ståltonmaskiner” av den beskrivna typen användas inom rundradion bl. a. för ”konservering” av sådana evenemang — intervjuer, aktuella reportage etc. — vilka äga rum på en för radiosändning olämplig tid.



Lorenz stålbandmaskin


En bandspelare med format
Av Carl-Gunnar Åhlén
Ur Musikrevy, nummer 6 – 1972

I artikeln berättar Carl-Gunnar Åhlén, som är Ljudtekniska sällskapets ordförande, att Sveriges Radio hittat 250 stålband i olika förråd och att man nu arbetar med att försöka kopiera dessa till ett modernare format. Carl-Gunnar Åhlén fortsätter med att beskriva stålbandstekniken:

”Filmproducenten Ludwig Blattner köpte rättigheterna [till Curt Stilles stålbandsapparat från 1930] och lyckades sälja två exemplar av Blattnerphonen till BBC. Den var bullrig och obekväm eftersom hastigheten måste övervakas för hand. Drivkällan var en likströmsmotor och varje sekund slukade den 1,85 meter 6 mm stålband. Men speltiden var hela 20 minuter och BBC fann snart att apparaten kunde användas till mer än regionalprogram i London. 1932 började man sända tvåtimmars program flera gånger dagligen riktade till olika delar av imperiet. På begäran framställde British Blattnerphone Company en ny modell med 30 minuter speltid, växelströmsmotor och avpassad för 3 mm stålband. Nu fick BBC blodad tand och beställde ytterligare en modell, som nu arbetades fram i samarbete mellan BBC och Marconi (Marconi’s Wireless Telegraph Company köpte Blattnerphone). År 1934 installerades 6 stycken Marconi-Stille-maskiner i BBC:s Maida Valde-studio. Ytterligare ett par byggdes under kriget.

Få radiostationer hade råd med denna lyx. 800 kg-klossen kostade c:a 75 000 kronor – omräknat i våra dagars penningvärde [1972] ungefär motsvarande den första generationens videobandspelare. Marconi-Stille-maskiner fanns i Canada, Australien, Polen och Sverige, som köpte tre stycken, en varje år 1936-38.

Även Lorenz AG saluförde en liknande konstruktion, som dock saknade den engelska modellens geniala upplindningssystem.

Stålbandet drevs med en hastighet av 1,5 meter/sekund av en kraftig växelströmsmotor med tung svängmassa. Återspolningen skedde med 3,0 m/s. Svajet blev obetydligt genom att bandspolarna drevs oberoende av varandra med varsin spolmotor. Bandet låg aldrig spänt utan matades med lösa slingor in i ett glasfack försett med kontaktbleck. Blev slingan för stor genom att spolmotorn gick för långsamt, nuddades blecket av stålbandet, ett relä slog till och motorn fick en extra skjuts. Ett snillrikt balanssystem, som först på sistone åter kommit tillbaka i bandspelarkonstruktionerna!”

[...]

”Att skarva stålband är ingen lätt procedur. AGA tillverkade ett särskilt svetsaggregat för detta ändamål. Bandändarna måste läggas omlott med ytterligare en stump stålband på var sida. Med punktsvets gjordes åtta punkter, de lösa bandändarna revs loss och upphöjningarna filades mödosamt bort. Det hela tog c:a 2 timmar och bandet var sedan en skräck för alla tekniker. Skarven blev inte ljudlös och vad värre var – upphöjningen skadade inspelnings- och avspelningshuvudena.

Originalhuvudena hade hål för lösa s.k. ’polpisar’ (efter engelskans piece) som var långsmala metallblad med en vass egg. Polpisarna trycktes mot bandet av en fjäder som kunde regleras med en skruv. En av radions stålbandspionjärer, Sture Palmér, berättar att teknikerna med svartsjuk äganderättskänsla bevakade sina utvalda polpisar och bar dem i plånböckerna.

Stålbandet magnetiserades från båda sidor men avspelades från ovansidan. Det fanns alltid dubbla uppsättningar av magnethuvuden, som snabbt kunde svitschas om. Banden avmagnetiserades av ett likströmshuvud.

Modellen från 1934 förändrades aldrig, men teknikerna här i Sverige experimenterade mycket med att höja ljudkvaliteten t.ex. genom att kräva bättre band. Leverantör var Munksund. [Artikelförfattaren avser förmodligen Uddeholm Strip Steel i Munkfors. Deras stora artikel var rakblad.] Banden levererades på lättmetallspolar, hade 2 700 meters längd och en tjocklek av 0,08 mm och vägde c:a 15 kg. Tekniska data överträffade överlägset den tidens lackskivor, som hade ett frekvensområde på högst 5 000 Hz. Banden uppvisade mindre än 1 % total distorsion, ±2 dB mellan 100 och 7 000 Hz men hade sannolikt ett ännu större omfång. Dynamiken var c:a 40 dB.

De dyra stålbanden var avsedda att användas om och om igen – som regel användes radions stålbandsmaskiner minst en gång om dagen. Betydande dokument kunde bevaras genom att inspelningarna fördes över till lackskivor. Men när Frankrike föll för tyskarna 1940 upphörde importen av franska lackskivor, som var de bästa. Radion måste snåla med sitt lilla lager. Det är alltså av storpolitiska skäl som så förhållandevis lite finns bevarat av musik och teater från tiden 1941-47.”


Stålband

1930 - Den tyske uppfinnaren Kurt Stille behöver stålband till BBC:s Blattnerphone och kontakter Uddeholm AB.

1931 - Uddeholm AB börjar tillverka ett specialstål, lämpligt för tillverkning av stålband för magnetisk ljudinspelning. Stålbanden tillverkas i 1000-meters längder, 80 µm tjocka och 6 eller 3 mm breda. Dessa svetsades samman till 2700 meters rullar, som ger 30 minuters inspelningstid.

Sammanlagt sålde Uddeholm omkring 700 stålbandrullar mellan 1931 och 1950, och de användes till BBC:s Blattnerphone, Lorenz Stahltone och Marconi-Stilles stålbandspelare.

1936 - Sandviken AB börjar sälja stålband. Radiotjänst testar dem till sina Marconi-Stille-maskiner, men beslutar sig för att fortsätta använda Uddeholms stålband.

Vid slutet av 30-talet blir Sandviken AB huvudleverantör av stålband till Lorenz Stahltone-Bandmaschine.

Källa: Magnetic Recording — The first 100 Years
Redigerad av Eric D. Daniel, C. Denis Mee och Mark H. Clark
IEEE Press
ISBN 0-7803-4709-9


Här finns mer att läsa om Blattnerphone,
Marconi-Stille - 1, Marconi-Stille - 2 och Philips-Miller.

Till startsidan