Der DAT-Report aus 1987 -  von Heinz W. Kämmer - elrad 1987, Heft 9

Die sehr schmalen Spuren - es sind nur 13,591um, und damit rund 13,6um - liegen unmittelbar nebeneinander und würden unweigerlich übersprechen, wenn nicht verschiedene Vorkehrungen getroffen würden:

Ein Trick ist bereits vom Videorekorder bekannt: Die zwei Köpfe sind um einen bestimmten Winkel gegeneinander gedreht, sodaß der aktive Kopf die Nebenspur zwar nicht lesen kann, jedoch Abwandern aus der Symmetrie erkennt. Man nennt dieses Verfahren nach dem Verdrehungswinkel ein „Azimut-Recording".

Hinzu kommt noch eine zweite Maßnahme, die anhand von Bild 2 erklärt wird. Damit ist auch der sogenannte „Rasen" zwischen den Spuren überflüssig, was zusammen mit der sehr langsamen Vorschubgeschwindigkeit von 8,15mm/s die extrem hohe Aufnahmedichte von 114 MByte/in2, also Megabyte pro Quadratzoll, ermöglicht.

Darin liegt der Grund für den geringen Bandverbrauch, was wiederum die Voraussetzung für die kleinen Kassetten ist. Wie klein? Die Abmessungen betragen nur 73mm x 54mm x 10,5mm, das Band ist 3,81mm breit, und eine solche Kassette speichert zwei Stunden Musik!

(Anmerkung: Das ist natürlich falsch, das Band ist genau 4,00mm breit. Bei der analogen Philips Entwicklung von 1963 war das band der CC Kassette 3,81mm breit.)

Diese Audiosegmente werden von zwei kleineren Segmenten aus 5 Blocks flankiert, in denen die Signale für die automatische Spurnachführung ATF (Automatic Track Finding) stecken. Jedes PCM-Audiosegment ist also von je einem ATF-Block begrenzt, und in jedem dieser ATF-Blocks ist ein Signal von 130 kHz eingefügt.

Weil jede Spur 13,6um und der Kopf ca. 20,4um breit ist, liest ein Kopf, der korrekt auf der Mitte seiner Sollspur liegt, aus den beiden Nachbarspuren zwei gleichmäßige, jedoch schwache Anteile von 130 kHz, und die Nachregelspannung bleibt Null.

Wandert der Kopf aus der Mitte, entsteht eine Unsymmetrie nach der einen oder anderen Richtung, die eine entsprechend polarisierte Nachführspannung erzeugt, die Capstan und Bandvorschub wieder exakt auf Spurmitte bringt (zwingt). Die ATF-Blocks sind gegeneinander versetzt, so daß ein Abtastkopf immer wieder einen der ATF-Blocks überstreicht. Die ATF kontrolliert die Servos, die ihrerseits den Capstanmotor und die Wickelmotoren steuern.

Bei der Aufnahme läuft das Audiosignal zunächst durch einen Tiefpaß, der Reste von Hochfrequenz zurückhält. Das so bearbeitete Signal wird im A/D-Wandler digitalisiert und im folgenden Encoder mit Paritätsbits für die Fehlerkorrektur ergänzt, die die gleichen Funktionen haben wie bei der CD.

Hier werden die Daten auch bereits verschachtelt (inter-leaved), um konzentrierte Datenverluste (Errorbursts) durch Drop-Outs im Band oder ähnliche grobe Fehler zu vermeiden.

Während des Encoding-Prozesses werden die Daten auch zeitlich komprimiert, um genügend Daten in das Stück Band unterzubringen, das als Datenträger fungiert und das nur kurze Zeit mit der Trommel in Kontakt ist. Der Umschlingungswinkel bestimmt diese Zeitspanne.

Die Verarbeitung der Daten beider Spuren geschieht nacheinander, wobei ein RAM von 128 kByte als Zwischenspeicher dient. Der Datenfluß wird zwischen zwei 64kByte-Speichern aufgeteilt, die versetzt arbeiten können; während einer noch aufnimmt, werden die Daten, die bereits im zweiten Buffer gespeichert sind, encodiert. Danach wird der Datenstrom im Modulator von 8 auf 10 Bits konvertiert, wodurch Gleichspannungsanteile, die eventuell noch enthalten sein können, unterdrückt werden. Vom Modulator wandern die Bits in den Aufnahme-Verstärker, in dem zugleich noch die Nachführspannungen (ATF) gewonnen werden.

Das ganze Datengemisch erreicht nunmehr die sogenannten rotierenden Übertrager, die berührungslos, wie auch beim Videorekorder, die vielen Impulse an die rotierenden Köpfe weitergeben.

Bei Wiedergabe ist der Weg umgekehrt: Die Köpfe lesen die Spuren, über die rotierenden Übertrager gelangen die Signale an den Wiedergabe-Verstärker, der auch die Entzerrung (Equalization) besorgt. Die Kontrollbits für den Bandvorschub und den Trommelmotor werden hier schon ausgeklinkt und einer Steuerschaltung zugeführt, die das Laufwerk steuert.

Der eigentliche Datenstrom gelangt zum Demodulator, der die 10-Bit-Informationen in das originale 8-Bit-Format zurückverwandelt. Dann folgt die Fehlerkorrektur, die Daten werden entmischt und expandiert. Wie auch bei der Aufnahme geschieht das nacheinander für beide Spuren, die 64kByte-Memory-Buffer stellen das originale, kontinuierlich-parallele Signal, noch immer in digitaler Form, wieder her. Diese Daten erreichen jetzt den A/D-Wandler, der sie ausliest und in das analoge Signal rückverwandelt, das dann über die Tiefpaßfilter zu den Ausgangsbuchsen gelangt.

Dort steht dann das Tonsignal - analog dem Schalldruckverlauf, praktisch unverfälscht - wieder zur Verfügung.

Klirrfaktor 0,005%,
Frequenzgang (5Hz... 20.000Hz) ±0,5dB, bei einem möglichem Geräuschspannungsabstand von 96dB, der in der Praxis irgendwo zwischen 85dB und 90dB liegen dürfte.

Das Systemqualität hängt, genau wie bei der CD, davon ab, daß eine hochwirksame Fehlerkorrektur alle Fehler, die beim Aufzeichnen und Wiederauslesen entstehen, berichtigt und die Lücken ergänzt.

Die DAT-Fehlerkorrektur arbeitet ebenfalls mit zweifach verschachteltem (interleaved) Reed-Solomon-Code. Hier ist nochmals Bild 2 hilfreich: Die Audiodaten für beide Spuren werden in die für den linken und rechten Kanal aufgeteilt und auf gegenüberliegenden Spursegmenten des Bandes aufgezeichnet. Mit dieser Verteilung der Daten kann der Fehlerkorrektur-Algorithmus ein kontinuierliches Audiosignal sogar dann restaurieren, wenn z.B. durch Kopfverschmutzung eine komplette Spur verloren geht oder wenn das Band bis zur Hälfte, von der Außenkante bis zur Mitte, nicht gelesen werden kann. Die Fehlerkorrektur interpoliert zuverlässig zwischen den verbliebenen Werten.

Zu den Vorteilen der digitalisierten Aufzeichnung ist unter anderem zu bemerken, daß sie sicher und schnell arbeitende Titelsuchsysteme zuläßt. Bei der 30mm-Trommel und dem flachen Umschlingungswinkel von nur 90 Grad entsteht viel weniger Reibung zwischen Trommel und Band als beim Videorekorder, dessen Trommel bekanntlich größer ist und auf einem viel größeren Winkel - 180 Grad und mehr - umschlungen wird.

Deshalb kann bei DAT das Band im Suchlauf viel schneller mit Kopfkontakt laufen, so daß die Köpfe das Band auch während des Schnelllaufes quer abtasten können und die zum Suchen notwendigen Daten auslesen. Diese Informationen werden dann genutzt, um den Inhalt des Bandes entweder nach Titelnummern oder Spielzeit zu sortieren.

Der Servo korrigiert die Trommeldrehzahl so, daß auch bei schnellem Suchlauf die relative Geschwindigkeit zwischen den Köpfen und den aufgezeichneten Spuren immer konstant bleibt.

Die Daten können so auch noch beim 200-fachen der Normalgeschwindigkeit sicher ausgelesen werden. Wenn die Suchfunktion aktiviert wird, läuft das Band mit hoher Geschwindigkeit, bis das im Suchprogramm gespeicherte Stück gefunden ist. Das Band stoppt sofort präzise am Anfang des gesuchten Titels, und die Wiedergabe kann sofort beginnen.

Mit DAT steht eine doppelte „Revolution" allen Musikfreunden ins Haus: Nicht nur haben sie Aussicht auf hervorragende Wiedergabe vom Band, sondern können auch beliebig hin- und herspielen und manipulieren. Solange das privat, zum eigenen Bedarf und eigenen Vergnügen geschieht, ist überhaupt nichts dagegen einzuwenden, was, wenn auch widerstrebend, sogar die Leute einräumen, die von den Musik-Tantiemen leben müssen. DAT und CD können damit möglicherweise auch die leicht abgeschaffte Hörergemeinde regenerieren!

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• Anmerkung: Der ewige Kampf einer genialen Technik gegen die Widerstände von Rechte-Inhabern und gegen die MI (Musik-Industrie) war auf dem Rücken der Kunden ausgetragen worden. Dadurch hat sich DAT nicht durchgesetzt, es war einfach zu mühsam, die Sperren zu umgehen, selbst wenn es legal war. In 2012 ist der ganz Krampf mit dem Kopierschutz sowieso Geschichte. Was in den Computer rein geht, bekommt man auch wieder raus - immer und immer wieder.

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