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Bereits 1958 entstand bei National (Anmerkung: Vorläufer von PANASONIC) der erste Prototyp eines VTR für die Fernseh-Studios der NHK (Anmerkung: Japanisches Staatsfernsehen). Noch bevor man in Europa die Idee eines Video-Taperecorders über­haupt ernst nahm (Anmerkung: das ist historisch leider falsch), entwickelte 1961 National den ersten Helical-scan-VTR für semi-professionelle, industrielle Anwendung mit 1-Zoll-Band und 2 Videoköpfen.

Philips in Europa folgte erst 1964 mit dem EL-34OO. Bei National folgte 1965 das erste 1/2-Zoll-Kompaktgerät in Serienproduktion zu einem die weite Verbreitung fördernden Preis.

Ein Jahr später, 1966, war bereits der erste Farb-VTR fertiggestellt. Im Nachfolgejahr 1967 wurden bei National die Hot-Pressed-Ferrit-Köpfe für VTR eingeführt.

1968 folgte der erste kommerzielle VTR mit Azimuth-Aufnahme. Bereits 1969 war in Japan die Entwicklung so weit fortgeschritten, daß ein S/W-Standard der EIAJ für Kompakt-VTR - CP 504 - allgemein eingeführt wurde, dem das neue Modell NV-3O2O von National entsprach.

Bereits im August 1970 war das Modell weiterentwickelt zum NV-3020-Colour, dem ersten Farbgerät auf dem Markt. 1970 stellte Philips in Holland ein SW-Tandem-Kassetten-VTR vor, aus dem sich später VCR entwickeln sollte. Im April 1971 wurde dann im Farb-Standard "CP-507" von der EIAJ auch das Farbaufzeichnungsverfahren genormt und National brachte nach dieser Norm die Modelle NV-3110, NV-3120, NV-3082 und das Kassettenmodell NV-2120 nebst zwei weiteren Typen heraus.

Als 1972 in Europa VCR die ersten bescheidenen Gehversuche unternahm, war in Japan die Entwicklung bereits fortge­schritten von den Spulengeräten (Videomaster NV-3082) über die Kassettengeräte bis hin zur Cartridge NV-5125, die im Dezember 1972 dann von der EIAJ in der CP-508 ge­normt wurde.
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• Anmerkung : Auch hier in dem Panasonic-Artikel natürlich kein Wort über den (brüderlichen ?) Wettbewerber SONY, der mit seinen diversen semiprofessionellen 3/4" schwarz-weiß Recordern und den professionellen 1" C-Format Open-Reel Geräten einen phantastischen Erfolg hatte.

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Das gleiche gilt natürlich auch für die Lebensdauer der Videoköpfe. Bei ihnen entscheidet außer dem Preis der Kopfscheibe - bei deren Erneuerung nur 2 Schraubverbindungen und vier Löt­stellen wiederherzustellen sind - über die Wirtschaftlich­keit des Systems, ob nach dem Austausch noch mehrstündige Abgleicharbeiten erforderlich oder unnötig sind, wie beim VHS.

Überhaupt sind die Video-Köpfe ein besonderes Thema der perfekten Technologie, weil sich geringste Abweichungen sichtbar deutlich bemerkbar machen.Für normale Konsumenten ist 1 mm bereits sehr klein und eben noch sichtbar, während ein Tausendstel dieses Millimeters = 1um völlig außerhalb ihrer Erfahrungen liegt, was selbst für Feinmechaniker zutrifft.

In der Tat werden diese Videoköpfe ausschließlich unter Benutzung starker Stereo-Mikroskope betrachtet und bearbeitet, was äußerst aufwendig ist. Man sollte deshalb nicht nach­sichtig lächeln, wenn die einen nur 0,6um Spalte fertigungs­technisch beherrschen, während die anderen bereits 0,3um Köpfe machen. Aber dieser technologische Vorsprung bestimmt das ganze VHS-Format entscheidend.

Ebenso wichtig ist jedoch die bereits oben besprochene Me­chanik des Video-Kopfzylinders, weil z.B. ein nur geringes Bandflattern bereits zu wechselnden Abständen zwischen Video­kopf und Band führen wird. Ein Abstand von nur 1/10 der Spalt­breite von 0,3 um bewirkt aber bereits einen Abstandsverlust in der Ausgangsspannung von ca. 6dB, also den Rückgang auf die Hälfte, ganz abgesehen vom Frequenzgangverlust durch scheinbare Spaltvergrößerung. Deshalb kann es kaum verwundern, daß bereits eine dünne Schicht Bandabrieb alles verderben kann.

Dagegen hat der Konstrukteur Vorkehrungen getroffen, damit das VHS letzten Endes nicht häufiger in der Werkstatt zur Kopfreinigung als beim Kunden steht. Daher wird der winzige 0,3um Spalt auch noch mit Spezialglas hoher Härte und gleichen Ausdehnungs-Koeffezienten wie das Magnetmaterial gefüllt. Die Kopfkontaktflächen werden möglichst groß gemacht - ohne die Spaltfläche zu vergrößern - und mit harten nicht-magnetischen Stoffen Oberflächen-vergütet, damit kein Abrieb den Spalt zusetzen oder das Band teilweise "ausradieren" kann, nachdem entstehende Reibungs­wärme den Bandabrieb mit der Bandbeschichtung verklebte. Solche Videoköpfe erreichen heute eine Lebensdauer von rund 1.000 Betriebsstunden.

Um diese Lebensdauer zu realisieren, ist es nicht gleichgültig, aus welchem Material der Videokopf besteht und wie seine Bauform ist. Während die Spaltlänge durch die Breite der Videospur gegeben ist - sie wird gewöhnlich um ca. 10um überschrieben: die Köpfe sind also breiter als die Videospur - so ist die Spalttiefe bei hochperireablen Werkstoffen wie den Ferriten zweckmäßig groß zu wählen, weil dies die Lebensdauer erhöht und die Kopfherstellung vereinfacht.

Aber auch Ferrit ist hier nicht gleich Ferrit, denn die Vickershärte des heißgepreßten Ferrites der Nickel-Zink-Gruppe ist ca 15 % größer als die des gleichen der Mangan-Zink-Gruppe bzw. des einkristallinen Ferrits der gleichen Gruppe, während die vielgelobte Sendust-Legierung bei nur 77% der letzten Gruppe liegt.

Die Sprödigkeit dieser aus 84,5% Eisen, 5,8% Aluminium und 9,7% Selizium bestehenden Legierung, die in natürlicher Staubform in der Nähe von Sen in Japan 1932 entdeckt wurde, ließ sie bislang als nahezu unverarbeitbar gelten, obgleich sie hervorragende magnetische Eigenschaften besitzt, die sie für Köpfe prädestinieren. Eine neue Vakuum-Schleuderguss-Technik ermöglicht jetzt erstmals die Herstellung in der erforderlichen hohen Reinheit von besser als 99,9 %, so daß jetzt Tonköpfe aus Sen-dust in den Markt kommen, die sich durch eine Oberflächenvergütung aus Sen-dust im Hoch-Vakuum aus­zeichnen.

Man erwägt gegenwärtig trotz geringerer Härte die Anwendung dieser Legierung, die aufgrund großer Leitwerte (10hoch6 :81 S:cm) nicht unbedeutende Wirbelstromverluste bei hohen Frequenzen aufweist, auch für Videoköpfe, weil sie in puncto magnetischer Sättigung allen Ferriten weit überlegen ist, mit denen Bänder mit höherer Koerzitivkraft als 600 Oe nicht voll zu magnetisieren sind.

Die hohen Koerzitivkrafte der hochwertigen Bänder gehören aber zur Erzielung hoher Aufzeichnungsdichten und diese Bänder lassen sich mit den gegenwärtigen Ferriten trotz ihres guten Wirkungs­grades bei hohen Frequenzen nicht voll ausnutzen.

Trotz dieser Nachteile haben sich verschiedene japanische Firmen - auch National - intensiv um die Herstellung einkristalliner Ferrite bemüht, die anisotrop, also räumlich unterschiedlich in den Eigenschaften sind und sich deshalb schwer verarbeiten lassen.

Letztlich war National erfolgreich in der Herstellung eines speziell behandelten isotropen Ferrits, was seine Bearbeitung sehr erleichtert und insbesondere bei der Formgebung freier zu wählen gestattet. Dieser heißgepreßte Ferrit (HPF) gleicht in der Dichte und Härte dem einkristallinen Material, ist besser in den magnetischen Daten und wegen der Kornbegrenzungswände des Materials ist die von ihm er­zeugte Rauschspannung im Kopf kleiner als bei einkristallinem Ferrit, was insgesamt die Nachteile nicht voller Magnetisierung hochkoerzitiver Bänder etwas ausgleicht und die Optimierung der Köpfe und ihrer Spalte erleichtert.

National hat zwischenzeitlich die HPF-Köpfe weiterentwickelt, so daß die magnetische Struktur jetzt senkrecht zur Spalt-Dichtung vorzugsorientiert ist, wodurch Bänder mit höherer Koerzitivkraft höher magnetisch gesättigt werden und damit auch höhere Kopfspannungen induzieren (Uniform Orientation).

Trotz dieser hochentwickelten Technologie hört man in letzter Zeit gegen dieses System der wirtschaftlichen Vernunft häufig den Einwand, mit einer so geringen Relativ-Geschwindigkeit sei kein ausreichender Frequenzgang (bis 3 MHz) zu machen. Und außerdem sei die Stabilität des Laufes einer Kopftrommel mit größerem Durchmesser besser (Kreiselprinzip) und deshalb Aufzeichnung und Wiedergabe präziser.

Objektiv betrachtet ist jedoch genau das Gegenteil richtig. Entscheidend für die Aufzeichnungsfähigkeit eines Kopfsystemes ist nämlich das Verhältnis der Relativ-Geschwindigkeit zur Kopfspaltbreite.

Beherrscht man gegenwärtig fertigungstechnisch in der Serienfertigung nur die Video-Kopfspaltbreite von 0,6µm und benutzt die Relativgeschwindigkeit 8,1m/sek. , so ergibt sich eine Verhältniszahl von 13,5m/sek pro µm, während beim VHS mit 4,85m/sek. und 0,3µm Spaltbreite diese 16,16m/sek pro µm beträgt und damit also um ca. 20% höher liegt als für die angeblich bessere, weil höhere, Relativgeschwindigkeit. Beim Betamax ist das Verhältnis 14,6, also ca. 10 % schlechter.

Damit stünden diese 20% als Reserve für das weniger kopfagressive, (vermutlich ??) modifizierte Eisenband zur Verfügung, wenn beide Videosysteme tatsächlich gleichermaßen 3 MHz übertragen sollten.
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Wegen der FM-AufZeichnung der Luminanz läßt sich das jedoch nicht unmittelbar beurteilen, wohl aber sagen, daß für hohe Video-Frequenzen auch möglichst hohe FM-Frequenzen für die Aufzeichnung benötigt werden; bei beiden Systemen wird hier jedoch gleichermaßen 4,8 KHz für Spitzenweiß benutzt, aber dennoch besteht ein Unterschied.

Das hier verglichene VCR-System benötigt für die "weißbe­grenzte" Übertragung der durch Video-Preemphasis angehobenen Weißsprünge eine maximale Aufzeichnungsfrequenz von 5,4 MHz (FM ohne obere Seitenbänder). Beim VHS sind dies auch 5,4 MHz. Die Aufzeichnungs-Wellenlänge auf dem Band ist dann 1,5µm - beim VHS nur 0,898µm. Im Bereich einer Aufzeichnungs-Wellenlänge von 1 - 2µm wirkt der Spaltverlust des Videokopfes vernachlässigbar klein ( ca. - 3dB) wenn die Spaltbreite nur ein Drittel der Wellenlänge beträgt.

Der Spalt ist aber 0,6µm breit und sollte nur 0,5µm breit sein. Die gegebene Spaltbreite 0,6µm reicht also nur für die Übertragung von 4,5 MHz, was weniger als der Spitzen­weiß-Hub von 4,8 MHz ist. Wird hier aber stark übersteuert, so besteht die Gefahr schwarzer Streifen im Bild, und sicher wird der Schwarz/Weiß-Sprung nicht scharf übertragen. Beim VHS ist dagegen 0,898µm / 3 ziemlich exakt 0,3µm Kopfspaltbreite, womit die 20% Differenz jetzt erklärt wären.

Beim Betamax beträgt die entsprechende Aufzeichnungswellen­länge 1,08µm und der 0,4µ-Spalt sollte für 5,4 MHz 0,36µbreit sein, reicht also nur für die Übertragung von 4,86 MHz aus.
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Ebenso liegen die Verhältnisse beim Durchmesser der Kopf­zylinder. Die größere Stabilität des Zylinders mit größerem Durchmesser beruht letztlich auf seiner größeren Masse. Aus der Phonotechnik ist hinlänglich bekannt, daß selbst stärker rumpelnde Antriebe noch erträgliche Wow- und Flutter­werte ergeben, wenn man mit ihnen besonders schwere Platten­teller kombiniert.

Seit der Entwicklung des Direktantriebes durch TECHNICS ist jedoch das Gewicht der Teller rückläufig, weil sich sonst nur sehr langsame Geschwindigkeitsänderungen aufgrund der Masseträgheit ausregeln lassen würden, die sowieso nicht besonders störend in Erscheinung treten. Kurze Ein- und Ausregelzeiten für guten, stabilen Bild­stand, erfordern daher geringe Massen, die nur mit gerin­gen Zylinderdurchmessern und leichten Konstruktionsmate­rialien zu verwirklichen sind. Hier ist allerdings eine wichtige Einschränkung zu machen.

Verwendet man nämlich für den Kopfzylinderantrieb einen einfach zu regelnden Gleichstrommotor mit einer Antriebspese (meist einem Gummiriemen) als Kupplung zum KopfZylinder, weil der Motor sonst sein Polrucken übertragen würde, dann begrenzt diese elasti­sche Verbindung die Möglichkeiten zur Herstellung der ab­soluten Phasensynchronität zum Vertikalsynchronimpuls des Senders, weil Beschleunigung und Abbremsung durch den Mo­tor sich erst mit zeitlicher Verzögerung (mechanische Zeit­konstante) auf den Kopfzylinder auswirken können. Dadurch können Überregelung und als Folge Regelschwingungen entstehen, die sich elektrisch durch größere Regelträgheit und mechanisch durch die größere Stabilität eines masseträgen Kopfzylinders mit größerem Durchmesser bekämpfen lassen. Das Pro für den schweren, großen KopfZylinder hat also nahe­liegende, konstruktionsbedingte Ursachen.

Das von NATIONAL-PANASONIC produzierte Video-Heim-System hat mit derlei Problemen nicht zu kämpfen, weil es Gebrauch macht von dem von TECHNICS entwickelten modernsten Antriebs­systemen, dem Direktantrieb für den quarzgesteuerten Kopfzylindermotor und dem FG-Motor für den Kapstan-Bandantrieb; nur für Ein- und Ausfädeln des Bandes wird ein konventioneller, einfacher Servo-Gleichstrommotor verwendet.

Aus diesem Grunde hat sich auch die Mehrzahl der Hersteller in den USA und auch in Europa der VHS-Gruppe angeschlossen und die eigene Entwicklung eingestellt. (Anmerkung der Redaktion: das ist natürlich historisch grundfalsch dargestellt. Es waren die billigeren Lizenzkosten.)

Da diese Geräte alle nach der gleichen VHS-Norm konstruiert und gefertigt sind, sind alle mit VHS-Geräten hergestellten Aufnahmen, unabhängig vom Hersteller, untereinander voll kompatibel d.h. austauschbar. (Anmerkung der Redaktion: Auch das ist nur bedingt richtigt.)

• EUROPA
  VHS von Matsushita und National Panasonic
  JVC
  AKAI
  SABA
  Thomson
  Nordmende
  Thorn
  
  B-MAX SONY
  VCR von Philips
  SVR von Grundig
  
  
• USA
  VHS von Matsushita und Panasonic
  J.C.Penny Montogomery Ward
  RCA
  Magnavox
  Sylvania
  Curtis Mathes
  Quasar
  JVC
  Hitachi
  
  B-MAX von SONY
  und Zenith
  und Sanyo
  
  
• JAPAN
  VHS von Matsushita und National
  JVC
  Mitsubishi
  Sharp
  Hitachi
  
  B-MAX von SONY
  und Toshiba
  und Sanyo

Dieser Teil der Ausführungen ist sehr Magnetband spezifisch und darum auch dort im Magnetbandmuseum zu finden.
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