Tonköpfe einstellen (Tonband, Cassette) - aber wie?

ID: 132179
Tonköpfe einstellen (Tonband, Cassette) - aber wie? 
27.Jan.07 18:39
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Christian Bruckner (A)
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Hallo,

immer wieder stellt sich die Frage wie mann die Tonköpfe
von Tonbandgeräten bzw. Kassettengeräten optimal einstellt.
Vor allem denke ich an den Azimuthwinkel, also jene Einstellung
die den Winkel des Kopfes exakt 90 Grad zur Bandlaufrichting
sicherstellt.
Zuerst war meine Idee von einigen als prinzipiell einwandfrei
angenommenen Maschinen kurze Musteraufnahmen zu machen um
damit ein offensichtlich verstelltes Gerät nach Gehör zu justieren.
Dabei stellte sich heraus daß es dabei durchaus beachtliche
Unterschiede zwischen den Geräten bzw. Hertellern gibt, also
auf diesem Weg bestenfalls eine grobe Einstellung gelingt, keinesfalls
aber ein präziser Abgleich möglich ist. Eventuell waren / sind ja
auch die Referenzbänder die bei den Herstellern verwender wurden
nicht völlig identisch !?
Ich bin nun am überlegen ob es nicht eine messtechnische Methode
gibt die mit Amateurmitteln realisierbar ist und auf diesem
Weg einen ausreichend exakten Abgleich ermöglicht. Meine
Gedanken sind hier bei Messungen des Phasenwinkels mit einem
Oszilloskop zwischen verschiedenen Spuren was aber zumindest
ein Mehrspur bzw. Stereo Gerät voraussetzt. Aber an diesem Punkt
komme ich nicht mehr weiter, das Hauptproblem ist immer wieder
daß wenn sowohl die Aufnahme als auch die Widergabe mit
verstelltem Kopf erfolgt das Ergebniss trotzdem einen richtig
justierten Kopf vortäuscht.

Wie ist / war die entsprechende Vorgehensweise bei der Industrie
um ein Referenzband herzustellen?

Christian Bruckner

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Eíntaumeln 
27.Jan.07 21:00

Georg Richter (D)
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Georg Richter

Hallo Herr Bruckner,

Referenzband und Testband sind grundverschieden:

Mit einem Referenzband werden Aufsprech- und Wiedergabeverstärker auf eine ganz bestimmte Bandsorte eingemessen (Pegel, Frequenzgang, Klirrfaktor), vorausgesetzt die Tonköpfe sind korrekt ausgerichtet (eingetaumelt).

Ein Testband dient zur Überprüfung und ggf. Justierung (eintaumeln) der Tonköpfe, die Bandsorte spielt da eine untergeordnete Rolle. Wolfgang Näser von der Universität Marburg hat die Azimuth-Einstellung am Beispiel eines Kassettenrecorders sehr schön beschrieben.

Für Heimgeräte ist auch der Begriff 'DIN-Bezugsband' geläufig weil die Bandgerätehersteller in der Regel nicht die Herkunft ihrer "Marken"-Tonbänder offengelegt haben. Diese waren allenfalls anhand der Farbe und/oder des Geruchs einem der Bandhersteller zuzuordnen (Grundig-Bänder z.B. sahen aus wie Scotch-3M ... und rochen entsprechend).

Testbänder gibt es in Deutschland z.B. bei Tonstudiobedarf Bluthard, auch Stereo-Geräte werden mit Vollspur-Bändern eingestellt.

Eine alternative Methode ohne Testband ist bei Dreikopf-Geräten sehr mühselig, bei Geräten mit Kombi-Kopf (A/W-Kopf) schlichtweg unmöglich.

Aber: wenn der Schraubensicherungslack der Tonkopf-Justierschrauben noch unverletzt ist sollte man (trotz aller Neugier) die Finger davon lassen. Stellt sich trotz elektrischer Instandsetzung, Reinigung des Kopfspiegels und (ganz wichtig) Entmagnetisierung sämtlicher mit dem Band in Berührung kommender Teile keine befriegende Höhenwiedergabe ein dann ist der Tonkopf verschlissen. Das oft beschriebene 'Läppen' ist meist nur eine letzte (kurzfristige) Rettung.

Passender Thread zum Thema: Tonköpfe für ältere Bandgeräte

Freundliche Grüsse
Georg Richter

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Hinweise zur Kopfspalt-Justage ... 
28.Jan.07 09:14

Rolf Nickel (D)
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Rolf Nickel

... sind auch dem nachfolgend beschriebenen Buch zu entnehmen :

Telefunken Tonband-Taschenbuch, 1968 Verlag G. Braun GmbH Karlsruhe, Herausgeber AEG-Telefunken Hannover.
  • "... Tonköpfe mit weichem Tuch, bei starker Verschmutzung mit Spiritus getränkt, oder Wattestäbchen, ... reinigen."
  • "... dieser Spalt (des Tonkopfes) muß senkrecht zum Tonband stehen, sonst Höhenverluste ..."
  • "... Tonköpfe ... können durch Drehen einer Justierschraube eingestellt werden. Hierzu wird ein Testband (siehe Beitrag von Herrn Richter) aufgelegt, das mit einer hohen Frequenz bespielt ist."
  •  "Während dieses Band abgehört wird, wird die Justierschraube vorsichtig in beiden Richtungen gedreht, bis der hohe Ton am lautesten erscheint. ..."
Eine solche Anleitung zum "Maximum-Abgleich" ist auch in Wolfgang Näsers Kassettenrecorder-Artikel ganz unten im blau hinterlegten Feld "versteckt". Die Methode hat meiner Erfahrung nach gut funktioniert. Wichtig ist, dass man sich dabei nicht (nur) auf sein Gehör verlässt, sondern die Höhe der Tonspannung am Verstärkerausgang (Lautsprecher) mit einem Wechselspannungs-meßgerät misst. Der Lautstärkeregler muss dazu "voll" aufgedreht sein.

Viel Erfolg wünscht
Rolf Nickel

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Testband 
28.Jan.07 11:12

Bernd P. Kieck (D)
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Bernd P. Kieck

Die ursprüngliche Frage ist aber leider noch nicht beantwortet worden: Wie wurde der Aufnahme-Kopf des Ur-Gerätes exakt positioniert? Rein optisch/mechanisch oder gibt es eine - wie auch immer geartete - elektrische Messmöglichkeit?

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Justage Aufnahmekopf 
28.Jan.07 12:16

Georg Beckmann (D)
Redakteur
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Georg Beckmann

Wenn ich mich richtig erinnere, haben wir das so gemacht, dass man den Aufnahmekopf als Wiedergabekopf schaltet und nach dem oben beschriebenem Verfahren in der Höhe und senkrecht zum Band justiert. Für die Reparatur standen mir meistens keine speziellen Bänder zur Verfügung, sondern solche, die von als gut deklarierten und von hochwertigen neuen Geräten aufgenommen Bänder.

Die Höhenjustage erfolgt nach Gehör auf größte Lautstärke und geringstes Nebensprechen. Bei
Zweispurgeräten kann man die obere Spur kontrollieren und soweit nach unten drehen, bis man die untere Spur wahrnemen kann. Diese Position merkt man sich.

Jetzt kontrolliert man die untere Spur und dreht den Kopf soweit nach oben, bis man die obere Spur wahr nimmt. Die optimale Einstellung liegt dann in der Mitte.

Zwischenzeitlich sollte man immer wieder die Senkrechtstellung nachziehen, da diese Einstellung die Höhe ja auch in gewissem Maße beeinflusst.

Die optimale Senkrechtstellung ist, wie (s.o.) erreicht, wenn die Höhen optimal wiedergegeben werden.

Nochmals der dringende Hinweis: Wenn alles noch verlackt ist, sollte man einen Fehler zuletzt bei der Justage suchen, auch wenns noch so in de Fingern juckt.

Gruß

Georg Beckmann

 

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Henne oder Ei ... was war zuerst? 
28.Jan.07 12:59

Georg Richter (D)
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Georg Richter

Hallo Bernd,

bei Vollspur ist es relativ einfach ein Testband herzustellen, die massiven Kopfträger der Studio-Geräte sind mit präzisen Einstellschrauben ausgestattet und werden nur einmal beim Hersteller abwechselnd (Sprechkopf/Hörkopf)
eingetaumelt und versiegelt. Ist ein Kopf verschlissen wird der ganze Kopfträger ausgewechselt der ab Werk fertig justiert geliefert wird. Die Zeichnung eines derartigen Kopfträgers ist beim AEG K8 einzusehen, in natura beim Telefunken M5 bebildert.

Zur Kontrolle der Bandführung und der vertikalen Kopfposition wird transparentes Band eingesetzt.

Bei Heimgeräten gibt es keinen Grund an den Einstellschrauben zu "pegeln" sofern der Hersteller sorgfältig konstruiert* hat. Erst bei Einbau eines neuen oder Wiedereinbau eines geläppten Kopfes ist nach vertikaler Positionierung erneutes Eintaumeln fällig. Bei Dreikopf-Geräten ist das in der Regel kein Problem da der Sprechkopf zunächst in seiner Ur-Positon verbleiben kann. Geräte mit Kombi-Kopf: Mono ist ohne Testband** ein Alptraum, Stereo- bzw. Viertelspur-Geräte müssten wechselweise umverdrahtet werden, am besten auf einen separaten Wiedergabe-Entzerrer.

*) Der Tonkopf des an sich schönen BG19 wird mit diversen Unterlegplättchen positioniert!

**) Hilfsweise wird geraten ein käuflich erworbenes (Mono!)-Musik-Band oder die Eigenaufnahme von einem bekannt guten Gerät zu verwenden.

Nochmals Warnung: Hände weg von versiegelten Justierschrauben! (Verschlissene Tonköpfe werden durch Justage nicht besser ;-)

Freundliche Grüsse
Georg Richter

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Diskussionsvorschlag 
28.Jan.07 13:50

Konrad Birkner † 12.08.2014 (D)
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Konrad Birkner † 12.08.2014

Überlegungsmässig böte sich folgende Methode an:

Ein neues (also jungfräuliches, noch nie gelöschtes bzw. vormagnetisiertes Band) rauscht, weil die "Teilchen" noch zufallsbedingt verteilt sind.

Dieses schwache Rauschen wird zu den höherfrequenten Spektralanteilen am stärksten ausgeprägt sein, wenn die gesamte Spaltgeometrie am schmalsten ist, d.h. bei genau senkrecht stehendem Spalt.

In wiefern ein deutliches Maximum feststellbar ist, lässt sich schwer voraussagen, hängt auch von der Messmethode ab. Eine schmalbandige Messung  bzw. Spektralanalyse bringt sicher weiter.

Ob diese Methode in der Praxis angewendet wurde, ist mir nicht bekannt.

Vielleicht sitze ich auch einem Denkfehler auf ?

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Spektralanalyse 
28.Jan.07 15:03

Georg Richter (D)
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Georg Richter

Hallo Konrad,

interessanter Vorschlag!

Die Praxis ist früher wohl am Preis der Analysatoren gescheitert.

Heutzutage ist das mit PC und (sehr) guter Soundkarte wesentlich einfacher: Dr.Jordan bietet mit dem Echtzeit Audio Spektrum Analyzer WinAudioMLS die passende Software. Eine eingeschränkte Demo-Version ist kostenlos erhältlich. Tip: als Anbieter 'yogitea' versteigert er gelegentlich verschiedene Versionen bei e..y

Besitzt jemand das Heft 6 der Funktechnik 1952?
Der Artikel "Freihoff, G., Eintaumeln von Magnetköpfen" auf Seite 162 würde hier sicher interessieren.

Eine eher werkstattmässige Anordnung zum Eintaumeln (möglicherweise obigem Artikel entlehnt) bringe ich noch.

Tonband-Interessierten empfehle ich Kapitel 3 und 4 der Literaturübersicht.

Freundliche Grüsse
Georg Richter

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28.Jan.07 14:53

Henning Oelkers (D)
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Henning Oelkers

Hallo, Herr Birkner,

ich meine, das das mit dem Rauschen nicht funktioniert. meine Begründung: Der "unsortierte" Magnetismus einen neuen Bandes verteilt sich völlig ungeordnet, wobei stets "mehrere" Anteile parallel am Kopfspalt vorbeilaufen. Bei einem genau senkrecht aufgezeichneten Testton sinkt die Amplitude sofort ab, wenn die Phasenlage über die Breite des Kopfspaltes nicht genau stimmt, ( weil der Kopfspalt nicht senkrecht steht ) , während das bei Rauschen nicht der Fall ist. dort gibt es keine gemeinsame Phasenlage.

Mit freundlichen Grüßen aus Berlin,

Henning Oelkers 

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Einmessen von Tonbandmaschinen 
28.Jan.07 18:20

Helmut Weigl (D)
Redakteur
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Hallo,

 

zum einmessen von Tonbandmaschinen hat es mal in elrad einen Artikel gegeben:

 

elrad Sonderausgabe Remix Studio 2, Verlag Heinz Heise GmbH & Co. KG, Hannover

 

viele Grüße

Helmut Weigl

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28.Jan.07 21:38

Konrad Birkner † 12.08.2014 (D)
Beiträge: 2333
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Konrad Birkner † 12.08.2014

Hallo Herr Oelkers,

Sie haben natürlich recht damit.

Ich erwarte auch kein scharfes Maximum durch Phasenkoinzidenz, sondern lediglich eine andere, hellere "Färbung" des Rauschens, hervorgerufen durch die unterschiedliche (projizierte) Spaltbreite.

Bei schrägstehendem Spalt wird dieser scheinbar breiter, in der Laufrichtung gesehen.  Die Verweilzeit eines Teilchens wird länger und damit der induzierte Impuls breiter. Daraus folgert ein geringerer Anteil höherer Frequenzen.

 Ob und wie sich ein derart flaches Maximum auswerten lässt, sei dahingestellt.

Mache ich einen Denkfehler?

mfG

KoBi

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29.Jan.07 10:18

Wolfgang Bauer (A)
Beiträge: 2482
Anzahl Danke: 68
Wolfgang Bauer

Ich will da etwas erklären.

Zum Magnetband, da die magnetisierbaren Teilchen völlig ungeordnet im Band verteilt sind, kann es keine "hellere Färbung" des Tones geben. Denn das eine Teilchen, das bei einer Veränderung der Azimuteinstellung länger am Kopf vorbeigeführt wird, wird durch eine Verkürzung der Zeit bei einem anderen Teilchen aufgehoben usw.
Teilchenverteilung im Bandmaterial
Sg. Herr Bradtmöller,
zum "rosa Rauschen" Ihres Testbandes. Hier handelt es sich um ein breites Rauschspektrum, das zu den hohen Tönen in der Intensität immer mehr abnimmt. Dieses Rauschen wird mit einem genau senkrecht stehenden Kopfspalt aufgenommen. Daher werden die magnetisierbaren Teilchen des Bandes genau definiert magnetisiert, was ja bei einem jungfräulichen Band nicht der Fall ist. Da herrscht Chaos.
MfG. WB.

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Sind wir noch "richtig davor" ? 
29.Jan.07 20:04

Rolf Nickel (D)
Beiträge: 240
Anzahl Danke: 65
Rolf Nickel

Jetzt möchte ich einmal an Herrn Kiecks Mahnung (Nr. 4) erinnern, sich doch bitte nicht zu "verzetteln" und die ursprüngliche Frage zu beantworten. Eigentlich sind es Fragen und angefangene Überlegungen, zur Theorie und zur  Praxis. Die Herren Beckmann und Richter haben m. E. schon das Meiste beantwortet. Bezüglich der Einstell-Tonbänder und Lissajous-Figuren möchte ich noch auf folgende Seite hinweisen
http://www.elektronikschmiede.de/calibraton_tapes.html

Was uns fehlt, ist ein Schaltbild, auf welche Weise denn nun der Oszillograph anzuschließen ist. Vielleicht können uns Herr Beckmann (noch einmal) oder Herr Schott einen Tip geben ?

In diesem Zusammenhang würde ich es ausserdem sehr begrüßen, wenn sich der Fragesteller (Herr Bruckner) einmal äussern würde ("Zwischenbescheid"), inwieweit ihm denn nun schon geholfen wurde oder nicht.

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Kurz vorm Ziel ... Methode 1953 
29.Jan.07 22:29

Georg Richter (D)
Beiträge: 916
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Georg Richter

Wir sind in der Tat etwas abgeschweift ...

bevor wir zu einer ohrenbetäubenden* Justiermethode kommen sei noch erwähnt dass das obige Bild ungenügendes Bandmaterial zeigt weil
"die Korngröße der (magnetischen) Teilchen (zwar) zwischen 1µm und 0,1µm liegt und in einer Schicht möglichst gleich gross sein soll weil sonst das Grundgeräusch merklich ansteigt ..."

Herr Kull hat freundlicherweise den Bericht von von G. Freihoff aus der Funktechnik von 1952 gescannt, der fast wörtlich in einem Buch von Herrn Sutaner adaptiert wurde:

"Das Tonband muß von den Umlenkrollen so an den Köpfen vorbeigeleitet werden, daß der Kopfspalt genau senkrecht zu den Bandkanten steht und das Band mit seiner Berührungsfläche gleichmäßig an den Spalt angedrückt wird. Alle Magnetköpfe sind deshalb so montiert, daß sie sich - meist durch Verdrehen von Justierschrauben - eintaumeln (ausrichten) lassen 1). Oft stehen dem Tonbandamateur, besonders wenn es sich um ein selbstgebautes Magnetbandgerät handelt, aber die hierzu erforderlichen Meßgeräte nicht zur Verfügung. Bei allen Apparaturen, die mit einem Sprechkopf und einem Hörkopf ausgerüstet sind, können die Köpfe nach folgendem Verfahren genau eingetaumelt werden: (das Bild gibt die Meßanordnung wieder)



Benötigt werden außer einem Mikrophon nur ein Aufsprechverstärker, der meist im Gerät eingebaut ist, und ein Wiedergabeverstärker mit Lautsprecher bzw. der Niederfrequenzteil eines Rundfunkempfängers. Das Mikrophon wird etwa einen Meter entfernt vom Lautsprecher aufgestellt. Nunmehr schaltet man das Tonbandgerät auf Wiedergabe und dreht den Lautstärkeregler am Verstärker so weit auf, bis die zwischen Mikrophon und Lautsprecher entstehende akustische Rückkopplung gerade einsetzt. Mit einem unmagnetischen Schraubenzieher ist dann die Justierschraube der Sprechkopfhalterung so zu verdrehen, bis der Rückkopplungston sein Maximum erreicht. Jetzt verringert man die Verstärkung, bis die Rückkopplung aussetzen will, und versucht, durch Eintaumeln des Hörkopfes erneut ein Maximum des Rückkopplungstones zu erzielen. Hiermit ist dann der Justiervorgang beendet. Die Justierschrauben werden zweckmäßig mit Lack festgelegt, damit sie sich während des Betriebs des Tonbandgeräts nicht von selbst verstellen können.
1) Man nennt das auch "einwippen".

Im Buch wird verschwiegen dass das Band nicht aus mehreren Sorten zusammengeschnitten sein soll.

*) Dringender Hinweis:
Jede Einstellmethode nach Gehör kann Ohren und Hochtöner schädigen!
Anwendung auf eigene Gefahr!

Im Anhang Daten der bis (um) 1953 gebräuchlichen Bänder und Informationen zum ursprünglichen Doppelspurverfahren.

Freundliche Grüsse
Georg Richter



Anlagen:

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30.Jan.07 08:50

Konrad Birkner † 12.08.2014 (D)
Beiträge: 2333
Anzahl Danke: 64
Konrad Birkner † 12.08.2014

Zu H.Bauers letztem Beitrag:

Zum Band: Ich meine, dass jedes Teilchen gewissermassen mit seiner "Vorderkante" in den Spalt hineinläuft, und nach Durchlauf durch den Spalt schliesslich mit seiner "Hinterkante"  den Spalt wieder verlässt. Dadurch induziert es einen gewissen Impuls. Er hängt von den Dimensionen des Teilchens und von seiner Verweilzeit im Spalt ab.
Ist der Spalt breiter, ist (bei gleicher Geschwindigkeit) die Verweilzeit länger.
Nun ist bei schräg stehendem Spalt seine Projektion in Laufrichtung grösser. Das Teilchen braucht länger, um von der Eintrittskante zur Austrittskante des Spalts zu gelangen. 
 
Diese Verlängerung des Spalts bei Schräglage betrifft alle Teilchen gleichermaßen. Die Verlängerung der Verweil- oder Durchlaufzeit ist uniform. Es gibt zwar längere und kürzere Impulse je nach Größe der einzelnen Teilchen. Aber eine Verkürzung ist nicht möglich. Die wirksame Spaltbreite ist  " B × 1/sin a" , wobei B = geometrische (tatsächliche) Spaltbreite; a = Azimutwinkel bezogen auf die Laufrichtung. Bei 45° wird der Spalt nur um den Faktor 1,414.... verbreitert.
 
Nun ist dies alles theoretisch, ja hypothetisch.
Falls es tatsächlich so funktionieren sollte, frage ich mich, ob ein so flaches Maximum überhaupt auswertbar wäre. Das ist wie bei einfacher Rahmenpeilung: Maximum breit, Minimum schmal.
Minimumpeilung geht im Allgemeinen meist genauer. Das verbietet sich natürlich hier.
_______________________________________
Ich finde, dass auch derartige Grundsatzdiskussionen nicht abgewürgt gehören. Gerade wenn sich eine Hypothese erhärten oder widerlegen lässt. Aus der Betrachtung unterschiedlicher Überlegungen kann man doch nur lernen, auch wenn man selbst auf dem Holzweg war. Oder nicht ?
_______________________________________
Lissajousfiguren
                             entstehen durch Benutzung von X- und Y-Verstärker /Kanal, ohne Zeitablenkung auf X. Also Spur 1 auf Y, Spur 2 auf X. Bei Phasenkoinzidenz muss sich eine schräge Linie ergeben, vorausgesetzt die Verstärkerkanäle machen keine Verschiebung. Aber selbst die Kapazität eines Messkabels kann zusammen mit dem Quellwiderstand  eine Phasendrehung verursachen (also hochohmig mit Teiler messen). Bei sehr hoher Messfrequenz kann das zu Verschiebung, ja sogar Mehrdeutigkeiten führen.
Im übrigen ist es oft nicht mit einem Schaltbild getan, wie ein Oszilloskop anzuschliessen sei. Wenn die Anzeige nicht entspricht, kann das viele Ursachen in der Bedienung haben. Hier hilft nur Praxis im Umgang. Selbst eine einfache Brumm-Messung kann einem Laien Schwierigkeiten bereiten. Zwischen Darstellung und Messung liegt oft ein weiter Weg. Das Oszilloskop ist ein wunderbares Werkzeug, das aber beherrscht sein will. Es gibt kaum ein Messgerät, mit dem man auf so viele Arten fehlerhaft messen kann, wie das Oszilloskop. Übung macht auch hier den Meister.  Es lohnt sich!
Bitte, Herr Nickel: Das ist ausdrücklich nicht an Sie gerichtet. Es soll ein Hinweis sein für alle ungeübten Leser.
 

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 19
 
30.Jan.07 09:04

Bernd P. Kieck (D)
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Bernd P. Kieck

Hallo Herr Bradtmöller,

Sie schießen wieder einmal weit am eigentlichen Thema vorbei! Hier geht es nicht um Bandsorten sondern immer noch um die (bisher noch nicht eindeutig geklärte) Frage: Wie wird ein Mutterband zum präzisen Einstellen der Tonköpfe erstellt!? Das müsste unabhängig von Bandsorten sein.

Die Rückkopplungs-Methode von Herrn Richter mag zwar unter bestimmten Bedingungen funktionieren, für allzu präzise halte ich sie jedoch nicht.

MfG,
bpk

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Schaltbild f. Lissajous 
30.Jan.07 19:33

Rolf Nickel (D)
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Rolf Nickel

1. Zur Theorie:
Alles klar, Herr Birkner, hatte ich auch nicht so aufgefasst. Und niemand soll hier abgewürgt werden. Das Mutterband muss definiert sein. Aber wie? Möglicherweise sogar genormt (DIN 45500 Teil XX) ? Das versuche ich noch herauszubekommen.
2. Und nun zur Praxis:
Ich meinte mit Schaltbild eine Art praktische Anleitung, so ähnlich wie Herr Richter es mit seiner Rückkopplung dargestellt hat. Ich habe es unten skizziert, wobei ich lediglich versucht habe, das mögliche Prinzip darzustellen, aber sicherlich noch fehlerbehaftet ! Aber in diese Richtung wollte ich. Vielleicht kann einer unserer Tonbandgerät-Experten das Bild korrigieren.

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 21
Nicht meine Methode ;-) 
30.Jan.07 23:03

Georg Richter (D)
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Georg Richter

Hallo zusammen,

die "Rückkopplungsmethode" ist doch von G. Freihoff, meine Wenigkeit hat das nur als eine der gesuchten Alternativen ausgegraben.

Testbänder (nicht Mutterbänder*, auch nicht Referenzbänder**) werden weder kopiert noch auf dem Ur-Magnetophon hergestellt. Das wäre zwar heute halbwegs geeignet weil die Bänder seinerzeit 6,5mm statt 6,25mm breit waren  die Bandführung aber auch, und die Normgeschwindigkeit passt auch nicht (Anfangs 1m/sec., jetzt 76cm/sec. ect.).

Bleiben wir also bitte bei Testband (oder auch Kalibrierband). Derer gibt es verschiedene (nicht nur DIN, auch NAB und IEC), eine Aufzählung erübrigt sich wenn man dem oben platzierten Link zu Heinz Bluthard (Rubrik Testbänder) folgt. Ich zitiere ihn auszugs- und ausnahmsweise:

"Fast alle Testbänder werden in "echter Vollspur" gefertigt, d.h. die Aufzeichnung reicht praktisch bis über die Bandkanten hinaus. Die Bänder - hergestellt unter Verwendung teurer, von Studer für diesen Zweck angefertigter "extra breiter" Vollspurköpfe - sind garantiert für alle Spurlagen, besonders auch für Multitrackmaschinen (Fostex 8-Spur usw.) bestens geeignet. Übliche Vollspurköpfe haben nämlich nur die genormte Spurbreite von 5,9mm, bespielen also das 6,25mm breite Viertelzollband gar nicht in voller Breite!"

"Jedes Band ist eine sorgfältige Einzelanfertigung, es handelt sich also keineswegs um Kopien irgendwelcher industrieller Testbänder (die haben übrigens teilweise auch ganz schöne Toleranzen!)."

Damit es nicht nach einseitiger Werbung aussieht zitiere ich noch Ernst Schmid Elektronik München (die oben erwähnte 'Elektronikschmiede', die u.a. auch die Software-Spektralanalyse zeigt):

"Die Bänder sind in einem besonderen Verfahren zur Glättung der Band-Kopf-Auflagezone vorbehandelt.
Dadurch werden Aufnahme-Dropouts vermieden. Der Erfolg ist eine längere Lebensdauer der Genauigkeit (Gebrauchsdauer)."

"Als Aufnahmemaschine für die Meßbänder benutzen wir eine Studer Vollspur-A80 mit spezieller  Quarzregelung."

Die von mir oben erwähnten professionellen Kopfträger (K8 und M5 sind nur Beispiele) enthalten alles was für perfekten Band/Kopf-Kontakt notwendig ist (Bandführung und ggf. Beruhigungsrolle), und (Vollspur-)Sprech- und -Hörkopf im Kopfträger "einwippen" besorgt i.d. Regel einmalig der Hersteller, danach wird nicht mehr daran "geschraubt" ... warum auch, das ist stabil wie Panzer.

Die Bandsorte spielt durchaus eine Rolle, siehe Bandsortenübersicht und die unterschiedlichen Normpegel dieser und aller neuzeitlicheren Bänder (auch abhängig von der Geschwindigkeit, wenn auch Testbänder nicht zwingend mit der Originalgeschwindigkeit verwendet werden müssen). Gerade Heimtonbandgeräte erlauben i.d.R. nicht den grossen Einstellungsspielraum auf verschiedene Bandsorten wie professionelle Apparate.

Eine ausführliche englischsprachige Abhandlung (PDF) gibt es u.a. hier, deutsche Anleitungen u.a. bei Heinz Bluthard.

Dass wir bei einem 2-Kanal-Oszilloskop nur eine Lissajous-Figur sehen sei nur am Rande erwähnt. Das Verfahren nützt eigentlich nur bei Mehrfach-Tonköpfen (Stereo-Viertelspur, Stereo-Halbspur). Bei Mono-Viertel- und -Halbspur bzw. Auto-Reverse (z.B. Sabafon TK75) ist ein zusätzlicher identischer Wiedergabe-Entzerrerverstärker notwendig. Die Messung direkt am Tonkopf ist zwar möglich, wegen des sehr geringen Pegels und der fehlenden Höhenanhebung (16kHz!) doch nur sehr eingeschränkt (Tastkopf 10:1!).

In jedem Fall wird zuerst der Hörkopf "eingewippt", der Sprechkopf wird auf diesen nachgeführt. Bei Kombi-Köpfen kommt man nicht wirklich ohne geeignetes Testband aus, es ist aber auch sonst eine grosse Erleichterung. Wer die Anschaffungskosten eines solchen scheut gebe sein Gerät in eine spezialisierte Fachwerkstatt. Ist erstmal ein wirklich gutes Gerät perfekt justiert kann man sich für die alten "Bandfräsen" notfalls selber Testbänder herstellen.

*) ist evtl. "Masterband" gemeint? Das ist eine andere Angelegenheit.
**) Referenziert werden die Eigenschaften einer Bandsorte.

Offen für weitere Alternativen und mit freundlichen Grüssen
Georg Richter

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Normen für Magnetbandaufzeichnung 
31.Jan.07 20:05

Rolf Nickel (D)
Beiträge: 240
Anzahl Danke: 60
Rolf Nickel

Es scheint sich um die Reihe DIN EN 60094 (entsprechend IEC 60094) zu handeln:

DIN EN 60094-1
Systeme für Tonaufzeichnung und -wiedergabe auf Magnetband - Teil 1: Allgemeine Bedingungen und Anforderungen (IEC 60094-1:1981 + A1:1994);

DIN EN 60094-2
Systeme für Tonaufzeichnung und -wiedergabe auf Magnetband - Teil 2: Bezugsbänder (IEC 60094-2-35:1994);

DIN EN 60094-3
Systeme für Tonaufzeichnung und -wiedergabe auf Magnetband - Teil 3: Meßverfahren zur Bestimmung der Eigenschaften von Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten (IEC 60094-3:1979 + A1:1980 + A2:1988 + A3:1996);

DIN EN 60094-4
Systeme für Tonaufzeichnung und -wiedergabe auf Magnetband - Teil 4: Mechanische Eigenschaften von Magnetbändern (IEC 60094-4:1986 + A1:1994);

DIN EN 60094-5
Systeme für Tonaufzeichnung und -wiedergabe auf Magnetband - Teil 5: Elektrische Eigenschaften von Magnetbändern (IEC 60094-5:1988 + A1:1996);

DIN EN 60094-7
Systeme für Tonaufzeichnung und -wiedergabe auf Magnetband - Teil 7: Magnetbandkassette für vorbespieltes Band und für Heimanwendung (IEC 60094-7:1986 + A1:1996);

Es gibt sie also, hätte mich auch gewundert ....
Zum Beispiel:

DIN EN 60094-1. Der Inhalt:
"Das Dokument enthält Anforderungen hinsichtlich der Maße, sowie der mechanischen und elektrischen Eigenschaften von nicht perforierten, unbespielten und bespielten Magnetbändern und hinsichtlich der dazu erforderlichen Aufnahme- und Wiedergabesysteme sowie von Spulen, Kassetten und Endlosband-Kassetten. Die Meßverfahren sowie die erforderlichen Toleranzen zur Sicherstellung der Austauschbarkeit von Aufzeichnungen sind inbegriffen."

Hört sich doch gar nicht so übel an, oder?
Ich werde morgen mal hineinschauen, Fortsetzung folgt ...

Gruß
R.N.

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Weitere Variante 
01.Feb.07 13:43

Martin Renz (D)
Ratsmitglied
Beiträge: 694
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Martin Renz

Von einem Nichtmitglied bekam ich folgende Variante per mail zugeschickt, die ich nicht vorenthalten möchte, da sie ohne teure Justierbänder auskommt. Ob die erzielbare Genauigkeit höheren Ansprüchen genügt, habe ich selbst nicht probiert, Herr Leibenguth kann die Quelle nicht angeben. Vielleicht kann das ja jemand bei einem dejustierten Gerät mal ausprobieren und berichten:

Zitat:
"Einstellen des Tonkopf-Azimutwinkels ohne Messgeräte"

Man bespielt ein möglichst dünnes Tonband (also mit dünner Trägerfolie, Doppelspielband) mit einem Rauschsignal. Sodann wird das Band verkehrt herum eingelegt, also TRÄGERseite zum Tonkopf, und das Rauschsignal "von hinten", also durch die Trägerfolie, wiedergegeben. Ein Azimutwinkel-Fehler tritt jetzt spiegelbildlich auf, und der Tonkopf läßt sich nachstellen, indem zunächst auf möglichst "helle" Rauschwiedergabe eingestellt und dann zur Hälfte zurückgestellt wird. Nach dieser Prozedur steht der Kopfspalt exakt senkrecht.

Es lassen sich damit Geräte mit Kombikopf recht einfach einstellen, bei Dreikopfgeräten geht es auch, ist aber etwas umständlicher. Der "Pferdefuß" des Verfahrens liegt darin, dass die Wiedergabe eines Rauschens durch die Trägerfolie hindurch ziemlich dumpf klingt und daher bei der Einstellprozedur kein sehr scharfes Maximum auftritt.

Mit freundlichen Grüßen

Carl-Stefan Leibenguth

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Forts.: Normen für Magnetbandaufzeichnung 
01.Feb.07 19:22

Rolf Nickel (D)
Beiträge: 240
Anzahl Danke: 54
Rolf Nickel

Anmerkung d. Verf.:
Die hier wiedergegebenen Sachverhalte sind den oben angegebenen DIN EN-Normen entnommen worden. Eine exakte Zitierung ist aus Urheberrechtsgründen nicht zulässig. Wer den genauen Inhalt benötigt, kann die Normen in einer Auslegestelle (z. B. bei Universitäten) einsehen oder muss sie käuflich erwerben, z. B. bei www.beuth.de.


1. Anforderungen an das Bezugsband (also nicht "Testband")

Dieses muss mindestens drei Abschnitte enthalten, und zwar mit Prüffrequenzen für
  •  Bezugspegel,
  •  Azimutlage
  •  Amplitudenfrequenzgang
Jeder Abschnitt muss mit einem Aufzeichnungswinkel von 90° ± 1' relativ zur Bandkante aufgezeichnet werden.
... Es folgen weitere Anforderungen, wie Frequenzen, deren Reihenfolge und Pegel, für die drei Abschnitte des Bezugsbandes.

Im Anhang sind diejenigen Hersteller aufgeführt, die ihre Bezugsbänder nach dem vereinheitlichten Messverfahren herstellen und mit der Bezeichnung "IEC (Prague) 1981" kennzeichnen ...
z. B. die Firmen Abex, AgfaGevaert, BASF, Sony, Teac.

Anm. d. Verf.: Wie nun die Herstellung des Bezugsbandes erfolgt, bleibt also dem Hersteller überlassen. Es ist in der Normung eine übliche Vorgehensweise, "nur" die Anforderungen an ein Produkt festzulegen, jedoch möglichst nicht (zusätzlich) noch solche an die Art und Weise seiner Herstellung.


2. Lage der aufgezeichneten magnetischen Spuren auf dem Band

Mit dem ... (Sprechkopf) wird ein Sinussignal mittlerer Frequenz und genügend hohem Pegel gleichzeitig auf allen Kanälen aufgezeichnet. Mit Eisensuspension kann die Aufzeichnung sichtbar gemacht werden. ....
Die mit einem Mikroskop gemessene Spurlage ist als Abweichung von der ... genormten Spurlage anzugeben: es handelt sich also um ein optisches Prüfverfahren.
Eine Bezugnahme auf den Wiedergabekopf ... ist nicht nötig, da seine Lage in Bezug auf die aufgezeichneten Spuren korrigiert werden kann, sofern diese die richtige Position haben.

Anm. d. Verf.: Das bedeutet, im Ernstfall eine Lagekorrektur des Wiedergabekopfes durchzuführen mit Maximumabgleich, z. B. nach den Posts von Herrn Richter.


3. Phasenwinkelverschiebung zwischen zusammengehörigen Informationen

Gemeint ist die Phasenwinkelverschiebung zwischen zwei (z. B. Stereo-) Kanälen durch falsche Einstellung des Wiedergabekopfes hinsichtlich des Bezugsbandes.

Der Azimutabschnitt des Bezugsbandes ist ... zweikanalig über ein Zweistrahl-Oszilloskop abzuspielen. Ein Kanal wird zur Triggerung der Zeitablenkung benutzt. Die mittlere Position des ungetriggerten Strahles ist in Bezug auf den getriggerten, also "stillstehenden" Strahl zu beobachten.
Die Phasenwinkelverschiebung muss kleiner als 360° sein. ... zu prüfen durch Abspielen niedriger Frequenzen des ... Bezugsbandes ... .

Anm. d. Verf.: Hier haben wir die Angabe zum Anschluss des Zweistrahl-Oszilloskops, also nur für Stereo, ja, Herr Bradtmöller, das sei mein Beitrag zur Richtigstellung, man lernt hinzu ...

Übrigens: Ganz herzliche Grüße an alle Sammlerfreunde, die sich hier so redlich bemüht haben, Licht ins Dunkel zu bringen!

Rolf Nickel

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04.Feb.07 21:00

Christian Bruckner (A)
Beiträge: 39
Anzahl Danke: 56

Zuerst einmal möchte ich mich bei allen Mitgliedern herrzlich
bedanken für die vielen hervorragenden Beiträge. Leider habe ich
momentan aus beruflichen Gründen äußerst knappe Freizeit und
konnte daher die Tipps und Hinweise noch nicht ausprobieren.
Es geht ja nicht darum eine Maschine "auf die schnelle" wieder
so halbwegs lauffähig zu machen sondern eher darum das Optimum
dessen herauszuholen was mit Amateurmitteln möglich ist.
Jedenfalls werde ich mich in den nächsten 1-2 Wochen hinsetzen und
ein einiges ausprobieren, die Ergebnisse werde ich dann gerne hier
zusammenfassen und zur Verfügung stellen.
Unter anderem ist es der Beitrag von Herr Birkner (Vergrößerung
der projezierten Spaltbreite bei schräg stehendem Kopf) der mich
gerade im Detail beschäftigt:
Das größte Poblem ist daß das Rauschen eines neuen (unbenutzten)
Bandes sehr gering ist und daher vom Rauschen der Widergabeverstärkers
übertönt wird. Eine exakte Messung scheint mir mit meinen Möglich-
keinen (klassisches Oszilloskop bzw. PC mit Soundkarte) aussichtslos.
Aber: Wenn mit einem Dreikopfgerät ein sehr hoher Sinuston, nahe
der oberen Grenze des Übertragungsbereiches des vorliegenden Gerätes,
also z.B. 15kHz-20kHz aufgezeichnet wird und am Ausgang die
Signalspannung gemessen wird (Oszi oder eventuell auch Multimeter
mit geeignetem Wechselspannungsbereich) erachte ich es als möglich
daß durch wechselweises justieren der Aufnahme- und Wiedergabekopfes
ein eindeutiges Maximum entsteht. Auf einem Gerät mit kombiliertem
AW Kopf ist das aber eher mühsam aber eventuell mit einer Messreihe
(Tabelle mit gegenüberstellung von Schraubenposition zu Pegel) auch
durchführbar...

Der Vorschlag von Herr Renz ist auch sehr interessant, aber warum
muß daß Band umgedreht (also Tragerfolie zum Kopf) werden.
Könnte es nicht völlig ausreichen das Band so einzulegen daß es
zwar mit der Magnetseite zum Kopf weist aber genau in falscher
Laufrichtung abgespielt wird? Oder habe ich in meinen Gedanken
hier etwas vergessen? Eventuell kann auch hier ein sehr hoher
Sinuston in Verbindung mit einem Messgerät (nicht mit den Ohren!)
deutlichere Ergibnisse liefern aus ein Rauschen?

Christian Bruckner

     

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05.Feb.07 08:06

Martin Renz (D)
Ratsmitglied
Beiträge: 694
Anzahl Danke: 64
Martin Renz

Hallo Herr Bruckner,
wenn Sie das Band nicht umdrehen, ändert sich die Richtung des Aufnahme"spaltes" auch nicht, er wird lediglich um 180° gedreht, und das ist bei einer Linie dann deckungsgleich. Er muss aber gespiegelt werden, und dazu muss das Band mit der falschen Seite am Kopf vorbeilaufen. Es gab früher einmal 3-fach Bänder (BASF PES 18), die sind ziemlich dünn. Vielleicht geht es damit.

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... Gedankenfhler 
06.Feb.07 12:58

Christian Bruckner (A)
Beiträge: 39
Anzahl Danke: 60

Hallo Herr Renz,

... ja, alles klar. Das war ein peinlicher Gedankenfehler meinerseits.
Wie gesagt ich beabsichtige daß auszuprobieren und werde über die Ergebnisse berichten.

Danke und Beste Grüße,

Christian Bruckner

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Ergebnisse von Experimenten... 
18.Feb.07 18:40

Christian Bruckner (A)
Beiträge: 39
Anzahl Danke: 67

Hallo,

ich habe nun einiges experimentiert und möchte gerne meine
Ergebnisse hier kurz festhalten.

Ich habe diese Versuche mit einem Kassettengerät durchgeführt,
einerseits weil gerade ein definitiv verstelltes Gerät
vorhanden ist (war), andererseits relativ viele Vergleichsgeräte
zur Verfügung stehen. Ich habe also, um ein wenig vorzugreifen nach
dem Justieren eine Aufnahme hergestellt und diese auf verschiedenen
anderen Geräten abgehört - von Billigprodukten bis hin zu sehr
hochwertigen HiFI-Geräten. Und ich mußte feststellen das die
Aufnahme auf allen Geräten (entsprechend deren Qualität) gut bis
hervorragend klingt...

Also, da das vorliegende Gerät KEIN Dreikopfgerät ist, also mit
Kombikopf arbeitet habe ich zuerst versucht eine kleine Messreihe
durchzuführen also wiederholtes Aufnehnen -> Wiedergeben eines
hohen Tones mit jeweils leicht veränderter Einstellung des Winkels.
In einer Tabelle habe ich die Position der Schraube und die
zugehörige Widergabespannung notiert. Diese Vorgehensweise
führt zwar in die Nähe des Optimum, ziegt aber kein deutliches
Maximum und ist daher sehr ungenau. Jedenfalls steht der Aufwand in
keinem vernünftigen Verhältniss zum Ergebniss. Für einen groben
Abgleich ist es genau so gut eine Aufnahme von einem prinzipiell
einwandfreien Gerät einzulegen und nach Gehör auf beste
Höhenwidergabe einzustellen...

Exakter ist die Methode mit dem umgedrehten Band. Um auch nach dem
Wenden eine möglichst große Amplitude zu erhalten ist es
sinnvoll vor dem Umdrehen eine Frequenz zu suchen die auf dem
vorliegenden Gerät mit der verwendeten Bandsorte noch einen kräftigen
Wiedergabepegel erzielt. In meinem Fall war ca. 6300Hz gut geeignet,
bei 10kHz sinkt jedoch der Pegel stark ab. Wer ein 2 Kanal Oszi
verwendet und die Lisajous-Figuren darstellen kann (Stereo Gerät
vorausgesetzt...) dem möchte ich sogar noch geringere Frequenzen
nahelegen, also 800 - 1000 Hz. (Es wird in diesem Fall ja nicht
auf Pegel sondern auf die Phasenlage justiert und die Darstellung
wird mit sinkender Frequenz stabiler bzw. deutlicher.)
Nun wird das Band "umgedreht", bei Kassettengeräten ist es selbst-
verständlich erforderlich eine verschraubte Kassette zu verwenden;
viele der neueren Exemplare sind verklebt bzw. verschweißt und daher
ungeeignet. Bereits nach Gehör in Verbindung mit hohen Tönen findet
man ein (neues) Maximum, aber mit dem Oszilloskop im XY Modus ist
- trotz viel Rauschen - ein weitgehend scharfes Maximum sichtbar.
Wie weiter oben beschrieben ist eine tiefere Frequenz besser weil
das ohnehin schwache Signal dann deutlicher aus dem Rauschen
hervortritt. Nun noch die Einstellschraube (möglichst exakt)
den halben Weg zurückstellen -> Fertig.
Ich gehe davon aus daß auf einem derart justierten Gerät im
Anschluß selber Testbänder bzw. Einstellcassetten aufgenommen
werden können die eine recht gute Genauigkeit aufweisen.

Ich möchte mich noch einmal für die vielen wertvollen Hinweise
badanken, und vielleicht ist dieser Erfahrungsbericht für andere
Mitglieder von Interesse.

Christian Bruckner

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