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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Nochmals zur Fertigstellung der Tonbandgeräte. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio Die Tonwiedergabequalität eines modernen Kassettenrecorders kann nicht schlechter sein als die eines preiswerten CD-Players. Wie man die Qualität einiger im Inland hergestellter Tonbandgeräte verbessern und auf dieses Niveau bringen kann, wird in diesem Artikel beschrieben. Mit dem Aufkommen digitaler Tonaufzeichnungsverfahren sind in den letzten Jahren die Anforderungen von Amateuren an haushaltsübliche magnetische Aufnahmegeräte (BAMZ) deutlich gestiegen. Zu groß erwies sich der Qualitätsverlust beim Überspielen von einer Compact Disc (CD) auf einen Kassettenrecorder der 150er und frühen XNUMXer Jahre. Der ausschließliche Umstieg auf CD erfordert jedoch erhebliche Materialkosten: Die Preise sind recht hoch und die Kosten für einen Mittelklasse-Player liegen bei über XNUMX US-Dollar. Ein hochwertiger importierter Kassettenrecorder kostet noch mehr und inländische Geräte können auf dem Markt nicht konkurrieren. Auf den Seiten von „Radio“ und anderer funktechnischer Literatur wurden wiederholt Materialien zur Modifikation von Haushaltskassettenrekordern veröffentlicht, um die Qualität der Aufnahme und Wiedergabe zu verbessern [1]. Allerdings zahlten sich die Kosten für die Umsetzung vieler Empfehlungen nicht immer aus: Oftmals war eine radikale Überarbeitung des Tonbandgeräts selbst erforderlich. Darüber hinaus verfügt nicht jeder Funkamateur über die für die Abstimmung erforderliche Ausrüstung. Die von den Autoren einer Reihe von Veröffentlichungen vorgeschlagenen Einrichtungsmethoden sind oft „vage“ und enthalten keine spezifischen Ratschläge zur Anpassung der Ausrüstung. Viele der aufgeführten Mängel werden im veröffentlichten Artikel berücksichtigt. Die Empfehlungen des Autors beziehen sich hauptsächlich auf ein Kassetten-Tonbandgerät, das einen besseren Bedienkomfort bietet als ein Spulen-Tonbandgerät. Allerdings wird die vorgeschlagene Modifikation den Dynamikbereich bei hohen Frequenzen und bei Tonbandgeräten mit Spulenfunktion leicht erhöhen. Also, welche Art von Tonbandgerät sollte finalisiert werden? Zunächst sollten Sie die Verarbeitungsqualität und den Betrieb des Bandlaufwerks (TAM) des Tonbandgeräts beurteilen. Seine Verfeinerung ist ein separates Thema: Eine radikale Verbesserung des CVL ist mit der Durchführung präziser Dreharbeiten verbunden (was nicht immer möglich ist) und wird in diesem Artikel nicht behandelt. Es ist zu beachten, dass in der in den 80er Jahren hergestellten inländischen BAMZ die besten CVLs in Vilma-Tonbandgeräten aller Modelle installiert sind: Sanda MP-207S, Vega MP-120S, Vega MP-122S, Morion MP-101S“, „Yauza“. MP-220S“, „Yauza MP-221S“. Die LPM-Tonbandgeräte „Mayak“ (fast alle Modelle), „Kometa“ und „Nota“ bieten keine hohe Stabilität beim Bandziehen und ermöglichen keine genaue Bestimmung der Zeitpunkte des Zurückspulens und Bremsens. Aufgrund der Verwendung von Asynchronmotoren ist eine genaue Einstellung der Bandgeschwindigkeit praktisch unmöglich, und Gleichstrommotoren, die in späteren Modellen auf den Markt kamen, haben eine geringe Leistung und bieten keine hohe Stabilität der Bandbewegung, insbesondere beim Umschalten der Betriebsart ein weiterer CVL (in Doppelkassetten-Tonbandgeräten). Dies gilt für die Modelle Mayak MP-242S, Mayak MP-240S und Comet MP-225S-1. Eine Verfeinerung der elektronischen Komponenten von Tonbandgeräten mit minderwertigem CVL, deren Änderung normalerweise schwierig ist, erscheint unpraktisch. Bei der Analyse des Schaltplans eines Tonbandgeräts müssen Sie besonderes Augenmerk auf den Erasure-Bias-Generator (GSB) legen. Wenn das GSP über eine unipolare Stromversorgung verfügt und das Schalten des Hochfrequenz-Vorstroms (HFB) durch Ändern der Versorgungsspannung erfolgt, ist die Modifikation eines solchen GSP nicht schwierig und erfordert keine Änderungen an der Schaltung des Tonbandgeräts. Bei einem Aufnahmeverstärker (RA) ist es wünschenswert, dass sein Frequenzgang bei hohen Frequenzen mithilfe eines Trimmwiderstands angepasst werden kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Kondensatoren auszuwählen, die den Ultraschallfrequenzgang bilden, da die Auswahl präziser Kondensatoren normalerweise begrenzt ist. Es ist ein Filterstopfen erforderlich, im Extremfall müssen Sie ihn selbst herstellen und installieren. Der Wiedergabeverstärker (RA) bleibt serienmäßig, eine Modifikation ist nicht vorgesehen. (Im Falle des Austauschs des Kopfes durch einen monokristallinen Ferritkopf ist auch eine Modifikation des HC wünschenswert. - Ed.). Es reicht aus, wenn dieser Verstärker einen Standardfrequenzgang und einen niedrigen Rauschpegel hat. Ich möchte nur anmerken, dass die Mikroschaltung K157UL1 in ihrer Standardausführung für viele Menschen geeignet ist. Um ein Tonbandgerät gut einzurichten, benötigen Sie einen Mindestsatz an Messgeräten. Es ist gut, ein Zweistrahl-Oszilloskop zu haben, aber man kommt auch mit einem normalen aus. Darüber hinaus benötigen Sie einen Audiofrequenzgenerator (AFG) und einen Wobbelfrequenzgenerator (SWG). Das in [2] beschriebene Gerät vereint beide Funktionen perfekt. Ein Generator für weißes oder rosa Rauschen und ein Spektrumanalysator helfen, die Qualität der Abstimmung zu verbessern [3]. Leider stehen solche Geräte den meisten Funkamateuren nicht zur Verfügung. Stattdessen ist die Verwendung eines selbstgebauten Testsignalgenerators (GIS) zulässig, dessen Beschreibung weiter unten gegeben wird. Ein solcher Generator ist eine Kombination aus einem Frequenzgenerator, drei Festfrequenzgeneratoren und drei aktiven Bandpassfiltern (PFs) mit Detektoren und Messuhren sowie einer Stromversorgung. Die Oszillatoren und Bandpassfilter sind auf Frequenzen von 300, 3000 und 12 Hz abgestimmt. Dadurch wird es möglich, den Vorspannungseffekt von Hochfrequenzsignalen zu berücksichtigen. Es stellt sich als sehr vereinfachtes Analogon eines Rauschgenerators und Spektrumanalysators heraus, der zwar nur drei Frequenzen zur Analyse hat, seine Aufgabe aber dennoch perfekt erfüllt. Die Generatorschaltung für Festfrequenzen ist in Abb. dargestellt. 1, und die Filterschaltung ist in Abb. 2. GIS (Abb. 3) enthält einen Dreifrequenzgenerator A1, einen Wobbelfrequenzgenerator A2 und eine Messeinheit A3. Der Pegelschalter SA2 des Dreifrequenzgenerators ändert gleichzeitig die Verstärkung des Eingangsverstärkers zum Operationsverstärker DA1 von Block A3: Wenn die Dämpfung durch das Dämpfungsglied eingeführt wird, beispielsweise 10 dB, erhöht sich auch die Verstärkung im Block um 10 dB.
Der Testsignalgenerator wird von einem Netzteil mit symmetrischem +12-V-Ausgang gespeist (im Diagramm nicht dargestellt). Sie können jedes Gerät verwenden, das einen Laststrom von mindestens 150 mA liefert. Schließen Sie beim Einrichten des GIS ein Oszilloskop an den Ausgang des Generators an (siehe Abb. 1) und erreichen Sie durch Drehen des Widerstands R6 eine maximale Symmetrie des Sinussignals. Dasselbe muss mit den restlichen Generatoren von Block A1 gemacht werden. Dann werden die Verbindungen der rechten (gemäß Diagramm) Enden der Widerstände R4, R5, R6 mit dem Schalter SA1 abwechselnd unterbrochen und an jedem von ihnen durch Einstellen der Trimmwiderstände R1, R2, R3 eine Spannung von 200 mV eingestellt . Nach der Wiederherstellung der unterbrochenen Stromkreise wird der Schalter SA2 in die Position „0 dB“ gebracht. Durch die Anpassung des Widerstands R7 stellen wir sicher, dass sich der Signalwert am Ausgang des Dreifrequenzgenerators nicht ändert, wenn SA1 in den Modus „Kalibrierung“ geschaltet wird. Verbinden Sie dann den Ausgang von Block A1 mit dem Eingang von Filterblock A3. Der „Input Level“-Regler und der Trimmerwiderstand R16 des Blocks A3 werden auf die mittlere Position eingestellt. Mit den Trimmwiderständen R22, R23, R24 werden die Messgeräte PA1-PA3 auf einen Pegel von 0 dB kalibriert. Anschließend wird das Generatorsignal um 10 dB gedämpft (Schalter SA2 in Stellung „-10 dB“) und der Abstimmwiderstand R18 stellt die Instrumentenpfeile wieder auf 0 dB. Eine ähnliche Anpassung muss in der Schalterstellung „-20 dB“ über den Widerstand R20 vorgenommen werden. Der Testsignalgenerator kann nun als konfiguriert betrachtet werden. In den Frequenzeinstellkreisen von Generatoren und Filtern sowie in den Dämpfungsgliedern der Blöcke A1 und A2 empfiehlt es sich, Teile mit einer zulässigen Abweichung von nicht mehr als 5 %, der Rest – bis zu 20 % zu verwenden. Es können beliebige Operationsverstärker mit entsprechenden Korrekturschaltungen verwendet werden. Messgeräte RA1 - RA3 - Messuhren des Aufnahmepegels von Tonbandgeräten des Typs M4761-M1. Die Auswahl eines Magnetkopfes ist eine verantwortungsvolle Aufgabe: Die nach der Modifikation erzielten Ergebnisse zeigen, dass alles von der Qualität des Kopfes abhängt. Aufgrund persönlicher Erfahrung empfehle ich universelle Magnetköpfe (GU) 3D24.751 oder 3D24.752 aus einkristallinem Ferrit, da diese eine hohe Parameterstabilität über die Zeit und eine lange Lebensdauer aufweisen [4]. Sie können GU 3D24.080, 3D24.081 von sendust und ähnliche Produkte erfolgreich verwenden. Bei einem kompromisslosen Ansatz bei der Auswahl der Köpfe wird davon ausgegangen, dass es möglich ist, eines von mehreren Exemplaren mit minimalen Unterschieden in der Empfindlichkeit und dem Frequenzgang der Blockköpfe auszuwählen. Um einen Kopf auszuwählen, benötigen Sie ein Tonbandgerät, ein Oszilloskop und ein GKCh. Der Wiedergabeverstärker (RA) muss über eine ausreichend große Frequenzgangbandbreite (mindestens 16 kHz) und eine gleichmäßige Verstärkung aller Kanäle verfügen. Für einen solchen Test werden die parallel geschalteten Wicklungen des im Tonbandgerät eingebauten Kopfblocks mit dem Ausgang eines beliebigen Ultraschallkanals verbunden. Vor der Messung von GU und CVL empfiehlt es sich, diese zu entmagnetisieren. Machen Sie mehrere Testaufnahmen des GKCh-Signals, eingestellt auf den maximalen Swing-Bereich (20...20 Hz), mit unterschiedlichen Pegeln, -000, -20 und 10 dB reichen aus. Diese Pegel müssen nicht mit hoher Präzision eingestellt werden. Stellen Sie dann die normale Verbindung zwischen GU und HF wieder her und spielen Sie die erstellte Aufnahme ab, indem Sie den Frequenzgang in den Kanälen vergleichen. Wenn Zweifel an der Qualität des SW-Betriebs bestehen, können Sie abwechselnd verschiedene Blockköpfe an einen seiner Kanäle anschließen und den resultierenden Frequenzgang miteinander vergleichen. In dieser Situation spielt die Form des Frequenzgangs eine untergeordnete Rolle. Von größerer Bedeutung ist die Identität der Eigenschaften verschiedener Blockköpfe auf allen Aufnahmeebenen. Der Bereich der Kopfparameter ist sehr groß. So wurden dreißig Sendust-Köpfe der Typen 3D24.080 und 3D24.081 getestet. Daraus wurden zwei Exemplare ausgewählt, die meinen Anforderungen entsprachen. Von den drei verfügbaren 3D24.752 wurde einer ausgewählt. Die einzige verfügbare Kopie von 3D24.751 erwies sich als erfolgreich. Es muss gesagt werden, dass die Genauigkeit des Frequenzgangs des End-to-End-Aufnahme- und Wiedergabekanals stark von der sorgfältigen Auswahl der Köpfe abhängt. Nach Überprüfung der Wirksamkeit mehrerer dynamischer Magnetisierungssysteme kam der Autor zu dem Schluss, dass es besser ist, ein SADP in das Tonbandgerät einzubauen [5]. (Wir machen die Leser auf die neueste Veröffentlichung über den SADP mit einem Optokoppler-Regler in Radio, 1998, Nr. 10. - Ed. aufmerksam). Bei der Wiederholung des Entwurfs muss besonderes Augenmerk auf die Herstellung des Transformators und dessen Abstimmung im Schwingkreis auf die GPS-Frequenz gelegt werden. Daher ist es besser, eine dünne Schicht Rohgummi in den Spalt zwischen den Becherhälften zu legen. Es ist praktisch, eine grobe Abstimmung auf die Generatorfrequenz vorzunehmen, indem die Becher mit einer Schraube aus nichtmagnetischem Material festgezogen werden (die auch die Befestigung des Transformators an der Platine darstellt) und die Feinabstimmung mit dem Kondensator C2 erfolgt. Sobald der Aufbau abgeschlossen ist, füllen Sie die Außenseite des Transformators mit Klebstoff. Anstelle des vom Autor verwendeten im Ausland hergestellten Transistors 2N2905 ist es besser, KT626 mit den Indizes A, B, D - Z zu verwenden. Installieren Sie den SADP gemäß den Empfehlungen des Autors im Tonbandgerät. Obwohl diese Version des SADP für den Einbau in das Tonbandgerät Yauza MP-220S empfohlen wird, funktioniert sie perfekt in allen Modellen der Tonbandgeräte Vilma, Sanda, Vega und Mayak. Für den gewählten Kopf ist es besser, den optimalen Ruhestrom nach dem Kriterium der maximalen Leistung des Kopf-Band-Systems bei mittleren Frequenzen (300 - 400 Hz) einzustellen. Kommen wir nun zur Anpassung ihres Frequenzgangs, die für die meisten Ultraschallsysteme notwendig ist. Die aktuellen Empfehlungen zur Erhöhung des Frequenzgangs von Ultraschall bei hohen Frequenzen auf 20 dB scheinen veraltet, da sie standardisiert wurden, als die Qualität der Medien und der Köpfe selbst noch recht gering war. Dies erklärt meiner Meinung nach die Beschwerden über die „Härte“ des Klangs bei der Verwendung von Ferritköpfen, bei denen die HF-Verluste deutlich geringer sind und die maximale magnetische Induktion im Kern spürbar begrenzt ist. Der Magnetkreis des PG ist unter solchen Bedingungen viel früher gesättigt als der Träger. Um dieses Phänomen zu beseitigen, wird das folgende Verfahren vorgeschlagen. Am Generator wird die Signalspannung mit einer Frequenz von 300 Hz eingestellt, was einem Aufnahmepegel von -20 dB entspricht. Anschließend wird der Generator auf die Frequenz abgestimmt, bei der der Anstieg des Ultraschallfrequenzgangs maximal ist; Normalerweise liegt diese Frequenz nicht unter 14...16 kHz. Ohne Änderung des Signalpegels erfolgt eine Aufnahme und bei der anschließenden Wiedergabe wird der Pegel am Ausgang des UV gemessen. Anschließend wird der Grad der HF-Korrektur jedes Mal schrittweise um 1–2 dB verringert und diese Vorgänge wiederholt, bis der Signalpegel während der Wiedergabe zu sinken beginnt. Durch Zurücksetzen der Korrektureinstellung um einen Schritt zurück wird der optimale Wert der Vorverzerrung für ein bestimmtes Kopf-Band-System erreicht. Die Verringerung des Anstiegs des Ultraschallfrequenzgangs mit einem neuen Kopf kann 8 bis 14 dB erreichen. Während dieses Vorgangs muss sich der Schieber des Widerstands R24 SADP laut Diagramm in der Position ganz links befinden. Anschließend sollten Sie die Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs im Betriebsfrequenzband überprüfen. Dazu wird vom Ausgang des GKCh (Block A400, Abb. 2) ein Signal mit einer Frequenz von 3 Hz an den Aufnahmeeingang des Tonbandgeräts angelegt. Schalten Sie es in den Aufnahmemodus und stellen Sie den Aufnahmepegel mithilfe der Anzeige auf 0 dB ein. Der Generator wird in den Frequenzhubmodus geschaltet und der Schalter „Dämpfung“ steht auf der Position „-20 dB“. Nehmen Sie eine Minute lang auf. Nach dem Zurückspulen des Bandes an den Anfang des aufgenommenen Tonträgers wird dieses abgespielt und der Frequenzgang des End-to-End-Aufnahme-Wiedergabekanals mit einem Oszilloskop überwacht. Bei großen Abweichungen von der Linearität über 3 dB passen die Widerstände R4, R6 im SADP den VChP-Strom an: Wenn der Frequenzgang bei hohen Frequenzen ansteigt, muss der Strom erhöht werden, und wenn er abfällt, muss er verringert werden.
Bei der Abstimmung ist es erforderlich, über den gesamten Betriebsfrequenzbereich einen möglichst gleichmäßigen Frequenzgang des Durchgangskanals zu erreichen. Dazu wird ein Signal von einem im Modus „Kalibrierung“ eingeschalteten Dreifrequenzgenerator (Block A1, Abb. 3) dem Eingang des Tonbandgeräts zugeführt und der lineare Ausgang des Tonbandgeräts mit dem verbunden Eingang des Zählerblocks. Der Pegelschalter befindet sich in der Position „0 dB“. Schalten Sie das Tonbandgerät im Aufnahmemodus ein und stellen Sie die Anzeigewerte des Tonbandgeräts mit den Aufnahmepegelreglern auf 0 dB ein. Nachdem Sie eine kurze Aufnahmedauer aufgenommen und das Band an den Anfang des aufgenommenen Abschnitts zurückgespult haben, können Sie es abspielen. Mit dem „Level“-Regler - R11 (Abb. 3) stellen Sie den PA1-Pfeil auf 0 dB ein. Schalten Sie dann den „Kalibrierungsmodus“ aus und stellen Sie den Pegelschalter auf die Position „-20 dB“. Nehmen Sie nun das Dreifrequenzsignal auf. Beobachten Sie beim Spielen die Messgeräte. Ihre Pfeile sollten ungefähr auf dem gleichen Niveau schwingen (bei hohen Frequenzen sind die Schwingungen aufgrund der parasitären Amplitudenmodulation im Band und im CVL stärker). Es ist besser, eine kleine Streuung der Messwerte durch Ändern des VChP-Stroms zu korrigieren. Stellen Sie anschließend den Pegelschalter auf die Position „-10 dB“ und wiederholen Sie die Aufnahme des Dreifrequenzsignals. Kompensieren Sie dieses Mal jedoch die Streuung der Messwerte, die meist auf eine Abnahme des Frequenzgangs bei hohen Frequenzen zurückzuführen ist, indem Sie den Widerstand R24 des SADP erhöhen. Indem Sie den Pegelschalter auf die Position „0 dB“ stellen, verwenden Sie die Aufnahmepegelregler des Tonbandgeräts, um die Anzeige des Tonbandgeräts auf 0 dB zu stellen und erneut aufzunehmen. Wiederholen Sie die Einstellung der Arbeitstiefe des SADP mit Widerstand R24. Es ist möglicherweise nicht möglich, die Messwerte des Instruments abzugleichen, und bei hohen Frequenzen kann es zu einem Abfall kommen. Durch mehrmaliges Aufzeichnen des Signals auf dem gleichen Pegel wird jedes Mal die Aktivierungstiefe des SADP geändert. Wenn nach dem nächsten Schritt die Filteranzeige bei einer Frequenz von 12,5 kHz ihre Messwerte nicht verändert hat, dann kehren Sie mit der Installation des Widerstands R24 im SADP einen Schritt zurück. Es ist zu beachten, dass für die normale Übertragung hoher Pegel Signale mit niedrigem und mittlerem Pegel, d. h. -20, -10 dB, wichtiger sind als Signale mit hohem Pegel (kurzzeitig wirkend). Bringen Sie den Aufnahmepegelregler und den Pegelschalter wieder in die maximale Pegel- bzw. Dämpfungsposition. Wiederholen Sie alle Vorgänge von Anfang an, da alle Anpassungen voneinander abhängig sind. Nachdem Sie die maximale Linearität des End-to-End-Aufnahme-Wiedergabekanals in einem Kanal des Tonbandgeräts erreicht haben, bewegen Sie den Kanaleingangsschalter (SA3) in eine andere Position und konfigurieren Sie einen anderen Kanal des Tonbandgeräts. Die Einrichtung des SADP besteht darin, zwei Regler des HPV-Stroms R4, R6 und den Koeffizienten „K“ - R24 im Block zu verwenden, um eine maximale Linearität des Frequenzgangs des End-to-End-Aufnahme-Wiedergabekanals auf allen Ebenen zu erreichen , wobei Pegel von niedrig bis -10 dB bevorzugt werden. Der Zweck des SADP besteht nicht darin, den Einfluss höherfrequenter Signalbestandteile auf niedrigere zu kompensieren. Der Zeitaufwand für die Einstellung des Tonbandgeräts beträgt erstmals eine Stunde, mit zunehmender Erfahrung reduziert er sich auf 15-20 Minuten. Noch bessere Ergebnisse lassen sich mit einem speziellen Aufnahmekopf 3A24.750 (ebenfalls Ferrit monokristallin) erzielen. Der Einsatz ist jedoch nur bei Zwei-Kassetten-Tonbandgeräten möglich, wenn ein CVL ausschließlich für den Aufnahmemodus verwendet wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, einen Spannungs-Strom-Wandler ohne Frequenzgangtreiber in das Ultraschallsystem einzubauen, wie in [6] beschrieben. Der Autor testete auch die Ultraschallaufzeichnung mittels Pulsweitenmodulation. Die damit einhergehenden Probleme bei der Umsetzung dieser Methode sind mit derartigen Hardwarekosten verbunden, dass beschlossen wurde, auf diese vielversprechende Methode zu verzichten. Literatur
Autor: A.Mokhov, Kstovo, Gebiet Nischni Nowgorod
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