Vollspurexperimente

[pkm]

Nachdem die Geschwindigkeitstoleranz bei meinem Akai DX-635D mit meinen Bordmitteln, vermutlich auch anderweitig, nicht mehr zu verbessern ist und mich völlig zufrieden stellt, drängt es mich nun in ein anderes Projekt.

Ich bin mir sicher, dass folgendes den Meisten hier nur ein müdes Lächeln abgewinnen kann, ich bin jedoch erst mal erstaunt über das Ergebnis, was bisher "relativ einfach" erreicht werden konnte.

Die Idee,,,, ich brauche ein Band mit 10 kHz Vollspur, kann man kaufen, weiß ich, in einer Qualität die ich nicht erreichen werde, das hat aber noch keinen Reiz für mich, ausserdem bekämpft es nicht meine momentane Bastelwut, ich brauche mal einen Misserfolg, also stundenlanges werkeln wo nix Gescheites bei rum kommt, Ostern soll es regnen, genau das richtige Projekt.

Also muss ein Aufnahmekopf für Vollspur her. Die guten kosten ab EUR 300 aufwärts, Ferritkerne hab ich genug, in alle Größen und div. Permeabilitäten. Ich hab einfach mal einen genommen der mir für die Bearbeitung handlich erschien, also nicht zu klein. Der wurde dann mit einer dünnen Trennscheibe durchgetrennt. Das riecht nicht nur übel, sonder erzeugt auch Feinstaub der sicher nicht gesund ist.

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Wie bekommt man einen dünnen Spalt? Zwischen dem Blech hab ich ein Stück transparentes Klebeband, Name kennt jeder , geklebt, mit 50µ natürlich viel zu dick, aber zunächst mal egal, für tiefe Frequenzen. Duch den Spalt war es dann auch einfacher die Wicklung aufzubringen. Nachdem der Harz ausgehärtet war, hab ich den geschliffen, nur sehr grob, hatte schon geahnt, dass es bei dieser Ausführung nicht zu Top Ergebnissen kommen wird, es ging mir aber auch erst mal darum, ob so etwas überhaubt selbst zu bewerkstelligen ist. Wegen den wenigen Windungen auf dem Kopf, musste ein niederohmiger Treiber her. Als HF sind 100 kHz im Einsatz und dann 1 kHz Modulation.

Was aus dieser Schaltung rauskommt ist alles andere als ein vernünftiges Aufsprechsignal,

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das spielt aber zunächst mal keine Rolle und ist auch das kleinste Problem an dem ganzen Projekt. Gelb sind die modulierten 100 kHz, violett wurde getriggert.


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Ergebnis.

Auf einer Spur konnten 3 kHz relativ gut wieder gegeben werden, man erkennt an dem Kopf gut wie "unsauber" da gearbeitet wurde, der Spalt unten wird größer und das gibt dann das kleiere Signal in der unteren Spur. Das würde dann in jedem Fall schon mal für Sprache reichen, so wie die Telefonaufnahmen früher. Gelöscht wurde mit einem Permanentmagnet, funktioniert ganz gut, wollte nicht noch einen Löschkopf bauen, der jetzige könnte das sicher übernehmen, wegen dem breiteren Spalt.

Wie geht es weiter.

Den vorhandene Kopf werde ich verändern, einen neuen Kern zu trennen ist mehr Arbeit. Es sollen wesentlich mehr Windungen und ein viel kleineren Spalt werden, ich denke wenn ich eine Lackschicht auf die Bleche auftrage könnte es dünn genug werden. Dann natürlich sehr sauber schleifen und polieren. Der Kopfträger hat alle notwendigen Verstellmöglichkeiten und das Band läuft da gut vorbei, es ist auch keine Beeinträchtigung am Wiedergabekopf festzustellen.

Frohe Ostern

Peter

[Sonicman]

Ich nehme an das Ziel lautet „wie baue ich mir einen Tonkopf“ und nicht, „wie bekomme ich möglichst einfach ein 10 kHz Signal in Vollspur aufs Band“. Ansonsten könnte Dir ja jemand aus dem Forum ein solches Band vielleicht aufnehmen? Welche Geschwindigkeit und welche Abspieldauer sollte es denn haben?
Gerhard

[pkm]

Ich nehme an das Ziel lautet „wie baue ich mir einen Tonkopf“ und nicht, „wie bekomme ich möglichst einfach ein 10 kHz Signal in Vollspur aufs Band“

Ja, die Idee kam mir nachdem ich einen Artikel aus den dreißiger Jahren gelesen habe. Dort ging es um die esten Versuche mit Tonköpfen. Mich begeistert es immer wieder, wie mit den damaligen Mitteln und auch noch viel früher, Technik, oder Präzisionsgeräte entwickelt werden mussten. Allein die Bauteilbeschaffung, falls nicht sowieso alles selbst gefertigt werden musste.
Damit das nicht völlig unsinng wird, hab ich dann das Ziel 10 kHz Band noch drangehängt, 19,05 cm/s.

Gruß
Peter

[MatthiasB.]

Wenn Du statt dem Ferritkern aus einem alten Trafo die Lamellenbleche nimmst und Deinen Bedürfnissen anpaßt, könnte das mehr Erfolg versprechen. Es gab mal in der DDR ein (Jugend-) Bastelbuch, da war der komplette Selbstbau eines TBGs step by step beschrieben.
Leider hab ich seit damals kein Exemplar mehr davon gesehen.

[pkm]

Wenn Du statt dem Ferritkern aus einem alten Trafo die Lamellenbleche nimmst und Deinen Bedürfnissen anpaßt, könnte das mehr Erfolg versprechen.

Wenn das noch stimmt was ich früher mal gelernt habe, sind normale Trafobleche nicht für höhere Frequenzen geeignet, ich müsste also einen NF-Übertrager oder etwas ähnliches auseinander bauen. Die Bleche zu bearbeiten ist auch nicht einfach, biegen, ausschneiden et cetera, dann muss auch noch ein Spalt entstehen. Ich wollte ja keinen Universal Tonkopf bauen der auch noch breitbandig ist, wenn ich einen hinkrieg der 10 kHz kann wäre das Ziel erreicht.
Das neue Modell hat ein Mu-Metall Blech was den Spalt bildet, die ersten Tests ohne Band waren schon völlig anders als beim ersten.

Wie schon gesagt, die Elektronik ist sehr primitiv, wenn jedoch das was faslch reingeht genau so falsch rauskommt, ist das ja schon ein Erfolg.

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gelb geht rein, grün und blau kam bei einem Tonkopf unmittelbar davor plaziert wieder raus, die Spannungen sind viel größer als zuvor.

Jetzt mit Band bei 19 cm/s, 1 kHz, beide Spuren und mit dem "verseuchten" Eingangssignal

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Die Resonanzfrequenz des Kopfes liegt bei ca. 60 kHz hab ich festgestellt, das bringt die beste, höchste Modulation des NF-Signales,
Bevor ich jetzt weiter an dem Tonkopf arbeite werde ich zunächst mal einen vernünftigen Aufnahmeverstärker bauen. Ein sauberer Sinus ist doch einfacher zu überprüfen als das aktuelle Signal mit geschätztem 200 % Kllirrfaktor. Wenn ich bei dem Steckbrettmodell die Spannung erhöhe, werden die Signal auf dem Band auch größer, der letzte Transistor glüht jedoch ab 15 Volt, 25 hatt ich vorgesehen.

Gruß
Peter

[pkm]

Wer sagt es denn,,

nach einigen unrühmlichen Fehlern, welche mich unnötig zum Grübeln gebracht haben, hier mein erstes brauchbares 10 kHz Ergebnis.

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Den Kopf hatte ich gleichstrommäßig gekoppelt wegen dem vorgeschalteten Emitter Treiber. Das brauchte dann 120 mA bei 12 Volt und ergab eine sehr geringe Aussteuerung. Jetzt ist der Wechselspannungs gekoppelt, Gleichstom gehört auch nicht durch den Kopf, der Strom bei 20 Volt ist nur noch 20 mA, die Aussteuerung mehr als 10 mal größer, da ist aber noch jede Menge Luft nach oben, bei 1 kHz bekomme ich 0 dB auf das Band, die Schaltung berücksichtigt in keiner Weise die Frequenz, wenn das mal klappen sollte, wird die eh für 10 kHz optimiert.

Das motiviert mich so, dass ich in jedem Falle weiter dran arbeite.

Der 1. Kanal macht allerdings noch einen schlechten Eindruck, bei tieferen Frequenzen sind beide sehr ähnlich.

Ich vermute es liegt an einem den Kopfränder,

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Ob ich den nochmal schleife, wozu ich bisher nicht viel Zeit aufgewendet habe, oder besser sofort breitere Bleche einbaue überlege ich noch, warum ich die Bleche nicht breiter gemacht habe war auch blöd, ich hatte gedacht 8 mm reichen für 1/4 " Band, es sind noch gut 1,5 mm an jeder Seite Platz, dadurch hätte ich die Mitte sicher gleichmäßiger bekommen. Das mittlere Blech ist das MU-Metall und der Spalt scheint einzig entscheidend, allerdings das drum rum des anderen Bleches ist wohl auch wichtig. Der Ferrit ist sehr glatt, die grobe Strucktur bleibt auch bis zum durchschleifen, ist halt eine Materialeigenschaft, scheint aber nicht zu stören.

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Jedenfalls hätte ich mit so einem Ergebnis nicht so schnell gerechnet, ich sehe durchaus die Chance einen brauchbaren Kopf zu fertigen. 15 kHz kann der auch noch halbwegs, mit polieren eventuell dann besser, ist aber nicht verlangt.


Gruß
Peter

[pkm]

Kurz vor der Verzweiflung,,,

Beim Versuch in den ersten Ferritkopf neue Bleche einzubauen, ist von diesem ein Stück abgebrochen und der wurde unbrauchbar. Jetzt habe ich einen Metallpulverkern genommen dessen Bearbeitung wesentlich leichter ist und von welchem ich ähnliche Ergebnisse wie von ein Ferritkern erwarte. Die vorhandene Wicklung hab ich mal belassen, da ich die Elektronik an diesen Kopf anpasse, hierzu weiter unten noch etwas.

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Nach dem ersten Schliff mit 600. Körnung hab ich den mal in Betrieb genommen um erst mal festzustellen, ob da überhaupt was rauskommt, wenn nicht, kann ich mir das weitere Schleifen sparen. Es ist fast nicht zu glauben was der bei 1kHz in diesem Zustand kann,

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danach hab ich den mal weiter geschliffen und poliert. Dann kam da plötzlich nix mehr raus. 20 mal hab ich den fliegenden Aufbau kontrolliert, die Leistung erhöht usw.. Für einen Hf orientierten Menschen sollte es doch nicht so schwierig sein einen 100 kHz Mischer zu bauen, allerdings hat der Steckbrettaufbau doch so einige Tücken , viele Fehler kamen einfach durch falsche, oder schlechte Verbindungen, dann endlich ein schwacher 1 kHz Ton.

Großes Rätselraten,
dann kam plötzlich der Kollege Zufall vorbei und hat geholfen. Der kleine Magnet zum Löschen hing zuvor woanders und fiel ab und zu mal ab, dann hab ich den während die Aufnahme lief mit der Hand ans Band gehalten und dann auf einmal ein riesen Pegel , völlig übersteuert. Dreh ich den Magnet rum, kommt rein gar nix auf das Band.

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Dass die Vormagnetisierung den Frequenzgang beeinflusst ist ja bekannt, die ist aber ja am Aufnahmekopf, das die Magnetpartikel durch den Magnet in der falschen Richtung liegen und dadurch keine Aufnahme möglich ist, ist mir jedoch ein Rätsel, es wird doch auch mit Wechselstrom gelöscht. Das eine wilde Verteilung der Magnetpartikel vorteilhaft sein kann leuchtet mir ein, erklärt mir aber nicht, warum nur in einer Richtung des Magneten eine perfekte Aufnahme möglich ist. Bei gleicher Einspeiseleistung erhöhte sich nun die Spannung am Wiedergabeausgang im Vergleich zum ungeschliffenen Kopf und richtiger Magnetstellung enorm.

Dann noch ein kleiner Filz zum Andruck des Bandes und die 2 Spuren haben gleiche Pegel. Bei viel gutem Willen kann man grob erkennen , ob der Spalt senkrecht zum Band steht, der untere Sinus weicht zeitlich etwas vom oberen ab.

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Das setzt jedoch voraus, dass der Azimut bei meinem Akai absolut korrekt ist, wenn der nicht stimmt, stimmt der Winkel vom Vollspurkopf dann natürlich auch nicht. Das wede ich jedoch mal mit dem Oszi überprüfen, da ich nicht sicher bin welche Verzögerung die Darstellung des 2. Kanale hat, die Frequenzen bei dieser Soundkartenlösung sind ja doch bescheiden. Den Audiotester musste ich neu installieren, es gab wieder Schutzverletzungen. Dadurch war die Samlple Rate wieder auf 44100 voreingestellt, deshalb die Zacken, bei 192 kHz sind die Kurven schön rund.

Jetzt hab ich einen Tonkopf, Vollspur, der auch noch wie gewünscht funktioniert. Optisch gefällt der mir noch nicht besonders, scheinbar hängt aber alles von dem mittleren Spalt ab und der scheint in Ordnung.

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Für den nächsten Kopf werde ich mir eine kleine Diamanttrennscheibe besorgen müssen, damit der Schnitt sauberer wird. Es ist mir endlich gelungen für 3 Frequenzen eine saubere Modulation hinzukriegen und auch bei einem ausreichenden Signal ohne immer die Trimmer zu verstellen. Das lag vor allem an den unerwünschten Mischfrequenzen, 100 kHz Vormagnetisierung mit 10 kHz Ton machten Probleme, bin dann auf 96,xxx kHz ausgewischen.

Gruß
Peter

[uk64]

Hallo Peter,
mal abgesehen von den Eigenschaften deine Kopfes verstehe ich nicht wie du ihn elektrisch ansteuerst. Die Oszibilder zeigen ja recht eigenwillige Signale.
Wie sieht den deine elektrische Seite schaltungstechnisch aus?
Eigentlich ist es ja nur eine Addition NF+HF(keine Modulation), das geht doch recht einfach über die Soundkarte mit angeschlossenem NF Leistungsverstärker inklusive strombegrenzendem Reihenwiderstand.
Es müssen ja auch nicht unbedingt 100kHz Bias sein, das Verhältnis Bias/NF lässt sich dann recht einfach einstellen.

Gruß Ulrich

[pkm]

Eigentlich ist es ja nur eine Addition NF+HF(keine Modulation), das geht doch recht einfach über die Soundkarte mit angeschlossenem NF Leistungsverstärker

Nabend Ulrich,

jetzt verwirr mich doch nicht noch am späten Abend, ich hab mal auf die Schnelle mit meinem Oszi eine Addition versucht, geht sicher besser,

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die weiße Linie ist also die Addition der 2 Signale, aus Versehen hab ich nämlich zuerst einen Addierer entworfen, damit ging aber gar nix,


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mir ist dann noch früh genug eingefallen, das es doch eine Multiplikation, oder auch Modulation sein muss, das ist das letzte Signal womit ich auch einen gescheiten Sinus auf das Band bekomme,

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und hier die Schaltung

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normale Tonköpfe haben ja eine viel höhere Impedanz, ich wollte zur Anpassung nicht mit einem Trafo arbeiten so wie das üblich in den Geräten ist, deshalb war eine Anpassung an die paar Windungen auch etwas langwieriger.

Die Schaltung funktioniert von 440 Hz, sicher auch darunter was ich aber nicht probiert habe, bis etwa 12 kHz, mehr hab ich auch nicht probiert. Natürlich ohne jegliche Frequenzbeeinflussung, das ist aber auch nicht notwendig, wenn ich mich auf ein paar Festfrequenzen beschränke, mehr will ich ja nicht erreichen, das Rad brauch ich nicht neu erfinden, Irrtümer meinerseits sind sicher auch genug vorhanden.

Gruß
Peter

[uk64]

Mit deiner "Multiplikationstheorie" erfindest du das Rad aber gerade neu

Die gängige Theorie:

   

Aus "Agfa - Schallspeicherung auf Magnetband", befindet sich komplett im Downloadbereich.

Gruß Ulrich

[pkm]

Guten Morgen Ulrich,

die ganze Nacht hab ich nicht geschlafen, weil ich hier so laienhaft vorgegangen bin. Von Multiplikation zu reden passt nicht, Modulation schon, wenn es in der einfachsten Form übersetzt wird, also Veränderung einer Schwingung.
Ein ähnliches Bild wie von dir glaube ich schon mal gesehen zu haben, in einem alten Schaltplan, da waren ja füher öfter kleine Signalbilder an verschiedenen Punkten, in Fernsehschaltplänen fast immer.
Ich wollte das eigentlich vermeiden mich so tief in die Materie einzuarbeiten, ich hab halt einfach angefangen und zumindest einen Teilerfolg erzielt, habe 10 kHz auf ein Band bekommen.
Wenn ein Elektriker nicht mehr weiter weiß, fänget er an zu rechnen, hieß es früher, da bin ich offenbar schon zu lange draussen.
Also f1+f2 ist nätürlich nicht das gleiche wie f1*f2.
Ich habe z.Zt. die gelbe Kurve an meiner Schaltung, es reitzt mich aber die blaue, also Addition auszuprobieren um zu sehen ob der Sinus schöner wird.

[attachment=20209]


Bei meinem Versuch der Darstellung mit dem Oszi stimmen die Amplitudenverhältnisse gar nicht, die Hf ist ja meist viel größer als die NF, das sollte dann ein Bild wie die blaue Kurve geben.
Ich werde einfach an der letzten Schaltung an dem Emitterwiderstand die NF zufügen, dann sollte es die blaue Kurve geben.

Du erwähntest eine Lösung mit der Soundkarte, der Gedanke ist mir nie gekommen, weil aus meiner Soundkarte nicht mehr als 30 kHz rauskommen und ich denke 30 kHz und 10 kHz führt zu keinem Ergebnis.
Da es nicht regnet, dauert die Anderung noch etwas, werde jedenfalls berichten.


Gruß
Peter