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Die Faszination, analoges Band zum Mastern zu benutzen hat nicht nur kleine Projekt-Studios ergriffen, sondern sie geht mittlerweile durch die gesamte tonproduzierende Welt. Eine große Rundfunkanstalt benutzt für die Produktion von Big-Band- oder Jazz-Aufnahmen wieder eine restaurierte 2“- Telefunken M15A - Mehrspurmaschine. Selbst der Ton zum Film wird – wenn auch zunächst nur sporadisch – wieder mit  Perfoband oder Splitfilm „angelegt“. Wer jetzt auf den Gedanken gekommen ist, eine alte Bandmaschine mechanisch zu überholen, hat in diesem Teil die Gelegenheit, die elektrische Justage dieses Gerätes vorzunehmen. Dazu sind noch nicht einmal solche Spezialgeräte erforderlich, die früher unter großem Staunen der Zuschauer nur von absoluten Fachleuten (im weißen Kittel) bedient werden konnten.

Ich werde beschreiben, dass sich mit recht einfachen Mess-Geräten die Köpfe justieren und die Pegel einstellen lassen. Das Bandgerät wird in diesem Beitrag idealerweise auf eine bevorzugte, vorhandene oder noch lieferbare Bandsorte eingemessen. Einzig für die Einstellung des Wiedergabeteils wird ein Mess- oder Bezugsband benötigt.

 

Die Einrichtung des Arbeitsplatzes

 

Folgende Werkzeuge werden für den Abgleich einer analogen Maschine benötigt:

  • Schlitz- oder Kreuzschlitzschraubendrehersatz (1,5 - 4mm) für die Einstellung der Trimmpotentiometer für Pegel, Frequenzgang und Vormagnetisierung
  • Satz kleiner Inbusschlüssel (1,5 – 5mm) für das Taumeln der Köpfe
  • Entmagnetisierdrossel
  • Oszilloskop mit 2 Kanälen und entsprechenden Tastköpfen/Anschlüssen
  • oder Korrelationsgradmesser
  • oder Stereoskop
  • Niederfrequenzgenerator als Pegelsender (20Hz – 20kHz bei Pegeln zwischen -30 und +10dBu)
  • Aussteuerungsmesser als Pegelmesser

 

Vorbereitungen

 

VOR sämtlichen Arbeiten am Gerät müssen die Köpfe und sämtliche Bandführungen, die mit dem Tonband in Berührung kommen, UND die für den Abgleich verwendeten Werkzeuge entmagnetisiert werden! Dies geschieht  mit einer Entmagnetisierdrossel, wie sie im gut sortierten Elektronikfachhandel erhältlich ist. Man kann sich aber auch eine Drossel selber herstellen. Ich habe die Spule eines Magnetventils „zweckentfremdet“. Der Vorteil hierbei ist, dass sich gerade Werkzeuge gut entmagnetisieren lassen, indem man sie kurz bei eingeschalteter Drossel durch das Loch zieht. Der Vorgang der Entmagnetisierung der Köpfe und Bandführungen geschieht, wie auf dem Bild zu erkennen ist.

 

Foto: Entmagnetisierdrossel im Einsatz

 

Wichtig bei diesen Arbeiten ist, dass das zu entmagnetisierende Gerät ausgeschaltet ist und die Drossel in mindestens einem Meter Entfernung vom Arbeitsplatz ein- und ausgeschaltet wird. Hierdurch wird verhindert, dass durch den Ausschaltimpuls in der Nähe sich befindliche Gegenstände wieder magnetisiert werden. Bei der M15A wird sogar empfohlen, den Kopfträger zum Entmagnetisieren komplett von der Maschine zu nehmen.

 

 

Die Einmessung

Das Vorgehen bei der elektrischen Einmessung geschieht nach einem genau einzuhaltenden „Fahrplan“, denn ein Abweichen in der Reihenfolge hat unweigerlich Fehljustagen zur Folge. Durch diese Fehljustagen kann zwar nichts zerstört werden, aber es ist unmöglich, ein Gerät zur zufriedenstellenden Funktion zu bringen. Alle Einstellungen hängen unmittelbar voneinander ab. Als Demogerät möchte ich wieder die Telefunken M15A in Stereo-Version vorstellen, denn sie ist auch hier, wie bei der Beschreibung der Überholung der Mechanik, gut geeignet für eine übersichtliche Darstellung.

 

Foto: Verstärkermagazin einer M15A. Die Trimmer sind sehr gut zu erkennen und entsprechend bezeichnet

 

Andere Fabrikate können genauso behandelt werden, die einzelnen Abgleichpunkte befinden sich natürlich an anderen Stellen oder werden sogar (bei Studer zum Beispiel) über +/-  Tipptasten elektronisch eingestellt. Da jetzt sämtliche Teile und Werkzeuge, die mit einem Band oder den Köpfen in Berührung kommen können, entmagnetisiert sind, kann das Gerät eingeschaltet werden. Die Ausgänge der Maschine werden mit einem Studio-Pegelmesser und einem Korrelator oder Stereoskop verbunden. Sollte Letzteres nicht vorhanden sein, werden die beiden Eingangs-Kanäle des Oszilloskops mit den Ausgängen der Maschine verbunden. Für eine Einmessung des gesamten Gerätes ist es zunächst wichtig, dass der Wiedergabeteil richtig eingestellt wird. Von dieser Einstellung hängt es ab, mit welchem Pegel und Arbeitspunkt das aufzunehmende Band magnetisiert werden soll. Da auf Ton-Bändern selbst nur ein wechselnder magnetischer Fluss, aber keine Pegel existieren, so wie man es aus der Studiotechnik gewohnt ist, bedarf es einer kleinen Aufstellung, aus der eine Beziehung zwischen diesen Größen hervorgeht. In der nachfolgenden Tabelle sind die in Deutschland verwendeten Flussdichten und die zugehörigen (Funkhaus-) Pegel aufgeführt.

 

 

 

Feldstärke

Pegel in dBu

Relation zum Studiostandard

 

 

 

1028 nWb

+12 dBu

Maximalpegel für einen Klirrfaktor von 3% bei 1000 Hz

 

 

(zum Beispiel: EMTEC Studio-Master 900)

514 nWb

+6 dBu

Studionormpegel für Vollaussteuerung und Anzeige 0 dB in der Regie

320 nWb

+2 dBu

Älterer Stereopegel für 2 mm Spurbreite auf ¼“-Band

 

 

 

250 nWb

+6 dBu

Ton-Pegel bei vielen Cassetten-Recordern

 

Tabelle: In Deutschland gebräuchliche Flussdichten und die zugehörigen Pegel

 

Die meisten älteren heute noch verwendeten Bezugsbänder besitzen neben dem Pegeltonteil und dem Teil zur Spalteinstellung auch noch diverse Einzelfrequenzbänder oder Aufzeichnungen mit gleitendem Sinus, deren Zeitablauf an ältere Frequenzgangschreiber angepasst ist. So lassen sich hiermit Brüel & Kjaer- oder Neutrik – Schreiber synchronisieren. Bezugsbänder werden jeweils nur für EINE Band-Geschwindigkeit hergestellt. Blaues Vorspannband hat das Bezugsband für 19cm/sec. und rotes ist die Farbe für die Bandgeschwindigkeit 38cm/sec. Diese Farben finden sich auch meist an den entsprechenden Trimmern für den Geräteabgleich. Die meisten Bezugsbänder – auch solche mit einer Breite von bis zu 2“ - sind in Vollspur aufgezeichnet. Ausnahmen bilden einige 1/4“ - Stereo-Bezugsbänder von BASF. Hier noch der Hinweis: Die Bandsorte (oder die Typenbezeichnung) und der Hersteller des Bezugsbandes sind völlig egal, nur die aufgezeichnete Flussdichte ist maßgebend.

 

Foto: Der klassische analoge Neutrik-Frequenzgangschreiber

 

Der Pegeltonteil bei Studio-Bezugsbändern ist mit einer Frequenz von 1000 Hz bei einem magnetischen Fluss von meist 514 nWb aufgezeichnet. Die Größe nWb bedeutet „Nanoweber“ und stammt von der Einheit benannt nach Wilhelm Eduard Weber, zu dessen Ehren man diese so genannt hat. Bis zu den 50er Jahren des vergangenen Jahrhunderts gab es auch noch die Bezeichnung Milli-Maxwell, denn auch Herr Maxwell hatte etwas mit Magnetismus zu tun. Natürlich gab es später auch die entsprechende Umrechnung Milli-Maxwell in Nanoweber. Für uns Tonleute ist es tröstlich, dass sich die Flussdichten verhalten, wie die Spannungspegel: Eine Verdoppelung des Nano – Weber - Wertes bedeutet eine Zunahme des Pegels um 6 dB.

 

Das Maßband aller Dinge zur Einstellung des Wiedergabeteils

Das Auflegen des Bezugsbandes geschieht intuitiv mit einer gewissen Sorgfalt, denn es ist das einzige Messnormal, von dem alles weitere Vorgehen direkt abhängt. Wer sehr sicher gehen will, dass eine versehentliche Löschung des Bandes geschieht, kann den kleinen Schalter auf der Löschgenerator-Platine (M15A) auf „SAFE“ schalten.

 

Foto: SAFE-Schalter

 

Die Maschine lässt sich jetzt nicht mehr auf „Aufnahme“ schalten. Bei der Wiedergabe des Pegeltonteils vom Messband hat man schon die erste Möglichkeit, grob den Pegel und die Phase zwischen den Kanälen zu kontrollieren. Sollte man nicht sicher sein, ob der Wiedergabe-Kopf senkrecht steht, kann man die Taumelschraube des Wiedergabekopfes hin- und herdrehen. Dabei ist die Amplitude des Signals zu beachten: Maximumabgleich ist hier nötig. Der Korrelationgradmesser sollte auf „+1“ stehen bleiben, das auf „x-y“-Betrieb geschaltete Oszilloskop sollte eine Lissajuos-Figur in Form eines Striches zeigen.

 

 

 

Foto: Lissajous-Figuren: Links Phasenfehler, rechts sehr gute Phasengleichheit

 

Diese Einstellung ist bei der niedrigen Frequenz recht grob. Wenn das Maximum gefunden ist, lässt sich mit dem Pegelsteller im Wiedergabeteil der Maschine der – vorläufig - richtige Ausgangs-Pegel einstellen. Bei 514 nWb Flussdichte auf dem Band und der Verwendung eines Aussteuerungmessers aus dem Studio werden hier genau 0 dBr eingestellt. Dies entspricht einem Pegel von +6dBu.

Für die Feinjustage des Wiedergabe-Kopfes gibt es den nächsten Teil auf unserem Bezugsband: den Teil zur Spalteinstellung. Hier ist – meist mit einem um 10dB abgesenkten Pegel – eine Frequenz von 10kHz aufgezeichnet. Eine Taumelbewegung des Kopfes hat jetzt erheblich größere Auswirkung und er kann demzufolge feiner eingestellt werden. Achtung: Je nach Geräteaufbau und Taumelbereich besteht hier die Gefahr, dass man die Phase über 180° hinausschiebt. Es wird wieder 0° oder Korrelation „+1“ angezeigt, aber man hat zwischen der oberen (linker Kanal) und unteren Spur (rechter Kanal) genau diese Phasenverschiebung. Sie gilt dann aber nur für die Frequenz 10kHz.  Beim Abspielen einer anderen Frequenz, zum Beispiel aus dem Frequenzgangteil, wird dies schnell deutlich. Der Pegel der Aufzeichnung geht ebenfalls zurück. Das weitere Vorgehen betrifft die Entzerrungseinstellung des Wiedergabeteils. In der Regel reicht es, wenn die sogenannten Eckfrequenzen, also die Frequenzen in der Nähe des unteren und oberen Endes des jeweiligen Übertragungsbereiches der Maschine abgeglichen werden. Zu beachten ist, dass diese Einzelfrequenzen meist mit einem Pegel 20dB unter dem Bezugspegel (statt 514nWb also mit 51,4nWb) aufgezeichnet sind.

 

Foto: Inhalt eines DIN-Bezugbandes von AGFA

 

Sehr elegant haben es einige Hersteller von Bandmaschinen gelöst, indem sie für die Tiefen und die Höhen verschiedene Abgleich-Einsteller vorgesehen haben. Siehe das Foto vom Verstärkermagazin der M15A. Hier sind getrennte Trimmer für Höhen I und Höhen II zu erkennen. So kann mit Hilfe der entsprechenden Frequenzgangteile des Bezugsbandes der Wiedergabefrequenzgang gut linearisiert werden. Hier ist ein wenig Probieren angesagt, denn diese Einstellungen hängen auch von der Wiedergabegeschwindigkeit ab. Zum Abschluss des gesamten Wiedergabe-Abgleichs das Band noch einmal komplett abspielen unter Beobachtung des Pegelmessers und des Oszilloskops oder des Korrelationsmessers. Gegebenenfalls leicht mit den entsprechenden Stellern nachjustieren. Jetzt ist die Maschine wiedergabeseitig abgeglichen.

 

 

Foto: Frequenzgang-Schrieb einer M15A

 

Der Abgleich des Aufnahmeteils

Nun das Bezugsband vorsichtig zurückspulen, abnehmen und wieder gut verpacken. Nicht in die Nähe von Magnetfeldern oder gar auf einen Lautsprecher legen. Leerband auflegen, auf das die Maschine eingemessen werden soll und der Abgleich der Aufnahmesektion der Maschine kann beginnen. SAFE-Schalter wieder auf „READY“ schalten und die Eingänge des Geräts mit dem NF-Generator verbinden. Sinnvollerweise die Trimmer in der Wiedergabesektion mit Klebeband oder einem kleinen Lacktropfen sichern (Schminkkästchen: Nagellack – :-})) – man ist schnell mit dem Schraubendreher im falschen Schlitz gelandet. Wenn man dreht und es sich nichts tut, hat man verloren. Dies gilt besonders bei Mehrspurmaschinen.

 

Der Abgleich des Aufnahmeteils der Maschine ist dem des Wiedergabeteils sehr ähnlich, bis auf eine Analog-Band-Typische Besonderheit: Mit Hilfe der Vormagnetisierung muss der Arbeitspunkt für Aufnahmen auf das entsprechende Band festgelegt werden. Hier unterscheidet sich der Abgleichvorgang im Wesentlichen. Doch dazu später mehr. Zunächst  wird die Spalteinstellung des Aufnahmekopfes justiert. Am NF-Generator einen Pegel von ca. -14dBu bei einer Frequenz von ca. 10 kHz einstellen. Das Gerät auf Aufnahme schalten und unter Beobachtung der Lissajous-Figur oder des Korrelationsgradmessers den Aufnahmekopf senkrecht stellen. Als Messnormal dient uns der Wiedergabekopf, denn der ist ja nach Bezugsband eingestellt. Nach dieser Einstellung besteht die Möglichkeit, das erste mal den Aufnahmepegel an der Maschine einzustellen: NF-Generator auf gewünschten Pegel – zum Beispiel +6dBu - bei einer Frequenz von 1kHz einstellen. Mit Hilfe der Aufnahme-Pegel-Trimmer am Ausgang der Maschine +6dBu einstellen. Mit dieser Einstellung wird das Band auf der Maschine mit 514nWb magnetisiert. Als nächstes erfolgt die Einstellung der Vormagnetisierung. Diese legt den Arbeitspunkt fest, mit dem die Maschine mit minimalem Klirren einen maximalen magnetischen Fluss auf das Band aufzeichnen kann. Diese Einstellung ist für jedes Band (Type und Hersteller) verschieden. Die Maschine ist mit dieser Einstellung „auf das Band XYZ eingemessen“. Bei manchen Geräten (Studer, Otari) sind 2 verschiedene Einstellungen speicherbar, sodass durch Umschalten auf 2 unterschiedliche Bandsorten aufgenommen werden kann. Neigung und Krümmungen der magnetischen Arbeitskennlinie des Bandes hängen von der Vormagnetisierung ab. Jeder Hersteller liefert mit seinen Bändern immer auch die „Technischen Daten“ dieses seines Bandes ab. Hieraus ist die Einstellung der Vormagnetisierung direkt ersichtlich. Bei Fehlen dieser Information gibt es „Faustwerte“ nach denen eingestellt werden kann. Das Vorgehen dabei ist immer das Gleiche: Das Gerät wird auf Aufnahme geschaltet, es wird ein Ton von 10kHz bei einem Pegel von ca. -15dBu eingespeist. Jetzt wird unter Drehen am entsprechenden Vormagnetisierungs-Trimmer am Pegelmesser ein Maximum gesucht. Dann wird dieser Trimmer nach rechts weitergedreht und unter Beobachtung des Pegelmessers die Vormagnetisierung soweit erhöht, bis der Pegel gegenüber dem Maximum um 2dB (für die Geschwindigkeit 38cm/sec.) oder um 3dB (für 19cm/sec.) abgefallen ist.

 

Diese ist für jeden Kanal einzustellen. Hier bitte nicht versuchen, bei beiden Kanälen den gleichen Pegel einzustellen. Die Stellung der Trimmer und damit der Pegel für die Vormagnetisierung kann sehr unterschiedlich sein. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, beeinflusst diese Einstellung auch den Pegel bei 1kHz. Daher jetzt noch einmal 1kHz einspeisen, wiederholt +6dBu einstellen und mit dem Pegelsteller auf der Aufnahmeplatine +6dBu am Ausgang abgleichen. Zur Einstellung des Aufnahme-Frequenzganges den NF-Generator auf 10kHz bei einem Pegel von -14dBu einstellen und mit dem entsprechenden Trimmer (Höhen) den Ausgangs-Pegel auf ebenfalls -14dBu oder -20dBr einstellen. Wichtig ist, die Linearisierung des Frequenzganges immer mit einem Pegel 20dB unter dem Pegel der Vollaussteuerung vorzunehmen.

 

Foto: Frequenzgänge der Aufnahme- und Wiedergabeverstärker (Telefunken Laborbuch)

 

Der Grund hierfür ist die gekrümmte Kennlinie des Aufnahmeverstärkers: bei hohen Frequenzen als Dauerton würde dieser übersteuert. Eine weitere Linearisierung des Frequenzganges ist nun möglich durch die Aufzeichnung verschiedener Frequenzen unter Beobachtung des Aussteuerungs- oder Pegelmessers und der Abgleich der Höhentrimmer. Mit einiger Übung kann so auch bei älteren Maschinen ein recht linearer Aufnahme-Frequenzgang innerhalb eines Toleranzfeldes erreicht werden.