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Zum Auffrischen und Schmunzeln . . .

. . . sind diese Museums-Seiten hier gedacht, denn viele wissen nicht mehr oder noch nicht, wie es damals angefangen hat und wie das wirklich funktioniert mit den Tonband- und den Magnetbandgeräten aus alter Zeit. Viele Bilder können Sie durch Anklicken vergrößern, auch dieses.

Ing. (grad.) Gerd Cyrener beschreibt das BRAUN TG 550

Nach dem Erscheinen des Berichtes bzw. der Beschreibung in der Funk-Technik Heft 17 Jahrgang 23 (1968) hatte sich BRAUN jede Menge Sonderdrucke (gegen Entgeld natürlich) anfertigen lassen und großzügig kostenlos verteilt. Sonderdrucke waren schon immer sehr wirkungsvolle Markting "Instrumente".

Irgendwo stand dann klein oder versteckt : Ing. (grad.) Gerd Cyrener ist Entwicklungs- ingenieur in der Braun AG, Frankfurt am Main. - Aha, es ist also doch Werbung für "sein" Gerät.

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Sonderdruck aus »FUNK-TECHNIK« Jahrgang 23 (1968) • Heft 17

Seiten 666-670 VERLAG FÜR RADIO-FOTO-KINOTECHNIK GMBH • 1 BERLIN 52 (BORSIGWALDE)
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Gerd CYRENER
Das Hi-Fi-Stereo-Tonbandgerät „TG 550"

Bild 1

1. Allgemeines
Das Tonbandgerät „TG 550" (Bild 1) wurde für die Heim-Hi-Fi-Stereo-Anlagen der „studio"-Reihe, speziell zur Anlage „studio 500" entwickelt. Trotz der verhältnismäßig kleinen Abmessungen von 43cm x 32cm x 14,8cm hat das „TG 550" aber alle wesentlichen konstruktiven Merkmale eines Studiogerätes: drei Motoren, geregelter Bandzug, getrennte Köpfe für Löschen, Aufnahme und Wiedergabe. Für die drei Bewegungsfunktionen des Tonbandes ist je ein Motor vorhanden. Dadurch vermeidet man einen umfangreicheren, störungsanfälligen Reibrad-, Hebel- und Rutschkupplungsmechanismus.

Durch das schnelle Umspulen (80s für 540m Langspielband) werden die Zugriffszeiten zu den einzelnen, sich an verschiedenen Stellen des Tonbandes befindlichen Informationen kurz gehalten. Trotz der hohen Umspulgeschwindigkeiten wird das Tonband jedoch während des Bremsens durch ein neuartiges "elektromechanisches" Bremssystem nicht überbeansprucht.

Die Bandzugregelung hält die Flächenpressung des Bandes an den Magnetköpfen über den gesamten Wickel annähernd konstant. Der Aufnahme- und der Wiedergabevorgang verlangen einen gewissen Andruck des Tonbandes an den befreffenden Kopf. Bei den meisten Tonbandgeräten ändert sich der Bandzug mit dem Durchmesser der abwickelnden Spule. Da bereits am Bandanfang ein minimaler Druck vorhanden sein muß, ist er am Bandende erheblich höher, und damit steigt der Kopfverschleiß.

Durch Aufteilen der Magnetisierungsprozesse auf getrennte Köpfe gelingt es, optimale elektroakustische Eigenschaften zu erreichen. Das „TG 550" hat eine komplette Zweispur-Kopfbestückung mit Löschkopf, Sprechkopf und Hörkopf.

Außerdem enthält der Kopfträger noch einen zusätzlichen Vierspur-Hörkopf und den Umschalter für die beiden Hörköpfe. Damit sind Aufnahme- und Wiedergabebetrieb im Zweispurverfahren (Stereo und Mono) und Wiedergabebetrieb im Vierspurverfahren (Stereo und Mono) möglich.

Die Bedienungselemente sind übersichtlich angeordnet und leicht bedienbar. Die Anschlüsse für Mikrofone und Kopfhörer wurden (Anmerkung: inzwischen) an der Frontplatte angebracht, während die nicht so häufig zu ändernden Anschlüsse in der Bodenplatte versenkt angeordnet sind. Daher braucht man das Gerät einerseits zum Einstecken eines Mikrofons oder Kopfhörers nicht anzuheben oder zu verrücken. Andererseits ermöglichen die versenkt angebrachten Anschlußbuchsen die unsichtbare Verlegung der Kabelverbindungen zur Hi-Fi-Anlage.

Die Laufwerksteuerung erfolgt mit besonders leichtgängigen Tipptasten (Betätigungskraft 80p). Fehlbedienungen werden durch elektrische Verriegelungen vermieden. Auch bei unachtsamer Bedienung kann das Band nicht überbeansprucht werden. Der Fühlhebel, das Stellglied der Bandzugregelung, ist mit einem Schalter gekuppelt, der das Gerät am Bandende sicher abschaltet. Eine Schaltfolie wird also nicht benötigt. Sollte sich einmal eine Klebestelle eines gecutteten Tonbandes lösen, dann schaltet der Bandendschalter das Laufwerk ab.

Das Gerät ist für den Anschluß der Fernbedienung „TGF 2" ausgerüstet, die ebenfalls an der Geräteunterseite angeschlossen wird. Damit kann man alle Laufwerksfunktionen steuern sowie auf Aufnahmebetrieb schalten.

2. Mechanischer Aufbau

Bild 2

Träger des gesamten elektrischen und mechanischen Teils ist ein stabiles Slahlblechchassis (Bild 2). Die beiden Wickelmotoren (Asynchron-Rohrläufer System Papst) und das zugehörige Bremssystem sind direkt auf dem Chassis montiert. Die Wickelmotoren haben am Läufer eine angeschliffene und besonders oberflächenbehandelte Bremsfläche, an der die mechanischen Bandbremsen angreifen. Diese Bandbremsen werden über Hebel von einem Elektromagneten gelüftet, während die Schließkraft von je einer Feder aufgebracht wird. Der Fühlhebel mit der justierbaren Feder ist Stellglied der Bandzugregelung.

  • Anmerkung : Für jedwede Regelung braucht man in dem jeweiligen Regelkreis die Erkennung der Differenz und dazu ein Stellglied, das diese Differenz dann nach- oder ausregelt.

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Bild 3

Der Fühlhebel wirkt auf ein Band, das die Bandbremse je nach Stellung des Fühlhebels mehr oder weniger stark an die Bremsfläche andrückt. Auf diese Weise erreicht man über einen gewissen Bereich eine weitgehende Linearisierung des Bandzuges (Bild 3). Fällt der Bandzug unter einen vorgegebenen Wert, so kommt der Fühlhebel aus dem Regelbereich in den Schaltbereich und betätigt einen Mikro-schalter, der das Laufwerk abschaltet. Der Fühlhebel wird vom Andruckarm im eingeschalteten Zustand freigegeben, das heißt, die Bandzugregelung ist nur bei Aufnahme und Wiedergabe in Betrieb.

Der Bandantrieb

Bild 4
Bild 5

Der Bandantrieb erfolgt durch einen polumschaltbaren Hysteresis-Synchron-
Außenläufermotor (System Papst). Die Welle des Motors ist gleichzeitig die Tonwelle. Das große Läuferträgheitsmoment und die Synchronisierungswirkung eines Kurzschlußkäfigs im Läufer dämpfen Pendelschwingungen. Dadurch werden sehr gute Gleichlaufwerte erreicht (Tonhöhenschwankungen < 0,1% bei 19 cm/s, < 0,15% bei 9,5 cm/s).

Der Motor ist justierbar an einer kompakten Zinkdruckgußbrücke befestigt, die auch den Andruckarm, der von einem Elektromagneten betätigt wird, und den Kopfträger trägt (Bild 4). Alle Bandführungselemente, die Tonköpfe und ein Schlaufenfänger sind Bestandteile des Kopfträgers. Durch eine Steckverbindung wird der Kopfträger mit den Verstärkern verbunden.

Unter dem Chassis sind die elektronischen Baugruppen untergebracht (Bild 5). Die Anschlüsse werden weitgehend durch Steckverbindungen hergestellt. Aufsprech-und Wiedergabeverstärker sind herausklappbar. Alle Bausteine lassen sich schnell auswechseln.

2.1. Bremssystem

Besonders problematisch sind bei einem Dreimotorenlaufwerk wegen der hohen Umspulgeschwindigkeit die Bremsen. Obwohl verhältnismäßig große kinetische Energien abzubremsen sind, soll der Bremsvorgang doch so „sanft" einsetzen,
daß auch dünne Tonbänder, zum Beispiel Triple-Band (Anmerkung : das war so ziemlich das dünnste Band - ein Dreifachspielband, das es gab), nicht beschädigt werden. Im „TG 550" wurde dieses Problem durch eine neuartige elektromechanische Anordnung gelöst.

Wird beispielsweise aus dem schnellen Vorlauf gebremst, so fallen die mechanischen Bandbremsen ein. Gleichzeitig erhält der Rückwickelmotor elektrisch ein höheres Gegendrehmoment, als es zum Spannen des Tonbandes beim Umspulen erforderlich ist. Dieses Gegendrehmoment wirkt so lange, bis das Band sicher steht. Dabei sind die mechanischen Bremsen so justiert, daß das erhöhte bremsende Gegendrehmoment das Tonband nicht in die entgegengesetzte Richtung zieht. Der Bremsvorgang aus dem schnellen Rücklauf verläuft entsprechend.

Die Motoren- und Magnetsteuerung

Die Motoren- und Magnetsteuerung erfolgt über eine Relaisschaltung. Wird zum Beispiel die Taste „Vorlauf" gedrückt, so ziehen das Vorlaufrelais, ein Hilfsrelais und der Bremslüftmagnet an. An die Wicklungen des Vorwickelmotors werden dabei 220 V gelegt. Der Rückwickelmotor erhält dagegen eine reduzierte Gegenspannung, die ein das Tonband spannendes Gegendrehmoment hervorruft. Wird nun die Taste „Aus" gedrückt, so fällt das Vorlaufrelais unmittelbar ab, und der Bremslüftmagnet geht in Ruhestellung. Das Hilfsrelais, das mit Abfallverzögerung arbeitet, bleibt jedoch noch so lange angezogen, bis das Tonband (gemeint sind sicher die beiden Spulen) sicher steht. Während dieser Zeit erhält der Rückwickelmotor über einen Kontakt des Hilfsrelais die gegenüber der Gegenspannung erhöhte Bremsspannung, die das Bremsmoment hervorruft.

Wird die Taste „Rücklauf" gedrückt, so ziehen Vorlaufrelais, Hilfsrelais, Rücklaufrelais und Bremslüftmagnet an. Der Rückwickelmotor erhält dann 220 V, und an den Vorwickelmotor wird die Gegenspannung angelegt. Drückt man jetzt die Taste „Aus", so fallen unmittelbar das Vorlaufrelais und der Bremslüftmagnet ab, während das Rücklaufrelais die Bremsspannung an den Vorwickelmotor legt. Ist der Bremsvorgang beendet, so fallen auch das abfallverzögerte Hilfsrelais und das Rücklaufrelais ab.

3. Elektronisches System

Bild 6 zeigt die Blockschaltung des „TG 550". Über die Eingangsbuchsen „Mikrofon", „Radio" und „Phono" gelangen die Eingangssignale zum Eingangs-Mischverstärker. Die Eingänge „Radio" und „Phono" sind mit den Eingängen „Mikrofon" auch im Stereo-Betrieb mischbar. Die Eingangsempfindlichkeit beträgt bei „Radio" 5mV (Ri = 50kOhm) und bei „Mikrofon" 100uV (Ri = 1 kOhm) für 1V Ausgangsspannung. Für den Instrumentenausschlag 0dB, entsprechend einer Magnetisierung von 32mM (milli Maxwell) je mm Spurbreite, liegen die Spannungswerte um 5dB niedriger. Der Eingangs-Mischverstärker verstärkt das Signal auf 0,56V für 0dB.

Wird der Bandkontrollschalter auf „vor Band" geschaltet, dann liegt der Ausgang des Eingangs-Mischverstärkers an den Ausgängen des Tonbandgerätes. In dieser Betriebsstellung wirkt das Gerät als Mischpult für die angeschlossene Hi-Fi-Anlage, sofern diese einen Bandkontrollschalter hat und dieser auf „hinter Band" geschaltet ist (zum Beispiel „audio 250", „studio 250", „studio 500", „studio 1000").

jetzt noch detaillierter ......

Vom Eingangs-Mischverstärker wird das Signal dem Aufsprechverstärker zugeführt, der es auf den zur Magnetisierung des Magnettonbandes benötigten Pegel verstärkt. Außerdem erhält es die erforderliche Preemphasis. Dann gelangt es über einen Tiefpaß und den Spurwahlschalter zusammen mit dem Vormagnetisierungsstrom zum Sprechkopf. Der Tiefpaß hat die Aufgabe, bei Aufnahmen von einem FM-Multiplex-Tuner (so nannten die Techniker UKW Stereo) die Oberwellen des Pilottons zu unterdrücken und den Vormagnetisierungsstrom vom Ausgang des Aufsprechverstärkers fernzuhalten, damit keine störenden Modulationstöne entstehen.

Bei Wiedergabe wird das Signal im Wiedergabeverstärker auf die Ausgangsspannung von 0,56V bei 32mM je mm Spurbreite verstärkt, und es erhält die erforderiche Deemphasis. Über den Spurwahl-und den Bandkontrollschalter gelangt es dann zu den Ausgängen. Die Verstärkungen des Wiedergabe- und des Aufsprechverstärkers werden mit Trimmpotentiometern so eingestellt, daß die Pegel bei Betätigung des Bandkontrollschalters bei Vor- und Hinter-Band-Betrieb gleich sind. Beim Sprechkopf und bei den Hörköpfen handelt es sich um hyperbolisch angeschliffene Köpfe in Vollmetallausführung. Alle Köpfe, also auch der Ferritlöschkopf, werden von der W. Bogen GmbH, Berlin, hergestellt.

Im folgenden werden die wichtigsten Baugruppen des „TG 550" besprochen. Dabei ist jedoch immer nur ein Kanal berücksichtigt, da die Schaltungen beider Kanäle weitgehend übereinstimmen.

3.1. Wiedergabeverstärker

Der zweistufige Wiedergabeverstärker ist gleichstromgekoppelt (Bild 7). Das Entzerrungsnetzwerk liegt im Gegenkopplungskanal. In den Eingang ist eine als LC-Saugkreis ausgebildete Bandsperre L2401, C 2402 geschaltet, die auf die Vormagnetisierungs- und Löschfrequenz abgestimmt ist.

Die Tiefenentzerrung ......... da käme jetzt noch ganz viel technischer Text, diese Details sind nicht mehr von allgemeinem Interesse.
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3.2. Eingangs-Mischverstärker

Der Mikrofon-Eingangsverstärker T1601, T1602 ist als zweistufiger Gleichspannungsverstärker ausgeführt (Bild 8). Hinter der zweiten Stufe T1602 liegt das Potentiometer R1610, dessen Schleifer an Masse geschaltet ist und dessen einer Teilwiderstand mit R1609 die Ausgangsspannung des Gleichspannungsverstärkers herunterteilt. Der andere Teilwiderstand des Potentiometers wirkt wechselstrommäßig als Emitterwiderstand für den Transistor T1601 und setzt dessen Verstärkung in Abhängigkeit von der Potentiometerstellung herab. Dadurch wird ein großer Aussteuerungsbereich erreicht.

3.3. Aufsprechverstärker

Der gleichstromgekoppelte Aufsprechverstärker (Bild 10) ist wie der Wiedergabeverstärker zweistufig. Auch die Gegenkopplungsnetzwerke sind ähnlich aufgebaut. Im Eingang liegt ein variabler Spannungsteiler ......... usw.
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3.4. HF-Oszillator

Der Vormagnetisierungs- und Löschoszillator arbeitet in Gegentaktschaltung. Um möglichst rauschfreie Aufnahmen zu erhalten, ist eine weitgehend symmetrische Kurvenform des Vormagnetisierungsstroms erforderlich. Daher läßt sich die Symmetrie mit einem Trimmpotentiometer einstellen. Die Schwingfrequenz beträgt 100 kHz.

4. Tonband

Um die angegebenen Meßdaten im Aufnahmebetrieb zu erreichen, ist es erforderlich, ein entsprechendes Tonband zu verwenden. Die Braun AG bietet ein spezielles Tonband unter der Bezeichnung „TB 535" an, das sich durch niedriges Rauschen und hohe Aussteuerbarkeit auszeichnet. Damit erreicht man bei beiden Bandgeschwindigkeiten und Zweispurbetrieb einen Ruhegeräuschspannungsabstand von >60 dB.

Außerdem hat dieses Band eine spezielle Rückseitenbeschichtung, wodurch es sich besonders für schnell umspulende Tonbandgeräte eignet. Tonbänder ohne Rückseitenbeschichtung zeigen auf schnell umspulenden Tonbandgeräten weniger gute Wickeleigenschaften.
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5. Meßwerte

Bild 12
Bild 13

In den Bildern 12 bis 15 sind einige Meßwerte des „TG 550" dargestellt.

Bild 12 zeigt die Frequenzgänge bei 19 und 9,5cm/s.

Bild 13 Frequenzgänge bei verschiedenen Aussteuerungen sowie Geräuschspannungsmessungen und Bild 14 die Aussteuerungskennlinien mit dem Tonband „TB 535".

Bild 15 ist das über Band bei 19 cm/s aufgenommene Oszillogramm eines 5-kHz- Tonburst.

Die Bilder 14 und 15 haben wirklich nur geringe Aussagekraft. Warum die überhaupt dargestellt wurden, ist nicht verständlich.

Technische Daten

Bandgeschwindigkeiten: 9,5 und 19 cm/s Eingänge:
Mikrofon: 100 uV, Ri = 1 kOhm
Radio: 5 mV, Ri = 50 kOhm
Phono: 100 mV, Ri .= 1 MOhm
Ausgänge: Radio: 1 V, Ri = 5 kOhm
Kopfhörer: 1 V, Ri = 4 kOhm (für400-Ohm-Hörer)
Vollaussteuerung:
19cm/s: k3 = 3%, f = 1 kHz
9,5cm/s: k3 = 5%, f = 1 kHz
Ruhegeräuschspannungsabstand:
etwa 60dB bei 9,5 und 19 cm/s
Fremdspannungsabstand:
19 cm/s: 56dB
9,5 cm/s: 55dB
Frequenzgang:
19 cm/s: 20 ... 20000 Hz
9,5 cm/s: 20 ... 14000 Hz
Entzerrung:
19 cm/s: 3180 u.s, 50us
9,5 cm/s: 3180 u.s, 90us
Übersprechdämpfung: Stereo: 48 dB
gegensinnige Doppelspuraufzeichnung: 60dB
Löschdämpfung: ^ 70 dB Dämpfung einer Spur durch Löschen der anderen: etwa 0,2dB
Tonhöhenschwankungen:
19cm/s: etwa 0,1%
9,5cm/s: etwa 0,15%
Abweichungen von der Sollbandgeschwindigkeit: etwa 0,3%

geparkte Bildunterschriften

Bild 1. Hi-Fi-Stereo-Tonbandgerät „TG 550"
Bild 2. Chassisansicht des „TG 550" ohne Abdeckplatte
Bild 3 (unten). Abhängigkeit des Bandzugs Fb vom Bandwickeldurchmesser d; a mit Bandzugregelung, b bei konstantem Bremsmoment von 540 p cm V
Bild 4. Antriebsbaustein mit Motor, Andruckarm und Kopfträger
Bild 5. Ansicht des ,,TG 550" von unten
Bild 9. Rechteckverhalten des Eingangs-Mischverstärkers bei f = 1 kHz; unten: Generatorspannung; oben: Ausgangsspannung des Verstärkers
Bild 10. Schaltung eines Kanals des Aufsprechverstärkers
Bild 11. Ein- und Ausschwingverhalten der Instrumentengleichrichtung bei +4 dB und 0 dB
Bild 12. Frequenzgänge des ,,TG 550"
Bild 13. Oben: Frequenzgänge bei verschiedenen Aussteuerungswerten (Normfrequenzgang bei -20 dB);
unten: a Bewertungskurve für Geräuschspannungsmessungen, b Terzbandanalyse des Ruherauschens mit
Band, c Terzbandanalyse des Ruherauschens ohne Band (Bandgeschwindigkeit 19 cm/s)

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