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Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

L'espace des informations relatives à la mise en œuvre des bandes magnétiques.

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Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

Message par crashgarrett » 23 déc. 2017, 19:42

Un magnétocassette ou magnétophone à cassette est un magnétophone utilisant une cassette audio comme support de lecture et/ou d'enregistrement. Il existe sous deux formats principaux :
1 - Le petit appareil typiquement monophonique.
Philips_EL3302.jpg
Le 1 - Est très simplifié avec un système de lecture et d'enregistrement, un amplificateur et un haut-parleur, une prise casque et micro sur la photo

2 - La platine cassette en tant qu'élément d'une chaîne haute-fidélité stéréophonique.
Pioneer_CT-900S-130224-0002.jpg
Le 2 - Est un modèle dit de salon, pour s'intégrer au mieux dans une chaine HiFi (High Fidelity, Haute Fidélité en Français)

Il possède :
- Un système à trois têtes (une tête pour l'effacement, une pour l'enregistrement et une pour la lecture)
- Trois moteurs, un pour l'entrainement des cabestans en l’occurrence un DirectDrive cad très simplifié qu'il y a un moteur dans le cabestan de droite qui entraîne par une courroie le cabestan de gauche, un autre pour l'avance et le retour rapide ainsi que la lecture/enregistrement et le troisième pour l'ouverture et le fermeture de la trappe à cassette, la classe .
- Un système de calibration automatique ABLE Automatic Bias Level & Equaliation, en gros, on verra plus tard, la platine règle la bande au mieux pour le Level (400hz), le Bias (entre 10 et 15khz suivant les marques) et l'equalisation le 70µ (Métal & Chrome) ou le 120µ (Normal)
- 3 Dolby enfin 4 le HXPRO, mais celui-ci est enregistré sur la k7 à l'enregistrement justement pour optimisé les hautes fréquences, ensuite il y a le Dolby B, le C et le dernier sorti le S.
- Un afficheur temp réel ou pas
- Un large afficheur (vu mètre) fluorescent de -40 à +12dB

Tout ceci sera détaillé ensuite...
Bon, par quoi on commence...
Déjà la cassette :)
Tdkc60cassette.jpg
Tdkc60cassette.jpg (15.52 Kio) Consulté 2377 fois
Elle est sortie en 1963 par Philips.
intérieur K7.jpg
intérieur K7.jpg (68.44 Kio) Consulté 2377 fois
Elle est composée :
D'un boitier, en plastique le plus souvent, mais il a aussi été fait en céramique (8).
De deux bobines (4) où est enroulée la bande (2).
D'un guide bande à l'intérieur du boitier appeler !!! M..de j'ai zappé le nom (numéro 12 sur la photo)
D'un support (6) pour un feutre (5)
(3) montre le sens de défilement de la bande a 4,76cm/s
(9) la tête d'effacement
(10) la tête d'enregistrement lecture

Il y a eu 4 types de K7

Les Types I, dites Normal
Les Types II, dites Chrome
Les Types III, dites mort dans l’œuf ou FerriChrome ( car mélangeant oxyde de fer + dioxyde de chrome )
Les Types IV, dites Métal

Les premières sont sorties en premières :-lol2 , créer par Philips en 1963
Les deuxièmes sont sorties début 1970
Les mortes dans l’œuf, ce qui est bien dommage, car certains les préfèrent aux Type II voir IV sont sorties milieu 70 et s’arrêtèrent début 80
Les dernières sont sorties en 1980
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Message par crashgarrett » 23 déc. 2017, 19:42

La mécanique :

Comme je connais bien la mécanique des platines Nakamichi je vais partir sur celle-ci.
On va commencer par le dos :
moteur3_reduit.jpg
moteur3_reduit.jpg (130.55 Kio) Consulté 2233 fois
1 – Reel motor
2 – Moteur de cabestan
3 – Moteur de came

Ce que l'on appelle le Reel-motor, c'est le moteur qui gère l'avance et le retour rapide, sur cette mécanique en lui envoyant du + ou – 12V (ça rembobine je vous le dis) et la lecture (en recevant moins de 4V) pour tendre la bande en même temps que les galets presseur la font avancer.

P1010325_reduit.jpg

1 – Bague en laiton du reel-motor
2 – Idler tire, qui fait la liaison entre le reel-motor et les bobinots
3 – Bobinots (reel-hub)

Le moteur de cabestan entraine une courroie qui fait tourner les deux cabestans

courroie de cabestan_reduit.jpg
courroie de cabestan_reduit.jpg (128.4 Kio) Consulté 2233 fois
cabestans_reduit.jpg

Qui à leur tour font tourner les galets presseur, qui comme leur nom l'indique pressent la bande qui est prise en « sandwich » entre les galets et les cabestans,,,,, m'avez compris,,,, une photo ;)

Bande_reduit.jpg

Le moteur de came, fait via une courroie tourner la came qui transmets à la mécanique les différentes fonctions de la platine :
Avance rapide - F
Retour rapide - F
Stop - S
Play - PY
Pause - PS
Rec - R
Cue (recherche de blanc) - CU


came_reduit.jpg
came_reduit.jpg (27.04 Kio) Consulté 2233 fois


Devant :


bobinots_reduit.jpg
bobinots_reduit.jpg (135.08 Kio) Consulté 2233 fois
On voit mieux la bague en laiton pressant l'idler qui entrainera le bobinot suivant la fonction pressée.
On voit aussi en bas à droite le moteur de came.
Le bras blanc au milieu de l'image, appuie sur deux autres bras qui servent à mettre ou pas en fonction les freins qui servent lors de la fonction Stop

La fonction compteur et autostop


compteur-reduit.jpg
compteur-reduit.jpg (196.78 Kio) Consulté 2233 fois


La courroie est relié sur le bobinot (reel-hub en English) à une roue ajourée qui sert aussi à la fonction autostop.


autostop-reduit.jpg
autostop-reduit.jpg (111.52 Kio) Consulté 2233 fois
La lampe laisse passer la lumière ou pas suivant suivant qu'il y ai un trou ou pas....
De l'autre coté se trouve un opto-coupleur qui détecte la présence ou pas de lumière, tant qu'il y a cette alternance de jour/nuit (0101010101) il ne se passe rien, mais si l'opto détecte soit un flot continu de lumière (1111111) soit rien (0000000) la fonction stop s'enclenche et la platine s'arrête.
pas con :)
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Message par crashgarrett » 23 déc. 2017, 19:42

Le bloc de têtes monte et descend suivant la fonction demandée.
Pour le stop, la pause, l'avance et le retour rapide le bloc de tête est en position basse.
P1010334_reduit.jpg
Pour le Play le bloc est en position haute maxi, c.a.d que les galets presseur touchent bien les tiges des cabestans.
P1010335_reduit.jpg
Pour le CUE, c.a.d la recherche de blanc, le bloc de têtes monte de façon que la tête de lecture touche la bande mais les galets presseur eux ne rentrent pas en contact avec les tiges des cabestans, car nous sommes en légère avance rapide et les cabestan tourne à la vitesse de la lecture, sinon c'est un coup à casser la bande :)
P1010336_reduit.jpg
PS : C'est une épave de 582, c'est pour cela que cette mécanique est sale et légèrement « rouillé »

Les têtes peuvent se régler sur plusieurs axes :
alignement têtes.gif
alignement têtes.gif (9.14 Kio) Consulté 2169 fois
Le Height ou le Tracking : c'est le faites de régler les têtes sur la profondeur horizontale.
Le Tilt : c'est la perpendicularité des têtes par rapport à la k7, de façon à ce que les têtes soient bien parallèle à la bande.
Le Trust ou pénétration : pour que les têtes appuient bien sur la bande, ni trop, ni trop peu
L'Azimuth : le réglage le plus connu, mal réglé, pas d’aiguë et encore moins si le Dolby est enclenché et calibration impossible

Voilà pour la mécanique, maintenant je vais attaquer le moins drôle ...

Je ne vais pas expliquer la partie logique (touches), mais je vais plutôt essayer de m'appliquer à vous expliquer comment une platine lit et enregistre du son et si vous comprennez c'est que j'aurais compris aussi ;)
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Re: Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

Message par crashgarrett » 26 févr. 2018, 22:08

Le Magnétophone est régie depuis 1960 par la norme DIN 45500 :
DIN 45500.jpg
DIN 45500.jpg (92.51 Kio) Consulté 2133 fois
La Lecture :

Insérer une k7 dans la trappe prévue à cette effet et appuyez sur Play :-siffle

Donc la, le fait d'appuyer sur play, mets en fonction la came qui fait monter les têtes contre la bande, la tête de lecture ( qui n'est qu’un électroaimant ) entre en contact avec les cristaux aimantés qui se trouvent sur la bande , ils défilent devant l'électroaimant de la tête de lecture en pénétrant dans celle-ci via l'entrefer ( partie où la tête est coupée ) et soumettent celui-ci à un champ magnétique variable (du fait des aimantations différentes les uns des autres) les lignes de force magnétique se ferment sur la bague métallique et là, la bobine convertit le signal magnétique en un signal électrique .
L'intensité des parties aimantés mesure le volume sonore et leur variations, observées sur une certaines longueur, détermine la fréquence du son.
tete de rec_play.jpg
tete de rec_play.jpg (43.58 Kio) Consulté 2133 fois
1 – Signal électrique
2 – Tête magnétique
3 – Ligne de force magnétique
4 - Aimantation
5 – Bande magnétique
6 – Sens du déplacement

L'enregistrement :

Pour l'enregistrement, d'abord la tête d'effacement va produire un champs magnétique de façon à remettre les particules dans le même sens, ensuite la tête d'enregistrement va procéder de la manière inverse à la tête de lecture, cad, que la c'est le courant qui est envoyé sur l'électro-aimant et via l'entrefer pénétrer dans la bande et la magnétiser.

Le Synoptique :
Synoptique.jpg
Synoptique.jpg (68.09 Kio) Consulté 2133 fois
1 – Bande magnétique
2 – Sens du défilement
3 – Tête d'effacement
4 – Tête d'enregistrement
5 – Tête de lecture
6 – Générateur HF ~100KHZ ( actif uniquement à l'enregistrement )
7 – Amplificateur – Correcteur - Enregistrement
8 – Amplificateur – Correcteur - Lecture
9 – Commande
10 – Système de réduction du Bruit - Enregistrement
11 - Système de réduction du Bruit – Lecture
12 – Indicateur de niveau

Réduction du Bruit :

Le signal électrique est alors amplifié par la partie pré-amp ( 8 ) directement connecté à la tête de lecture, ensuite le signal passe par le(s) circuit(s) du Dolby ou DBX ( 11 )pour enlever du souffle et faire monté le signal /bruit.
Pour l'enregistrement c'est l'inverse :-Oe


Pour les différents Dolby :
Sans environ 50dB, autant de bruit que de signal !!!
Le Dolby B environ 60dB
Le Dolby C environ 70dB
Le Dolby S environ 75dB
Le DBX environ 90dB voir plus … quelques platines sont montées à plus de 100dB, mieux qu'une platine laser !!!

La Yamaha K960 donnerait une dynamique de 110dB :-choc
J'en ai encore pas vu une dans les docs qui donnerait autant

Mais attention certains encodage ne pourront pas être convenablement décodé si au minimum ils n'ont pas été encodé avec le même Dolby , suis je clair …
En gros une k7 encodée en Dolby B ne pourra pas donner du 75dB même si vous la lisez avec une platine avec le Dolby S enclenché et même le son sera «  dégueulasse » car trop étouffé, et pire encore en DBX, car pour celui-ci vaut mieux que ce soit la même platine qui a enregistré la bande et donc pourra pleinement restituer sa compression/décompression à la lecture, avec une k7 enregistrée en DBX, le signal ne dépasse pas le 0dB, les aiguës et le graves sont très atténués mais lorsque que le bouton est enclanché, enfin sur celle que j'ai, le signal monte à +8~+10dB !!!

Exemple du S/B du Dolby par rapport au DBX:
DBX vs Dolby.gif
DBX vs Dolby.gif (32.94 Kio) Consulté 2133 fois
Il y a eu plusieurs système de réduction de bruit :

Le Dolby ( B, C & S)
Le DBX I & II
L'ANRS & le Super ANRS
Le HighCom,

Le HighCom et le DBX fonctionnent sur le même principe
L'ANRS a le même principe également que le Dolby
L'ANRS équivaudrait au Dolby B et le Super ANRS au Dolby C, je n'ai pas encore eu de platine ayant ce système de réduction pour comparer ...
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Re: Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

Message par crashgarrett » 26 févr. 2018, 22:12

La suite avec un oscillo

Vu que j'ai un Dragon en réparation, j'ai pris celui-ci pour les courbes, mais le résultat sera sensiblement équivalent:

En mode lecture muni une k7 étalon avec un 400hz 0dB @ 200nWb/m

Schéma et point ou j'ai pris les courbes :
préamp.jpg
préamp.jpg (110.96 Kio) Consulté 2124 fois
1 sortie de la tête de lecture
P1010609_reduit.jpg
2 entrée de l'ampli-op
Désolé mon oscillo n'est pas assez costaud , les photos ne rendent rien :-nos
Mais en gros c'est le même qu'en dessous donc nettoyé et non amplifié

3 sortie de l'ampli-op
P1010617_reduit.jpg
4 après la self de bias trap, direction circuit du Dolby
P1010610_reduit.jpg
Sur le Dragon , les circuits Dolby B/C utilisés sont 4 TEA0652, qui sont normalement des circuits stéréo, il en aurait fallu que deux, un pour le Dolby en Play ( Decode ) et un pour le Dolby en Rec ( Encode ), mais chez Nakamichi, ils ont préféré les utiliser en mono pour limiter la diaphonie.
Donc deux pour le Play et deux pour le Rec

Une K7 étalon avec du 15Khz @ -20dB et non encodé ni en B ni en C, on voit bien la perte disons de plus d'un tiers.
Dolby.jpg
Dolby.jpg (140.06 Kio) Consulté 2120 fois
E : Entrée en pin 8
P1010626_reduit.jpg
S : Sortie en pin 1
Dolby OFF
P1010627_reduit.jpg
Dolby B On
P1010628_reduit.jpg
Dolby C On
P1010629_reduit.jpg
Après le test en lecture d'un 400Hz et d'un 15Khz en lecture, passons à l'enregistrement, j'ai pris une TDK MA-X qui je l'avoue tient très bien jusqu'à 20Khz à 0dB enfin presque ... :-siffle

Entrée platine avec un 15Khz @ 0dB encodé en Dolby B en relecture je suis à -4dB une fois la calibration faite avec ce Dolby

Sortie platine :
Dolby OFF à la lecture -4dB
P1010633_reduit.jpg
Dolby B à la lecture -4dB
P1010634_reduit.jpg
Dolby C les 15Khz sont remonté à +3dB du coup ..
P1010635_reduit.jpg
Entrée platine avec un 15Khz @ 0dB encodé en Dolby C en relecture je suis à -1dB une fois la calibration faite avec ce Dolby

Sortie platine :
Dolby OFF à la lecture -6dB
P1010637_reduit.jpg
Dolby B à la lecture -6dB
P1010638_reduit.jpg
Dolby C à la lecture -1dB
P1010639_reduit.jpg
CQFD, une platine bien calibrée donne des résultats surprenant ;)
Bon d'accord, c'est un Dragon, mais ce n'est pas la platine qui m'a le plus bluffé à 0dB en Dolby C
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Re: Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

Message par crashgarrett » 26 févr. 2018, 22:12

la suite

test de réponse en fréquence de mes préférées ;)

une BX300 :
tdk MAX 0dB_Dolby C.jpg
un CR5 :
tdk-max-0_Dolby_C.jpg
un CR7 :
tdk-max_0_Dolby_C.jpg
le Dragon :
TDK MA 0dB_Dolby C.jpg
un RX505 :
TDK MA-X 0dB Dolby C.jpg
Teac Z-6000 :
tdk-max-0_Dolby C.jpg
La différence en sortie de platine avec le Dolby et le DBX ...
Ces courbes ont été faites sur l'Akai GX-8 :-siffle
Dolby OFF
tdk-d-rose_dolby_off.jpg
Dolby B
tdk-d-rose_dolby_b.jpg
Dolby C
tdk-d-rose_dolby_c.jpg
DBX II
tdk-d-rose_DBX.jpg
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Re: Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

Message par crashgarrett » 26 févr. 2018, 22:12

La calibration :

La calibration existe en trois types, pré-calibrée pas mal de 3 têtes sont comme ça ( fait en usine ) , les 2 têtes de ma marque préféré, ensuite il existe la calibration automatique, Pioneer et son BiasLevelEqualisation, chez Nakamichi la CR7 , la 700ZXE / ZXL et la fameuse 1000ZXL avec son ABLE, et d'autres comme Denon, Luxman, Alpine ...et la calibration manuel.
La calibration consiste via le générateur intégré qui "génère" un 400hz @ 0dB ( Level ) et un 15Khz ou un 10Khz ( Bias ) @ -20dB, le but est de régler les potards de la voie gauche et droite de façon à ce qu'il n'y ai pas de différence entre le générateur( source ) et ce qui est enregistré sur la bande ( tape ) :-Oe

un 15 K en sortie du générateur :
P1070626_reduit.jpg
P1070626_reduit.jpg (92.5 Kio) Consulté 2077 fois
et sur la bande
P1070627_reduit.jpg
P1070627_reduit.jpg (87.64 Kio) Consulté 2077 fois
;)
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Re: Fonctionnement d'une platine k7 ou R2R

Message par crashgarrett » 28 févr. 2018, 19:48

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