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           State variable Filter - Anwendung  ( SVF) 
Zur Lösung des Problems der richtigen Spaltlage für den Wiedergabekopf
                 Ist doch einfach  - " Es gibt doch Bezugsbänder ..
                     Ja,  ich habe mind. 10 Stck, und bei jedem BB ist die Spaltlage geringfügig anderes -
                        durchgehend bis im Frequenzgang beide Wiederholungen.
                     Also nicht durch den Gebrauch verzogen, sondern so aufgenommen.
Die Abweichungen betragen  20grd bei 10kHz .
Deshalb ist es schon interessant, mal auszumessen, welche BB  in der Spaltlage korrekt sind, und zu vermerken

Akademische Methode der Spaltjustage
Eine probate Methode zur Ermittlung der korrekten Spaltlage ist,
mit einem Vollspur oder Zweispurkopf  ein "stabiles" Band mit relativ höherer Frequenz mit Volldampf  (+12dB)
aufzunehmen und durch die Trägerschicht (auf Umschlag) auf einem 2 Spur-Kopf abzuspielen. (Viertelspur  funktioniert nicht)
Der Phasenversatz wird dann deutlich.  ( Das Band  rückwärts abspielen funktioniert auch nicht!)

Wenn die Phase der Wiedergabe  - direkt  - und durch den Träger abgespielt - gleich ist, ist die Spaltlage korrekt .

Problem  dabei ist-  dünnes Band verzieht sich, die Spaltlage wackelt wie ein Kuhschwanz.
Studioband mit 50um  z.B. SM 468  hat nur bei max. 4kHz ein noch verwertbares Signal durch den Träger.

Bild  Signal durch den Träger SM468 bei Abtastung auf Umschlag 



Pegel  ca.  -60dB
Erkennbare  Anteile von Brumm und Rauschen machen eine Spaltlage-Beurteilung schwierig.


Deshalb muß hier  nachgeholfen werden.
Ein Filter  gegen Brumm  und Rauschen in jedem Kanal und zusätzlich Verstärkung des 4kHz  Signals



Das sieht  dann schon besser aus

Technische Details
Die verwendeten Bandpass-Filter sollten bei 4kHz  keine Phasendrehung verursachen,
die Verstärkung sollte gleich sein.

Als geeignet für den Zweck habe ich  die  State variable Filter  gefunden,
die bei der Bandpass- Mittenfrequenz keine Phasendrehung haben. 
Die Verstärkung  ist problemlos einstellbar.

Eine intergrierte Schaltung mit  intergierten Kondensatoren (+/-0,5%)  und genauen integrierten Widerständen
für diesen Zweck ist der UAF 42 .



Probeaufbau des  SV- Filters nach der Schaltung  ergab die folgenden Frequenz- und Phasengänge:
Der frequenzbestimmende Widerstand der beiden  Phasenschieber  beträgt  gerechnet  39,6kHz  für 4kHz .




grün 
Frequenzgang   /   rot  Phase
 


noch paar Meßwerte :
Anhebung des 4kHz Tones   10dB
Absenkung von Brumm   50Hz  -40dB /  100Hz  - 34dB

Und weil in einem Forumsbeitrag der UAF 42  für HIFI Anwendungen als ungeeignet bezeichnet wurde,
weil im Datenblatt ein THD  von 0,1%  erwähnt wird , habe ich mir die Mühe gemacht und nachgemessen.

Ich habe eine konventionell aufgebaute  2 - kanalige Version mit  2x  TL 082
und den Probeaufbau mit UAF 42 gemessen mit HP 8903Analyser 
bei f  = 4kHz    Ausgangsspannung  1V

Die Version mit TL 082  ist geringfügig besser mit 0,0022% THD zur UAF 42  Version mit 0,0032%  THD
Der Grund für die Diskrepanz zur Datenblattangabe (0,1%)  ist vermutlich meine Schaltungstopologie
mit rein invertierenden Verstärkern, im Gegensatz zur UAF42 Application mit der Verwendung des n.i. Eingangs.
.


  Und wie geht jetzt die Justage vor sich ?

Wie eingangs erwähnt 
ist mit einem Vollspur oder Zweispurkopf ein "stabiles Band"  (ca. 15 Minuten  Bandrest )
mit relativ höherer Frequenz mit Volldampf  (+12dB) aufzunehmen

Den Spalt des Wiedergabekopfs stellt man bei der Wiedergabe des Bandes nun auf  Phasendifferenz  = 0 ein.

Dann  wird  das Band etwas zuückgespult
Auf Umschlag eingelegt, also Träger zum Kopfspiegel, und die Phasenlage des Minimalsignals  betrachtet.

Diesen Durchgang muß man bei Tonbandgeräten mit schmalen Kopfträgern  zweimal machen, den durch das Umschalegen des bandes ergibt sich auch eine  Phasenverschiebung .

Um diese auszumitteln ist die Messung einmal mit Band linksrum gedreht und einmal rechtsrum gedreht durchzuführen. !

Ergibt sich eine Phasen-Abweichung - ist das der Hinweis, daß der Spalt  des Aufnahmekopfs um den halben Betrag der Phasendifferenz
schief steht.

Und diese Schieflage des Aufnahmekopfs ist vor der nächsten Aufnahme  halb auszumittel, d.h. am Wiedergabekopf
wird der  Phasenversatz  zur Hälfte korrigiert.
Zumdem buchführen in welcher Richtung und Winkel man die  Aufnahmekopf -Spaltschraube gedreht hat evtl. auch Winkel 
oder Schraubenschlitz "Uhrzeit "  um evtl. wieder zurückzufinden.

Ja wirklich eine weitraubende Arbeit ,
aber  am Ende hat man ein Band, das über alle Spaltlage-Zweifel erhaben ist.



Weitere  Links zum Thema
 Akademische_Spaltjustage
 Spaltjustage bei Profi-Tape Recordern

Bei interesse habe ich noch paar UAF 42 ICs in  DIL 14

Stand   2023_0317