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  • "zlois" started this thread

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Tuesday, April 16th 2019, 12:16am

Projektvorstellung: Uher Report Monitor dbx

Ich möchte hier kurz mal ein Projekt vorstellen, das mich die vergangenen Monate beschäftigt hat:

Ich verwende mein Report Monitor 4200 sehr gerne zum Musik hören, sei es daheim auf dem Sofa oder draußen im Garten. Dabei hat mich immer gestört, dass das Maschinchen über keinerlei Rauschunterdrückungssystem verfügt. Ich hatte mir schon ein DBX NX-40 auf Batteriebetrieb umgebaut und mit einem Kopfhörerverstärker ausgerüstet, aber auch das ist eine vergleichsweise unhandliche Lösung zum herumtragen. Die Suche nach dem einzigen je gebauten wirklich portablen DBX, den PPA-1, blieb bislang erfolglos. Somit habe ich selbst Hand angelegt und mir eine DBX-Platine für den Einbau ins Report gebastelt.

Basis ist ein AN6291, der wohl meistgenutzte und auch heute noch problemlos erhältliche DBX-IC (im übrigen der gleiche, deren zwei auch im NX-40 verbaut sind). Den Schaltplan habe ich dem Datenblatt des AN6291 entnommen und das ganze auf einer Lochrasterplatine aufgebaut. Ja, und dann fingen die Probleme erst an - das ganze hat zwar funktioniert, aber nicht ordentlich. Das System decodierte nicht sauber, pumpte und verursachte hörbare Dynamikverfälschungen.
Es folgten viele, viele Tage und Nächte der Fehlersuche. Ich habe alles versucht - erster Gedanke war natürlich ein fehlerhafter Aufbau meinerseits. Nachdem ich das zu 100% ausschließen konnte, hatte ich die Qualität der verwendeten Bauteile in Verdacht. Also alle Kerkos gegen die hochwertigsten Folienkondensatoren, die ich bekommen konnte, getauscht. Brachte überhaupt nichts. Blieb also nur noch der IC als Fehlerquelle. Die ganze Schaltung mit einem neuen IC auf einem Steckbrett nochmals aufgebaut - gleicher Fehler. Nach diesen Misserfolgen war ich eigentlich schon so weit, das Projekt aufzugeben, es hat mir aber einfach keine Ruhe gelassen, und so habe ich recherchiert ohne Ende und mir alle Informationen, die ich über den AN6291 finden konnte (und das sind nicht allzu viele) besorgt.

Auf die Lösung bin ich schließlich über ein russisches Tonbandforum gekommen (Google Translator sei dank). Die beiden Schaltpläne, die im originalen Datenblatt des ICs abgedruckt sind, beinhalten mehrere schwerwiegende Fehler, die Schaltung kann so unter keinen Umständen funktionieren. Da wurden Bauteile einfach vergessen, Zahlenwerte verdreht (aus 15k wurde 51k), und ähnliches. Im Nachhinein betrachtet teils sehr offensichtliche Fehler (wenn beide Enden eines Filternetzwerkes direkt miteinander verbunden sind, müsste das eigentlich zum Nachdenken anregen, ebenso wie unterschiedliche Bauteilwerte an den beiden Kanälen), aber wenn man die Schaltung im blinden Vertrauen ohne dabei Nachzudenken aufbaut, fällt einem sowas natürlich nicht unbedingt auf. Und in der "Playback only"-Schaltung, die ich ursprünglich aufgebaut hatte, wurde das ganze Filterglied einfach weggelassen, so kann das ganze ja gar nicht ordnungsgemäß funktionieren. Mit diesem Wissen, und dem Vergleich mit dem Schaltplan eines DBX NX-40, der mit dem gleichen IC ausgestattet ist, habe ich es nach insgesamt geschätzt 80-100 Arbeitsstunden schließlich geschafft, eine einwandfrei funktionierende Schaltung aufzubauen. Das ganze dann auch gleich auf einer ordentlichen Platine, die von den Maßen her exakt jenen der originalen Endstufe entspricht und nicht ganz so nach Prototyp aussieht wie die selbst mit der Laubsäge zugeschnittene Lochrasterplatine.

Der Einbau mitsamt Umverdrahtung im Report nahm dann nochmals einen ganzen Tag in Anspruch.
Dazu noch eine wichtige Anmerkung: Ich hatte in meinem Report Monitor die qualitativ minderwertige Endstufe schon früher entfernt und gegen einen hochwertigen, sehr kleinen Kopfhörerverstärker ersetzt (ELV Low-Voltage-Stereo-Kopfhörer-Verstärker, eine fantastisch klingende SMD-Bestückte Platine in Briefmarkengröße), da ich den internen Lautsprecher nicht benötigte, aber über Kopfhörer dafür die bestmögliche Qualität genießen wollte. Diese Modifikation ist auch Voraussetzung für den Einbau des DBX-Decoders, da dieser an der Stelle der Endstufe eingebaut wird, sonst wäre dafür kein Platz. Die KHV-Platine ist so klein, für diese findet man leicht irgendwo einen Platz. Ich habe sie der Einfachheit halber im Batteriefach am nicht benötigten Platz für die 5. Batterie untergebracht, da ich mein Report mit Bleiakku betreibe. Der Ein-/Ausschalteknopf für den Lautsprecher, der durch diese Modifikation ohnehin arbeitslos geworden ist, dient nun als Bypass-Schalter für das DBX.

Ja, und nun, nach fast 2 Monaten, kann ich verkünden, dass das ganze schließlich so funktioniert, wie ich mir das erträumt hatte. Klingt fantastisch, kein Unterschied zu einem externen DBX II feststellbar.

Ein Bild meiner Platine habe ich angehängt, ebenso den korrigierten und für den Betrieb im Report optimierten Schaltplan. Nicht im Schaltplan eingezeichnet ist der Spannungsregler, ich empfehle einen LE50ABZ - Die Schaltung benötigt saubere, stabile 5V für eine einwandfreie Funktion.
Wird am Eingang ein Line-Pegel angelegt (was wohl meist der Fall sein wird) muss dieser über einen Spannungsteiler etwas abgeschwächt werden, um den IC nicht zu übersteuern. Wird das Signal, so wie ich es gemacht habe, vor dem Lautstärkepoti des Report abgegriffen, sollte die Dämpfung etwa 20dB betragen. Ich habe dafür einen Spannungsteiler mit 22k und 1.8k verwendet. Bei Verwendung als externes Gerät kann stattdessen natürlich auch ein Trimmer oder Poti verwendet werden.

Das ganze ist so wie ich es umgesetzt habe wie gesagt ein reiner Decoder. Die Schaltung ließe sich mit geringfügigen Änderungen auch als Encoder betreiben, aber mit einem IC natürlich nicht simultan, sondern nur entweder oder. Für Hinterbandkontrolle bräuchte es also eine zweite Platine (eventuell würde diese Platz finden, wenn der Lautsprecher ausgebaut wird), aber ich persönlich werde es bei der reinen Wiedergabevariante über den Kopfhörerausgang belassen, alleine schon, weil ich keine "lebenswichtigen" Teile meines Reports verbasteln möchte. So wie ich es jetzt gemacht habe, lässt sich der originale Zustand mit relativ geringem Aufwand wiederherstellen. Eventuell baue ich mir bei Gelegenheit noch einen kleinen portablen Encoder auf dieser Basis, den ich dann anstelle des NX-40 verwenden kann - dann auch gleich mit eingebautem Mikrofonvorverstärker.
zlois has attached the following images:
  • dbx Platine.jpg
  • an6291 korrigiert.png

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Tuesday, April 16th 2019, 12:52am

Sehr interessant! Ich beneide Leute wie dich, die solche Schaltungen u.ä. entwerfen und herstellen können. :)

Gruß

Nelson

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Tuesday, April 16th 2019, 7:55pm

Aber tut das Not? 8|
Ich kenne breitbandige Kompandersysteme von Telefunkens HighCom. Ich habe jahrelang ein CN750 in meiner Kette betrieben. Und daher weiß ich, dass die Maschine, auf der man das einsetzt, penibel eingemessen sein muss, andernfalls werden Ungleichmäßigkeiten im Frequenzgang mit dem Expander/Decoder verstärkt. Das hat mich auf die Dauer etwas genervt, weil ich auch mal andere Bandsorten benutzen wollte, auf die die Maschine nicht eingemessen war.
Die Folge war, dass ich das HighCom irgendwann nicht mehr zugeschaltet und schließlich aus der Anlage entfernt habe.

Und wenn ein Band auf einer anderen Maschine wiedergegeben wird, als der, auf der es aufgenommen wurde, wird das Ganze doch sicher unkalkulierbar.
Davon abgesehen rauscht der Kopfhörerausgang des Report Moni wie ein Wasserfall, weil er direkt an der Endstufe hängt und auch als Lautsprecherausgang benutzt werden kann, sprich, es ist kein Serienwiderstand vorhanden, wie sonst üblich. Den oder einen anderen Kopfhörerverstärker könnte man natürlich nachrüsten.

Aber ich will deinen Fleiß hier natürlich nicht schmälern, und wenn es dich befriedigt, ist es ja gut!

LG Holgi

P.S.: Ich hatte dein Posting zunächst nur überflogen, der Absatz über den geänderten Kopfhörerverstärker war mir dabei entgangen! :S

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Tuesday, April 16th 2019, 10:34pm

Hallo

du hättest dich wohl besser an dem Schaltungsvorschlag des Datenblattes für "Playback exclusive" orientiert.
Das hat nämlich die genannten Beschriftungsfehler nicht und zeigt außerdem, daß der Kondensator vor den Eingängen 5 & 18 bei einem Widerstand von 16 kOhm (nicht 15) einen Wert von 0,33 µF haben sollte statt der von dir benutzten 0,1 µF.
Wenn es sich bei den Eingängen 5 & 18 um virtuelle Kurzschlüsse handelt (Vermutung), dann ergeben 15 kOhm mit 0,1 µF eine untere Grenzfrequenz von 106 Hz, 16 kOhm mit 0,33 µF ergeben 30 Hz. Letzteres dürfte angepeilt sein.
0,1 µF ergeben mit 51 kOhm etwa 31 Hz. Insofern dürften bei der Schaltungszeichnung für "recording/playback" zwei Varianten mit unterschiedlicher Dimensionierung durcheinander geraten sein.
In dem Datenblatt sieht man parallel zu dem Widerstand auch noch ein RC-Glied, das bei Encode eine Shelf-artige Höhen-Anhebung bewirkt. Ein Schaltungsteil, der diese Anhebung bei Decode wieder beseitigt, springt mir nicht ins Auge. Hat dein Eincoder auch diese Höhen-Anhebung ? Aus dem Datenblatt kann man nicht erkennen, ob die Dimensionierung dieses RC-Gliedes passend zu den 51 kOhm oder zu den 15 bzw 16 kOhm ist.

MfG Kai
Nachtrag: Ein paar nützliche Hintergrund-Informationen zu dbx und zu einer Methode, mit dbx erstellte Aufnahmen per Software zu decodieren, gibt es hier:
http://www.bobweitz.com/dbx_webpage/dbx.html
Nachtrag2: Deine Schaltung enthält noch einen Fehler: Der Kondensator im Bandpass-Filter vor dem 270k,150k Spannungsteiler muß ebenso wie der davor 0,1 µF haben, nicht 1 µF.
Zusatz-Info: Die De-Emphasis bei Decode wird mit dem RC-Glied 4,7 k-22 nF parallel zum 16 kOhm Widerstand bewirkt (du hast 15 k genommen). Die gewünschten Frequenzgänge kann man den Grafiken auf S.35 des dbx_122-124 Owner Manual entnehmen.

This post has been edited 2 times, last edit by "kaimex" (Apr 17th 2019, 12:08am)


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Wednesday, April 17th 2019, 4:55am

@Holgi:
Ich bevorzuge grundsätzlich Telcom C4, aber das ist in einer portablen Version leider nicht umsetzbar.
DBX II funktioniert meiner Erfahrung nach sehr gut und kommt unter idealen Betriebsbedingungen (!) klanglich nahe an Telcom ran. Der Vorteil gegenüber HighCom und Dolby ist, dass es - wie Telcom - pegelunabhängig arbeitet, da die Kompressionskennlinie linear ist, es ist also keine exakte Pegelkalibrierung erforderlich (das hat mich früher bei Dolby B/C auch immer in den Wahnsinn getrieben). Die einzige Voraussetzung für eine einwandfreie Funktion ist ein linearer Frequenzgang im Bereich von mindestens 30Hz-10kHz (idealerweise bis 16kHz). Nachdem meine Maschinen stets penibelst eingemessen sind - ich zähle zu jenen, die selbst bei einen neuen Charge der gleichen Bandsorte die Einmessung prüfen und bei Bedarf korrigieren - stellt das hier keine Herausforderung dar. Zudem gibt es bei mir nur Halbspur mit mindestens 19cm/s, was an sich schon vergleichsweise rauscharm ist, daher gibt es auch die typischen Rauschfahnen, die z.B. bei der Verwendung mit Kassetten auftreten und zu dem allgemein schlechten Ruf von DBX führten, nicht, oder jedenfalls nicht in einem Ausmaß, in dem es störend auffallen würde. Selbst Klaviersolos - gerne als der größte Feind von DBX bezeichnet - machen keinerlei Probleme.

Grundsatzdiskussionen über die Verwendung von Kompandersystemen im Allgemeinen gibt es natürlich immer, das ist eine reine Geschmackssache - manche lieben es, manche hassen es. Ich nutze es häufig und gerne, Ausnahme sind Aufnahmen von Quellen, die von sich aus schon keine höhere Dynamik bieten als ein Band ohne Rauschunterdrückung, wie LPs oder eigene Mikrofonaufnahmen außerhalb einer professionellen Umgebung.

Und ja, die Endstufe des Report Monitor kann nur als schauderhaft bezeichnet werden, sowohl über Lautsprecher als auch über Kopfhörer, da gebe ich dir völlig Recht. Rauscht, verzerrt, brummt und verheizt dabei auch noch ordentlich Strom. Darum ist diese bei mir auch sehr schnell rausgeflogen, und der KHV-"Bausatz" von ELV, der eigentlich kein Bausatz sondern eine betriebsbereit bestückte Platine auf Basis eines MAX4409 ist, ist ein richtig feines Teil, ich habe diese Platine schon in anderen Geräten verbaut, und sie kann problemlos mit Kopfhörerverstärkern mithalten, die ein vielfaches dessen kosten. Den Lautsprecher im Report habe ich nie genutzt, somit vermisse ich diesen auch nicht.

@Kaimex:
Die "Playback exclusive"-Schaltung war natürlich die erste, die ich exakt nach Schaltplan nachgebaut habe, doch sie hat nicht ordnungsgemäß funktioniert. Das kann sie bei genauerer Betrachtung auch gar nicht. Das Filternetzwerk vor dem RMS-Detektor wurde hier nämlich einfach weggelassen (was sich die Entwickler auch immer dabei gedacht haben). Dadurch stimmt die gesamte Kennlinie bzw. Gewichtung der Frequenzbereiche nicht mehr, und Frequenzen oberhalb von 10kHz führen zu einer viel zu starken Expansion - die Schaltung funktioniert nur, wenn das Eingangssignal entsprechend bandbreitenbegrenzt ist und oberhalb von 10kHz keine Frequenzen mit nennenswertem Pegel vorkommen. Möglicherweise handelt es sich hier um eine Lo-Fi-Sparversion für Geräte, die ohnehin keine hohen Frequenzen verarbeiten können, wie einfachste Kassettenrecorder oder ähnliches (dann wäre es aber auch nett gewesen, dies im Datenblatt zu erwähnen...).
Bezüglich der Bauteilwerte sage ich einfach mal danke für deine Mühen, so exakte Berechnungen wie du habe ich nicht angestellt und mich eigentlich darauf verlassen, dass die angegebenen Werte stimmen. Ich habe die Schaltung im Datenblatt - nachdem mir klar wurde, dass ich mich auf diese nicht verlassen kann - dann auch noch mit dem Schaltplan des NX-40 verglichen, der ja mit dem gleichen IC betrieben wird. Jedenfalls kann ich sagen, dass die Schaltung, so wie ich sie jetzt aufgebaut habe, einwandfrei funktioniert und Aufnahmen, die mit einem externen DBX erstellt wurden (ich habe einige hier - 122, 124, NX-40) absolut fehlerfrei decodiert und keinerlei Frequenzgangfehler aufweist. Auch in einem direkten akustischen Vergleich mit verschiedensten Musikstücken (Monosignal auf Kopfhörer, ein Kanal über externes DBX und der andere über meine Platine decodiert) lässt nicht den geringsten Unterschied erkennen.

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Wednesday, April 17th 2019, 9:25am

Hallo

mein Verweis auf die Playback-Schaltung zielte nicht auf das dort fehlende Bandpassfilter vor dem Gleichrichterteil ab, sondern auf die richtigen Kombinationen von Widerständen und Kondensatoren im Signalpfad.
Die beiden bemerkten Bestückungsfehler müssn sich auch nicht unbedingt dramatisch auswirken, trotzdem sind es Fehler gemessen an den Design-Zielen der dbx Schaltung.
Das ergibt sich durch Vergleich der Frequenzgänge der einzelnen Schaltungsteile mit den im Manual des dbx-122 veröffentlichten Kurven.
Dort steht auch explizit, daß die unteren Grenzfrequenzen 27 Hz sein sollen. Das ist mit 0,1 µF und 15 kOhm nicht gegeben (106 Hz). Die 0,1µF gehören zu einer alternativen Bestückung mit 51 kOhm statt 15 bzw 16 kOhm. Zu 16 kOhm gehort eine Kapazität von 0,33 µF.
Verwendet man 1 µF statt 0,1 µF vor dem 270/150kOhm Spannungsteiler im Bandpassfilter, ist die reale Hochpass-Wirkung unterhalb 30 Hz deutlich schlechter als in den Plots von dbx dargestellt.
Wenn in der aufgezeichneten Musik da garnichts ist, wirkt es sich natürlich auch nicht weiter bemerkbar aus.

MfG Kai

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Today, 12:23pm

Ich denke Kompander hin oder her. Ist natürlich an das (dem :) ) Report RM eine Spielerei. Aber erlaubt ist natürlich was gefällt. Sofern man sowas benötigt ist man m.E. bei den späteren Formen des Schrägspuraufzeichnungsverfahrens besser aufgehoben. Meine 4000 RM fühlt sich übrigens an den DIN Tape Eingängen meines Grundig XV 7500 am wohlsten. Da kommt spürbar nochmal was dazu. Keine Ahnung woran das liegt. Ich vermute da verstehen sich die entsprechenden Ein- und Ausgänge einfach am besten. Besser jedenfalls als das mit jedem Adapter der Fall ist. Meine 19er Mono Aufnahmen lassen beim abhören für meine Ohren nix zu wünschen übrig. Holgi hat es mir auch mal perfekt auf das Grundig Scotch 204 DP eingestellt. Was will man mehr...
VG Martin

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