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Samstag, 17. März 2018, 14:22

Ungewöhnlicher Assmann-Spulenkern

Liebe Magnetband-Experten,

ich habe ein Assmann-Band auf einer ungewöhnlichen Spule ausgeliehen bekommen. Es enthält Computerdaten aus den frühen 70er Jahren, die ich gern zu rekonstruieren versuchen möchte. Leider "hakt" es aber schon beim ersten Schritt -- dem Abspielen des Bands:

Wie auf dem ersten angehängten Foto zu sehen, handelt es sich um eine 18 cm Spule, mit üblichem 1/4" Bandmaterial. Der Spulenkern ist aber ungewöhnlich -- siehe das zweite Bild: Eine zentrale Bohrung mit 8mm Durchmesser, und dann außerhalb des Zentrums einerseits eine große Bohrung, andererseits drei Schlitze, in die wohl ein Antriebsdorn eingegriffen hat. Leider ist der Durchmesser der zentralen Bohrung kleiner als der eines üblichen Dreizacks. Meine Hoffnung, das Band mit einem improvisierten Adapter auf ein übliches Tonbandgerät auflegen zu können, hat sich also nicht erfüllt.

Kennt jemand diesen ungewöhnlichen Spulenkern, oder hat gar ein geeignetes Laufwerk, auf dem er das Band auf eine übliche Spule umspulen könnte?

Danke für Euren Rat, und herzlichen Gruß aus Hamburg -
Jürgen
»e-bastler« hat folgende Bilder angehängt:
  • Assmann Spule 18cm.jpg
  • Assmann Spule Aufnahme 8mm.jpg

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2

Samstag, 17. März 2018, 14:36

Hallo Jürgen,

die einfachste Lösung besteht darin, eine 8 mm Achse (notfalls eine ausreichend lange M8 Schraube) per Stativ oder Holzplatte in passender Höhe neben ein Bandgerät zu stellen, erst eine dicke Unterlegscheibe, dann Assman-Spule drauf, und per schnellem Vor- oder Rücklauf auf eine Standardspule auf dem Bandgerät aufzuwickeln. Dabei mit Primitivbremse (notfalls mit heißem Finger) die Assmann-Spule etwas bremsen.
Wird im ersten Durchgang kein Superwickel aber ist schnell erledigt und wird nach einmal Umspulen besser.

MfG Kai

3

Samstag, 17. März 2018, 14:52

Hallo Kai,

vielen Dank für die schnelle Antwort! An so eine "offline"-Lösung hatte ich auch schon gedacht -- aber ich möchte das Band nicht von der Originalspule abwickeln, bevor ich auch eine Idee für den "Rückweg" habe. Das Band ist, wie erwähnt, nicht mein eigenes; und ich möchte es dem Besitzer nach getaner Tat auf jeden Fall sauber aufgewickelt auf der Originalspule zurückgeben.

Ich hatte schon kurz mit dem Gedanken gespielt, an meinem simplen Philips-Bandgerät den Dreizack runterzufeilen. (Dreizack und Spulenteller sind bei dem Gerät im Wesentlichen aus einem Stück Kunststoff gespritzt). Aber so weit wollte ich dann doch nicht gehen; das Gerät ist eine Jugenderinnerung... Ggf. muss ich etwas aufwendiger basteln und versuchen, Spulenteller und 8mm-Welle nachzubauen.

Oder es findet sich sich jemand, der diese exotische Bandaufnahme kennt. Ich fürchte aber, sie ist im Audio-Bereich gar nicht verwendet worden, sondern kommt aus der Datentechnik -- oder gar spezifisch aus dem Hause Assmann?

Herzlichen Gruß,
Jürgen

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4

Samstag, 17. März 2018, 15:14

moin moin,

die FOSTEX R 8 hat eine solche spulenaufnahme.

reginald
Das wahre Verbrechen verübt die volkstümliche Musik am Gehörgang der Menschheit.
( Benno Berghammer )

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5

Samstag, 17. März 2018, 15:24

Hallo Jürgen,

wenn sich kein Freiwilliger mit Fostex findet,
wäre noch eine Möglichkeit, für diesen Zweck und dein Philips einen geeigneten Bandteller mit einem 3D-Drucker herzustellen (als Auftragsarbeit).

MfG Kai
Nachtrag: Bevor man sowas anfängt, sollte man sich vergewissert haben, daß überhaupt eine Chance besteht, mit einem vorhandenen Gerät die Daten zu lesen. Deshalb die Frage, weißt du, in welchem Format sich die Daten auf dem Band befinden ? Anzahl der Spuren, Spurlage, Codierung, Modulationsverfahren, Bitraten.... Besteht da überhaupt eine Kompatibilität mit einem Audio-Tonbandgerät oder hast du noch ein anderes ?

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »kaimex« (17. März 2018, 15:46)


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6

Samstag, 17. März 2018, 16:02

Moin aus Hamburg!

Das Zurückspulen könnte mit einem Plattenspieler funktionieren, sicherlich wird „sauber und stramm“ dann nicht einfach sein.

Gruß
Hannes
Meine Elektronik-Kenntnisse: Ich löte nach Zahlen :)

7

Samstag, 17. März 2018, 21:37

Hallo Reginald,

herzlichen Dank für den Hinweis auf das Fostex R8! Neben der passenden Spulenaufnahme wäre dieses Gerät vermutlich auch zum Lesen des Bands optimal: Das Assmann-Aufzeichnungsformat hat nämlich drei (!) Spuren. (Und Assmann hat da nicht etwa einen Viertelspurkopf genutzt und eine der Spuren leer gelassen -- siehe das angehängte Bild der originalen Lese- und Schreibköpfe.)

Ich hatte mich schon darauf eingestellt, das Band mit einem Viertelspurgerät zu digitalisieren und dann das Übersprechen der äußeren Spuren auf die mittleren Köpfe am Rechner zu korrigieren. Aber mit einem Achtspurgerät sollten die mittleren Köpfe ja in der Lage sein, die Mittelspur ohne Übersprechen zu lesen. Falls sich also ein Fostex R8-Eigner findet, der Lust hätte, bei diesem Projekt zu helfen, dann wäre ich sehr dankbar für eine Kontaktaufnahme!

Hallo Kai,

Du hast natürlich recht; ganz ohne Informationen zum Aufzeichnungsformat wäre das Vorhaben wohl nicht sehr aussichtsreich. Einiges ist bekannt, aber es gibt noch Lücken: Die drei Spuren unfassen eine Spur mit Blockmarkierungen und zwei Datenspuren (normale und invertierte Daten). Die Datenströme sind einfache Binärdaten, in Blöcken mit jeweils 128*32 Bit Worten und vorweg einer laufenden Blocknummer. Die Schreibdichte beträgt 16 bit/mm; bei einer Bandgeschwindigkeit von 9,5 oder 19 cm/s also bequem im Audio-Bereich. (Im Originallaufwerk wurden 1,25 m/s Bandgeschwindigkeit und 20 kHz Datenrate verwendet!)

Was mir fehlt, sind Details zum Modulationsformat. Ich tippe darauf, dass auf beiden Datenspuren Daten und Takt jeweils überlagert sind, dabei die Daten einmal invertiert. Ich denke, wenn ich die Spuren erstmal im Rechner habe, lässt sich über die bekannte Bitrate und das Blockformat die Modulation erschließen. Wahrscheinlich mache ich dann auch die komplette Demodulation "offline" im Rechner. Ein Vierkanal-Audiointerface zum Digitalisieren liegt jedenfalls schon bereit!

Übrigens, falls es jemanden interessiert:

Der Rechner, um den es geht, ist die "RPC 4000". Im Internet ist er zu einer gewissen Berühmtheit gelangt als die Hauptdarsteller in der "Story of Mel". (Eine Anekdote über die "real programmers" der 50er und frühen 60er Jahre; Google weiß Näheres.) Der Rechner ist aber, als ein etwas zu spät gekommener Vertreter der Magnettrommel-Rechner, inzwsichen völlig vergangen und vergessen; es gibt wohl kein lauffähiges Exemplar mehr. Ich habe eine Replika im FPGA fast fertig -- nun fehlt nur noch die Software...

Magnetofon-Forums-Relevanz: Bei dieser Rechnergeneration war der Hauptspeicher als Magnettrommel ausgeführt. Also nicht der Massenspeicher, als Festplattenvorläufer, sondern der Arbeitsspeicher, mit dem gerade laufenden Programm und den Daten! Damals war der Hauptspeicher eben noch kein "random access memory", sondern die Logikeinheit musste jeweils brav warten, bis die passenden Instruktionen und Daten unter den Leseköpfen vorbeikamen. Die Programmierer versuchten dann, die aufeinanderfolgenden Instruktionen möglichst günstig über den Trommelumfang zu verteilen, damit das Programm optimal schnell lief...

Sorry für den langen Post!
In der Hoffnung auf einen Fostex- R8-Besitzer,
Jürgen
»e-bastler« hat folgendes Bild angehängt:
  • Assmann-Kopf Technikum29.jpg

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8

Samstag, 17. März 2018, 23:26

Hallo Jürgen,

hast du auch schon erwogen,
zwei gleichartige 2-Kanal (Stereo)Tonbandgeräte zu nehmen,
eines davon mit dem 3-Spur-Wiedergabe-Kopf auszurüsten und drei der nun 4 vorhandenen Verstärker da anzuschließen
zwecks Wiedergabe und Digitalisierung ?

MfG Kai

9

Sonntag, 18. März 2018, 09:08

Hallo Kai,

ja, diese Variante hatten wir auch schon erwogen. Der Besitzer der Originalköpfe ist bereit, die Köpfe auszubauen und mir zuzuschicken.

(Es gibt am Technikum29, einer privaten Computersammlung, tatsächlich noch ein komplettes Assmann-Datenlaufwerk von einem anderen Rechnermodell aus der gleichen Zeit. Allerdings ist dessen Steuerung eng mit dem Rechner verknüpft, und weder Rechner noch Bandlaufwerk sind funktionsfähig. Das wieder hinzubekommen ist derzeit keine realistische Option, schon wegen der logistischen Hürden -- ich bin in Hamburg, Rechner und Laufwerk stehen im Taunus, und die passen nicht in einen Kofferraum...)

Also bleibt sicher eine Möglichkeit, ein "Frankenstein-Tonbandgerät" zu bauen, bei dem ich Spulenteller und Wiedergabekopf umbaue. Ich warte aber noch ein wenig, ob sich nicht ein Fostex-Nutzer findet, und werde vielleicht auch noch mal gezielt eine Suchanzeige posten.

Herzlichen Gruß,
Jürgen

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10

Sonntag, 18. März 2018, 09:18

Hallo Jürgen,

gibt es von den Original-Bandlaufwerken noch technische Informationen a'la Service-Manual ?
Das könnte recht aufschlußreich sein bezüglich Schreibverfahren (Modulation, Bit-Codierung...) Aufnahme-Entzerrung und insbesondere zweckmäßige Wiedergabe-Entzerrung und Daten-Rückgewinnung. Es liegt nahe, daß die Entzerrung für Binärdaten andere Ziele hat als bei Audio-Daten (Impulstreue (Linearer Phasengang bzw. konstante Gruppenlaufzeit) <-> weiter flacher Frequenzgang).
Falls du ein oder zwei Philips-Geräte verwenden solltest, die mit der DNL-Schaltung ausgerüstet sind, muß die auf jeden Fall raus aus dem Signalweg. Abschalten reicht nicht. Die enthält nämlich einen 180° Phasenschieber (Allpass) bei einigen kHz. Der wäre für Impulstreue ein Verhängnis...

MfG Kai
Nachtrag: Es gibt noch mehr Computer-Museen. Vielleicht steht in einem ja noch ein betriebsbereites Assmann-Gerät. Es wäre also hilfreich, mal alle Computer-Musseen ausfindig zu machen und dort anzufragen.

11

Sonntag, 18. März 2018, 09:35

Hallo Kai,

leider gibt es zu dem erhaltenen Assmann-Laufwerk keine technischen Unterlagen. Das einzige einschlägige Dokument, das mir bekannt ist, hat das Computermuseum der Uni Stuttgart aus den Archiven des damaligen Rechner-Herstellers gerettet. Das ist im Wesentlichen eine Programmieranleitung, die aber auch einige Details zum Aufzeichungsformat enthält. (ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pu…C-4782-6600.pdf , Seite 3 und Seite 19.)

Ich bin optimistisch, dass ich -- wenn ich denn das Band erstmal an einem halbwegs passenden Tonkopf vorbeiziehen kann -- mit dem Datenformat klarkommen werde. Durch die deutlich verlangsamte Wiedergabegeschwindigkeit entspannt sich ja bezüglich Phasen- und Frequenzgang die Lage... Ich habe auch ein Vierkanal-Speicheroszilloskop, mit dem ich erste Ausschnitte der Signale aufnehmen könnte, um mich zu orienterieren. Einfach die Tastköpfe an den "nackten" Lesekopf anzuschließen, evtl. mit einem Parallelwiderstand, sollte doch funktionieren?

Gruß,
Jürgen

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12

Sonntag, 18. März 2018, 10:04

Wenn die Spannungen ähnlich sind wie bei Audio-Geräten, dann handelt es sich um Milli-Volts.
Das wird also einfacher nach dem ersten Vorverstärker.
Fall dort bereits eine Entzerrung stattfindet, du aber die Daten erstmal möglichst "naturbelassen" besichtigen möchtest, müßte man dafür die Entzerrung duch einen simplen Spannungsteiler in der Gegenkopplung des Verstärkers ersetzen.

MfG Kai

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13

Sonntag, 18. März 2018, 11:12

Ich warte aber noch ein wenig, ob sich nicht ein Fostex-Nutzer findet, und werde vielleicht auch noch mal gezielt eine Suchanzeige posten.


Hallo Jürgen,
ich könnte mit meiner Fostex einen Versuch starten. Sie läuft aber mit 38. Was willst du dann mit der Aufnahme machen? Soll ich sie in einem Audioformat abspeichern oder auf ein anderes Schnürsenkel umspielen?

Gruß Dietmar
Fostex R8; REVOX B77; Uher 4200 Report IC, Uher 4000 L, Tesla B115; Tesla B90; Tesla B56; Tesla Start; Technics RS AZ7;

14

Sonntag, 18. März 2018, 11:44

Hallo Jürgen,
ich könnte mit meiner Fostex einen Versuch starten. Sie läuft aber mit 38. Was willst du dann mit der Aufnahme machen? Soll ich sie in einem Audioformat abspeichern oder auf ein anderes Schnürsenkel umspielen?

Gruß Dietmar

Hallo Dietmar,

das wäre toll, wenn Du mir beim Lesen des Bands unter die Arme greifen kannst -- im Voraus ganz herzlichen Dank!

Optimal wäre es, wenn Du die Spuren in einem digitalen Audio-Format (am einfachsten wohl .WAV) speichern könntest. Die Ananlyse und Demodulation würde ich dann eh' am PC angehen. Hast Du die Möglichkeit, mehr als zwei Spuren gleichzeitig zu digitaliseren? Ich könnte Dir sonst ein vierkanaliges USB Audio-Interface mitschicken (Maya 44 USB+), das z.B. mit Audacity unter Windows vier Kanäle parallel aufnehmen kann. Ich sehe aber in Deinem Profil, dass Du Toningenieur bist -- da bist Du vermutlich in dieser Hinsicht auch im Heimstudio schon gut ausgestattet?

Stimmt, die Fostex läuft ja nur mit 38 cm/s. Ich würde aber hoffen, dass auch eine Wiedergabe mit 38cm/s noch funktioniert. Bei den spezifizierten 16 bit/mm ergibt sich eine Grundfrequenz von 6 kHz; da ist noch ein bisschen Luft für Oberwellen (wenn auch nicht furchtbar viel...).

Die Datenmenge sollte noch handhabbar bleiben. Wenn die alten Unterlagen stimmen, dann braucht ein komplettes Abbild der Magnettrommel (64 Blöcke mit je 4096 bit) nur knapp eine Minute Aufzeichnungsdauer bei 38 cm/s. Auf dem Band sollen fünf komplette Trommel-Abbilder enthalten sein. Wie auf dem Bild zu Beginn des Threads erkennbar, sind die Anfänge auf der Spule grob markiert -- da müsste dann sehr viel "Luft" zwischen den einzelnen Abbildern sein. Eine Digitalisierung des ersten Trommel-Images würde mir aber erstmal völlig ausreichen; dann kann ich schauen, ob ich die Modulation "entschlüsseln" kann.

Ich schicke Dir noch eine PN mit meinen Kontaktdaten, dann können wir das weitere Vorgehen direkt besprechen. Herzlichen Dank für Deine Hilfe!

Jürgen

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Mittwoch, 4. April 2018, 11:51

Hallo allseits,

Zeit für ein kurzes Update, damit dieser Thread nicht "in der Luft" hängenbleibt. Dank Eurer Hinweise, und insbesondere Dietmars tatkräftiger Unterstützung mit seiner Fostex R8, ist das mysteriöse Assmann-Band tatsächlich gelesen und demoduliert!

Das Fostex-Gerät konnte nicht nur das ungewöhnliche Spulenformat aufnehmen, sondern Dank seiner 8 Köpfe auch die drei Datenspuren (eine davon genau in der Bandmitte) einwandfrei und ohne Übersprechen lesen. Dietmar hat sie mir auch gleich digitalisiert. Ganz herzlichen Dank dafür!

Auf den Spuren finden sich, wie nach der vorhandenen (knappen) Dokumentation erwartet, zwei Spuren mit Bit-Daten und eine Spur mit Markierungen für Anfang und Ende der Datenblöcke. Bild 1 zeigt die Blockstruktur im Überblick. Bild 2 zoomt in die beiden Datenspuren hinein -- das Modulationsschema war ja unbekannt, erweist sich aber als ganz einfach. Für ein "0"-Bit wird jeweils ein negativer Taktimpuls aufgezeichnet, bei einem "1"-Bit bleibt das Signal positiv. Eine der Spuren zeichnet auf diese Weise den normalen Datenstrom auf, die andere die invertierten Werte. Aus der Summe und der Differenz der beiden Datenspuren lässt sich ein durchlaufendes Bit-Taktsignal und ein bipolares Datensignal erzeugen (Bild 3). Diese Signale habe ich dann mit einem kleinen Python-Programm "demoduliert".

Im Ergebnis habe ich jetzt knapp 1500 Datenblöcke vorliegen. Jetzt muss ich nur noch rausbekommen, was da drinsteht! ;-) Es sind offenbar nicht einfach fünf Kopien der Magnettrommel des alten Rechners, wie ich vermutet hatte -- dafür sind es einfach schon mal deutlich zu viele Blöcke... Ich habe also noch spannende "Daten-Archäologie" vor mir, und werde mich auch noch mal an die damaligen Benutzer des Rechners an der Münchner Sternwarte wenden.

Jedenfalls nochmal ganz herzlichen Dank an alle Tippgeber hier im Thread -- und ganz besonders an Dietmar für die Hilfe bei diesem Projekt! Seine Fostex R8 hat sich als Datenlaufwerk hervorragend bewährt! :-)

Gruß in die Runde,
Jürgen
»e-bastler« hat folgende Bilder angehängt:
  • 1 Datenblöcke und Blockmarker.jpg
  • 2 Daten normal und invertiert.jpg
  • 3 Bit-Takt und differentielle Daten.jpg