AKAI + TEAC maintenance électr(on)ique

Bonjour, (en cours de rédaction début 9/10/22)

Je rassemble plusieurs appareils dans le même tuto car des pannes identiques ont souvent les mêmes causes, peu importe modèle ou fabricant. Je vais mettre des lettres A, B, C, D pour un repère rapide dans les pannes

Introduction

• je viens de racheter un AKAI GX-650D (1976-1979) qui a donc environ 45 ans. [A Mauvaise qualité enregistrement & lecture:  bruit + bande passante + perte de niveau à l'enregistrement, à la lecture]
• dans la foulée un TEAC A-3440 [B mauvais contacts enregistrement] (il a dû être stocké dans un lieu très humide et/ou pour une longue durée). Les PCB étaient couverts de poussière, un bon coup de soufflette)
• enfin un TEAC X-2000R [C courroie à remplacer], (tuto dispo pour ce sujet/produit)
• si la construction est très solide, il ne sont pas inusables et ont besoin régulièrement d'entretien et plus précisément d'une restauration. Comme tout matériel électronique, ils n'étaient pas prévus pour durer 40 ou 50 ans
• si certaines têtes résistent bien à l'abrasion, on cite souvent des têtes fendues sur AKAI GX-650 (et similaires)
  
• Chez le vendeur, même avec une heure d'essai, on ne peut tout voir, surtout si on ne connaît pas la "bête" et malgré le fait d'avoir parcouru les manuels; l'idéal serait de prendre générateur BF et oscillo ce n est pas nouveau: théorie et pratique, c'est pas pareil
  
• je prévois de faire un "check list" pour un futur achat

Ce tuto vient en complément de AKAI GX-650D maintenance mécanique (aussi sur ce site)

Mon profil:

depuis + 30 ans mon travail est entre autres d'inventer, de développer et dimensionner de nouveaux électro-aimants ainsi que l'électronique qui va avec; pas du tout pour cette application (magnétophone et pas de faire de la maintenance)
cela restent des Tesla, ohm, mH, mm et autres Newton (liste non exhaustive ;) )

Documentation:

• A+B+C le manuel (s'ils ne sont pas déjà dans AF, je les ajoute) décrit bien les étapes pour sortir l'enregistreur de son capot GX-650 (vis en dessous, derrière et face avant alu, partie haute, après démontage des tendeurs et galets (dévisser les rondelles alu décoratives à la main sens anti horaire, trigonométrique ;) -CCW-)
• toute la documentation n'est pas toujours disponible, manuel utilisateur, service, liste composant, cartes électronique, schéma

Matériel et consommables:

• Nettoyants électroniques, spray électriques (contact et isolants), isopropanol; coton tiges, chiffons
• Fer à souder, fer à dessouder (recommandé ou à minima pompe à dessouder): sur des vieux PCB, le risque est grand de décoller les pastilles
• Pour éviter les pannes de condensateur -en particulier- , n'utilisez pas les produits de nettoyage suivants
  (ref: NIPPON CHEMICON souvent montés et que j'utilise pour le remplacement)
  ・ Système halogéné : provoque des pannes de condensateur dues à la corrosion
  ・ Système alcalin : corrode (dissout) la canette en aluminium
  ・ Système terpène et pétrole : détériore le caoutchouc matériaux d'étanchéité.
  ・ Xylène et toluène : détériorent les matériaux des joints en caoutchouc
  ・ Acétone : efface les marquages imprimés sur un condensateur. Avec précaution je l'utilise cependant sur les PCB côté soudure pour enlever les résidus de soudure qui sont souvent décomposé avec le temps. "Rincer" à l'alcool isopropylique avant de revernir
• Oscilloscope (4 canaux est un plus)
• Générateur de signaux ou carte son et le très bon logiciel REW (gratuit mais on peut faire un don) ou son smartphone et logiciel !
• Bandes magnétiques de référence: attention il en faut une par vitesse et une par niveau de magnétisation, 2 ou 4 pistes; une c'est déjà pas mal; je n'en ai pas à ce jour...
  La vitesse de défilement (4.75-9.5-19-38 cm/s) dépend de la vitesse de rotation du cabestan (qui peut être différente de celle du moteur car glissement courroie) mais aussi du glissement du galet. Une méthode alternative est par exemple de faire un repère sur 30 s de bande et de chronométrer (1% = erreur de 0.3s)

Sécurité:

Il est indispensable de débrancher la prise avant toute intervention sur l'appareil.
Mettre l'interrupteur sur "arrêt" "OFF" "0" ne suffit pas,
des composants restent sous tension de manière temporaire ou permanente.

Points à observer/corriger:

1. sélection de la tension d'alimentation
   - historiquement, la tension nominale était de 220 V, nous sommes passée à 230 V il y a quelques années, j'ai choisi de mettre le sélecteur sur 240 V (je dois vérifier le fonctionnement, en particulier le couple moteur)
   - finalement comme j'ai remplacé le transistor de puissance (série +24 V) par un plus puissant, je suis repassée à 220V pour le couple moteur REW FFW
2. les moteurs bobines étaient à la peine (GX-650), surtout en fin de bobine. Le remplacement du condensateur double 2 x 4 µF par des 4.5 µF a amélioré les choses. Les 2 nouveaux sont fixés par goujon M8 et fixés sur une nouvelle patte. Ils se trouvent maintenant derrière le moteur RWD. Ils ne seront plus chauffés par les résistances de 30 KΩ en série avec les moteurs (lors du play). Il faut aussi vérifier que les "freins" sont correctement réglés, voir tuto mécanique
3. A+B pour le remplacement de semi conducteurs ou condensateurs (les plus souvent changés) il y a 2 écoles
   - remplacer tout mais multiplie les risques de ratés, un appareil qui fonctionnait "à peu près" ne fonctionne plus du tout
   - remplacer ceux qui sont dans le chemin du signal (oscillo) et ceux qui sont critiques en particulier tout ce qui alimente le signal bias (100-150 kHz); chacun aura là aussi son avis avec un peu de recul, je remplace tout. Bon à savoir dans le A-3440 en suivant la procédure TEAC, je change quelques condos, tout est à refaire. J'avais un gros écart entre canaux que je ne comprenais pas, une fois tout changé c'est à peu près identique (surtout le signal bias).
   Dans certains cas, on peut identifier un condensateur défectueux (si vraiment il est KO). Des oscillations HF (l'onde bias à 100-150 kHz) peuvent survenir en raison d'une perte de capacité dans des condensateurs censés assurer la stabilité HF. Ces vibrations HF parcourent alors tout l'appareil et provoquent ce que l'on appelle la sensibilité des mains, accentuées en cas de mauvaises mises à la masse et/ou lorsque on approche la main ou la toucher modifie l'erreur.
4. A remplacement des transistors 2SC458 (14 pour le GX-650D)
   en cherchant un peu, on se rend compte qu'ils vieillissent prématurément ce qui se traduit ici non par un claquage mais par perte de gain et augmentation importante du bruit. Ici je les ai tous remplacé.
   En regardant les datasheet, j'ai trouvé que le 2N5088 (disponible octobre 2022) convenait pour l'application; il y en a d'autres je mets ici les modèles SPICE que j'ai pu trouvé (en cherchant beaucoup !)
   .model 2SC458 NPN (IS=2.36F NF=1 BF=225 VAF=98.6 IKF=60M ISE=3.23P NE=2 BR=4 NR=1 VAR=20 IKR=90M RE=.915 RB=3.66 RC=.366 XTB=1.5 CJE=9.26P VJE=1.1 MJE=.5 CJC=11.5P VJC=.3 MJC=.3 TF=374P TR=442N)
   .model 2SC458k NPN (Is=6.619f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=100 Bf=289 Ise=12.58f Ne=1.31 Ikf=.1285 Nk=.7672 Xtb=1.5 Var=100 Br=2.547 Isc=2.405n Nc=2.427 Ikr=12.96 Rc=1.564 Cjc=5.355p Mjc=.2698 Vjc=.5177 Fc=.5 Cje=9.076p Mje=.3135 Vje=.6008 Tr=173.6n Tf=356.8p Itf=6.289 Xtf=0 Vtf=10)
   j'ai acheté et recommande l achat d'une pompe à dessouder (aspiration permanente), celle a ressort ne donnent pas de bons résultats sut PCB de 40-50 ans et on arrache les pastilles
5. A+B Il faut débrancher tous les connecteurs y compris connecteurs de PCB et pschittt !
   dans le cas d'un autre enregistreur TEAC A3440, c'est catastrophique (il était rempli de poussière et a dû être stocké dans un lieu humide chez un réparateur "pro" du XVIIe à Paris)
6. A+B De manière générale, il faut enlever tous les capots de relais et vaporiser un produit de contact. (surtout le TEAC A-3440)
   un petit conseil: repérer où sont les ergots
   - petits côté, presser sur le grand côté en tirant délicatement
   - grands côtés, presser sur le petit côté, une pince grip peut parfois aidé, bien gérer l'effort !
   
   dans le cas du GX-650d le relais RL1 (carte 5008) du bias avait des contacts intermittents, cela se traduit par un signal de lecture (à l'enregistrement) dont l'amplitude varie ou des "spikes" un petit coup de CRC contact cleaner plus (après nettoyage à l'iso propanol) et c'est reparti. J utilise du CRC 2-26 depuis des années et je n'ai pas constaté de problèmes avec plastiques caoutchouc etc; le nettoyage et maintien des contacts est très efficace; je viens d'acheter son remplaçant)
   
   
7. A+B Il faut parfois réchauffer les soudures et nettoyer les traces d'oxydation du décapant soudure. (acétone puis revernissage dans mon cas Teslanol T7 (bombe 30 ans, on dirait que la nouvelle formule est différente). TEAC A-3440, l oscillateur ne fonctionnait pas, est reparti après réchauffage soudure et pshitttt sur contact; après plusieurs mise en marche, les mauvais contacts sont toujours là, je vais remplacer 2 cartes (oscillateur et 4 relais; tout en bas accès appareil à l'envers)
8. A+B vérification des résistances des têtes ER REC PB, ne pas oublier d'enlever le connecteur à l'arrière. Pour REC j'ai mesuré 7 Ω sur les 2 canaux contre 8 Ω indiqué
9. A+B condensateurs, j en ai remplacé pas mal:
   - circuit signal
   - les principaux des alimentations
   - ceux qui me semblaient "sensibles"; en particulier pour C28 47/µ/25V un 50 V était monté, je le remplace par un 50V; ici en permanence un signal 150 kHz et donc du courant
   - de manière générale, il faut choisir une tension condensateur de 140-150 % de la valeur DC + ondulation (surtout électrolytiques)
   il y a débat (je dois finir de vérifier) sur le fait de choisir ou pas des condensateurs dont la tension nominale est plus élevée. Certes le courant de fuite est plus élevé à tension nominale ! mais je crois que l on peut parler d'une "résistance de fuite" proportionnelle à la tension. Le graphe ci dessous résume un peu la situation. Dans la même série un condensateur de tension nominale supérieure aura une résistance série plus faible, vieillira moins vite. A noter qu'il vaut mieux commencer des réglages après une mises sous tension de 1/2 h. Soit un multiple de la constante de temps de stabilisation du courant de fuite
   
   ce graphe de United Chemicon va étayer ma théorie (ronds vert, orange, rouge le courant pour différentes tensions nominales)
   
   au bout d'un temps (quelques années) on reviendra au courant I = 0.01 x CV (si le coefficient est 0.01) pour maintenir le film d'oxyde (V est la tension appliquée en pratique et non nominale; sauf si on veut mesurer suivant la norme)
   finalement, cela en fait quelques uns..
   
   exemple de problème, fuite de l'électrolyte et donc perte de capacité (µF) ici dans un Yamaha C-50 (excellent produit par ailleurs) pratiquement indétectable à l'œil nu
10. oscillateur, sur un des canaux (GX-650), le réglage de l'inductance est anormalement délicat, la fréquence oscillation est ± 160 KHz (au lieu de 150 KHz) je vais remplacer le condensateur 1800 pF. Bien choisir un modèle Mica équivalent, dans mon cas le nouveau est à tolérance 1% et température -45/+150°C en principe stable en température et dans le temps modèle "500V" éviter les "vintage" ou "d'occasion". Il y a un risque de ne pouvoir bien ajuster la fréquence "réception" ou lecture avec la fréquence "émission" ou enregistrement. A chaque série de remplacements, je constate une amélioration: BP et bruit. Le faire un à la fois (pour identifier le coupable), remettre en marche, contrôler est trop laborieux.
    
    quelques oscillos du A3440, l'appareil n'est pas réglé complètement (surtout Rec PB EQ) sinus, triangle, carré 400 Hz

    
    
    
    

    je n'ai pas encore trouvé comment corriger le peak de fréquence haute (à suivre)
11. A Réglages: dans le GX-650 il y avait un gros écart entre les canaux à l'enregistrement. En comparant canaux G et D, je me suis aperçue que l'amplitude du signal 150kHz (160 kHz mesuré) était très différente, j'ai augmenté celui qui était le plus bas et présume que l on n'était pas dans la zone linéaire; dans la procédure de réglage on ne parle pas dans le manuel de l'amplitude du 150 kHz (après sommation avec le signal audio)
    
    
12. A+B dans les phases de test et surtout à la fin, ne pas oublier de remettre les rondelles éventails qui ont ici un rôle électrique, j'avais sur l oscillo un signal HF (le 150 kHz) de forte amplitude et j ai cherché un peu partout à voir où j'avais une mauvaise masse, réponse sur la photo
    
    
13. A Réglage de l’azimut dans ce cas, l'écart enregistrement / lecture, géométriquement je fais un parallélogramme alors qu'il faudrait un rectangle; 
    à l'oeil (en regardant bien) l'enregistrement semblait ok, je n y touche pas, la lecture semblait décalée.
    Je me sers du retard entre flancs montants pour corriger le défaut. Je m'attend à ce que les "gourous" ne soient pas d'accord...
    
    
14. A pour avoir une idée du "wow & flutter" je regarde la variation de phase entre signaux entrées (jaune bleu) et sortie (orange vert) après enregistrement (photo précédente). En trigger sur jaune bleu, orange verte oscillent horizontalement, estimer le déplacement, une mesure précise est possible avec toutes les fonctions (sur certains oscillos)
    La distance entre les têtes est de 4.5 cm, je suis à 38 cm/s soit environ 120 ms. je mesure 1 carreau soit 200 µs ^^ et 70 µs efficace et j ai donc 70 e-6 / 120 e-3 = 0.06% eff ou 0.08% ^ ce qui est honnête, galets non remplacés, réglages pas terminés etc...
    Ce n est pas suivant norme, en particulier il y a une pondérations en fréquence, mais cela donne une idée; à l'œil, on est à des battements de 100-180 bpm soit 1.5 - 3 Hz, proche des fréquences sans pondération
    intéressant:
    - on voit que "ça vit" ralentir les galets d'un côté, des deux, les tirer/presser pour réduire/augmenter la pression sur la bande, nettoyer les galets et comparer, freiner bobine débitrice, accélérer bobine réceptrice... (faut y aller mollo sinon la bande casse)
    - on voit ici l'importance des réglages du transport de la bande et peut être l'avantage du double cabestan (qui pourrait être parfait si toutes les pièces étaient parfaites)
    - pour (un peu) vérifier le principe, lorsque je passe à 9.5 cm/s le nombre de carreaux (temps) est doublé; il est quadruplé en 4.75 cm/s
15. A je vais regarder pour améliorer la bande passante sans trop modifier le schéma (modélisation SPICE) sur GX-650