Echo à bandes Echolette NG51 : réparation

Cet article présente la réparation d'un écho à bandes Echolette NG51 ainsi que son fonctionnement. L'écho à bande NG51 peut se connecter à un ampli M40 via un câble DIN spécifique : ce branchement est présenté aussi. De nombreux composants sont remplacés ou même modifiés dans cet ancien écho à bandes et on profitera de cette restauration pour détailler le fonctionnement des différentes parties de cet écho à bandes.

La réparation d'un écho à bandes Klemt Echolette NG51 est présentée ici : remplacement des composants électroniques, de têtes d'enregistrement et d'une partie du câblage.

écho à bandes Klemt Echolette NG51

Echo à bandes Echolette NG51 à réparer

La bande magnétique défile de façon permanente devant les têtes. Un oscillateur à haute fréquence permet une démagnétisation de la bande lors de chaque passage.

On peut aussi présenter un aperçu du schéma qui détaille les potentiomètres de réglages :

echolette ng51 potentiometer trim

Schéma fonctionnel de l'Echolette NG51

Oscillateur à ECC82

Dans l'Echolette NG51, l'oscillateur à ECC82 fonctionne à une fréquence de l'ordre de 50 kHz et fournit le "AC bias" pour les têtes d'enregistrement. Le but est de superposer au signal musical la tension alternative à haute fréquence pour démagnétiser la bande magnétique. Le terme "AC bias" peut sembler paradoxal puisqu'une polarisation ("bias") est une tension continue et non alternative, mais le fonctionnement est le même dans la mesure où il y a superposition d'un signal statique (une tension continue ou la tension alternative issue de l'oscillateur) et du signal musical.

L'oscillateur fonctionne autour des inductances couplées L1 et L2 et de C19 et C21. On peut mesurer la tension issue de l'inductance L1 :

oscillateur echolette demagnetisation ng51

Tension issue de l'oscillateur à ECC82 :

oscillateur ecc82 transfo

Etages d'entrée : "self bias" pour les ECC83

Les étages d'entrées et les préamplificateurs pour les têtes de lecture sont basées sur des ECC83 qui sont polarisées par leur propre résistance de grille ("grid leak bias" ou "self bias"). La résistance de grille (ici, 10 Mégohms) définit l'impédance d'entrée mais sert aussi à la polarisation. C'est le très faible courant de fuite de la grille qui crée, aux bornes de la résistance de 10 Mégohms, une tension suffisante pour fixer le courant de repos. En effet, la cathode est fixée directement à la masse (pas de résistance série) :

self bias ecc83 echolette ng51 preamp

Montage "grid leak bias" ou "self bias" pour les ECC83

Il n'est donc pas possible de diminuer cette valeur de résistance si on souhaite réduire l'impédance d'entrée. Si on souhaitait réduire l'impédance d'entrée, il faudrait ajouter une résistance directement sur l'entrée (à gauche du condensateur de liaison).

Amplification du signal pour les têtes d'enregistrement

Le tube Rö. 2 est utilisé pour avoir deux étages d'amplification successifs (avec ECC83), formant à lui seul un amplificateur à grand gain. Le second étage a un gain maximisé par le condensateur de découplage C36.

Une certaine contre réaction a lieu via C37 (5 nF), R59 (100 kOhms) et R58 (220 kOhms). C34 dévie cette contre réaction vers la masse pour les fréquences aigües, ce qui tend à augmenter le gain à haute fréquence (booster de quelques dB les aigus). C37, en bloquant les basses fréquences, réduit la contre réaction à basse fréquence, ce qui tend à booster les basses. La réponse en fréquence, approximative et simulée (simulation des deux ECC83 par un amplificateur unique de gain 1000), montre bien l'augmentation des graves et des aigus, creusant ainsi la réponse en fréquence dans les médiums.

ng51 reponse frequence bande magnétique

Une certaine atténuation des aigus a aussi lieu à cause de C38 qui forme un filtre passe bas avec non pas R69, mais R69 + l'impédance de sortie de l'étage à tube. Cette impédance est égale à la mise en parallèle de R69 et de l'impédance de sortie du tube, mettons 100 kOhms (ordre de grandeur). On obtient ainsi un filtre passe bas dont la fréquence de coupure vaut :

fc = 1 / (2 x pi x (10 + 30 k) x 680 pF) = 5,9 kHz

C38 atténue les aigus. En termes d'atténuations des aigus, ce n'est pas tout.

Pas d'aigus sur l'écho du NG51, c'est normal

Si vous trouvez que la sortie du NG51 ne donne pas d'aigus (l'écho semble très assourdi), c'est en réalité normal. Deux filtres passe bas sont mis en place et contribuent à supprimer les aigus. Etonnant.

Filtre dans l'amplification des signaux des têtes de lecture : passe-bas à 100 Hz

Le schéma de l'Echolette NG51 présente un condensateur qui forme un filtre passe bas d'une fréquence de coupure voisine de 100 Hz !

filtre echo bandes NG51

Filtre passe-bas dans l'amplification du signal dans le NG51

Aussi étonnant que cela puisse paraître, C8 forme un filtre passe-bas qui ne laisse aucune chance aux aigus d'être audibles dans les échos. La fréquence de coupure se calcule avec C8 = 5 nF et comme résistance l'ensemble (R16 + R9) // (R14 + R15). Il s'agit de la résistance vue depuis C8. S'agit-il d'une erreur où la fréquence de coupure aurait été calculée avec R15 ? Par ailleurs, la police de caractère de C8 semble différente de celle utilisée partout ailleurs sur le schéma...

On peut donc supprimer C8 pour que la sonorité des échos soit correcte. En pratique, C8 est difficile d'accès, niché au fond de l'appareil. On peut couper une patte et le laisser en place en s'assurant que la patte ne risque pas de faire un court-circuit sur un composant voisin.

Filtre RC (C35) dans la sortie du NG51 à 1000 Hz

Un filtre RC forme un filtre passe-bas. La fréquence de coupure de ce filtre n'est pas égale à la fréquence que définiraient C35 (2,2 nF) avec R65 (10 k) et qui serait égale à 7200 Hz. En effet, l'ensemble des résistances R57, R66, R67 et les potentiomètres qui sont en série ajoute une résistance série équivalente à 33 kOhms minimum (3 x 100 kOhms en parallèle) si les potentiomètres étaient à 0 Ohm. La fréquence de coupure maximale vaut donc :

fc = 1 / (2 x 3,14 x (10 k + 33 k) x 2,2 nF) = 1,7 kHz

Et selon la position des potentiomètres, elle se situe plutôt autour de 1 kHz.

Cela est peut-être une erreur de conception de l'Echolette NG51 ?

sortie echolette ng51 cable din

Condensateur C35 qui filtre (beaucoup trop ?) les aigus en sortie

Il est possible de supprimer C35 en coupant une des pattes (il est difficile d'accès, au fond de l'écho à bandes...).

Remplacement des composants du NG51

Remplacer les résistances et condensateurs

La quasi totalité des condensateurs et plusieurs résistances ont été remplacées. Il s'agit des condensateurs d'alimentation haute tension ainsi que de tous les condensateurs de liaison (ceux par lesquels passe le signal audio d'entrée ou amplifié). De nombreuses résistances ont aussi été remplacées même si, après mesure, on peut voir qu'aucune résistance n'avait varié de plus de 10 %.

Seuls les condensateurs de l'oscillateur n'ont pas été remplacés. L'oscillateur fonctionne correctement et ces condensateurs sont de loin les plus difficiles d'accès à la réparation.

Le pont de diodes au sélénium a aussi été remplacé par un pont de diodes standard 600 Volts 2 A.

Remplacement de potentiomètres

Certains potentiomètres ont été remplacés parce qu'ils crachottaient trop :

potentiomètre echolette klemt ng51

Potentiomètres remplacés sur l'Echolette NG51

On remplace aussi le potentiomètre 1 MOhm qui ajuste le volume d'entrée ("Eingangspegel / Input level").

Remplacement d'une tête d'enregistrement

Les trois têtes d'enregistrement sont câblées de façon identique. Une des trois têtes ne donnait plus de signal et ne présentait plus de continuité. En plaçant un ohmmètre pour tester la continuité entre la masse et le point "chaud" des têtes d'enregistrement (sur les condensateurs variables), on doit lire une résistance autour de 1 kOhm. Sur la tête 1, on lit 350 kOhms environ. Il s'agit ici de la résistances des potentiomètres de réglage, il n'y a donc plus de continuité. On démonte la tête d'enregistrementelle-même pour voir si on peut reconnecter le bobinage pour rétablir le fonctionnement. Ce n'est pas possible :

record head repair echolette ng51

Tête d'enregistrement démontée : pas de réparation possible

La tête d'enregistrement est remplacée :

tete enregistrement echolette echo à bandes

Tête d'enregistrement à remplacer

record head echolette ng51

Mise en place de la nouvelle tête d'enregistrement dans le NG51

Au passage, le galet est aussi remplacé par un nouveau galet :

galet entrainement echo à bandes ng51

Nouveau galet : avec l'ancien galet, la bande s'usait prématurément

Remplacement de la bande magnétique

Une nouvelle bande magnétique est mise en place dans le NG51. Il faut que le repère bleu soit à l'extérieur.

bande magnétique écho à bandes

Nouvelle bande magnétique dans le NG51

Oeil magique EM84 : ajout d'une résistance

Pour un fonctionnement visuel intéressant de l'oeil magique, il faut ajouter une résistance pour permettre la décharge du condensateur C45 :

magic eye em84 tube echolette ng51

Modification : ajout d'une résistance pour piloter l'oeil magique EM84

Embase secteur de l'Echolette NG51

L'embase secteur est remplacée elle aussi pour gagner en sécurité électrique et permettre l'utilisation de n'importe quel cordon d'alimentation :

embase secteur klemt echolette

Nouvelle embase secteur

Connexion entre un ampli M40 et un écho NG51

Il est tout à fait intéressant d'utiliser la connexion DIN pour raccorder un ampli M40 à un écho à bandes NG51 :

connexion din 5 echo ng51 et ampli m40

Le câble doit comporter 4 connexions internes pour réaliser ceci :

connexion din 5 entre ng51 et m40

Câble DIN 5 broches pour la connexion entre un écho à bande NG51 et un M40

schematic connection ng51 m40

Connexion DIN entre un M40 et un NG51

Eviter un câble DIN 5 broches standard

Si on utilise un câble DIN standard dont les 5 broches sont connectées, il y aura une rédution des graves parce que le M40 relie les broches 1 et 3 et la fréquence de coupure liée à C5 ne se définit plus par R1 + R2 (230 kOhms) mais par R1 seule (10 kOhms). Au lieu d'avoir une fréquence de coupure à 7 Hz environ, la fréquence de coupure serait de 160 Hz environ. Une atténuation du signal global aura aussi lieu à cause de la valeur trop faible de R1 seule. En conclusion, un câble DIN standard ne détruira rien mais atténuera le signal et tout particulièrement les basses.

Sur le câble DIN entre le NG51 et le M40, la broche 1 ne doit pas être reliée.

Ci-dessus, on voit les morceaux de schéma d'un M40 et d'un NG51. Le sens de brochage des connecteurs DIN est inversé entre les deux schémas, ce qui peut prêter à confusion. Sur un ampli M40, voici le sens de numérotation :

din pinout echolette m40 m80 ng51

Broche DIN et numérotation

Mot de la fin

La restauration de cet écho à bande NG51 a permis de l'utiliser avec un ampli M40 lui aussi restauré. La connexion DIN fonctionne et vous pourrez faire votre propre câble DIN à condition de respecter le brochage.

Références

Echolette NG51, une réparation :

https://www.thegearpage.net/board/index.php?threads/echolette-ng51-preamp-edited-title-09-23.2165217/