Reportergeräte » Reportage-Magnettongerät R21

... so ist der offizielle Name eines kleinen DDR-Tonbandgerätes, das ab 1961 dem Rundfunk zur Verfügung stand. Entwickelt und Hergestellt wurde es vom
Rundfunk- und Fernsehtechnischem Zentralamt (RFZ):

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Hier ausschnittsweise die Beschreibung des Gerätes im "Handbuch der Studiotechnik Ton" vom Betriebslabolatorium für Rundfunk und Fernsehen der DDR ("Blaubuch"):


Wirkungsweise:

Bei Betätigung der Einschalttaste erhalten Motor, Regelschaltung und Verstärker Batteriestrom. Außerdem wird durch Kippen des Motors über ein Gestänge die Rolle an dessen Achsstumpf mit dem Gummibelag auf dem Umfang einer Schwungmasse gekuppelt. Auf der Schwungmassenachse sitzt die Antriebsrolle. Bei Aufzeichnung und Wiedergabe drückt die Gummifriktionsrolle das Magnetband gegen die Antriebsrolle, das dann durch Friktion mitgenommen wird. Außerdem kuppelt ein Gestänge ein Reibradgetriebe, das die Aufwickelspule antreibt mit der Schwungmasse. Das Rückspulen des Magnetbandes erfolgt beim Zurückdrücken und Festhalten des nach rechts verlängerten Hebels, auf dem die Gummifriktionsrolle sitzt. (Durch den gleichen Hebel wird auch der Bandandruckhebel und die Kopfabschirmplatte betätigt). Hierdurch werden die Gummifriktionsrolle und über das Gestänge das Reibradgetriebe zum Antrieb der Aufwickelspule abgehoben und dafür eine Gummipeese zum Antrieb der Abwickelspule mit der Schwungmasse gekuppelt. Die Drehzahl des Motors wird elektronisch auf den Sollwert geregelt und dessen Einhaltung durch eine Glimmlampe angezeigt. Beim Rückspulvorgang liegt der Motor direkt an der Batteriespannung, so daß er ungeregelt mit seiner vollen Drehzahl läuft und sich so eine kürzere Rückspulzeit ergibt. Zu diesem Zweck ist am Griffende des Rückspulhebels ein Kurzschlußkontakt eingebaut, der beim Zurückziehen des Hebels zwangsläufig mitbetätigt wird. Beim Drücken des Knopfes, ohne den Hebel zu ziehen, läuft das Band mit ungefähr doppelter Geschwindigkeit vor. Der Verstärkerteil enthält den Aufzeichnungsverstärker, der auch zur Wiedergabe verwendet wird, und den LV-Generator . Die elektronische Drehzahlregelschaltung und der Verstärkerteil sind mit Transistoren bestückt.
Das Ein- und Ausschalten des Gerätes erfolgt durch zwei gegeneinander verriegelte Drucktasten, während das Umschalten von Aufzeichnung auf Wiedergabe beim Öffnen des Deckels automatisch durch einen Kontaktsatz vorgenommen wird.


Schaltungserläuterungen:
(Ein Schaltplan steht mir leider nicht zur Verfügung)

Regelschaltung für Motordrehzahl
Vor dem Motor liegt als Regelwiderstand der Transistor Trs 2. Mit einer der Drehzahl umgekehrt proportionalen Basisspannung wird der Kollektor-Emitter-Widertand des Transistors gesteuert und hierdurch eine Stabilisierung der Drehzahl erreicht. Zur Erzeugung einer drehzalabhängigen Spannung sitzt auf der Motorachse ein Polrad mit zwölf auf den Umfang verteilten Permanentmagneten, abwechselnd Nord- und Südpol, die vor einer Abnehmerspule umlaufen. In dieser werden bei einer Umdrehung zwölf Impulse verschiedener Polarität induziert, die eine etwa sinusförmige Wechselspannung mit einer Frequenz gleich der 6-fachen Motordrehzahl ergeben. Diese Spannung gelangt über einen Hochpaß, auf dessen Flanke die der Solldrehzahl entsprechende Frequenz liegt, an die Diode Di 1. Nach Gleichrichtung mit der Diode und Glättung durch C 1 steuert die drehzahlabhängige Regelspannung die Basis des Transistors Trs 1. Dieser Transistor bildet einen Teilwiderstand des Spannungsteilers zur Erzeugung der Basisspannung des Regeltransistors Trs 2. Zur Verbesserung der Regelwirkung bei Betriebsspannungs- und Belastungsänderungen wird auf die Basis des Steuertransistors Trs 1 ein Teilstrom vom Kollektor des Regeltransistors Trs 2 zurückgeführt. Um die Temperaturabhängigkeit der Transistoren zu kompensieren, ist ein HSL-Widerstand R 1 in der den Kollektorwiderstand des Steuertransistors Trs 1 bildenden Widerstandskombination vorgesehen.

Kontrolle der Motorsolldrehzahl
Eine Größe, aus der sich entnehmen läßt, ob die Regelung einwandfrei arbeitet und damit die Einhaltungder Solldrehzahl gewährleistet, ist die Kollektorspannung des Regeltransistors Trs 2. Bei Unterschreitung eines Mindestwertes setzt die Regelung aus. An diese Kollektorspannung ist über einen Vorwiderstand die Basis des in einer Rückkopplungs-Schwingschaltung arbeitenden Transistors Trs 3 angeschlossen. Der Emitter der Trs 3 erhält eine einstellbare Vorspannung. Diese wird so eingestellt, daß Schwingungen nur erzeugt werden, wenn die an der Basis liegende Kollektorspannung des Regeltransistors Trs 2 über dem zur Regelung erforderlichen Mindestwert liegt. Voraussetzung hierfür ist die Erfüllung von zwei Bedingungen. Einmal darf die Batteriespannung einen bestimmten Wert nicht unterschreiten und zum anderen muß die mechanische Belastung des Motors in zulässigen Grenzen liegen. Sind beide Bedingungen erfüllt, leuchtet die an einer Wicklung des Rückkopplungsübertragers Tr 1 angeschlossene Glimmlampe Gl 1. Diese muß also bei eingeschaltetem Gerät dauernd leuchten, wenn es in betriebsfähigem Zustand ist.


NF-Verstärker
Die Eingangsstufe ist durch einen Transformator an das dynamische Mikrofon M 21 bzw. M 21a angepaßt, das bei 1 N/m² Schalldruck einen Eingangspegel von -61 dB Leerlaufspannung liefert. Auf die Eingangsstufe folgt eine Kollektorstufe, die zur Impendanzwandlung für die automatische Regelschaltung (s.u.) dient. Über eine weitere Verstärkerstufe in Emitterschaltung gelangt das NF-Signal auf die Treiberstufe und die Endstufe. Die Endstufe erhält ihren Basisstrom vom Kollektor der Treiberstufe. Dadurch wird der Basisspannungsteiler für die Endstufe eingespart, zugleich ergibt sich eine Temperaturkompensation. Erhöht sich bei steigender Temperatur der Kollektorstrom der Treiberstufe, dann sinkt durch die verringerte Kollektorspannung der Basisstrom der Endstufe. Zur genauen Einstellung des Arbeitspunktes der Endstufe dient ein zwischen Kollektor und Basis liegendes Potentiometer, das mit einem 10 µF-Kondensator überbrückt ist. Um genügend kleine nichtlineare Verzerrungen und hohe Stabilität der Endstufe zu erhalten, wurde eine Gegenkopplung von dem Transistor der Endstufe zum Emitter der Treiberstufe geführt.

Bei Wiedergabebetrieb wird der Aufzeichnungskopf als Wiedergabekopf verwendet. Eine Änderung des Frequenzganges wird nicht vorgenommen, obwohl der Kopf einen für die Bandgeschwindigkeit von 9,53 cm/s sehr breiten Spalt besitzt, also ein erheblicher Höhenabfall eintritt. Hier ist aber wieder zu bedenken, daß das Gerät unter keinen Umständen als Abspielgerät für Umschnittzwecke verwendet werden soll. Die Abhörmöglichkeit ist vorgesehen, damit der Reporter prüfen kann, was aufgezeichnet wurde. Dazu genügt aber der vorhandene Frequenzbereich, der von etwa 125 Hz (ohne Berücksichtigung des Lautsprechers) bis 4,5 kHz geht. Durch den eingebauten Kleinstlautsprecher werden die tieferen Frequenzen ohnehin nicht wiedergegeben. Es besteht aber die Möglichkeit, mit der Abhörvorrichtung Z 7 eine entsprechend bessere Abhörkontrolle durchzuführen. Bei Umschaltung von Aufzeichnung auf Wiedergabe wird der Kopf über den Eingangstrafo an den Verstärkereingang angeschlossen und es werden die Regelschaltung und der zugehörige Spannungsteilerwiderstand sowie die Gegenkopplung am Emitter des Trs 5 außer Betrieb gesetzt, so daß sich die Verstärkung auf den erforderlichen Wert erhöht.


Schaltung zur Amplitudenreglung des NF-Verstärkers
Die in dem Gerät eingebaute Regelschaltung sorgt dafür, daß auch bei mehr als normalem Schalldruck am Mikrofon (1...3 N/m²) immer ein NF-Kopfstrom fließt, der nicht über Vollaussteuerung liegt. Im Bereich einer Eingangspegeländerung von -50 dB (Vollaussteuerung) auf -61 dB darf der NF-Kopfstrom niemals mehr als 3 dB abfallen. Die Schaltung ist als Vorwärtsregelung ausgeführt. Zwei Dioden arbeiten in Gegentaktschaltung als stromgesteuerte veränderliche Widerstände und bilden einen Zweig des Spannungsteilers vor Trs 5.
Um die notwendige Entkopplung zu erreichen, ist eine zusätzliche Transistor-Kollektorstufe Trs 3 vorhanden. Der zweite Transistor Trs 4 dient als Gleichrichter und liefert den zur Steuerung der Dioden notwendigen Gleichstrom. Zur Einstellung der Grunddämpfung, die die Regelsteilheit bestimmt, dient Pr 1, zur Regulierung des Regeleinsatzpunktes Pr 2. Die Ein- und Ausregelzeiten liegen bei 70 ms. Diese Zeiten werden bestimmt durch den Kondensator am Kollektor der Gleichrichterstufe.


LV-Generator
Der Lösch- und Vormagnetisierungsgenerator ist als selbstschwingender Gegentaktoszillator ausgebildet. Die Frequenz liegt bei 45 kHz. Sie ist damit hoch genug, um das Auftreten von Differenztönen im Übertragungsbereich zu verhindern. Der Löschkopf wird in Parallelresonanz betrieben. Die Einkopplung des Vormagnetisierungsstromes zum Aufzeichnungskopf erfolgt über C 15. Damit über den NF-Ausgang kein HF-Strom fließt, ist ein Parallelkreis (C 11, Dr 1) als Sperre eingefügt.


Beschreibung:

Äußere Form:
Das Gerät ist in einem Gehäuse aus Leichtmetall mit Außenflächenüberzug (Kunstleder und Lack) untergebracht. Die Oberseite mit den Magnetköpfen und -bandspulen sowie dem auswechselbaren Batteriesatz ist durch Öffnen des Deckels zugänglich. Zum Schutz des Gerätes wird eine Bereitschaftstasche aus Kernleder oder ein Transportbeutel aus Kunstleder geliefert. In der Bereitschaftstasche können zusätzlich das Mikrofon mit Kabel, zwei Bandspulen und eine Ersatzbatteriekassette untergebracht werden. Der am Gehäuse befestigte Tragriemen ist lösbar und hält das Gerät in der Bereitschaftstasche.
Das Gerät kann sich bei Aufzeichnung in beliebiger Lage befinden. Bei Wiedergabe beschränkt jedoch der geöffnete Deckel die Gebrauchslage.

Innerer Aufbau:
Unter der Grundplatte, auf der die Bandführung mit Auf- und Abwickelantrieb, Aufzeichnungs- und Löschkopf sowie Antriebs- und Gummifriktionsrolle sitzen, liegt der Motor mit der Welle etwa parallel zur Platte. Vor diesem ist die Schwungmasse, deren oberes Ende die Antriebsrolle bildet, angeordnet. Über dem Motor liegt die Motor-Regelschaltung. In der Mitte des Gerätes befindet sich hinter der Schwungmasse der Lautsprecher, über dem in der Grundplatte Durchbrüche zur Schallabstrahlung vorgesehen sind. Unter dem Aufwickelantrieb ist der Drucktastenschalter zum Ein- und Ausschalten eingebaut. Ganz unten im Gerät sitzt die geätzte Leiterplatte des Aufnahmeverstärkers. An der Rückseite wird die Batteriekassette eingeschoben. Mit dem Gehäuse ist das Gerät durch drei unverlierbare Schrauben verbunden.



Anschlußmöglichkeiten:
Auf der Stirnseite mit dem Tastenschalter befindet sich die Mikrofonanschlußdose. Außerdem ist auf der Grundplatte eine Buchse zum Anschluß eines Kopfhörers, der Z 7 oder des Phono-Einganges eines Rundfunkgerätes angeordnet.


Auswechselbare Teile:
2 Kinospulen für Magnetband nach OIRT-E8 Abb.3 F = 75
1 Batteriekasten mit 6 Trockenakkus RZP 2 (0,4 Ah)
1 Tragriemen

Technische Daten:

Transportwerk:
Spieldauer mit Normalband ( 75 mm-Spulen nach OIRT-E8 ) 9 min
Frequenzmodulation, gehörwertrichtig nach OIRT Entwurf E 21 (DIN 45507) gemessen ≤ 0,45 %
Schlupf zwischen Band-Anfang und -Ende ≤ 0,2 %
Amplitudenmodulation gemessen mit J 46 ≤ ± 25% = ± 2 dB
Rückspulzeit einer vollen 75 mm-Spule etwa 1 min

Regelbereich des Motors:
Bei Normalbelastung [Md = (8 ± 4) cmp] darf sich bei Betriebsspannungen zwischen 9,4 und 12,6 V die Motordrehzahl um nicht mehr als 0,5 % ändern.
Betriebsmäßige Stromaufnahme des Motors ≤ 80 mA

Verstärker:
Eingangspegel für 140 mM (CR-Band) bei 166 Hz -61 dB (entspricht 1 N / m² Schalldruck am dynnamischen Mikrofon M 21 bzw. M 21a).
200 mM werden spätestens bei -50 dB Eingangspegel erreicht. Die angegebenen Pegelwerte sind Leerlaufpegel eines Generators mit 200 Ohm Innenwiderstand.

NF-Strom für 200 mM 3,45 mA
HF-Vormagnetisierungsstrom (gemessen bei UBatt = 12 V): 9 (+ 1,0 - 0,5) mA
HF-Löschstrom (gemessen bei UBatt = 12 V): ≥ 80 mA
Löschdämpfung ≥ 80 mA
Frequenz des LV-Generators ≥ 45 kHz

Nichtlineare Verzerrungen des Aufsprechstromes:
f = 500 Hz u.4 kHz, U[size=1]Batt[/style] = 12 V d2 u. d3 = 1,5 % bei Vollaussteuerung.

Stromaufnahme des Verstärkers bei Aufzeichnung = 55 mA
bei Wiedergabe = 25 mA


Gesammtgerät:

Frequenzgang der Aufnahme (siehe V/R 21/5)
Störabstand der Aufnahme bezogen auf 200 mM ≥ 45 dB
Stromaufnahme bei Aufnahme ≤ 135 mA

bei Wiedergabe ≤ 105 mA


Daten der Stromversorgung:
Als Stromquelle für Motor und Verstärker dient eine Batteriekassette mit sechs auswechselbaren Trocken-Akkus RZ P (0,4 Ah) in Polyäthylengehäuse in Serienschaltung.

Batteriespannung: 12,0 (+ 0,6 - 2,6) V

Bandgeschwindigkeit, Tonhöhenschwankungen, Verstärkung, Frequenzgang und Fremdspannungsabstand müssen innerhalb dieses Spannungsbereiches eingehalten werden.

Batteriekapazität: etwa 3,5 Betriebsstunden

Spannungskontrolle:
Bei einer Motorstromaufnahme von (70 ± 10) mA muß bei Betriebsspannungen 2 % die eingebaute Glimmlampe verlöschen.

Abmessungen und Maße:
Länge: 226 mm
Breite: 150 mm
Höhe: 82 mm

Masse: 2,7 kg mit Batterie und Spulen, ohne Zubehör


Anmerkung: Das hier abgebildete Gerät scheint aus mehreren Geräten zusammengebaut zu sein:
Auf dem Typenschild auf der Oberseite ist die Nr. 30 angegeben.
Auf dem Typenschild auf der Unterseite ist die Nr. 34 und das Baujahr 1962 zu lesen.
Im Gehäuseboden ist ein deutlich sichbarer Stempel "15.April 1969" .

Ab 1965 wurde die Version "R21a" gefertigt.
Der Unterschied lag hauptsächlich in der Motorregelschaltung.
Durch den Einsatz von 3 - statt 2 - Transistoren wurde das Regelverhalten verbessert.

Inzwischen habe ich einen stark beschädigten originalen Schaltplan und eine handgezeichnete Kopie gefunden:



Davon hier ein generierter Schaltplan der Hauptplatine:

Ganz herzlichen Dank für die Schaltpläne, ich habe auch bei ehemaligen Angehörigen des DDR Rundfunks nichts gefunden und nun werden mir Ihre Unterlagen hoffentlich helfen, das Ding wieder so zum Laufen zu bringen, wie es seinerzeit vorgesehen war :-)
Wissen Sie, welches die Unterschiede zwischen R21, QR21 und QR21a sind? Ich habe hier je eine Hauptplatine eines QR21 und eines QR21a, wobei möglicherweise die der 21 später gebaut wurde und komplexer ist als die der 21a(?)