금요일, 12월 14, 2018
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AKAI GX-266D 릴-데크 #3, 신호경로 그리고 감상!

글쓴이 : SOONDORI(블로그 글 복사)

부품 일부 교체했고 기본동작 되고 다 좋은데… 몇 가지 오류가 있음을 알게 되었다.

1) REW, FF 모드에서, 모터가 상당히 힘겨워할 때가 있다. 끝부분에 가까워질 수록… 돌다가 서버린다.
a) Tape Slip을 전제로 하는 몇 몇 가이드 핀과 테이프 면의 마찰이 커져서?
테이프가 무지하게 오래된 것이고 종종 가이드-핀에 걸려 연삭이 되어 떨어지니 그럴 법도. 다만, 가이드-핀은 따로 조정하는 것이 아니라 본래 그렇게 프레임에 영구 고정되어 있으니 문제. 뭔가 방법이 있을 것인데…
요건 따로 궁리해 보기로 함.
b) 혹은 AC 모터에 병렬 연결된 4uF+4uF 이중 콘센서가 불량한 상태이기 때문일 수도 있겠지. 정상 상태가 아니므로 토크가 설계 스펙만큼 나오는 것이 아닐 수 있다. 이것은 지난 번 교체한 기동 콘덴서와 무관한 내용.

2) 그 보다 심각한 트러불은 REC/PLAY에서 교차반복조건으로 한쪽 채널만 처리된다는 것. Forward 상태에서는 왼쪽 녹음이 안되고 Reverse 상태에서는 오른쪽 녹음이 안된다. 과거 제대로 녹음이 되었었는데 갑자기 이렇다 함은 REC 모드에서 신호가 흐르는 경로의 절환이 불량해서 그렇다. 일감, 여러 개의 접촉핀으로 구성된 슬라이딩 스위치, 마이크로 스위치의 상태불량을 의심하게 된다.

hfe_akai_gx-266_ii_service (1).pdf
hfe_akai_gx-266d_service.pdf

1. 눈에 띄는 신호경로 확인
후면을 보면 총 7개의 신호경로 절환소자가 있다. 하나는 SW1으로 표기된 슬라이딩 스위치, 다른 하나는 SW6로 표기된 슬라이딩 스위치 그리고 RL1으로 표기된 초록색 마이크로 릴레이가 핵심인 듯하고 그리고 프론트쪽 레버에 연결된 SW2, SW3+S4,레코드타이머용 SW5, SW7.

 

266D 회로도 스캔본은 너무 흐릿하여 유사한 266D II의 회로도를 기준으로 살펴보면 Line Input 신호는 Level 조절 볼륨을 거쳐 TR회호를 경유하고 SW1-1로 표기된 스위치 영역으로. 그 다음에 RL1-1으로 표기된 마이크로 릴레이 영역으로 흐른다. 일단은 그렇단 말씀.

그렇다면 1) 일정한 신호를 주입하고 2) 접근이 용이한 RL1-1 접점동작을 확인한 후 3) RL1-1 핀을 기준으로 a) Reverse 녹음조건과 b) Forward 녹음조건의 상태를 확인해보면 된다. RL1이 건전한 상태에서 동일한 증상이 반복된다면 역시나 의심하는 바인 REV ↔ FWD 절환스위치(SW1-1) 접점동작에 문제가 있는 것.

(그나저나 이런 테이프-데크류에서 많이 쓰는 이 녹색 마이크로 릴레이의 정체는 무엇이냐? Reed Relay라는 것으로서 작은 가동코일의 힘에 의해 작은 접점편(Reed)이 붙고 떨어지는 구조를 취하고 있다. 밀봉을 했으니 외기의 영향은 극소화되고 그래서 오랜 시간 신호를 안정적으로 다루어야할 적합하다. L24인 것으로 보아 공급전압은 24V?)

그리고 이후의 회로에 있어서 SW2로 표기되는 영역의 오작동(실은 이게 가장 의심스러움)도 문제. RL1, REV ↔ FWD에 문제가 없고 신호가 정상적으로 이 회로영역에 넘어온 후 SW2 특정 접점이 잘못 붙거나하면 자칫 접지상태에서 신호가 GND로 빠져버릴 수도 있다. 일감으로… 불량 가능성이 있는 영역이라는 의미.

FM 튜너 연결상태로 RL1 종단에서 아무렇게든 파형이 잡히는 지를 확인.

REC/PLAY에 따라 변화하니 Reed Relay의 on /OFF 동작은 정상이고 릴레이 종단부 파형이 관측되는 것으로 보아 그 이전 회로에도 문제가 없다. 그 다음이 SW2인데… 이게 뭔가하고 살펴보니 전면부에 나와있는 REC on /OFF 스위치이다. 최초 이게 가장 의심이 가는 부분이었고 여러 번 임의조작을 해보고 혹시나 개선이 될까를 기대했는데…

회로도를 더 살펴보기로 한다.

녹음모드에서 RL-1이 붙는다. 그 순간 SW2는 REC 모드로서 신호처리는 없다. 그리고 그 신호가 아래쪽으로 쭉~ 내려가서는… 색상을 잘못 지정했다. 위 회로도의 적색선은 아래 회로의 청색라인을 따라가고 그 끝에 녹음헤드가 있다!!

RL-1까지 신호전달이 양호하고 SW2는 아무일도 하지않고 있으니 이 경로에서 트러블을 일으킬 요인은 SW1뿐이다.

역시나 그렇네! 첫 일감이 맞긴 맞았는데… 그래도 재차 확인하는 방법은 없을까? 흠… 녹음헤드 L, R에 신호파형이 잡히는 지를 눈으로 보면 되겠네!

2. 무식하나 직접적인? 녹음헤드 단자 관측
무식하지만 가장 확실한 방법. Input 알고 Output 알면 그 경로(Function)를 확실하게 파악할 수 있는 것이지. 1차 포워드(왼쪽→오른쪽 감김) 상태에서 녹음모드로. 2차 리버스(오른쪽→왼쪽 감김) 상태에서 녹음모드로 각각의 REC 헤드의 파형을 보면 다음과 같다. 여기서 풀리는쪽에 가장 가까운 헤드그룹(지우기, 녹음하기, 재생하기)이 동작한다는 점이 중요. 반대편은 NULL 상태.

두 가지 재미있는 사실을 알게 되었다.

1) REC. 헤드의 기본주파수 높이, 즉 전압이 각각 차이가 난다는 것.
즉, 뭔가 오류가 있다. 내부회로의 문제? 글쎄… 회로문제는 아닐 듯. 공용회로에서 BIAS를 처리하고 있으므로 아나로그 신호를 헤드에 전달하는 경로에 감쇄요인이 있는 것이다. 스위치 접점불량 때문은 아닐런지?
2) 녹음 중 REC.헤드 바로 다음에 있는 PLAY 헤드를 이용해서 실시간으로 녹음상태를 모니터링하고 있다.
그런데 좌/우 묵음현상은 차치하고 들리는 채널들에 있어서 리버스/포워드의 강도가 다르다함은 아무래도 헤드정렬을 다시 해야 한다는 의미.

다음은 BIAS 주파수(Sine 파)를 만들어내는 회로. 이 회로의 출력은 일종의 1:N 공용신호로서 REV 모드의 REC헤드, FWD모드의 REC 헤드에 공급된다. 신호세기의 편차가 나는 것은 원인이 따로 있다. 개별공급을 하는 것이 아니므로… 아무래도 그렇네. SW1의 접점불량 때문?

(발진출력부의 두 가지 신호 : 하나는 녹음헤드 동작용, 다른 하나는 소거헤드 동작용)

흠… 규칙적인 싸인파(BIAS Frequency)에 대하여 신호원(Input Signal)의 영향이 감지되지않는 것은 무슨 이유일까? 내가 뭘 착각하고 있는가? 뭘 잘못 측정했나? 해서 확인을 위해 인터넷자료를 검색해보다.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Audio/tape.html

맞는데! BIAS 주파수에 대해서 오디오시그널이 MIX되고 그 합산분이 레코드 헤드로 가면 테이프의 자성체 정렬이 일어나고 기록이 되고… 그러니까 녹음상태에서 일체의 변동이 없는 싸인파가 규칙적으로 나오면 안된다는 것이네.

(내용추가) 디지털 오실로스코프가 무조건 좋은 게 아니라니까… 아무튼. Zoom-In을 해보니 REC 헤드 한쪽은 노이즈 고려할 때 거의 무신호상태, 다른 한쪽은 미세한 양이지만 튜너소리에 맞춰 모종의 변화가 관측된다. 그렇다면 스위치 불량이 맞겠다.

(생각보다 변량이 작아서 놀랐네. 테이프에 기록되는 자성편차 즉, 음을 구분하기 위한 편차신호의 세기는 그리 크지않은 듯)

3. 재생헤드 이후 회로상태 확인
PLAY 상태에서 내부회로의 작동상태를 확인하는 방법은, 작은 드라이버로 헤드의 핀을 툭툭 쳐보는 것. 큰 소리가 난다. 어쨋든 안쪽 회로 경로에서는 문제가 없다는 뜻이다.

4. 또다른 원인? REC MUTE
SW1 문제가 아니라 바로 이 Mute를 처리하는 부분에서 오작동이 있는 것은 아닐까? 살펴보니 별 의미없음. 오리지널 회로도를 보니 PAUSE 상태에서 RL-1 마이크로 릴레이 아니 리드-릴레이 동작이 제어되는 정도임.

5. 쉬어가며 정리
잊어버리기 전에 이번에 알게 된 것들을 쭉~ 나열해 둠.

○ AKAI는 커다랗고 무식하게 튼튼하나 동작은 민감한 전문 산업용기기를 만들었구나! 하는 감탄.
총 3개의 모터를 사용. 기타는 전기솔레노이드로 구동되고 특히, 고무류 사용은 최소화되어 벨트 늘어지고 어쩌고 그럴 염려가 없다. 별 일이 없으면 100년쯤 쓸 수 있겠다. 40년쯤 된 기기인지라… 스위치 등 접점불량은 어쩔 수 없는 일이겠지. 현재 생각하는 시나리오는 “솔레노이드 작동충격(쿵!, 쾅!)이 그 동안 지속적으로 PCB 보드에 가해졌고 그 진동 때문에 몇 개 핀들에서 땜 불량이 발생한 것은 아닐까?” 라는 것. 어떻게 하나? 밑판을 까고 무식하게 재납땜하는 방법이 있다.

○ BIAS 주파수(헤드 단자에서 98.34Khz)에 시그널, 주파수 혼합 그리고 몇 개 TR과 스위치 절환만으로 녹음이 처리된다. 생각보다 매우 간단하지?! DOLBY, DBX 등 그런 복잡한 신호처리 회로가 없어도 7인치 릴-테이프의 잠재성능이 워낙 좋아서 충분히 좋은 소리(재생주파수 MAX. 26Khz)를 만들어낼 수 있다는 것으로 이해. 그리하면 일반 카세트-테이프들은 무지무지한 쥐어짜기를 하고 있었다는 것?

○ 헤드정렬에 대한 건. 이런 오픈-릴은 일반 데크와 원리는 유사하지만 구체적인 방법론이 다른 헤드정렬 로직이 적용된다. 가장 큰 차이는 녹음 후 곧바로 재생헤드를 통해 소리를 들을 수 있다는 것. 이때 신호경로 구성상… 레벨미터 움직임은 듣고 있는 소리와 동기화됨.

○ AKAI가 자랑하는 ‘GX Head’는 뭘로 만들었을까? 당초 마모흔적이라고 생각한 것은 오래된 테이프의 똥(!)이었다. 즉, 눈으로, 손으로는 특별한 마모흔적을 발견할 수 없었다는 말씀인데… 대단히 강력한 내마모성을 가진 물질을 썼을 것이구먼. 다음에 한 번 알아보기로 하고…

6. PIN 세척
그래서 SW1을 기판에서 분리하고 완전히 분해했다. 한 눈에 봐도 단자 등이 거뭇거뭇 더럽다. 더러운 것이 오작동의 이유일 것이라 단정을 내리는 것은 금물.

(개인적인 아이디어. A4용지를 반으로 접어 두툼한 부분에 WD-40을 뿌리고 핀들을 꽂은 후 잠시 기다린다. 세정작용에 시간이 필요하다. 그 다음 앞/뒤로 움직임. 이런 방법으로 때를 제거하고 마지막 윤활까지… 여러 장의 A4용지가 필요함)

핀들을 WD-40(방청 윤활제)으로 닦아 내고 적당히 윤활을 시켜준 후 재조립하고 핀들의 저항값을 측정. 모두 0.1~0.2오움 이내. 작동 정상. 그런데 이후로도 예의 증상은 여전하다. 다만, FWD모드(오른쪽이 감기는 릴 상태)에서 L채널이 미약하게 나마 움직이는 것을 확인. 흠… 뭔가 있기는 있는 것인데… 그 다음으로 혹시나 해서 SW6도 같은 방법으로 조치함.

SW1, SW2 기타 큰 문제가 없는 듯한데… 왜 이런 오류가 발생하는 것일까?

녹음 후 재생헤드에서 신호를 픽업하고 Line Out & VU Meter를 구동하는 구조이고 Erase & REC 헤드들의 저항값 검사에는 문제가 없음. P.B.도 문제없음.

(개별 소거헤드 저항은 2오움, REC헤드는 5.5오움 정도)

7. 멍충아! 또!
아무래도 이상하여 기기를 뒤집고 헤드정렬을 다시 살펴보았다.

에구구… 위에서 아래로 볼 때 우측편 정렬에 문제가 있네. 무심결에 모호한 위치에 정리되어 있었다. 이런 식이라면 소거 → 녹음 → 곧바로 재생하는 처리프로세스에 있어서 녹음과 재생의 정렬이 안맞는다면 마치 기기가 고장난 듯한 형국이 된다는 것이지. 햐… 참… 무식하고 멍청하게 작업하는 바람에 한 나절 이상을 헤맸던 것.

우씨~~! 훗날을 위해 나만의 조정 방법론을 정리해놓음.

○ 가급적 멀쩡한 신품 테이프가 있으면 좋겠다. 이유는 따로 적음.
○ 모바일 APP.을 깔고 케이블을 준비한다. 한쪽은 RCA, 다른쪽은… 핸드폰 이어폰 구멍에 맞는 거 뭐시냐… 그것!
○ TAPE/SOURCE를 절환하면 L, R 바늘이 움직인다. 일단 좌우 각도편차를 확인!

○ 이렇게 준비해놓고 예의 도면을 참고하되 REVERSE/FORWARD 각각의 동작에 있어 트랙들을 최대한 쫙~쫙~ 벌여 놓겠다 작정하고…
(말인 즉, 각 트랙이 분리되어야 한다는 것. 안그러면 이상한… 다른쪽 트랙 소리가 들림)
○ REC. HEAD와 PLAY-BACK HEAD 둘 사이의 정열이 대단히 중요하다는 점을 가슴깊이 기억한 후…

○ 정지상태에서
테이프를 분리하고 일부만 한쪽 방향 두 개의 가이드 핀에 걸친다. 양쪽 릴을 당겨 팽팽하게 만든다.

○ 이리하면 테이프가 일종의 잣대처럼… 그러니까 기준선 라인정열이 된 셈. 이제부터 눈 치켜뜨고 헤드조절나사를 돌려가며 아래 예시도를 따라한다.

(내용추가, 2017.03.13) 흠… 그래서 첫 번째 그림, 볼트들 많은 곳에 특별히 화살표 몇 개를 표시했던 것이구나! 일단 a) 바로 위 두 그림을 보고 기본정렬을 한 후에 b) 들어보면서 아래에 예시된 Azimuth 몇 개를 조정하면 된다. “뭐? 들어본다구?” 아무래도 사람의 귀는 정확하지 않으니까 정확히 하자고 하면…

“LINE IN에 모바일 APP 신호 또는 시그널제네레이터 신호를 주입하고 오실로스코프 Ch1을, LINE OUT에 오실로스코프 Ch2를 물려본후 시각적을으로 관측하면 더 정확하겠지. X-Y 연산모드로 차(差)만 확인할 수도 있겠다. 입력신호를 달리하면서 그 차가 어찌 커지고 작아지는 지를 확인하면 주파수특성도 가늠할 수 있을 것이네. 물론, 녹음 즉시 재생이라 그 사이에 있는 테이프의 특성이 결과를 좌지우지하겠지만.”

어쨋거나 아래에 표시된 최종 조정 포인트는… 기억으로는 헤드를 떠 받치는 삼각대 다리 중 하나만 조정하여 테이프 주행방향을 기준으로 헤드각도을 조정할 수 있다. 다시 말하면 Head GAP을 정확히 테이프 TRACK에 맞추는 것이다. REC. P.B 헤드가 트랙들에 정확히 놓이면 소리가 잘 녹음되고 잘 들리겠지?!

(이 프론트 헤드 커버가 있었더라면 빨리 취지를 파악하고 좀 더 쉽게 작업했겠구먼!)

○ 그런 다음. 정상적으로 테이프를 걸고
TAPE Monitor 모드에서 L, R바늘의 움직임을 잘 살펴보면서 REC/P.B 헤드를 조금씩, 재주껏 조정한다.
많이 돌리지 않아도 매뉴얼에 있는 정렬점 몇 개를 충족하는 정도에서 충분히 타협점을 찾을 수 있다.

○ 마지막으로
Tape Monitor 레버를 TAPE, SOURCE로 번갈아 절환하면서 소스 상태와 레코드 상태의 음 크기가 비슷한 지를 확인.
큰 무리없이 같은 음량이면 PASS!
한편 오래되고 낡은 테이프라면 종종 중구난방일 수는 있겠다. 지금 쓰고 있는 오래된 테이프를 볼짝시면 그렇네.
그래서 진작에 깨끗한, 최대한 신품 테이프가 필요하다 언급했던 것.

○ 테이프가 오래되면 자력을 담는 능력 떨어지고 수 많은 흠집 때문에 헤드쪽 면이 매끄럽지않아서 ‘똥’을 질질 싸고…
더불어 마찰이 커진 만큼 구동부하도 많아지고 그러다가… 어는 순간엔 끽~끽~ 죽는 소리까지 낸다.
에고~ 더러버라. 새 것을 하나 구할란다.

8. 이제야… 간신히 감상.
“이 AKAI 릴-데크의 녹음/재생 기본성능은 실로 어메징하다네!”

집에 있는, 딴엔 고급형 TEAC 데크와 비교하자면… 호리호리한 놈과 시커멓고 무지막지하게 퉁거운 놈이 대결하는 듯한 양상? 당연히 힘좋은 거구가 이긴다. 흠… 그 동안 40살 먹고 여기 저기 상처투성이인 기기라고 “네깐놈의 뭘 하겠어?” 그렇게 무시를 했는데 본래는 그런 대접을 받은 존재가 아니었구먼.

9. 부기사항

■ AKAI GX HEAD의 실체는?

[ 설명자료 ]
http://www.theoldstereoguy.com/Download/Akai%20GX%20Glass%20XTal%20Tape%20Heads.pdf

■ 오토-리버스 동작 원리
테이프 가이드를 가만히 살펴보면 하나의 인슐레이터를 마주하고 두 개의 전극이 배치되어 있다. 만일 테이프 양쪽 끝 부분에 두 전극을 연결하는 모종의 도전처리가 되어 있다면? 데크는 종료점을 알게 된다. 그리고 곧바로 스톱. 그 다음에 리버스. 테스트 삼아 두 전극을 전선으로 단락을 시켜보면 오토리버스가 작동을 하더라.

참고로 일반 카세트-테이프의 경우 장력의 변화 또는 노이즈가 있는 구간(마그네틱 영역)과 없는 구간(끝부분 투명한 테이프 구간)을 가지고 판단하기도 한다.

 

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