Was ist das Besondere an einem Balance Potentiometer ?
- Grundig Balance Steller
- Die Spuren von 40 Jahren
- alle 3 nebeneinander
Als so um 1958 die ersten Stereo-Schallplatten und die zugehörigen Stereo Abspielgeräte aufkamen, brauchte man einen Knopf, um die akustische Balance der frühen damaligen - teils sogar unterschiedlichen - Lautsprecher einzustellen.
Ganz am Anfang gab es einfach 2 Pegel-Knöpfe nebeneinander für links und rechts. Später wurde ein lineares 50 oder 100 Kilo-Ohm Poti zwischen die beiden Kanäle geschaltet / gesetzt. In der Mittenstellung waren die beiden Kanäle annähernd (leidlich) gleich laut. Die Balance-Regelung war damals aber nur mäßig oder notdürftig.
Das alles fiel aber gar nicht auf, weil man diesen Steller nur seltenst brauchte. Man sieht an den alten Verstärkern, welcher Knopf häufig und welcher Knopf selten benutzt wurde - an der Verschmutzung der Frontplatte rings um den jeweiligen Knopf herum.
Um auch das zu perfektionieren verbesserte man die Technik, indem man zuerst zwei lineare Pegel-Potentiometer und später zwei logarythmische Potis spiegelverkehrt aneinander koppelte und die Balance- Regelung war deutlich besser. Doch die Mittenstellung war immer noch sehr bescheiden. Ganz teure Edelverstärker hatten gar keinen solchen Balance-Knopf mehr.
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Die Spezialisten besserten nach - nicht nur bei "ALPS" .....
Das Ziel : Man müsste die einigermaßen präzise Mittenstellung des Balance-Stellers auch ohne mechanische Höchstpräzision sauber hinbekommen. Dazu gehört nicht nur eine mechanische Raste genau in der mechanischen Mitte sondern auch eine elektro-mechanische Spezialität.
Die Kohleschicht-Widerstandsbahn kann zwar durchgäng linear oder durchgäng logarythmisch auf das Trägermaterial (Epoxi oder Pertinax) aufgebracht werden. Für Lautstärke- und Klang-Steller ist das allemale ok, sofern man den Gleichlauf auch noch mit kleinen Toleranzen hin bekommt. Bei der Stereo- oder gar Quadro-Balance ist das schwieriger mit der Toleranz - insbsondere die Mittenstellung. Ein Trick muß her und der wird hier beschrieben.
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Nachtrag - die folgenden Abschnitte waren etwas schwer verständlich .....
Dieser Balance-Steller hat in seinem Gehäuse natürlich 2 separate Kohleschicht- Bahnen hintereinander auf der gleichen Achse, eine Bahn für den linken Kanal und eine Bahn für den rechten Kanal.
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Doch nochmal die Entwicklung ........
Die ersten Balance-Steller waren ganz normale lineare Mono-Potentiometer, mit denen man den jeweils anderen Kanal einfach bis auf Null (oder Masse) herunter zog.
Der andere Kanal spielte unbehelligt weiter, dafür etwas lauter. In der Mitte waren beide Kanäle in etwa gleich laut. Auch das war unbefriediend, den einen leiser und dafür den anderen lauter zu regeln.
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- Ein Poti im Dual CV-1200
Besser war die Lösung mit zwei mechanisch gekoppelten gegenläufigen Potentiometern - ebenfalls mit linearer Verlaufs-Charakteristik. Das aber entsprach nicht unserem Lautstärkempfinden. Auch war der Gleichlauf unbefriedigend, insbesondere die Mittenstellung.
Dann kam der Versuch mit zwei mechanisch gekoppelten gegenäufigen Potis mit logarythmischen Charakteristiken. Die gefühlte Balance-Veränderung war zwar besser (feinfühliger), aber der Gleichlauf und die Mittenstellung war bescheiden.
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Die Ingenieure hatten offensichtlich noch einen Trick auf Lager.
In dem defekten Harmann Kardon Vollverstärker HK 660 habe ich den Trick entdeckt. Man nehme die Innenleben von zwei linearen 200 Ohm Potentiometern und bringe auf etwa die Hälfte der Kohleschicht-Bahn eine dicke 0 Ohm Widerstands-Schicht oben drauf bzw. auf die vorhandene Schicht oben drüber.
Zum Abschwächen eines Kanals bleibt genau die Hälfte des Drehbereiches erhalten - jetzt aber noch von 100 kOhm bis fast genau zur Mitte und der gesamte restliche Drehbereich verändert beim Signal-Pegel gar nichts mehr.
Diese beiden Widerstands-Bahnen - gegenläufig gekoppelt und mechanisch verbunden - haben einen super Vorteil, denn "Mitte" ist jetzt bei beiden Kanälen die volle Signalspannung ohne wenn und aber - beide Schleifer stehen mittig noch auf der 0 Ohm Schicht. Und beide Kanäle des Vorverstärkers laufen damit absolut gleich bis zu den Boxen.
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Wie funktioniert das ?
Ich messe den gesamten Widerstand der gesamten Schleifbahn durch und lese im Display 90 Kilo-Ohm ab. Das ist so ziemlich die Hälfe der gesamten 200 kOhm Schleif-Bahn.
Im Bild sehen Sie die Prüfspitze meines Meßinstrumentes und die Krokodilklemme an den jeweils zu messenden Lötanschlüssen.
Sie können die Bilder alle durch "Klick" vergrößern.
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Jetzt messe ich nur die rechte Hälfte
und jetzt messe ich nur die linke Hälfte
und zur Kontrolle nochmal den Gesamtwiderstand
Der Drehbereich des Potis ist also ziemlich genau halbiert
Auf dem Foto rechts (mit dem richtigen Licht von der Sonne und von einem Halogen-Spot beleuchtet) sieht man ganz deutlich den bei den beiden gegenläufigen Kanälen überlappenden Mittenbereich.
Damit habe ich in der mechanischen Mitte des Potis einen kleinen aber treffsicheren Nullpunkt, bei dem beide Kanäle höchstwahrscheinlich den gleichen Pegel an die nächste Verstärkerstufe weiterleiten.
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Achten Sie auf die Sprüche der Hersteller
Verkündete der oder "ein" Hersteller großspurig "getrennte Lautstärke- Regelung für beide Kanäle" - so heißt das :
Hier ist die billgste Variante von einer Balance- Einstellung mit billigsten Potis mit beschiedenstem Gleichlauf eingesetzt. Sie als Kunde sollen das mit Ihrem Geschick übernehmen. Da ist dieses Balance-Potentiometer von Alps mit dieser Mittenstellung schon richtig edel.
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Leider gibt es dennoch Macken bei den Lötanschlüssen
Kohle-Widerstandsbahnen kann man zwar recht genau dimensionieren, doch verlöten kann man sie nur indirekt. Und das macht dicke Probleme. Doch die Verbindung mit den Platinen erfolgt fast nur über das Verlöten von Lötpins mit den Leiterbahnen.
Man muß ein Stück lötbares Metall, Kupfer oder Eisen vernickelt auf das Ende der Kohlebahn pressen - und zwar so fest wie möglich. Am besten geht das mit versilberten oder vernickelten Ösen, die "vernietet" werden. Diese Vernietung soll eine Dauerelastizität besitzen und den elektrischen Kontakt gewährleisten. Macht sie auch in 100.000 Fällen.
Wir haben leider den Fall 100.001. Der Kontakt war "flüchtig". Das ganz vorsichtige Nachpressen der Vernietung des Schleiferkontaktes - und der war meßbar sporadisch defekt - ging schief. Mit unserer Planparalell-Zange konnte ich nur alle 3 Nieten nachpressen. Das Trägermaterial hat aber dem Druck nicht standgehalten und eine Ecke ist irreparabel ausgebrochen.
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Damit war die Widerstandsbahn des linken Kanals im Eimer. Und das ist nicht zu reparieren. Schade.
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