Nakamichi System-One Restaurierung

[schopi68]

Vor einigen Wochen sprach mich ein Bekannter an, ob ich in seinem Nakamichi Verstärker aus den 70er Jahren nicht mal die Kondensatoren tauschen könnte, das Geräte würde nicht mehr so gut klingen.

Ich dachte mir "ja, schön, nach so vielen Jahren mal im erlernten Beruf zu spielen... ein bischen Praxis tut immer gut". Also gleich mal ausgemacht, daß ich da reinschaue, aber auch gleich vorgewarnt, wenn es die Netzteilelkos sind, könnte es was größeres werden.
Glücklicherweise hatte mein Bekannter auch die passenden Serviceunterlagen für das Gerät.

So harrte ich da der Dinge, ward glücklich und zufrieden... dann kam das Teil und ich öffnete es...

Es handelt sich um einen Nakamichi 620. Eine Endstufe mit 100W, die von Nakamichi zwischen etwa 1976 und 1980 gebaut wurde. Inzwischen sind die Teile aus der Nakamichi System-One Reihe, wozu auch der 620 gehört im High-End Bereich durchaus noch beliebt, wie ich sehe, liegt der Gebrauchtpreis auch heute noch um die 700€.

Ein paar Daten:
Stromverbrauch: max 700VA
Leistung: 2x100 Watt Sinusleistung
Klirrfaktor (bzw. THD): unter 0,005%
Intermodulationsverzerrung: unter 0,002%
Frequenzgang: 5-100000 Hz
Störabstand: besser als 120dB

Das Gerät hat nur ein paar Lampen als Anzeige: Peak Power, einstellbar für 1,5,25,50 Watt.

3 ICs (für die Peak Power-Anzeige), 46 Transistoren, 41 Dioden. 12,5 Kg Gewicht. Mit Ringkerntrafo und dazu passender Einschaltstrombegrenzung.

Für das System-One gibt es ein Rack, in dem alle Komponenten zu einem schönen Turm zusammengebaut werden:
Nakamichi 482 reparatie

In dem Bild auf dieser Webseite befindet sich ein 620 Amp ganz unten im Rack (das Gerät mit den großen Kühlrippen). Direkt darüber befindet sich ein 610 Preamplifier, das Gerät sollte ich später dann auch noch in die Hände bekommen.

Beim Öffnen des 610 bot sich mir folgendes Bild:

Die beiden Elkos des Netzteils hatten es offenbar schon hinter sich. Die Überhitzung der Leiterplatte gab mir auch zu denken, obwohl der Verstärker meßtechnisch in Ordnung zu sein schien. Ich konnte einen Klirrfaktor <0,1% messen (mehr geht mit dem einfachen Oszilloskop nicht).

Was mir dann noch sehr seltsam vorkam, war das hier:

SO schließt man den Schutzleiter des Netzkabels eigentlich nicht an. Hat hier etwa jemand am Gerät rumgefummelt? Ein offener Kabelschuh der einfach mit einer (brünierten *wääh*) Befestigungsschraube eines anderen Gehäuseteils angeschraubt wurde.

Noch machte ich mir bzgl. des Kabels aber keine weiteren Gedanken, ich ging davon aus, das war vor 40 Jahren vom Hersteller so gemacht worden.

Also erstmal die Elkos tauschen. Für kleines Geld fand ich einen einigermaßen passenden Ersatz für die Siebelkos:

Betonung auf "einigermaßen". Spannung, Kapazität etc. sind gleich, einzig die Mechanik ist anders. Im Original wird die Masse über eine direkt an den Fahnen angeschraubte Schiene hergestellt. Auch haben die Befestigungsringe einen anderen Durchmesser. Hier entschloss ich mich dann ein bischen mit Blech zu basteln.

Zuerst die Befestigung. 1mm dickes Blech sollte reichen. Ja, ich weiß, nicht schön gearbeitet, aber für diesen Zweck ausreichend. Bin ja diesbezüglich auch nur als Nachrichtengerätemechaniker ausgebildet (und mit einem Mal wurde mir klar, warum Blechbearbeitung damals überhaupt Teil der Ausbildung war, schließlich sollte ich ja Elektroniker werden). Heute aber mangelt es an der Werkstatt mit passenden Werkzeugen. Habe nur einen Blechknabber und ein paar Bohrgeräte.

Als nächstes kamen an die Schraubanschlüsse ein paar Winkel - diesmal 0,7mm Blech. Dann noch anschrauben und feststellen, daß es ein bischen knapp geplant war, aber noch zusammenging. Für die Elkos durfte ich dann noch ein paar US-Schrauben bestellen. Stand natürlich nicht so genau in der Beschreibung, mit welchem Gewinde die versehen waren.

Der Blick von hinten auf den neuen Anschluß.

So nun also das Gesamtbild bis zu diesem Zeitpunkt.

p.s.
Habe gerade eine Liste gefunden, der zufolge war damals der UVP der Endstufe 1700 DM. Der Preamplifier hat 1500 DM gekostet. Als Vergleichswert um die Inflation/Kaufkraft einschätzen zu können, ein Mercedes 230 (W123) hat 1978 20.910 DM gekostet.

to be continued....

 

[Ostwestfale]

Hui Nakamichi!
Hatte früher mal eine PA-7E ,einfach toll.

V.G.
Ralf

 

[schopi68]

Ich sehe gerade, ich hatte im Eröffnungspost geschrieben, mir hätte sich beim "Öffnen des 610ers folgendes Bild geboten"...
Richtig ist, das ich dort das Innere des 620 zeige.

 

[schopi68]

Zum nächsten Teil... nachdem die Siebelkos der Stromversorgung getauscht waren, standen der Tausch der Elkos auf den Platinen an. Auch wenn nur wenige der Elkos (bei den Endstufen genau einer pro Kanal) für die Signalqualität relevant sind, entschied ich mich, grundsätzlich die für hochwerige Audio-Anwendungen bewährten Panasonic FC Elkos einzusetzen. Dazu haben diese Elkos auch eine hohe Lebensdauer, ein Elkosterben wird in ferner Zukunft sicher nicht der Grund für das Ableben dieser Geräte sein.

47μF 16V - in den letzten 40 Jahren sind die Bauteile kleiner geworden - und haben auch noch viel bessere Daten. Links ein neuer Panasonic.

Der Elkotausch war problemlos und in ca. 45 Minuten auf allen vier Platinen im Gerät durchgeführt. Die beiden Treiberplatinen für die Leistungstransistoren musste ich hierzu nichtmal ausbauen.

Bei der Wiederinbetriebnahme und der Kontrolle der Arbeitspunkte zeigte sich aber, daß etwas nicht stimmt. Der Fehler war schnell gefunden. Jetzt mussten die Platinen dann aber wirklich raus (hier sind auch die beiden neuen Elkos auf der Audioplatine schon links im Bild zu sehen):

Dieser Widerstand wird direkt von dem Transistor an der überhitzten Stelle auf der Platine bestromt. Hier stimmte wohl etwas größeres nicht. Der Transistor zusammen mit einer Diode und zwei Widerständen bildet eine Konstantstromquelle die den Ruhestrom der Schaltung steuert (es gibt eine solche im positiven und eine im negativen Zweig). Eine Messung am Transistor ergab, daß dieser kaputt war.

Auch wenn es für diesen Transistor nicht zwingend notwendig war, entschied ich mich einen Originaltransistor zu besorgen, Kostenpunkt 10€, Lieferung nach zwei Wochen aus England.

Nachdem ich meinen Bekannten über die Verzögerung informiert hatte, informierte er mich, er hätte den gleichen Verstärker nochmal und einen Nakamichi 610 Preamplifier. Ob ich nicht auch bei diesen Geräten dann die Elkos tauschen könnte... und vielleicht auch ein paar neue Netzkabel montieren.

Ein paar Tage später stand dann also mein Tisch voll mit lauter prächtigen Geräten.

Der zweite 620-Verstärker war noch mit dem Original-US Netzkabel versehen, an dieses war ein Europäischer Schutzkontaktstecker nachträglich drangeschraubt. Ohne angeschossenem Schutzleiter, nur dieses typische Lakritz-Kabel. Jetzt wurde mir klar, der erste Verstärker war seinerzeit vom Importeur verbastelt worden und ich musste den Anschluss ändern. Dazu dann noch eine passende Zugentlastung für das neue Kabel.

In diesem Fall hieß das: Den Staubsauger in die eine Hand und mit der anderen ein Loch in den Patienten bohren.

Spätestens an der gruseligen Freiflugverdrahtung des Kondensators sieht man, es handelt sich hierbei nicht um eine schutzisoliertes Gerät (welches ohne Schutzleiter betrieben werden dürfte).

Nach einigen Tagen kam dann der neue Transistor. In weiser Voraussicht hatte ich zwei bestellt: am zweiten Verstärker hatte ich am anderen Kanal exakt den gleichen durchgebrannten Widerstand gefunden. Hier war der Transistor aber noch funktionsfähig, nur die Verstärkung ist von ursprünglich ca. 80 auf 25 abgefallen (ausserhalt der Spec.). Auch zeigten sich dort die gleichen dunklen Verfärbungen an allen Stellen der Platine an denen solch ein Transistor direkt angeschraubt war.

Bei meinen Messungen konnte ich sehen, daß diese Transistoren schon am offenen Gerät locker 70-80°C heiß werden. Am geschlossenen Verstärker ist das dann gleich so heiß, daß a) die Platinen überhitzen b) die Transistoren vorzeitig altern oder wegen Überhitzung "durchgehen".

Hier um das zukünftig zu vermeiden entschied ich mich für zusätzliche Kühlung. Mein erster Versuch mit aufgerichteten Transistoren am Kühlkörper:

erwies sich als reichlich unüberlegte Idee. Selbst ohne Kühlkörper stößt der Transistor an einem Metallwinkel im Gehäuse an:

Ich entschied mich nun für die radikale Lösung, die Transistoren kamen auf die Rückseite der Platine, mit einem kleinen Kühlkörper huckepack. Von den vorderen Kühlkörpern durfte ich dann aber auch noch eine Kühlrippe absägen, da diese für meinen Geschmack nach dem Zusammenbau zu nah am Gehäuse anlag:

Anschließend das Gerät am Regeltrenntrafo in Betrieb genommen, langsam hochgedreht und den Strom beobachtet - alles im grünen Bereich.
Die Überprüfung der Arbeitspunkte ergab, daß alles korrekt war.

Den gleichen Umbau nahm ich nun am zweiten Verstärker vor. Bei diesem durfte ich dann noch die Power-Glühbirne und einen Operationsverstärker für die Peak-Lampen wechseln. Dieser Verstärker ist nicht mit der Lautsprecherschutzschaltungsplatine ausgestattet, welche im Fall eines durchgegangenen Transistors die Ausgänge mit einem Relais kurzschließt.

Anschließend habe ich noch die Verstärker kurz mit der Arta-Software vermessen.

Der leichte Abfall an den Enden der Kurve ist meinem AD/DA-Wandler geschuldet - exakt die gleiche Kurve erhalte ich, wenn ich den Signalgenerator direkt - ohne Verstärker dazwischen - mit dem Meßeingang verbinde.

Und last but not least - Klirrfaktormessung bei 10W Ausgangsleistung an einen 10 Ohm-Widerstand. Die Brummeinstreuungen (50 Hz) sind vermutlich zu einem guten Teil meinem Meßaufbau geschuldet, da ich mit einem Spannungsteiler freifliegend das Ausgangssignal des Verstärkers geteilt habe.

Harmonische Verzerrungen (THD) von unfassbaren 0,00072% (THD ist nicht gleich, aber fast gleich dem Klirrfaktor).
Die Wahrnehmbarkeitschwelle von Klirren liegt bei etwa 0,1%.

Zuschrauben und hübsch machen....

Jetzt stand also "nur" noch der Kondensatortausch im Vorverstärker an...

 

[hella]

ähemm....da du dich ja inzwischen so gut mit nakamichi auskennst- kann ich dir mein defektes tape mal zuschicken...?

gruß, stefan

edit meint noch: top arbeit!

 

[schopi68]

ähemm....da du dich ja inzwischen so gut mit nakamichi auskennst- kann ich dir mein defektes tape mal zuschicken...?

Ich habe gerade mal einen Blick in das Service-Manual des bx300 geworfen. Wenn da wirklich das IC der Bandlaufsteuerung defekt ist, kommt das einem Totalschaden gleich. Es handelt sich hierbei um einen 4-Bit Mikroprozessor mit integriertem ROM (TMP4315BP) der seinerzeit vom Hersteller im Werk programmiert wurde. Ohne eine Quelle für ein Originalteil von Nakamichi hat man vermutlich verloren - bliebe also nur auf ebay zu warten, bis ein Gerät als Teilespender verkauft wird.

Wie sicher ist es, daß dieser IC hinüber ist?

p.s. ich lese in den Foren überall, das das bx300 zwar phantastisch klingt, aber mechanisch einen hohen Verschleiß hat. Passt zu meinen Beobachtungen an den von mir reparierten Nakamichi-Geräten: mechanisch ist manches zweifelhaft.

An dieser Stelle kommt mir schon wieder der Gedanke, den ich in den Stunden der Reparatur der Endstufen schonmal hatte: schade, daß so wenige Leute defekte Geräte auf ebay einstellen. Die meisten werfen die Sachen dann einfach weg.

 

[light-wolff]

...
An dieser Stelle kommt mir schon wieder der Gedanke, den ich in den Stunden der Reparatur der Endstufen schonmal hatte: schade, daß so wenige Leute defekte Geräte auf ebay einstellen. Die meisten werfen die Sachen dann einfach weg.

Wenn man für 10€ erzielten Preis die Kiste auch noch ordentlich einpacken und zur Post bringen muss, und Gefahr läuft dass der Käufer Stress macht, weil das Ding kaputter ist als er dachte, dann muss man nicht lange überlegen, ob man es anbietet oder lieber wegwirft.

 

[schopi68]

Wenn man für 10€ erzielten Preis die Kiste auch noch ordentlich einpacken und zur Post bringen muss, und Gefahr läuft dass der Käufer Stress macht, weil das Ding kaputter ist als er dachte, dann muss man nicht lange überlegen, ob man es anbietet oder lieber wegwirft.

Ja, leider ist das so.
Doch lieber hätte ich ein als defekt verkauftes Gerät mit mehr Defekten als sichtbar, als ein Gerät auf ebay als "gebraucht, guter Zustand" zu ersteigern um dann festzustellen, daß es offenbar vor dem Einpacken schonmal vom Tisch gefallen sein muß (ging mir bei einem der hp6114a Power-Supplies aus den USA so - und der Verkäufer hat dann auch noch rumgezickt (obwohl ich gar nichtmal nach einem refund gefragt hatte), weil man ja alles auf den Fotos hätte sehen können... Pustekuchen, die Unterseite mit dem völlig verbogenen Blech war gar nicht auf den Fotos, vom netzspannungsseitigen Kurzschluss im Gerät wegen eines Bleches das bis auf einen Lötstelle gebogen war, mal ganz zu schweigen - das erste mal in den letzten 15 Jahren, daß ich in der Bucht eine negative Bewertung gegeben habe. Aber weniger wegen des Schadens, als vielmehr wegen des Verkäuferverhaltens.

 

[hella]

Wenn man für 10€ erzielten Preis die Kiste auch noch ordentlich einpacken und zur Post bringen muss, und Gefahr läuft dass der Käufer Stress macht, weil das Ding kaputter ist als er dachte, dann muss man nicht lange überlegen, ob man es anbietet oder lieber wegwirft.

genau deswegen landete das Dragon (neupreis: 6000DM!!) auf dem wertstoffhof.

dieses IC hab ich vor ca. 15 jahren selbst erneuert, hat beim Ried in stuttgart ca. 80 DM gekostet. danach lief es wieder, schadensbild war damals das selbe.
ist vermutlich so ein teil wie das steuergerät für den 8er BMW...die uhr tickt.

klanglich ist das gerät eine wucht, man sollte garnicht glauben, wie gut cassetten klingen können (runder, tiefer bass)
aber es hatte schon neu ein ziemliches laufgeräusch, die idler-räder für den bandtransport kann ich garnicht mehr zählen...

ich schau besser nach einem Teac, von pioneer gabs auch brauchbare tapes.
die Akai waren damals klanglich auch nicht schlecht, aber die optik & haptik konnte mich nicht überzeugen.

oki doki,


gruß, stefan

 

[schopi68]

dieses IC hab ich vor ca. 15 jahren selbst erneuert, hat beim Ried in stuttgart ca. 80 DM gekostet. danach lief es wieder, schadensbild war damals das selbe.
ist vermutlich so ein teil wie das steuergerät für den 8er BMW...die uhr tickt.

klanglich ist das gerät eine wucht, man sollte garnicht glauben, wie gut cassetten klingen können (runder, tiefer bass)
aber es hatte schon neu ein ziemliches laufgeräusch, die idler-räder für den bandtransport kann ich garnicht mehr zählen...
...
die Akai waren damals klanglich auch nicht schlecht, aber die optik & haptik konnte mich nicht überzeugen.

Wie ich gelesen habe, hat Nakamichi gerne ein bischen eine eigene Entzerrung gemacht. Von daher klangen die Aufnahmen auf Nakamichi sehr gut, wenn man sie aber auf anderen Geräten abspielt, ist es eher mau.

Von Akai könnte ich Dir noch als Ersatz ein Tonbandgerät anbieten. So eines habe ich erst geerbt. Wenn ich die Gebrauchtpreise für dieses Gerät in gutem Zustand sehe, kommen mir jedoch auch die Tränen.
Tonbandmuseum - Sie sind im Bereich: Akai ab 1977

Beim Nakamichi hörte ich schon von den idler-Rädern, die wegen einer ingenieurtechnischen Fehlleistung hohem Verschleiß unterlagen. ;-/

Beim Ried nach dem IC anfragen könnte nicht schaden, vielleicht hat er noch eines rumliegen. Laut Webseite haben sie Nakamichi offiziell jedoch nicht im Programm. In den letzten Jahren sind aber auch wirklich viele alte Teile vom Markt verschwunden, ein bischen lobe ich mir da dann noch die Steinzeittechnik ohne ICs, da kann man improvisieren.

 

[Tobias]

Ich kann mir nicht vorstellen, daß noch keiner diese ICs mit Mikrokontrollern nachgebildet hat.
Und wenn nicht, ist es sicherlich nicht schwierig, sofern man das Servicehandbuch hat.

 

[schopi68]

Ich kann mir nicht vorstellen, daß noch keiner diese ICs mit Mikrokontrollern nachgebildet hat.
Und wenn nicht, ist es sicherlich nicht schwierig, sofern man das Servicehandbuch hat.

Also ich kann mir gut vorstellen, daß das noch keiner nachgebildet hat...

- Dieses IC ist bereits ein Mikrocontroller.
- Das Service-Handbuch enthält keine Information über die Funktion des ICs ausser den Anschlussbezeichnungen im Schaltbild, das allgemeine Blockdiagramm und ein grobes und unvollständiges Timing des Recorders ohne Zeitangaben für die mechanischen Steuersignale.
- Die meisten werden erst ein Interesse an einer Nachbildung haben, wenn das IC bereits kaputt ist. In diesem Zustand kannst Du dann nicht mehr herausfinden, welche Steuersignale das IC zu welchem Zeitpunkt sendet.
- Reverse-Engineering ist zu dem Zeitpunkt, da man ein Interesse an eine Nachbildung bekommt also nicht mehr ohne weiteres möglich. Für jemanden, der genau weiß, was für Timings und Ansteuerungen das im BX300 verbaute Cassettendeck benötigt, ist das dann sicherlich nicht schwierig... die meisten die das könnten, spielen heutzutage aber lieber mit ihrem Ardunio.
(Ich war letztes Jahr erst auf einer kleinen Makers-Messe für Elektronik - erschreckend, an 90% der Stände gab es nur Elektronik, die letztlich bloß einen Raspberry, Ardunio oder 3D-Drucker zum Thema hatte. Einzig der Amateurfunkstand hatte ein bischen was mit Elektronik zu tun.)

 

[light-wolff]

Steuert das IC direkt die Aktuatoren an? Zu hohe Strombelastung evtl? Dann könnte man ja ggf. bei existierenden Decks vorbeugen, indem man einen Treiber zwischenschaltet.

Wenn das IC das ganze Timing im Deck steuert (Tasten, Motoren, Spulen, evtl. Audio-Mute), wird eine Nachbildung ein enormer Aufwand. Dann muss es sich echt lohnen. Oder jemand macht es als Hobbyprojekt einfach weil es ihm Spaß macht, aber wirklich sinnvoll ist es nicht.

 

[schopi68]

Steuert das IC direkt die Aktuatoren an? Zu hohe Strombelastung evtl? Dann könnte man ja ggf. bei existierenden Decks vorbeugen, indem man einen Treiber zwischenschaltet.

Wenn das IC das ganze Timing im Deck steuert (Tasten, Motoren, Spulen, evtl. Audio-Mute), wird eine Nachbildung ein enormer Aufwand. Dann muss es sich echt lohnen. Oder jemand macht es als Hobbyprojekt einfach weil es ihm Spaß macht, aber wirklich sinnvoll ist es nicht.

Die Ausgänge des ICs sind alle mit externen Transistorschaltungen gepuffert, teilweise noch ein paar Logikgatter davor. Der Capstanmotor hat nochmal eine eigene Platine und wird direkt von einem (anderen) IC getrieben.
Als einzige Schwachpunkte sehe ich im Moment, daß wie damals üblich keine Schutzdioden an den Bedienknöpfen sind (und diese direkt den IC steuern), je nach mechanischer Konstruktion könnten hier ESD-Events reinzünden. Auch der remote-control Eingang geht ohne Schutzdioden direkt in den Controller-IC.
Die weiteren Steuermotoren haben keine Freilaufdioden, scheint aber kein Problem zu sein, die Transistoren davor sind es ja nicht, die da sterben.

Andere Elemente die das Timing steuern habe ich bisher beim Überfliegen nicht entdeckt.

 

[light-wolff]

keine Schutzdioden an den Bedienknöpfen sind (und diese direkt den IC steuern), je nach mechanischer Konstruktion könnten hier ESD-Events reinzünden. Auch der remote-control Eingang geht ohne Schutzdioden direkt in den Controller-IC.

Das ließe sich ja recht einfach beheben, vorbeugend.

 

[hella]

ich hab echte hochachtung vor euch.
mein talent liegt eher in der handfesten mechanik.

gruß, stefan