TapeLAB

Professional Cassette Analyzer - Audio Instrument

August 2026

TapeLAB - imagine generala — Fig.1: TapeLAB - vedere generala la pornire

TapeLAB este un analizor compact dedicat reglajului, verificarii si testarii casetofoanelor audio. Proiectul a pornit din dorinta de a avea intr-un singur aparat instrumentele pe care le folosesc cel mai des la restaurarea si reglarea deck-urilor: generator audio, masurare de nivel, analiza spectrala, verificarea raspunsului in frecventa, masurarea vitezei si Wow & Flutter, precum si functii dedicate pentru azimuth si calibrarea inregistrarii.

Aparatul este construit in jurul unui microcontroller STM32F401RCT6 si al unui afisaj color ILI9341 320x240 cu Touch-Screen. Interfata software este gandita pentru utilizare directa, fara encoder mecanic, iar functiile principale sunt accesibile dintr-un meniu grafic cu iconuri.

Main Functions

PLAYBACK
Modul Playback Analyzer este destinat verificarii rapide a semnalului redat de un deck. Afiseaza nivelurile audio pentru canalele Left si Right si frecventa semnalului de test. Este util la verificarea benzilor de calibrare, la compararea canalelor si la reglaje generale de nivel.

Fig.2: Playback Analyzer
RECORD
Record Calibration este modul dedicat pregatirii unui deck pentru inregistrare. Sunt prevazute operatii pentru nivel, Bias si verificarea raspunsului in frecventa, astfel incat banda folosita sa poata fi reglata cat mai bine pentru deck-ul respectiv. Deasemenea se poate testa raspunsul casetei pe diferite moduri de Dolby OFF/B/C. Tot in acest meniu se poate accesa un sir de teste, FULL CAL, care le cuprinde pe toate testele independente pentru a face calibrarea full a casetei.

Fig.3: Record Calibration
SPECTRUM
Spectrum Analyzer permite observarea continutului spectral al semnalului audio. Este folosit in special pentru verificarea raspunsului unei benzi, pentru comparatii intre inregistrare si redare si pentru observarea atenuarii la frecvente inalte.

Fig.4: Spectrum Analyzer
FFT
FFT Analyzer permite observarea continutului spectral al semnalului audio sub forma Transformarii Fouriere. Este folosit in special pentru verificarea raspunsului unei benzi sau testarea diferitelor semnale de test foarte precise ca frecventa si/sau nivel, pentru comparatii intre inregistrare si redare si pentru observarea atenuarii la frecvente pe intreg spectrul audio de la 50Hz...20KHz.

Fig.4.1: FFT Analyzer
GENERATOR
Generatorul audio intern furnizeaza semnalele necesare procedurilor de test si calibrare. Nivelul de iesire este controlat electronic, iar software-ul poate genera automat frecventele folosite de diferitele rutine TapeLAB.

Fig.5: Audio Generator
SCOPE
Waveform Analyzer (OSCILOSCOP) este conceput pentru inspectarea formei de unda si a comportarii semnalului audio. Modul completeaza analiza spectrala si ofera o vizualizare rapida a semnalelor de test folosite la reglajele deck-ului. Este prevazut cu taste touch pentru modificarea sensibilitatii la intrare V/div si a bazei de timp ms/div. Deasemenea afiseaza in timp real masuratori ale semnalului ca Frecventa, Volt peak-to-peak, Volt rms, Perioada semnalului. Stabilitatea formei de unda afisate este asigurata de functia interna de Auto-Triggerare.

Fig.6: Waveform Analyzer
TRANSPORT
Sectiunea Transport este destinata verificarii vitezei benzii si masurarii Wow & Flutter. Frecventa semnalului etalon este masurata cu rezolutie suficienta pentru calculele interne, iar rezultatul este prezentat intr-o forma simpla si usor de interpretat.

Fig.7: Transport / Wow & Flutter
ALIGNMENT
Functiile de Alignment sunt destinate reglajelor mecanice si electrice ale deck-ului, inclusiv verificarea azimuth-ului capului magnetic si a nivelurilor de referinta. Scopul este obtinerea unei metode rapide si repetabile de service fara schimbarea continua a instrumentelor de laborator.

Fig.8: Alignment / Azimuth

Hardware

CENTRAL UNIT TapeLAB foloseste un procesor STM32F401RCT6. Afisarea si comenzile sunt realizate printr-un display ILI9341 2.8 inch, 320x240px, impreuna cu controller-ul de Touch-Screen. Partea analogica foloseste amplificatoare operationale rapide pentru buffer de intrare / iesire, iar reglarea nivelului generatorului se face electronic cu un cip specializat.

Aparatul este alimentat dintr-o baterie Li-Ion de 3.7V, impreuna cu un UP-converter la 5V pentru alimentarea circuitelor interne. Constructia a fost gandita ca instrument portabil, suficient de compact pentru a putea fi folosit direct langa deck-ul aflat in teste.

TapeLAB schematic — Fig.9: Schema de principiu TapeLAB Controller

Analogic Front-End cuprinde intrarile audio, protectia si buffer-ul de intrare, generatorul audio cu buffer de iesire, precum si circuitele de masurare necesare functiilor de analiza. Separarea atenta a traseelor audio fata de partea digitala si alimentarea corecta au fost importante pentru obtinerea unui nivel de zgomot cat mai redus.

TapeLAB PCB — Fig.10: PCB / wiring / internal construction

Software & User Interface

Software-ul TapeLAB este dezvoltat in C/C++ pentru STM32. Interfata grafica foloseste Touch-Screen pentru toate comenzile principale. Meniul initial contine iconuri dedicate pentru functiile aparatului, iar accesul este gandit simplu: prima atingere selecteaza functia, iar a doua o deschide.

Structura programului este modulara, cu fisiere separate pentru afisaj, Touch-Screen, calibrare si diferitele analizoare. Aceasta organizare permite adaugarea sau modificarea functiilor fara rescrierea intregului program.

TapeLAB main menu — Fig.11: TapeLAB graphical main menu

TapeLAB second screen — Fig.11: TapeLAB graphical main menu

Measurements & Tests

TapeLAB este gandit in primul rand ca instrument practic de atelier. Testele efectuate pana acum au inclus verificarea liniaritatii traseului audio IN-OUT, masurarea frecventei, verificarea nivelurilor celor doua canale, analiza spectrala si masurarea stabilitatii transportului benzii.

Audio frequency measurements
Left / Right level comparison
Frequency-response testing
Spectrum analysis
Tape speed verification
Wow & Flutter measurement
Record level and Bias adjustment
Full Calibration Tape 3 HEAD
Azimuth and alignment assistance

Incepand cu versiunea software FW 1.10 am introdus si o rutina de Auto-Diagnoza a aparatului care pregateste utilizatorul sa faca testele de masurare asigurate de precizia si certificarea ca starea aparatului este in conditii maxime de precizie. Intrarea in meniul de SERVICE se face tinand touch-ul pe ecran in timpul afisarii Splash-Screen. Sunt disponibile urmatoarele verificari si teste preliminare:

ADC Reset - reseteaza la zero valoarea reziduala a tensiunii de intrare
AUDIO test - verifica semnalele prezente la INPUT, nivelul si frecventa acestora
NOISE frequency test - verifica frecventa care provoaca zgomotul de intrare, din analiza semnalelor FFT
NOISE Level test - verifica nivelul maxim al semnalelor de zgomot pe intrare
GENERATOR test - verifica frecventa generatorului si nivelul semnalelor generate
CALIBRATION test - verifica daca INPUT si OUTPUT a fost calibrat in bucla inchisa pentru asigurarea nivelului corect calibrat
TOUCH SCREEN test - reface calibrarea Touch-Screen si salveaza noile date in memorie
EEprom test - verifica daca EEpromul este prezent si are inscriptionate valorile Default programate initial
CRC MEMORY test - Verifica daca datele din memoria Default sunt cele corecte si nu sunt corupte

Development status: Hardware functional, user interface and measurement routines under active development.
This page will be updated as the project progresses.

TapeLAB - designed and built by YO6PIR & Codex