Tuesday, December 23, 2014

Onkyo A-8650 Refresh (German)

Onkyo A-8650 Reparatur



Kleine Dokumentation zu dem Onkyo Integra A-8650, ein solider Verstärker aus den frühen 90er Jahren. Ich hatte ein Exemplar hier, das nur noch verzerrt und "unsicher" funktionierte. Es krachte und schepperte vernehmlich, wenn man die Quelle gewechselt oder Source Direct ein- bzw. ausgeschaltet hat. Also Hauptverdacht: Korrosion bei den Kontakten oder beim Lautstärke-Potentiometer. Leider wurde es auch durch wiederholtes Hin- und Herschalten keineswegs besser.
Bei so einem guten alten Stück ist es utopisch, die entsprechenden Schalter einfach zu ersetzen. Sie sind auch zu allem Überfluss völlig unmarkiert. Es geht bei den Eingängen um die Schalter S301 bis S308, die die Onkyo Part No 25035613 und Beschreibung "NPS-442-L575" haben. Nicht mal ein Hersteller wird genannt!
Ebenso ist es bei den selbstrastenden Schaltern S331 und S332, Part No 25035601 und Beschreibung "NPS-222-L565" sowie beim Source Direct Schalter S353, Part No 25030313B, Beschreibung "NRSF-142-20SS".
Google findet zwar einiges, aber keiner kann solche Schalter noch liefern. Bei Farnell / Element14 sind ähnliche ALPS-Schalter zu kriegen, aber ob die genau passen, ist immer fraglich. Bleibt also nur die sorgfältige Reinigung und Erhaltung der vorhandenen Schalter.
Man könnte es sich jetzt einfach machen und alle Schalter mit Kontaktspray "fluten", aber es ist keine nachhaltige Methode, denn der Dreck geht damit nicht raus, vielmehr wird er im Schalter noch in andere ganz neue Ecken verteilt. Auch wenn es eine elende Fummelarbeit ist, war es mir da lieber, alle Schalter bis zum letzten Teilchen zu zerlegen und alles von Hand zu reinigen.
Dazu mussten alle Schalter ausgelötet werden. Sehr emfpehlenswert hierzu ist eine Vakuum-Entlötstation, die es für ca. 160 Euro z.B. bei Conrad Electronic gibt (Shop-Seite, leider ohne Bild, hier noch ein PDF mit Bildern). Auch wenn Bewertungen bemängeln, dass das Vakuum nicht besonders stark ist, habe ich bisher keinen Frust mit diesem Gerät gehabt. Im Gegenteil, es tut genau was es soll.
Also ran an den Speck:
Nunmehr "nackte Platine"

Eingangswahlplatine, die LED-Platine (am mittleren 8-poligen Anschluss) ist bereits abgelötet, ebenso alle Zuleitungen von den Eingängen
Die Schaltergruppe für Muting und Mono

Die "Source Direct" Platine von unten. Nett, dass vier der Kontakte noch vor dem Festlöten umgebogen wurden - hier droht den Lötkontakten auf der Platine akute Gefahr, weil sie mechanisch beim Auslöten stärker belastet werden
An dieser Stelle soll nicht unerwähnt bleiben, dass die Onkyo-Engineers sich das Leben teilweise doch sehr einfach gemacht haben. An Servicefreundlichkeit wurde nicht gedacht. So gut wie alle Leitungen sind entweder gleich festgelötet oder werden als verzinnte Litzen in einen Flachband-Platinenverbinder gesteckt, der jede Litze mit einer Art Messer festhält. Dementsprechend schwer ist es, ein Flachbandkabel überhaupt wieder herauszubekommen. Im Laufe der Operation musste einer dieser Kontakte dann auch gehen, weil er ein zweites Mal nicht mehr funktionieren wollte:



ACHTUNG! Hierzu ein wichtiger Nachtrag vom 30.10.2015:

ich DEPP! Bei einer weiteren Reparatur eines Geräts mit solchen Steckverbindern (Panasonic SV-3700) habe ich festgestellt, dass ich diese Sorte Steckverbinder einfach nicht richtig verstanden hatte.
Hoffentlich hat es mir noch keiner nachgemacht, Kabel mit Gewalt zu ziehen oder gleich den ganzen Verbinder auszulöten. Sorry!

In Wirklichkeit sind diese Verbinder durchaus mehrfach verwendbar und besser als ihr Ruf. Will man ein Kabel einstecken, dann müssen nur alle Litzen sauber aufgereiht parallel eingesteckt werden, bis es nicht mehr weitergeht. Zum Ziehen des Kabels muss man von oben fest auf den weißen Balken drücken, was die Klemmkontakte im Innern des Verbinders löst (!), während man das Kabel vorsichtig zieht. Das geht, wenn man es erst einmal weiß, supereinfach und beliebig oft.







Während der gesamten Aktion habe ich nur einen einzigen echten Steckverbinder gefunden, den für die Stromversorgung der oberen Eingangsplatine (Tuner, Phono, CD1, CD2). Ansonsten mussten alle Kabel ausgelötet werden. Man sollte einen Arbeitsplatz haben, auf den der gesamte Verstärker und alle seine Eingeweide passen, denn am Anfang ist alles noch untrennbar verbunden.
Das Platinenlayout zeigt teilweise unschöne Kabelleitungen, die man mit etwas mehr Layout-Arbeit sicher hätte vermeiden können:

Kabel en Masse


Was bei der Verfolgung des Signals ebenfalls negativ auffällt ist die Art, wie das Signal durch den Verstärker geroutet wird. Es ist schlichtweg viel zu lang, unnötigerweise.
Beim Eingang angefangen:

Cinch-Buchse --> Flachbandkabel (für untere Anschlüsse) bzw. 3-poliges Einzelkabel (für obere Anschlüsse) --> Eingangswahl --> Kabel --> Source Direct-Platine --> Flachbandkabel --> Lautstärkeregler

Von dort geht es je nach Source Direct-Modus weiter:

  • Source Direct ON: Lautstärkeregler --> Flachbandkabel --> Source Direct Platine --> Kabel --> Vorverstärker
  • Source Direct OFF: Lautstärkeregler --> Flachbandkabel --> Klangregelung --> Flachbandkabel --> Mono/Muting-Platine --> Flachbandkabel --> Lautstärkeregler --> Flachbandkabel --> Source Direct Platine --> Vorverstärker



Übel langer Signalweg,  zudem sieht die Baugruppe für die Klangregelung doch sehr dürftig bestückt aus.
Das ist sicher auch angesichts der Standards Anfang der 90er nicht ganz angemessen. Schon damals waren die meisten Hersteller bestrebt, den Weg von der Cinch-Buchse bis zur Endstufe möglichst kurz zu halten, z.B. durch Relais direkt bei den Eingangsbuchsen und eine unmittelbar in der Nähe liegende Klangregelung. Leider nicht hier.
Der Mono-Knopf schließt beide Kanäle, die bis dahin durch die Kabel separat gewandert sind, einfach kurz. Der Muting-Knopf zieht beide Kanäle unabhängig über 3kOhm-Widerstände gegen Masse, um sie abzuschwächen.
Das Lautstärke-Potentiometer ist 4-gängig, d.h. es regelt gleichzeitig sowohl das "klangregulierte" als auch das reine Signal. Welches zur Endstufe durchgeht, entscheidet sich beim Source Direct Schalter. Ein Wahnsinnsaufwand, ich kann mir irgendwie nicht vorstellen, dass das nicht alles eleganter und sauberer gegangen wäre.
Weiterer Mangel: das Lautstärke-Potentiometer, genau wie alle anderen im Verstärker, ist ungekapselt! Es hängt zwar quasi "kopfüber" und ist damit dem Staub nicht ganz so ausgesetzt, aber ein abgedichtetes Potentiometer wäre nicht so viel teurer gewesen, sollte man meinen. Jeder Gang des Potentiometers hat übrigens 4 Pins, der vierte zusätzliche ist der sogenannte "Loudness Tap", über den die Loudness-Parameter lautstärkeabhängig gesteuert werden. Also ebenfalls ein Teil, das man so auf dem Markt heute nicht mehr findet, schon gar nicht als 4-gängiges Modell.

Die Eingangswahl ist einfach gehalten. Es sind zwei Gruppen mit jeweils vier Schaltern, die sich gegenseitig ausschließen, d.h. es ist immer nur einer gedrückt, und bei Anwahl eines anderen Schalters springt der bisher gedrückte heraus. Der erste Schalter der zweiten Gruppe bewirkt, dass eine der vier Quellen aus der oberen Gruppe genommen wird, die übrigen drei Schalter schalten auf eine der drei übrigen Quellen der unteren Gruppe um. Auch dies wirkt etwas ungeschickt, denn so muss jedes Signal nicht nur durch einen Schalter, der das Signal auswählt, sondern danach noch durch den "Source"-Schalter der unteren Gruppe, den letztlich entscheidet, welche Gruppe zur Endstufe weitergegeben wird. Die Fehlerquellen im Signalweg haben sich somit verdoppelt.
Die Eingangswahlschalter sind im Grunde 4xUM Taster (nicht selbstrastend!), und die Betätigungs-Achse der Schalter ist um 90° nach oben gerichtet. Innen ist ein Schlitten (im Schema gelb), der in der Normalposition (Schalter nicht gedrückt) unter der Achse liegt, und in dem vier Schleifkontakte gleichzeitig geführt werden. Sie klammern sich von beiden Seiten an die Metallzungen, auf denen sie bewegt werden, es gibt also vier Berührungspunkte insgesamt, zwei pro "Pol". Wird die Achse nach unten gedrückt, dann wird diese Bewegung um 90° in eine seitliche Bewegung konvertiert und der Schlitten wird von der Achse weggeschoben, und damit gehen innen die vier Einzel-Schalter auf den jeweils anderen Kontakt.

Funktionsprinzip der Schalter
Eine Feder holt den Schlitten in die Ausgangsposition zurück. Diese Energie dient auch dazu, die Knöpfe zu "synchronisieren", damit beim Drücken des einen Schalters alle anderen aus derselben Gruppe zurückspringen in ihre Ausgangsposition. Dazu dient pro Gruppe eine Metallblende, die über alle Schalter geht und die sich seitlich ein Stück verschiebt, wenn ein Schalter gedrückt wird. Damit springen alle Schalter heraus, außer dem natürlich, den man gerade drückt. Die Metallblende sorgt dafür, dass der gedrückte Schalter beim Loslassen eingerastet bleibt.
Die Metallblenden selbst haben auch jeweils eine eigene Feder, im Bild in der linken orangenen Box (Foto weiter unten) - wirklich winzig und extrem schwer wieder anzubringen, weil dazu fast kein Platz da ist...
Die rastenden Schalter für Muting und Mono funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip wie dem oben gezeigten, sind allerdings nur 2xUM, es werden also parallel zwei Kontakte verschoben, nicht vier. Damit die Schalter einrasten, ist ein winziger Mechanismus eingebaut, der einem Kugelschreiber nicht unähnlich ist. Das Problem ist, dass man dies erst merkt, nachdem der Schalter bereits komplett zerfallen ist:

So sollte es nach dem Zerlegen aussehen. Den Teil, der im Bild links ist, fasst man am besten nicht an, denn darin verbirgt sich der Einrast-Mechanismus, der eine echte Herausforderung darstellt, wenn man ihn erst einmal versehentlich zerlegt hat.


So sieht es aus, wenn man nicht vorsichtig war:


Links der Umlenk-Arm, der aus der Druckbewegung von oben eine Bewegung zur Seite erzeugt. In der Mitte die Metallblende, darin steckt ein kleiner Metallbügel, der über die Federzunge in der Blende auf Spannung gehalten wird. Das freistehende Ende des Metallbügels greift in die Struktur, die links an der blauen Achse zu sehen ist. Er springt je nach Position des Schalters entweder in die eine oder (dank der Federzunge) in die andere Richtung und arretiert so die Achse (in der unteren Position) oder gibt sie frei (auf dem Weg in die obere Position).

Der Source Direct Schalter ist eigentlich der komplexeste von allen hier, aber aufgrund seiner Größe und Konstruktion trotzdem deutlich leichter im Handling bei der Zerlegung. Bei ihm wird eine Drehbewegung wiederum in eine Schiebe-Bewegung umgesetzt, wobei theoretisch 5 Raststellungen möglich wären, der Schalter ist jedoch mechanisch auf zwei Stellungen begrenzt (On und Off). Es sind vier Schleifkontakte, die auf einer Metallbrücke laufen und Kontakte darunter abhängig von ihrer Position schließen. Hier nur die untere Hälfte des Schalters und die Metallgleiter (alles bereits gesäubert):


Die Metallgleiter haben jeweils einen kürzeren Kontakt, der mit der Brücke verbunden ist, auf der die Metallgleiter laufen, sowie einen längeren Kontakt, der eine der Metallzungen unten berührt.

Hier alle Schalter zerlegt, die unteren Gehäusehälften mit den Kontakten, sowie die Schleifkontakte selbst, sind nicht im Bild:
Alle ausgelöteten Schalter und Teile

Nun geht's der Korrosion an den Kragen, in drei Phasen:

1. Einlegen in Kukident-Konzentrat (100ml, zwei Tabletten)
2. Hausrezept, eigentlich für Tafelsilber: Komponenten in Alufolie eingewickelt in heißes Salzwasser einlegen und einige Zeit warten. Die korrosiven Bestandteile wandern zur Alufolie, sofern ein direkter Kontakt zwischen beidem besteht
3. Alkohol-Bad zum Entfernen von Rest-Schmutz und zur Vorbereitung der Trocknung

Im Kukident-Bad habe ich mit einer alten Zahnbürste die Kontaktbahnen geschrubbt, die kleinen Metallkontakte selbst habe ich lieber nicht angefassst, da sie sehr schnell verbiegen - ist ja nur hauchdünnes Blech.
Der Alkohol ist übrigens vom Getränkehändler, aber 95%iger Wodka ist nicht zu verachten. Auf jeden Fall sauberer als das 70%-Isopropanol, das man in der Apotheke auch nur noch mit hochgezogenen Augenbrauen bekommt. Außerdem deutlich billiger! :)


Kurze Trocknung:

Die Schalter-Unterteile und jeweils die dazugehörigen Metallkontakte

Die Metallkontakte habe ich auf einem Papierbogen aufgehoben, außerdem ist Papier für so kleine Teile wie Schleifpapier, man kann so also die Kontakte sehr schonend regenerieren, indem man sie auf der Papierkante ein paarmal hin- und herfährt.


Danach war alles korrosions-, schmutz-, feuchtigkeits- und ölfrei. Den Rest vom Verstärker habe ich per Kompressor und Pinsel draußen ausgeblasen, um die Tonnen von Staub loszuwerden, die sich über die Jahre dort eingefangen hatten. Das Oszillin-Spray, das ich für die Kontakte bestellt hatte, kam dann auch ein paar Tage später und damit konnte die Montage der Schalter und letztendlich des gesamten Verstärkers weitergehen!
Es gibt leider keine Bilder davon, aber ich kann sagen, dass es doch sehr fummelig bis frustrierend war. Jeder der Eingangswahlschalter mit seinen vier Metallgleitern setzt voraus, dass:

1. die Feder korrekt sitzt. Der kleinste Winkel und die Feder haut ab. ich weiß nicht, wie oft ich das ganze Zimmer nach diesen winzigen Federn abgesucht habe. Überraschenderweise sind alle wieder aufgetaucht, ob sie im Schlitz vom Papierschredder oder in einem offenen Karton oder auf einem Buch im Regal gelandet waren, irgendwie habe ich alle wiedergefunden - keine Ahnung wie
2. alle vier Metallgleiter exakt in der richtigen Position sind, wenn der Schlitten aufgesetzt wird. Er hat vier Aussparungen, die man genau treffen muss. Bei der kleinsten Abweichung stellt sich der entsprechende Gleiter auf und verhindert ein weiteres Zusammensetzen. Auch das musste ich wahnsinnig oft wiederholen, weil oft nicht nur ein Gleiter von seiner Sollposition abhaut, sehr gerne macht sich auch die bereits erwähnte Feder noch einmal selbständig, wenn man den Schlitten abnimmt
3. die Metallgleiter entweder schon auf ihrer Schleifbahn sitzen oder im Schlitten absolut genau mittig, so dass sie die Schleifbahn beim Zusammensetzen genau mittig treffen. Wenn nicht, droht ein komplettes Verbiegen des gesamten Gleiters, und es ist kein Spaß, diese winzigen Teile wieder zurechtzubiegen - dennoch musste ich auch das einige Male tun
4. der Schlitten genau gerade von oben ohne Winkel aufgesetzt wird. Ansonsten ist gleich mindestens einer der Metallgleiter nicht mehr richtig positioniert, und das Risiko, die Feder ungewollt zu befreien, besteht dabei weiter unverändert
5. man das Oszillinspray nicht vergessen hat - nur ein winziger Sprühstoß auf jeder Seite, so dass man gerade ein leichtes Glänzen sieht. Hier gilt nicht das Prinzip "viel hilft viel". Sparsamer Einsatz ist vernünftiger, die Kontakte brauchen es eigentlich überhaupt nicht, es handelt sich um ein teilweise flüchtiges (alkoholisches) Reinigungsmittel mit einem kleinen Teil Maschinenöl, das als Schmiermittel und Korrosionsschutz dient. Ob das nur ein hauchdünner Film ist oder der ganze Schalter darin schwimmt, ist technisch gesehen erst einmal egal, aber warum viel nehmen, wenn wenig auch funktioniert?

Hier noch ein paar Detailbilder der Schalter:

Schlitten von unten. Man erkennt gut die Aussparung
für die Feder in der Mitte. Die Metallgleiter werden in
die vier Aussparungen gesetzt

Dasselbe seitlich

Ins Schaltergehäuse eingesetzt
Die folgenden Bilder zeigen die Position des weißen Umlenkers:



 


 
Übrigens soll der beste Korrosionsschutz wohl darin liegen, dass man alle Schalter regelmäßig ein paar Male betätigt, egal ob der Verstärker eingeschaltet ist oder nicht.
Nach dem Zusammensetzen jedes Schalters habe ich jede seiner 4 bzw. 2 Wechselschalter mit einer primitiven Schaltung getestet, um zu sehen, ob es Wackelkontakte oder sonstiges Fehlverhalten gibt:

Testaufbau mit Schalter (hinten im Bild)
Das hat sich tatsächlich gelohnt. Bei einem Schalter war ein merkwürdiges Klicken zu hören, es stellte sich heraus, dass einer der Metallgleiter leicht verbogen war und beim Schalten verkantete. Dementsprechend funktionierte diese Phase des Schalters auch nicht. Bei mehreren anderen Schaltern habe ich so rechtzeitig entlarvt, dass mindestens einer der Metallgleiter nicht genug mechanische Spannung mehr hatte, um den Kontakt sicher zu schließen. Da half nur erneutes Auseinandernehmen und Nachbiegen.

Am Ende waren alle Schalter dann wieder Beisammen und es ging daran, alles wieder einzulöten, dann die Platinen wieder zu verbinden (ebenfalls eine Menge Lötarbeit).
Wie befürchtet war das Flachbandkabel, das von der Hauptplatine (Eingangssektion) zur Eingangswahlplatine geht, nicht mehr sicher verbunden. Der oben beschriebene 9-polige Messer-Kontakt musste weichen und ich habe das Kabel letztendlich einfach fest verlötet. Ist ja nur eine Stelle von vielen, wo dies eh schon so gemacht wurde. Für das empfindliche Audio-Signal gibt es nichts besseres.
Nach dem Zusammenbau fiel dann auf, dass sowohl der Mono- als auch der Muting-Schalter "falschherum" funktionierten, d.h. bei herausstehenden Knöpfen hatte man ein um 20dB abgesenktes Mono-Signal, beides sollte nur bei gedrückten Knöpfen so sein. Ich hatte also offenbar beide falschherum wieder eingelötet. Bei 2xUM-Schaltern ist dies normalerweise egal, aber hier ging es darum, welches die eingerastete und welches die freie Position ist. Ich kann also Nachahmern nur empfehlen, die Einbaurichtung beider Schalter genau anzuzeichnen, denn nachträglich sind diese Schalter nur schwer zu erreichen, damit man sie noch einmal entlöten und neu einsetzen kann.

Aber die Mühen haben sich gelohnt. Hier der Verstärker im Zusammenspiel mit einem ungefähr gleich alten Kollegen - der Koloss klingt überraschend gut! Aber Grundvoraussetzung ist der Source Direct-Betrieb, alles andere ist inakzeptabel.


Empfohlene Werkzeuge (allgemein):

  • die erwähnte Entlötstation - eigentlich unverzichtbar, aber es geht notfalls auch von Hand mit einer Entlötsaugpumpe oder Solder Wick. Das dauert aber erheblich länger und belastet die Komponenten stärker
  • Lötkolben oder Lötstation mit feiner Lötspitze
  • Kreuzschlitz-Schraubenzieher, PH2 passt gut für alle Schrauben im / am Gerät
  • 11er-Sechskant-Steckschlüssel oder -maulschlüssel zum Losschrauben und Befestigen der Potentiometer an der Front
  • Gekrümmte spitze Zange, z.B. Radiozange, zum Aufbiegen (und später wieder zubiegen) der Metallprofile, die die Schalter untereinander verbinden und die auch zur Befestigung der Schalter am Gehäuse sorgen
  • mehrere farbige Permanentmarker zum Markieren der Verbindungen (Kabel und Platine jeweils gleichartig markieren), damit nachher alles noch genau so beschaltet ist wie vorher
  • Kabelbinder. Manche muss man entfernen, um an alles heranzukommen. Abschließend sollten wieder Kabelbinder gesetzt werden, wo vorher welche waren

Für die Reparatur der Schalter:

  • Feine gekrümmte Präzisions-Pinzette zum Ziehen und Setzen der Metallgleiter auf die Schleifbahnen
  • Stereo-Lupe, damit man dabei überhaupt etwas sieht

Für die Reinigung:

  • Kompressor oder Druckluft aus der Spraydose
  • Feiner Pinsel (darauf achten, dass es Tierhaare und keine synthetischen Fasern sind, diese könnten statische Aufladung tragen)
  • Seifenlauge und Schwamm zum Reinigen der Front und der Knöpfe
  • reinen Alkohol (Isopropanol reicht normalerweise, was stärkeres schadet nicht) - NICHT Aceton, Nitroverdünnung oder ähnliches, dies beschädigt die Plastikteile und den Lack!


Weitere Hinweise:

Ich empfehle ausdrücklich den reichlichen Einsatz einer Kamera, damit die Lage der Komponenten (Platinen, Schrauben, Bedienelemente, Kabelverläufe) dokumentiert ist. Immer gut, wenn man es nachher nicht mehr so genau weiß, wenn ein Bild die Sache deutlich zeigt, also lieber ein paar hundert Bilder zu viel machen als das entscheidende zu wenig.
Zur Aufbewahrung der Schrauben empfiehlt sich eine magnetische beschriftbare Matte. Notfalls tut es auch ein Stück Papier, das man sich entsprechend einteilt - dann aber auch windfreie Umgebung achten :)
Es werden zwei Typen von Schrauben eingesetzt, hauptsächlich selbstschneidende Schrauben mit relativ grobem Gewinde, aber vor allem bei den Elementen, die an der Front befestigt sind, kommen Schrauben mit einem feineren Gewinde zum Einsatz (2 bei Mono / Mute und 4 bei der Eingangswahl, außerdem noch bei den beiden Schaltern rechts unten am Gerät, die einen Bowdenzug betätigen). Diese dürfen nicht verwechselt werden. Die selbstschneidenden "packen" zwar in jeder Bohrung, jedoch ruinieren sie vorgeschnittene feinere Gewinde im Nu und im Extremfall kann man sie nachher nicht mehr herausdrehen, weil sie sich endlos drehen, ohne aus der Bohrung zu kommen.
Ein eigentlich selbstverständlicher Hinweis: Arbeiten am eingeschalteten Gerät ist lebensgefährlich - vor allem für das Gerät *g*. Also immer erst mindestens ausschalten, besser noch abstecken, damit beim versehentlichen Einschalten nicht die gerade vorher hineingefallene Schraube das Gerät für immer zum Briefbeschwerer macht. Energiespeicher wie Elektrolytkondensatoren, von denen ein Verstärker immer ein paar größere an Bord hat, sind ebenfalls gefährlich, auch lange nachdem das Gerät abgeschaltet wurde. Wenn man an diesen Bauteilen arbeiten muss, auf jeden Fall sicherstellen, dass sie zunächst vollständig entladen werden (z.B. über einen starken niederohmigen Leistungs-Widerstand oder eine Glühlampe - Spannung beachten!)
Arbeiten wie die hier beschriebene macht man am besten, wenn man viel Zeit und Ruhe hat. An vielen Stellen ist eine ruhige Hand und volle Konzentration gefragt. Und alles ist auf eigene Gefahr! Ich übernehme keine Verantwortung für Nachahmungsversuche, die schiefgehen! Für Reparaturen dieser Art gibt es heute diverse Internet-Foren und Experten, die den Auftrag gerne zu realistischen Preisen übernehmen. Und nach wie vor gibt es Radio- und Fernsehtechniker, die zwar teuer sind, aber es normalerweise auch hinbekommen sollten.

Tuesday, April 23, 2013

Mastering Word 2007 .. 2013 Outline Structure and Headings


Since 2007, Word is killing me on a regular basis when it comes to chapter numbering. Many forum threads prove I'm not alone. It seemed to be pretty easy and intuitive in Word 2003 and appeared to be totally out of control since Word 2007.
I have finally figured out how it can be done right and want to let you all know (plus keep this for personal reference).

My goal is to create a document where chapters are outlined and numbered, and deeper chapters contain the numbers of their parent chapters, just like this:

1. Level 1 Chapter
blabla

1.1 Level 2 Chapter
blablabla

1.1.1 Level 3 Chapter
etc

1.2 Level 2 Chapter
etcetc

1.2.1 Level 3 Chapter
etcetcetc

Let's start with a little comparison and usability shootout of the 10-year-old Word 2003 against the latest and greatest (and if you ask me, ugliest) Word version.

Word 2003 vs 2013

The Styles and Formatting toolbar offered only these formats in Word 2003 when a new document was created:



So far, nothing is easier or better than with Word 2013 there. No heading numbers indicated, no visible structure. Maybe WYSIWYG but who knows. Even if so, it does not look like what we want to achieve. Besides offering more styles right from the start, Word 2013 is similar:


To make the chapter numbers part of the chapter headings, you would typically adjust the Heading 1 style as follows:


In the Bullets and Numbering subdialog, the Outline Numbered (sic) tab is used to create outline numbering as desired. Applying any of these formats there would immediately adjust the styles for the other Heading styles 2 thru 9, resulting in this:


Done. That's it. You are now ready to go for the content. Slight adjustments to the formats might be needed though, yet Word did most of the work generating the outline numbers for all heading quite well.

People wo didn't visit a training will most certainly fail trying to do the same with Word 2007 and later versions. The problem is that with Word 2007 the dialog was drastically reduced:


So the Outline Numbered and List Styles tabs are no longer part of the Numbering and Bullets dialog. No visible clue as to where they have gone. "What the hell" you might think, "how do I get an outline numbering done now?"

New since 2007

Microsoft introduced the Ribbons in 2007, creating the first really fundamental change in how Office is used. While many buttons and icons looked familiar, they also added the all-new Multilevel List button as part of the Paragraph group in the Home ribbon tab:


Actually, things are easy if you are starting with a minimal document and take the time to create the structure first, then the content. Suppose we have a document like this:


It is always good to have the Navigation pane visible (at least from time to time) to verify that Word "understood" your outline structure properly. Only if this tree view is a tree and has the structure according to the document as you intended, things are good. Otherwise there is work left to do.

Good and Bad Choices

Clicking the magic new button will reveal a menu like this:



Note that the red and yellow highlighting was added by me. This is to indicate good and bad choices.
When you look for an outline structure in your headings, the suggestion marked red will meet the eye first and look promising - but is one of the worst choices you can make. This is what happens if you use it:


Not quite the expected, or is it? While an outline number was added to the level-1 line which was marked before assigning the multilevel list, the Heading 1 style did not change (see preview on the gallery button in the ribbon area). It does not contain the outline numbers now, nor did the Level 1 (D) line change even though it is a heading on the same outline level. What you did just modified the single line you selected, but users probably expected this to apply for all lines of the same nature. This is where most people start shaking their heads but need to go on somehow...
... usually by selecting the level-2 line and assigning the same multi-value list style to the line, resulting in this:


Again, the Heading 2 style was not adjusted, nor was the Level 2 (E) line which is on the same level, and even worse, the numbering does not start with 1 on the new level! Word just continues the numbering across different levels now instead of restarting it for each.
The reason for this is that the outline level and the heading level are detached. You can assign a different outline level to the line now:



But this is another false friend! The outcome looks better but still has issues:


While the numbering seems to be okay for now, again this did not synchronize into the Heading styles, so it won't affect other level-2 headings. The indentation applied to 1.1. Level 2 (B) is created just-in-time by Word and is not persisted in the Heading 2 either. If you don't like the indentation, you can adjust it, but you will have to repeat this for all Heading 2 lines in your document. Certainly not the way of choice.
No need to cry yet, there is a solution. Remember the popup shown before? Let's use the item highlighted in yellow this time:



Since I know what it does it is the one I prefer for my documents. The fine difference between the two is that the top one does not include the Heading styles. This is suggested by the text "Heading 1", "Heading 2", etc. in the lower (yellow) image. Note that these text fragments are missing in the "red" button. This small clue means the styles will be included in the outline numbering pattern . If it is missing, that means the format chosen will not be reflected into the styles gallery but happen once for the current selection. NOT wanted.
Using the item marked yellow causes the headings to synchronize to the outline structure which ends in the desired result you know from Word 2003:



Note the outline numbers now added to the Heading styles in the ribbon Styles gallery, and how all lines were properly adjusted. Watch the Navigation pane which also reflects the proper structure. Done, or rather, "wow" in Microsoft-speak.

The only problem is that besides the bad placement of a bad template above a good template in the Multilevel List popup, most people do not start this way, first arranging the headings and their formatting. Typically one writes down a rough structure which is only pre-formatted, then inserts text and does the formatting later - maybe not at the very end but some time later. If you are not prepared, this will cost you hours, or even days, when you least need it.

Misleader: List Numbering Button

You might intuitively hit the List Numbering button to outline your document because it may seem to be what you are looking for. It it not. This button's actual sole use is structured lists, as in step-by-step list, bullet list, any list that is no more than a block inside your document. But certainly not your document outline.
It is a bad choice when you accidentally use it for numbering your headings.

Suppose we move the cursor to the Level 1 (A) heading and click the Numbering button, the following is the outcome - note that the Heading 1 style does not adjust to containing the outline number. The other Heading styles do not change as well. So again your changes do not reflect into the respective style which you could easily miss.


While the result may appear to be good for now (because the first heading is now numbered), note that there is no more automatism supporting you. The other level-1 heading, Level 1 (D), is not adjusted accordingly, and the Heading styles are not changing.
Now what about the headings in deeper levels? It still looks like the goal could be achieved. Move to Level 2 (B), click the Numbering button again. Of course, Word will assign the outline number 2 to the line. Even though it is a different level, it does not detect that and continues level-1 numbering:


Digging around in the menus, you may come across the same Change List Level item shown in the Multilevel List pop-up menu above (near the bottom of the menu where I have marked the red and yellow buttons). The list level is 1 by default for all lines. If you assign Level 2 from here, this is the result:




The indentation indicates that we are creating a hierarchy by now, and that the Heading 2 and outline level 2 are in sync now. They are not.
Plus, there is no way to include the parent heading number here to achieve something like "1.a" instead of only "a.". It will always only be the number or letter or whatever you define that reflects the number of the chapter inside the current level. The paragraph formatting is applied by Word just-in-time and is not stored in the Heading 2 style, same as for the numbering itself. Both is "one-shot" if you take a close look at the styles in the ribbon. It is also not applied to the other headings of the same levels - see Level 2 (E) which keeps its formatting and is totally detached from what we just did?
While this has "WRONG WAY" written all over it, most people continue creating their document to come back to this later which is no less frustrating.

Rules

There is one general rule when it comes to headings: never use the Numbering button for anything else than actual lists. In other fields it is wrong to use it, it won't do what you expect, it will just guide you into chaos. Because even if what it does may look so, it has nothing to do with the structure of your document.
And even though you do need to use List styles to achieve proper outline formatting and structure, you must not use List-related functions to get there.
The key to proper outline numbering is using exclusively the Multilevel List button with headings. Word has no good support for it because whenever you move to a line that is a heading and was created using a Multilevel List, it is not the Multilevel List button that will become highlighted but rather the Numbering button left to it. What the hell, Microsoft? This points users in the totally wrong direction again.

More Control for Power Users

One clean way out of this is creating your own List style. This is like a style template you can create in the Styles toolbox:


Click the small "expand" button in the bottom right corner of the Styles ribbon group to extend the Styles toolbox. You can also press <Ctrl-Alt-Shift-S> to toggle the toolbox visibility. In the toolbox, click the New button in the bottom left corner.
In the Create New Style from Formatting dialog, select List as the Style type. Note the changes in the lower part of the dialog. To control how levels are presented, use the Format button in the bottom left corner, and select Numbering from the pop-up menu:
.


The Modify Multilevel list dialog opens up. Click More >> in the bottom left corner to expand it so all properties are shown:


Actually, this existed in Word 2003, too, but you never had to see it. Anyway it's a good thing to know how it works.
In the level list (top left), you select the level to be edited. The remaining dialog is about that selected item.
One thing is easily overlooked here: the Link level to style dropdown box on the right. If you want to have your headings numbered properly, it is totally recommended to assign the appropriate Heading style here:


This creates the missing link. You will have to repeat this for every level though...
Here I have assigned Heading 1 to level 1 and moved on to level 2, assigned Heading 2 to it and now let's see how we can get our outline number.


See how "Heading 1" and "Heading 2" have been added to the preview area? This is where we want to get. It indicates the link to the appropriate styles.
Note that you can enforce the use of arabic numbers over roman or alphabetic numbering by ticking the Legal style numbering checkbox indicated by the right arrow. It will disable the Number style for this level dropdown box.
The Include level number from: dropdown becomes available only from levels 2 and deeper. You can use this to determine the levels you would like to include in the outline number of your heading. Only the higher levels are available here, i.e. for level 2, you can only include level 1. For level 3, you would be able to include levels 1 and 2. The list will extend accordingly.
Another important switch here is the Restart list after: checkbox and dropdown. This is the trigger for resetting the level counter. While this is of no further use on level 1, you may want to continue a numbering across all chapters without being reset to 1 by a higher level heading that was inserted. This is where you need to go for this.

If you select that Level 1 item shown in the screenshot, the result is a little peculiar though because Word has not just added the level-1 chapter number to the left of the previous value without inserting a separator. What it actually shows you here is two separate fields so close together that they look like one:


It's up to you to separate them now, e.g. by inserting a "." or a space or whatever. If two levels are using the same number style, you will need to insert something between them. If number styles are differnt, it is still possible for readers to differentiate the levels (e.g. "1b" where 1 is the level-1 capter number and b is the level-2 heading). Just click into the text box, move the cursor between the segments and insert whatever you like. The grey background indicates the boundaries of each segment:


It's a pity that in this case it is impossible to tell what segment is what level, except counting from left to right yourself. Microsoft forgot to add any means of indicating that, with tooltips or on right-clicking. Nothing of that sort here, but it still works surprisingly good and mostly as expected because Word maintains the level order. If you are editing level 3 and add the level-1 number, it will guaranteed to be the very left segment, it is not just appended to the right of the existing expression. Same, if you insert the level-2 number, that will appear in the middle.
A small annoyance here is that you will have to repeat this as well for each level, and the number of "click dropdown - select level item - watch result - insert separator" operations increases by one for each.
Also watch the Number alignment dropdown because Word tends to mix left- and right-aligned.
At least Word will make life easier when it comes to indentations. If you'd like to have all headings on the very left with no indentation at all, click the Set for All Levels... button:


This is a real timesaver. Things offered here are pretty straight-forward. Unfortunately they did not include the Number alignment box here. Still a good function.

After you are done here defining your list, it might look something like this:


It is advisable to scroll through all levels and watch the detail fields change. It is a quick way to cross-check all settings. Click OK to submit the list.
Now how do we apply it? Click the Multilevel List again and note the new section inserted there


That is what we just created. In my opinion, the caption should not read List Styles but somehow indicate that these style are your own self-made ones. I'd prefer My List Styles or the like, alas, that's not going to change any time soon.
If you want to modify anything about your list styles later, here is a secret: right-click it and select Modify. Keep this in mind. It's virtually the only way to ever get back into that Modify Multilevel list dialog shown above!


You will see that this menu item is only available for the lists you created yourself. The built-in samples cannot be changed (what a shame).

Conclusion

You should be fine with the document you have now. The headings will now work as expected.
If you want to save some work, you can download the minimum sample document that served as demonstration material for this thread here.
Have fun! Hope this saves you all some valuable hours :)
And please excuse if my English is not quite to the point...I'm not a native English speaker, much less an expert in word processing terminology - yet. Any advice on possible improvements are absolutely welcome.

See you!