Sun Audio SV 300BE – La generazione armonica nei circuiti valvolari

Finalmente ho avuto in mano uno di questi “mostri sacri” usannati da tutti gli audiofili, quindi non me ne vogliano gli estimatori di questo marchio se mi permetterò di evidenziare qualche altarino tecnico che li riguarda. La prima cosa che voglio evidenziare è lo schema elettrico e le differenze che ci sono con la versione 2A3. Qui sotto potete vedere i 2 schemi SUN Audio 2A3 e 300B…

2A3300B

Cosa cambia tra i 2 schemi? Niente! o meglio hanno messo la 300B al posto della 2A3, modificato il valore della resistenza di polarizzazione del catodo e collegato la 300B alla presa 3500ohm del trasformatore invece che alla presa a 2500ohm, il resto è tutto uguale. Il problema è che la versione 300B eroga 4 watt al clipping (potenza indistorta 3watt). Nella foto qui sotto si può vedere su 2 miei oscilloscopi (nella scala dei 2 volt quadretto) l’amplificatore su carico resistivo da 8 ohm, l’ampiezza che si può osservare è di 16volt picco picco, quindi all’incirca 4 watt RMS…

Per chi avesse ancora dubbi ho simulato il circuito su spice, ottenendo lo stesso risultato… Se volete provare lo schema è li sopra e lo trovate su numerosi altri siti, ltspice lo potete scaricare gratis da qui

La casa madre indica genericamente 8 watt… quindi 4+4 giocando sul fatto che molti penseranno che sono 8 watt a canale, una potenza abbastanza buona per una 300B, invece sono 4 watt a canale (meno di 4 se si considera la potenza prima che inizi a clippare), le 300B sono state fatte lavorare allo stesso regime di dissipazione di una 2A3. Il mio parere personale è che avrebbero potuto riprogettare un circuito su misura per la 300B invece di riciclare quello della 2A3, sopratutto perchè non sono apparecchi venduti a 300€, invece si sono basati sul solito specchietto TRECENTOBI per vendere, perchè se c’è la 300B lo vendi di sicuro, ma di fatto essa non è sfruttata. L’amplificatore era in condizioni di quasi originalità, prodotto nel 1995 mostrava qualche problema dovuto agli anni, il primo erano gli zoccoli delle 300B e della raddrizzatrice super consumati. Mi è stato detto che le valvole sono sempre le sue originali, o almeno ho capito che non siano mai state cambiate dal proprietario attuale ma non voglio credere che gli zoccoli siano così flosci di fabbrica, anche perchè gli zoccoli delle 6SN7 al contrario avevano una buona tenuta, quindi penso che forse si siano snervati per via di cambi continui di valvole in cerca di un suono che non poteva cambiare cambando solo le valvole… Molti audiofili sono vittime di questa compulsione del cambio valvole, purtroppo però il suono è dato da tutto l’insieme del circuito e dei trasformatori dove le valvole non sono nemmeno l’elemento più importante. Cambiando valvole si può modificare leggermente il timbro per via delle tolleranze costruttive tra una valvola e l’altra ma tutto si limita a piccoli cambiamenti marginali.

Il secondo problema erano i 2 attenuatori a scatti presenti (ALPS taroccati cinesi non suoi originali) che erano scassati, durissimi e montavano 2 monopoline di plastica brutte e molto sgradevoli al tatto.

Il terzo problema erano i condensatori elettrolitici di bypass catodico che non erano di gran qualità e che con gli anni si erano deperiti con una ESR superiore a 1. Il lavoro di ripristino e upgrade è consistito nel cambio dei 2 attenuatori a scatti con 2 potenziometri ALPS originali (io avrei mantenuto sempre attenuatori a scatti perchè avendo 2 volumi separati per ogni canale era più facile regolarli allo stesso livello ma il cliente desiderava potenziometri tradizionali), il cambio degli zoccoli usurati e il cambio dei vari condensatori di bypass catodico con condensatori di buona qualità e di capacità maggiori rispetto gli originali (sotto nelle strumentali si capirà perchè ho maggiorato le capacità), l’unica piccola modifica che mi sono permesso di fare al circuito è stato ritoccare leggermente il valore della resistenza di catodo delle finali, ponendo un’altra resistenza in parallelo, per aumentare leggermente la corrente di BIAS perchè su LT spice sembrava l’unico miglioramento possibile.

Ora passiamo alle strumentali:

Potenza: 4watt RMS per ogni canale al pieno clipping
Smorzamento DF: 2,66 equivalente ad una resistenza d’uscita di 3ohm
Distorsione THD: qui mi prendo l’occasione di parlare di un’altra cosa. Quante volte si è letto o sentito dire su vari siti, riviste, Forum e video di youtube che le “le valvole distorcono solo con armoniche pari” oppure “i pentodi distorcono dispari e i triodi pari”, oppure “i pushpull distorcono dispari e i single ended distorcono pari”, come se lo scopo primario fosse avere un’amplificatore che distorce con armoniche pari perchè le armoniche dispari suonano male. Altri dicono che “le armoniche devono esserci tutte ma precise a gradini”, mha… Posso dire che queste affermazioni sono tutte grandissime fesserie che non trovano nessun riscontro nella realtà ed escono di bocca a smanettoni (ma anche per bocca di personaggi noti) che non hanno mai toccato un’analizzatore di spettro per verificare le cose che affermavano. Quante volte ho iniziato inutili litigi con il guru di turno, affermando che quando le armoniche sono molto basse, sotto l’1% totale, ad orecchio non senti differenza, ho scritto un’articolo parlando di che certe sensazioni che si hanno all’ascolto, spiegando che non sono dovute alle armoniche ma ad altri tipi di distorsione, o peggio cercando inutilmente di spiegare che escono sempre sia armoniche pari che dispari… sia dai single ended che dai pushpull… sia se sono a pentodo che se sono a triodo… e che tutto dipende dal circuito nel suo insieme e che spesso tutto cambia anche solo cambiando valvole. Che in pratica non c’è una regola precisa e che le affermazioni che fanno sono totalmente false, perchè lo dicono tutti i vari personaggi noti che affermano cose a cui ovviamente bisogna credere ciecamente… Ok siete pronti a tornare alla realtà? qui sotto i 2 grafici di distorsione armonica di questo SV-300BE in condizioni di originalità (valvole sane e testate, prima che che modificassi qualsiasi altra cosa nel circuito a parte gli zoccoli che non tenevano le valvole).

THD a 1WattTHD a 3 Watt

Come si può vedere le armoniche ci sono tutte fino alla sesta (poi diventano tanto piccole da essere irrilevanti), non sono perfettamente a gradini ma già a 1watt si ha una terza armonica ampia quasi quanto la seconda, se poi si alza il volume fino a 3 watt (prima che inizi a subentrare il clipping) si può vedere che addirittura la terza armonica svetta su tutte le altre… Ma come? un Single Ended mono triodo con la 300B originale SUN Audio con i trasformatori Tamura che fa la terza armonica! ma come è possibile?

Voglio far notare che questa non è una critica a SUN Audio, questo comportamento distorsivo è una cosa normale, a 1 watt la THD totale è circa dell’1% e a 3 watt circa 3%, da uno zero feedback non si può avere di meglio, questa sigori miei si chiama REALTÀ. Aggiungo che di spettri del genere questo sito è pieno, su miei progetti o su apparecchi portati in riparazione, ma non ho mai affrontato l’argomento perchè sapevo che poi molti si sarebbero limitati a pensare “succede così perchè tu non sai progettare” oppure “quell’amplificatore li non è buono… o costa poco… o ha i pentodi… o non ha la 300B” quindi ho aspettato anni che mi portassero in riparazione un’apparecchio di riferimento come questo con la 300B per avere finalmente la possibilità di sbugiardare tutti i vari guru che continuano a divulgare queste assurdità… Per curiosità cosa simula spice ?

Molto simile a quello che ho misurato io a 1 watt, in realtà poi potrebbe cambiare tutto sostituendo le valvole con altre di diverso tipo/marca, quello che importa alla fine è che la THD totale sia bassa. Ora sapete come stanno le cose sulla questione armoniche pari/dispari.

Banda passante: 35Hz – 25Hz -1db @ 1 watt – La risposta in frequenza dichiarata di fabbrica è di 15Hz – 30khz -3dB e qui risulta anche migliore perchè il -3dB in alto è a 50khz e non a 30.

Grafico su carico resistivo

E su carico reattivo

Veniamo alla mia modifica che implica la maggioranzione dei condensatori di bypass catodico e il leggero aumento della corrente di BIAS, banda passante: 20Hz – 30khz -1dB con netto miglioramento della rotazione di fase a 20hz che passa da 60 gradi a 40 gradi, permette di sentire un poco più di basse frequenze quando lo si abbina a diffusori monovia quale questo apparecchio è destinato. Se volete fare questa modifica potete rivolgervi a me, maggiorando i condensatori senza criterio si rischia di cadere in una zona di instabilità in cui l’amplificatore innesca un motorboat a bassa frequenza oppure si mette in crisi la valvola raddrizzatrice.

Mentre qui sotto l’analisi di spettro dopo la modifica della corrente di bias (la 300B è ancora ampiamente al di sotto della sua dissipazione massima, 16 watt su 36).

Qui sotto le onde quadrea a 100Hz / 1khz / 10khz

I trasformatori montati su questo apparecchio vanno bene, non voglio però sembrare arrogante ma le doti strumentali e sonore, per quello che mi riguarda non hanno niente di irragiungibile (ho fatto trasformatori simili o anche migliori). Ho ascoltato questo amplificatore nella mia saletta, io ho delle casse reflex della tannoy e quindi uno zero feedback non si trova nel suo ambiente, le medio alte sono buone anche se le voci femminili le trovo un poco penetranti, ma i bassi sbrodolati rovinano tutto, un’amplificatore come questo può essere abbinato a casse monovia, una modifica che può essere fatta (visto che il circuito guadagna uno sproposito) è sfruttare il guadagno in eccedenza per fare un pò di controreazione… come vorrei vedere le facce di alcune persone, controreazione in un 300B… Fidatevi che ci sarebbe un netto miglioramento, avrebbe le stesse medio alte belle e pulite (per via della qualità dei trasformatori d’uscita) con la possibilità di abbinarlo anche a casse reflex in modo da poter sentire anche delle buone basse frequenze. Chi crede che un’apparecchio del genere possa essere superiore ad altri circuiti, anche con valvole meno costose (meno alla moda) si sbaglia.

Un utente mi ha segnalato che qualche altro tecnico italiano modifica completamente lo stadio driver e mi chiede se questo può servire ad incrementare la potenza, la risposta è NO, per aumentare la potenza erogata dalla 300B è necessario cambiare l’impedenza del trasformatore d’uscita, aumentare la tensione di placca e la corrente di bias oltre a modificare il driver in modo da pilotare più a fondo la finale. Praticamente va cambiato tutto, la modifica del solo stadio driver non serve a niente, la 300B continuerà a clippare a 4Watt qualsiasi sia la valvola che la pilota, essendo poi la limitazione più grossa la mancanza di smorzamento (la mancanza di negative feedback) il cambio del circuito driver non porta molto lontano, diffidate di chi spara supercazzole di valvole ad emissione undirezionale blabla, per stravolgere veramente questo amplificatore bisogna cambiarlo completamente e non vale la pena farci interventi troppo invasivi.

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5 risposte a Sun Audio SV 300BE – La generazione armonica nei circuiti valvolari

  • magari intendevanowatt musicali? 🙂 comunque su 3500ohm con 330volt di tensione e 50/60mA di bias non c’è santo che tenga

  • Buongiorno, segnalo che sia sul sito giapponese originale, fra l’altro aggiornatissimo (ultimo aggiornamento: 12/2015) sia su quello dell’importatore ufficiale italiano (un negozio di Milano) il super ampli viene dichiarato 8W+8W, quindi se clippa a 4 watt siamo messi bene…Ciao, Francesco P.S. Potevano metterci una cella CLC sull’alimentazione dei filamenti delle 300B, insomma, per 5600 euro…forse non serviva il potenziometro dell’HUM.

  • anche le casse pneumatiche soffrono meno il basso smorzamento di un circuito, quello che comunque volevo dire era un’altra cosa… molti prendono per assunto che se fai il triodo SE zero feedback allora hai fatto il circuito meglio suonante che si possa fare e il non plus ultra è se lo fai con la 300B o le 2A3, poi magari ammettono che tale circuito non riesce a pilotare casse reflex allora cambiano versione dicendo e ma devi metterci dei monovia con degli altoparlanti da 9cm di diametro “eh allora sentirai!” … non sento neinte di chè! suonerà pure, ma il punto delle questione è che detta in tutta franchezza con circuiti anche con pentodi da 2 soldi con controreazione, trasformatori buoni e tutte quelle cose che dicono che non vanno bene in un circuito ben progettato, ho sentito medi alti che non hanno niente da invidiare da questo 300B con anche una gamma bassa che questo 300B se la sogna. Il 300B “triodino 4” che ho fatto fare a un mio cliente, controreazionato, in una gara di ascolto non darebbe scampo all’avversario. Alla fine i circuiti zero feedback sono solo l’ennessima teoria partorita dai guru, di fatto non portano nessun vantaggio ma solo limitazioni e la 300B è ampiamente sopravvalutata ci sono un’infinità di valvole che possono essere fatte suonare bene, tanto quanto, anche tra quelle vendute sotto i 20€ al pezzo. Ma purtroppo molti audiofili vivono in un mondo di fantasia comandato da guru e dalla moda che spingono, basta dire che circa un ventennio fà le 2A3 biplacca della fivre venivano schifate e le 211 le trovavi nei mercatini a 10.000 lire l’una. Quel che è peggio poi è che la 300B è una valvola abbastanza difficile da pilotare perchè richiede uno swing di tensione molto ampio per essere pilotata, e nella maggioranza dei 300B che ho visto essa non viene sfruttata o è usata male, praticamente fanno l’amplificatore con il fine di guardare la 300B ma non di usarla bene o di avere un risultato tecnico sonoro che sia degno della spesa che comporta montare valvole così.

  • La cancellazione armonica è una di quelle cose che sono sempre tirate fuori da guru come fosse una bacchetta magica, come fosse possibile annullare la distorsione di un circuito. Le armoniche sono come il gioco delle talpe, quando ne spingi giù una te ne saltano fuori 2 da un’altra parte… quando cancelli una seconda ti esce una terza. Un pushpull nella teoria dovrebbe generare armoniche dispari, ma dovresti avere un circuito bilanciato dall’inizio alla fine dove tutte le coppie che formano i vari stadi montino valvole che siano perfettamente uguali tra loro, situazione che si verifica solo in un simulatore dove le valvole sono modelli matematici quindi perfettamente uguali tra loro, un match su un punto fisso non implica questa situazione, dovrebbero essere matchate con il tracciacurve e avere curve tutte perfettamente sovrapponibili, ma anche alla simulazione è possibile vedere che il classico circuito dove hai una singola valvola di ingresso seguita da sfasatore e 2 finali in pushpull potrebbe finire a distorcere con armoniche predominanti di seconda e quarta perchè la distorsione del primo stadio non bilanciato sovrasta quella degli stadi successivi, oppure il classico circuito pushpull anni 20 con trasformatore interstadio sfasatore pilotato da uno stadio SE distorcerà con predominanti di seconda e quarta seguendo l’andamento distorsivo della valvola SE che sta dietro al trasformatore sfasatore. Nella realtà poi le cose sono ancora più complicate perchè hai la tolleranze delle valvole e differenze costruttive non solo da un produttore a un’altro ma anche da un lotto all’altro, per non parlare delle variazioni delle caratteristiche che si hanno con l’invecchiamento dove quindi 2 valvole erano match da nuove ma già dopo 1 settimana di funzionamento cominciano a spostarsi leggermente tra loro. In un circuito SE le armoniche dispari subentrano appena metti 2 stadi in cascata per la questione della cancellazione dovuta all’inversione di fase, come succede in questo 300B e a dirla tutta la armoniche di terza ci sono comuqnue anche su un singolo stadio preso da solo. Nella realtà alla fine non avviene mai quello che dovrebbe capitare nella teoria e se avviene è solo per caso, alla fine l’importante è che la distorsione complessiva sia bassa poi le armoniche che escono te ne devi fregare perchè tanto non le controlli, se anche ti metti li fichè non tiri fuori lo spettro che volevi è destinato a durare fino al primo cambio di valvole (se non prima).

  • Per dirla tutta un PP tende a cancellare le armoniche PARI(come tutti i circuiti diversi dai SE) mentre un SE no;.
    Il SE SENZA controreazione d’anello si ascolta meglio anche su di una cassa a sospensione pneumatica.
    Comunque, saper usare un minimo i simulatori spice permetterebbe a chiunque di sbugiardare i guru.

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Come far suonare un Amplificatore a Valvole cinese – Modding scatole di montaggio – Un’idea interessante per gli autocostruttori

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Diverse volte ho riflettuto per trovare una strada che permettesse agli autocostruttori di realizzare un buon amplificatore spendendo relativamente poco, assemblare un’amplificatore valvolare risulta abbastanza costoso se si vogliono usare materiali di buona qualità con lo scopo appunto di avere anche un buon risultato. Dall’altra parte il mercato made in cina offre degli amplificatori in scatola di montaggio dedicati ai novellini dell’autocostruzione per prezzi veramente stracciati, qui sotto si possono vedere 2 esempi…

So che esiste un cerchia di persone amanti degli amplificatori valvolari cinesi che si accontentano dei risultati che danno o che vanno affermando che vadano bene quanto roba a prezzi anche decine di volte maggiori, e forse in tanti casi hanno ragione perchè purtroppo il mondo costruito dai guru sulla base scientifica del nulla e delle loro fantasie spesso produce apparecchi ipercostosi e dalle prestazioni che lasciano molto a desiderare, ciò non toglie che esistano e si possano costruire amplificatori valvolari dalle doti sonore di altissimo livello senza nemmeno spendere troppo, ma solo realizzandoli nel modo giusto e con i giusti componenti. Quindi non mi vogliano male gli estimatori del made in cina se dico che questi apparecchietti economici sia in scatola di montaggio che non possono fare miracoli… però…

Ho tante volte osservato che la cosa più difficile per un’autocostruttore, sopratutto se alle prime armi, è realizzare un supporto meccanico di montaggio decente, è così che nascono tanti impresentabili

Meglio modificare un cinese che assemblare o comprare cose del genere…

Brutte scatole forate male e con la roba dentro montata ancora peggio…

La mia idea però non si estende ai soli newbye dell’autocostruzione, può essere interessante anche per persone più esperte, e sicuramente qualcuno lo avrà anche già fatto senza che fossi io a suggerirlo. Prendiamo il KIT EL34 dello screenshot sopra…

Con circa 212€ (conversione dal dollaro alla data del 30 agosto 2020) si porta a casa una scatola che contiene un telaio in acciaio già forato e di buon spessore, valvole, zoccoli, interruttori, ancoraggi, morsetti RCA e per gli altoparlanti e tutte le varie minuterie per assemblare un circuito cablato in aria, no stampati. Ora pensandoci bene; lo stesso materiale comprato sfuso o fatto realizzare (telaio) apposta viene a costare molto di più, realizzare il telaio fa perdere tantissimo tempo.

Però freno subito gli entusiami perchè questi apparecchi non li si fa suonare bene mettendoci valvole NOS o condensatori migliori dentro, buoni risultati si ottengono con l’impegno. Le maggiori limitazioni sono la qualità dei trasformatori e lo stesso schema elettrico, in questo kit EL34 ad esempio nello schema pubblicato si vede che usano un doppio triodo 6N9p equivalente della 6SL7 per pilotare la EL34, ma le 2 sezioni interne le collegano in parallelo e c’erano sicuramente modi migliori di sfruttare questa valvola, oppure avrebbero potuto usare un solo doppio triodi per pilotare entrambe le finali.

Non vorrei sparare a zero ma gli estimatori di questi cinesini spesso spendono in valvole NOS più del costo dell’apparecchio su cui vanno a montarle, dicendo che migliorano e magari sentiranno che un pò si modifica il suono ma detta come va detta è uno spreco e non possono fisicamente andare molto lontano, e sicuramente non si avvicinano per niente ai risultati che si potrebbero ottenere con interventi più radicali.

Quello che penso io è che a questi prezzi potrebbe essere decisamente sensato comprare tali scatole di montaggio, scartare completamente i trasformatori di serie o almeno quelli di uscita (se quello di alimentazione reggesse le potenze richieste senza surriscaldare e senza vibrare ha assolutamente senso conservarlo) e assemblarli con uno schema più curato, si potranno poi impiegare condensatori migliori la dove ha senso usarli, mettere un potenziometro di qualità superiore etc. È vero che la modifica della scatola di montaggio alla fine viene a costare più della scatola di montaggio, basta pensare che una coppia di miei trasformatori per SE di EL34 costa attualmente 262€, ma se doveste montare da zero un’apparecchio simile li dovreste comprare lo stesso. La convenienza nel fare una tale operazione sta nel fatto di avere già buona parte dei componenti e delle minuterie necessarie a un costo decisamente conveniente e nel risparmiare moltissimo tempo nella realizzazione fisica del telaio dove montare tutto perchè è già fatto ed è di metallo e non di legno, questo scatola di montaggio con le EL34 ad esempio di presta bene per ospitare questo mio progetto, già realizzato da diverse persone con risultati ottimi.

Cercando su questi bazar cinesi si trovano diversi apparecchietti in scatola di montaggio che si prestano bene a diventare la base per qualcosa di più serio, l’unicosa a cui fare attenzione è cercare scatole pensate per essere assemblate in aria senza circuito stampato, perchè con il circuito stampato il fissaggio meccanico dello zoccolo sarà a circuito e non a telaio e lo stampato non si presta a modifiche radicali, sopratutto se si vogliono montare condensatori di un certo pregio (spesso ingombranti).

Un’altra idea potrebbe essere quella di modificare degli apparecchi già costruiti se il loro costo fosse abbastanza basso, oppure se si possono comprare usati a un prezzo basso o ancora se li avete già comprati e messi da parte perchè non vi piacevano, questa strada è già stata intrapresa da alcuni miei clienti, con i miei consigli e uno schema premium su misura hanno ottenuto risultati straordinari come nel caso di questo finalino con la 2A3.

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Smorzamento con Zero Feedback ? È Possibile ?

I precedenti articoli che ho pubblicato su questo argomento hanno smosso la curiosità di diversi utenti che mi hanno chiesto informazioni privatamente su questo argomento spinoso. Gli articoli a cui mi riferisco (che consiglio di leggere) sono  questi:

Cos’è il Fattore di smorzamento dell’amplificatore?

Negative Feedback e la caccia alle streghe

SB-Nibiru – Prototipo – Perchè non esiste solo la distorsione armonica

Riassumendo il punto della questione è che nonostante la stampa di settore e tutti i vari guru dell’alta fedeltà valvolare continuino imperterriti a spacciare il mito dell’amplificatore zero feedback come soluzione indispensabile per ottenere un buon suono la realtà che vedo è che moltissime persone sono scontente del suono dei loro apparecchi o degli apparecchi che vendono. I guru e la stampa di settore dell’alta fedeltà hanno demonizzato tutto quello che fa uso di controreazione spingendo i produttori a seguire la moda ma così facendo hanno ristretto le possibilità di scelta al punto che tanti abbandonano questo mondo totalmente, o passano allo stato solido perchè non sono più disposte a spendere soldi per apparecchi che trovano insoddisfacenti. Restringendo il mercato ad apparecchi ipercostosi spesso dalle doti discutibili e la clientela che lo frequentano a una nicchia di persone troppo spesso estremiste e talebane. E non è finita qui perchè questa follia dilangante comicia ad intaccare anche il mondo dello stato solido in quanto cominciano a spuntare qua e la anche amplificatori a transistor/FET zero feedback. I produttori sono accecati dai prezzi che sono disposti a pagare i clienti estremisti perdendo di vista i numeri ben più grandi del resto del pubblico.

Io ho già dimostrato nel mio piccolo che l’impiego di trasformatori di qualità molto elevata unitamente a un moderato e accurato uso della controreazione possa portare alla realizzazione di apparecchi dalle doti sonore uniche e che sono apprezzate in modo molto positivo anche dai quegli utenti che ascoltano musica da decenni e che fino ad oggi avevano snobbato certe soluzione tecniche in quanto demonizzate ovunque si leggesse di valvole, rimanendo essi, sorpresi da quello che si riesce ad ottenere facendo le cose nel modo giusto, ottenendo risultati impensabili o che molti per anni hanno agognato e ricercato nei loro valvolari (tutti zero feedback), cambiando valvole in modo compulsivo senza mai riuscire ad arrivare al risultato sperato. Ma i guru continuano la loro folle corsa verso il baratro, perdendo clienti dopo averli spennati, rovinando apparecchi, rovinando il mercato e la credibilità di tutta una categoria.

La domanda che mi è stata posta da un visitatore del sito è stata:

Ma con un budget elevato sarebbe possibile progettare e costruire per esempio un SE a triodi con nessuna retroazione, nè globale e nemmeno locale, e che funzioni sonicamente bene? Da abbinare a diffusori ad alta sensibilità e facili da pilotare?

Ci tengo a dirlo, perchè la domanda dimostra ancora una volta l’opera di proselitismo dei guru che dicono che se vuoi che suoni bene devi spendere tanto e il progetto sia fatto “bene”, però non si capisce come debba essere fatto questo progetto per essere fatto “bene” ma sopratutto più di una volta ho visto apparecchi venduti a svariate migliaia di € (e non necessariamente cinesi) avere talmente tanti problemi di funzionamento che dovevo dire al cliente che per farli suonare bene si sarebbe dovuto ricostruirli da zero buttando via tutto, trasformatori compresi… Perchè io sono sincero, altri “tecnici” da cui erano andati prima di me si limitavano a rubargli soldi vendendo valvole che dovevano risolvere chissà cosa ma che poi non risolvevano un bel niente, perchè se il circuito è sbagliato non c’è valvola che possa risolvere il malfunzionamento. Gli altri hanno guadagnato la vendita di una sporta di valvole al contrario di me che ho detto la verità e non ho guadagnato niente, ma alla lunga questi personaggi pagheranno la loro disonestà, o almeno si spera, perchè resta un nutrito gruppo di utenti che amano cambiare apparecchi e valvole in continuazione.

Quindi tornando alla domanda sopra io rispondo che basta fare un circuito ben fatto e con un uso corretto di controreazione per ottenere risultati ottimi, come ho spiegato negli articoli dei link sopra il più grosso problema dell’assenza di feedback in un’amplificatore sia il fattore di smorzamento molto basso e di tutti i problemi sonori che questo causa, sopratutto se si abbina l’amplificatore con diffusori che abbiano inerzie elevate (coni con diametro elevato) e/o dotati di reflex.

La domanda quindi è:

È possibile avere un fattore di smorzamento decentemente elevato su un finale valvolare senza usare controreazione?

Ho già accennato negli altri articoli che il fattore di smorzamento “naturale”, ossia lo smorzamento che il finale mostra anche privo di controreazione dipenda al 50% dal trasformatore d’uscita e al 50% dalla valvola finale, o meglio dalla “resistenza interna” di tale valvola. Le caratteristiche del trasformatore d’uscita sono comunque legate in buona parte da quelle della valvola quindi alla fine si può dire che se il trasformatore è una scelta quasi obbligata la responsabilità del risultato finale, quanto a smorzamento, dipenda nella maggiorparte dalla valvola, mentre non centra il driveraggio. Tutto dipende quindi solo ed unicamente dalla resistenza interna della valvola finale, dalle sua classe di funzionamento (classe A o AB) e dal rapporto di trasformazione del trasformatore.

Come è stato già detto in altri articoli il Damping Factor non è altro che un modo di assegnare un “punteggio” a quella che è la resistenza d’uscita di un circuito, o Rout, infatti il valore del DF si ottiene dalla Rout precedentemente calcolata tramite formula matematica: DF = L/Rout dove L è il valore del carico. Mentre la controreazione non è altro che un modo di abbassare la Rout di un circuito.

Nel caso di un’amplificatore valvolare, la teoria dice che se si vuole aumentare lo smorzamento senza usare controreazione è necessario adottare una valvola che abbia di per sè una resistenza interna molto bassa, ma quali valvole vanno bene e quali no? Genericamente posso dire che perchè il gioco dello smorzamento senza controreazione funzioni servono valvole con resistenze interne inferiori ai 200ohm, oppure parallelare valvole in modo da raggiungere una Ri combinata sufficientemente bassa, è sconsigliato il single ended parallelo perchè il trasformatore soffre la DC e ha maggiori dispersioni al contrario di una configurazione pushpull in classe A si rileva essere la soluzione migliore.

Quindi le valvole devono essere triodi o pseudo tali e la rosa delle scelte possibili si limita alle 6080 / 6AS7 / 6336 / 6C33 e le varie equivalenti di queste valvole che ho elencato… (chiunque conosca altre valvole con caratteristiche simili è pregato di segnalarle sotto nei commenti).

Tutte le altre valvole, anche le super conosciute e acclamate dal grande pubblico degli audiofili comprese le beneamate 2A3 / 300B / 845 / 211 hanno Ri troppo elevate e messe a zero feedback finiscono per dimostrare fattori di smorzamento bassissimi, mai oltre un fattore 2 o 3 (e chi dice di ottenere fattori di smorzamento elevati, zero feedback, con queste valvole racconta balle).

Calcolo dello smorzamento “teorico” Zero Feedback

Dato questo circuito teorico:

Abbiamo un trasformatore con un rapporto di trasformazione “n” formato da un’avvolgimento primario e un’avvolgimento secondario, entrambe gli avvolgimenti hanno una resistenza parassita RDC1 e RDC2. La resistenza RDC1 va considerata in serie alla Ri del triodo, mentre RDC2 va considerato in serie all’altoparlante. La Rout si calcola con questa formula:

((Ri+RDC1)/(n*n))+RDC2

Come si calcola il rapporto di trasformazione ?

Radice Quadrata di Inp.Pri/Inp.Sec

Dove le impedenze sia primarie che secondarie sono espresse in ohm.

Assumiamo che il triodo sia una sezione della 6336A con una resistenza interna di 330ohm, la RDC1 del trasformatore sia 80ohm, la RDC2 sia 0,3ohm l’impedenza primaria 3k e la secondaria 8ohm, quindi il rapporto di trasformazione è: 19,365:1

((330+80)/(19,365*19,365)) + 0,3 = 1,39ohm
Pari ad uno smorzamento DF di “L/Rout” ossia 8/1,39 = 5,7 (appena sufficente)

Cosa succede se modifichiamo il trasformatore per avere un secondario da 4ohm invece che da 8? Il rapporto di trasformazione diventa di 27,386:1 mentre RDC2 che prima era circa 0,3ohm diventerebbe circa 0,2 (non 0,15… attenzione che da 4 a 8ohm le spire non raddoppiano!) quindi la formula diventa:

((330+80)/(27,386*27,386)) + 0,2 = 0,746 (arrotondando i decimali)
Pari ad uno smorzamento DF di 4/0,746 =  5,36

Quindi lo smorzamento non cambia cambiando tra le varie prese del trasformatore d’uscita, la differenza tra i 2 calcoli è dovuta agli arrotondamenti questo a smentire qualche cialtrone che afferma che lo smorzamento sia diverso se si usa una cassa da 8ohm sulla presa a 8ohm piuttosto che una cassa a 4ohm sulla presa a 4.

Cosa succede se usiamo una famosissima e bellissima e tanto di moda 300B con Ri di 740 con il classico trasformatore da 3k Rapporto 19,365, RDC1 da 64ohm e RDC2 da 0,09ohm…

((740+64)/(19,365*19,365) + 0,09 = 2,234
DF 8/2,234 = 3,58 (insufficiente) 

Continuiamo a divertirci, qualcuno che non sa far conti nè misure vanta PSE con la 845 Ri con fattori di smorzamento dichiarati a 3 cifre sopra lo zero, la Ri delle 845 è di 1700omh diviso 2 perchè ci sono 2 valvole in parallelo 850ohm, trasformatore sempre da 3k ma molto più grosso di quello che si userebbe con una 300B per via delle potenze maggiori, quindi RDC maggiori… non devo starlo nemmeno a calcolare, è ovvio che lo smorzamento sarà molto più basso di 3,5…

Adesso che ho dimostrato che con le valvole fighette famose non si va da nessuna parte quanto a smorzamento zero feedback torniamo alla nostra 6336A, cosa succede se usassi un trasformatore da 5k primari invece che da 3k? Il rapporto di trasformazione è: 25:1 e diciamo una RDC1 di 100ohm (valore ipotetico).

((330+100)/(25*25)) + 0,3 = 0,988ohm
Pari ad uno smorzamento DF di “L/Rout” ossia 8/0,988 = 8,09 (fattore di smorzamento assolutamente ottimo)

Sembra di aver trovato il sacro graal ma purtroppo questi erano tutti calcoli teorici, che considerano un trasformatore ideale privo di perdite, quindi con un trasferimento di energia di 1 tra primario e secondario, purtroppo però nei trasformatori reali il trasferimento di energia è sempre inferiore a 1, quindi c’è un’ulteriore resistenza fantasma in serie al nostro circuito che potete immaginare interposta tra primario e secondario, nel dominio magnetico. L’energia elettrica che passa nel primario si trasforma in energia magnetica che si trasferisce al secondario trasformandosi di nuovo in energia elettrica, in questa tripla trasformazione di dominio (elettrico/magnetico/elettrico) purtroppo ci sono delle perdite inevitabilmente che si possono immaginare come un’ulteriore resistenza in serie al circuito.

Il secondo problema sta nel fatto che aumentando l’impedenza primaria del trasformatore la retta di carico vista dalla valvola si corica molto, quindi si ha una diminuzione drastica della potenza trasferita al carico, si potrebbe ovviare a questo problema spostando il punto di lavoro ad una tensione molto più alta, ma per loro natura valvole come le 6080/6336 etc non possono sopportare tensioni di placca molto elevate. Il datasheet della 6336A indica una tensione massima di 400volt ma nella voce “absolute values” il che significa che non è consigliabile farla lavora così in alto… ma deve essere il punto morto superiore dove cade la retta di carico, il punto a riposo sarà quindi molto più basso. Delle sciances in più si potrebbero avere con delle valvole di riga TV connesse a triodo che possono gestire tensioni molto più alte e quindi impedenze elevate ma hanno però anche Ri molto più elevate quindi è probabile che alla fine ci si trovi incatenati ad un’albero e non si possa andare molto in là in assenza di feedback… Proviamo a calcolare cosa uscirebbe con un SE di 845 su un trasformatore da 12k primari, rapporto 38,73, RDC1 217ohm, RDC2 0,22

((1700+217)/(38,73*38,73) + 0,22 = 1,498
DF 8/1,498 = 5,3

Come appare evidente si è sempre li attorno, e fidatevi che nessuno può infrangere le leggi della fisica se non forse Dio… e i ciarlatani truffatori che lo scrivono ma poi sono solo un sacco di balle. Voglio far notare inoltre che la RDC2 appare molto importante per il risultato finale, è quindi buona cosa che l’avvolgimento secondario abbia una resistenza DC la più bassa possibile pena la penalizzazione del fattore di smorzamento, è quindi buona pratica che tutti le sezioni del secondario siano possibilmente poste in parallelo tra loro andando contro a quanto affermato da altri personaggi che vanno affermando che le sezioni del secondario vadano poste in serie perchè poi la tensioni non sono uguali tra le varie sezioni e quindi fanno a pugni e distorcono blabla… se le avvolgi male con un numero di spire diverso sicuramente avrai problemi se no son solo paranoie come un’altro sacco di cose senza senso che si leggono negli scritti di queste persone.

E in pushpull come si calcola ? Nel pushpull è tutto uguale ma la resistenza interna delle 2 valvola si somma.


Vediamo un’applicazione pratica

Un cliente mi ha chiesto l’avvolgimento di un trasformatore da 6kAA da usare con le 2 sezioni in pushpull di una 6336A polarizzate in classe A, proprio per fare esperimenti su questa teoria a cui anche io pensavo già da tempo e mi ha portato alla fine a scrivere questo articolo. Il trasformatore ha una RDC primaria di 196ohm mentre quella secondaria circa 0,7ohm.

((660+196)/(27,386*27,386) + 0,7 = 1,84
DF 8/1,84 = 4,34

Montato il circuito di prova a banco si ottiene una potenza superiore ai 10 watt con un DF effettivo di 4,0 dovuto ovviamente alle perdite del trasformatore non considerate nel calcolo teorico, la 6336 in questo tavolaccio è polarizzata con 90mA di bias per sezione, per una dissipazione di 40 watt complessivi su 60 possibili, aumentando leggermente la corrente di bias diminuisce la Ri della valvola e lo smorzamento aumenta ancora un pochino. Il cliente che ha ordinato questi trasformatori da 6k ha poi paragonato i risultati ottenuti con altri trasformatori costruiti da altri fornitori con una coppia di trasformatori da 7k:6ohm (rapporto di trasformazione 34,157:1) disadattati collegando un carico da 8 sulla presa a 6 causando una distorsione alle frequenze più basse in quanto l’induttanza primaria era insufficiente in tale condizione di disadattamento, ma solo per misurare il DF che si otteneva. Il trasformatore in questa situazione rifletteva sulla valvola un’impedenza di circa 9k e il DF misurato era di circa 8 ma con un calo drastico della potenza che si riduce a 6 watt.

Per voler verificare la situazione da lui simulata ho collegato sul mio trasformatore da 6k:8ohm (rapporto 27,386) un carico da 12ohm riflettendo sul primario un’impedenza di 9k ottenendo anche io un DF di 8 nonostante il rapporto di trasformazione del mio trasformatore fosse inferiore a quello dell’altro trasformatore 7k:6ohm (rapporto 34,157), il che indica che con tutta probabilità se avessi realizzato un trasformatore da 9k:8ohm (rapporto 33,541) avrei sostanzialmente avuto gli stessi risultati (o migliori) ma senza compromettere la basse frequenze.

La mia conclusione è che è sostanzialmente non è vantaggioso, ricercare smorzamenti elevati con circuiti valvolari zero feedback, perchè ci si riduce ad avere rendimenti in termini di potenza molto bassi, basti pensare che la 6336A dissipa 60 watt, diventando calda come il sole, per erogane appena 6 watt in altoparlante, poco meno di quello che può darti una comune EL34 che arriva a 7 in single ended. E che la qualità di questi 6 watt con uno smorzamento di 8 non differisce dalla qualità di altri 6 watt con lo stesso smorzamento ottenuti per mezzo di feedback fatto bene. Poi bisogna tenere in considerazione che in una classe AB appena accennata potrebbe già arogarne 15 e con un pelo di NFB avere tranquillamente uno smorzamento anche di 8 o 10.

So che tante persone vogliono continuare a negare le realtà e a credere che senza feedback suoni meglio. Però è innegabile che con queste valvole si possono ottenere smorzamenti decenti usando tassi di controreazione inferiore a quelli che sarebbero necessari con altre e per questo dovrebbero essere prese in considerazione come “interessanti” dagli autocostruttori.

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