Luxman MQ70 – Problemi ai Trasformatori d’Uscita e Come Risolverli

Il Luxman MQ70 è uno degli amplificatori valvolari più interessanti ma anche più delicati della produzione giapponese. In questo articolo mostro due casi reali di riparazione, spiegando perché i trasformatori d’uscita tendono a guastarsi, come intervenire in modo corretto e quali risultati si possono ottenere in termini di affidabilità, potenza e risposta in frequenza.

Se possedete un MQ70 e sospettate problemi ai trasformatori, al bias delle EL34 o all’isolamento dopo anni di umidità, qui trovate esempi pratici di restauro, riavvolgimento e sostituzione dei trasformatori, con misure di banda passante, DF e qualche consiglio per far lavorare l’amplificatore in sicurezza senza stressare inutilmente le finali.

Un difetto tipico dei Luxman MQ70 sono i trasformatori d’uscita che vanno in corto, soprattutto se per errore vengono accesi e fatti suonare sconnessi dall’altoparlante, problema favorito peraltro dai morsetti in dotazione che, se si inserisce troppo dentro la guaina del filo, a volte non fanno contatto. Il secondo difetto dei trasformatori d’uscita Luxman è di essere affogati nel catrame. Il catrame è fortemente igroscopico (cioè assorbe umidità col tempo e tende a trattenerla) e se l’amplificatore viene conservato per lungo tempo in un luogo umido è possibile che i trasformatori si rovinino.

Un altro problema dell’MQ70 è quello delle finali tirate per il collo: riescono ad erogare 40 watt RMS da una sola coppia di EL34, perché la tensione anodica arriva a sfiorare i 500 volt e a volte arrossano le placche perché non si riesce ad abbassare la corrente di bias sotto i 50mA (o più di 50). Nella regolazione del bias si ha un leggero margine se la tensione di rete è 220 volt (testato col variac, il trasformatore di alimentazione dell’MQ70 è fatto per ricevere sul primario 220 volt). Il problema è che ai giorni nostri spesso la rete di distribuzione arriva a 230/240 volt e l’aumento della tensione di placca delle finali fa schizzare la corrente di bias oltre il limite minimo regolabile dal circuito. Questo secondo difetto è facilmente risolvibile cambiando una sola resistenza nel circuito: in questo modo si aumenta la tensione negativa disponibile sui trimmer del bias e si riesce a riavere un buon margine di regolazione. Consiglio a tutti di regolare una corrente di riposo di 30/35mA massimi, per tenere le finali un pelo al di sotto della dissipazione massima. Non si ha nessuna perdita di potenza o qualità, le valvole vivono più a lungo e sono meno soggette a guasti esplosivi. PS: in molti apparecchi Luxman sembra non aver montato le resistenze dei testpoint riportate a schema sotto gli zoccoli delle finali, per comodità, per non dover usare 4 bias probe, io le metto.

Primo Caso: Riparazione di un esemplare con riavvolgimento dei trasformatori originali.

Mentre il primo difetto, ossia i trasformatori d’uscita che si bruciano, è più antipatico. La disconnessione del diffusore avviene principalmente per colpa delle boccole a vite dove si mette il filo spellato che va alla cassa; queste boccole di plastica le trovo spesso rotte, quindi mollano il filo. Il guasto del trasformatore avviene per autooscillazione, perché il circuito ha un tasso di feedback estremamente alto.

Perché non ripristino più i trasformatori originali del MQ70

In passato eseguivo il ripristino dei trasformatori originali del Luxman MQ70, un lavoro estremamente lungo e scomodo. Il trasformatore è infatti chiuso in una scatola metallica, completamente affogato nel catrame e costruito con lamierini di dimensioni non standard. Per recuperarne uno dovevo estrarre l’intero blocco dal catrame, ripulirlo a fondo e recuperare lamierini e fascetta per poi procedere al riavvolgimento. Oltre al tempo richiesto, l’operazione produceva fumi di catrame irritanti e poco salutari, e in alcuni esemplari il catrame sciolto e reinserito nella scatola finiva in seguito per colare quando l’amplificatore si scaldava. Per tutti questi motivi ho deciso di non offrire più questo tipo di intervento: oggi realizzo solo trasformatori ex novo, come mostro nella seconda parte dell’articolo. È importante sottolineare che questi trasformatori non sono più in produzione, quindi un ricambio “originale” si ottiene solo sacrificando un altro Luxman. Inoltre ho visto più volte trasformatori dozzinali infilati dentro le scatole svuotate degli originali guasti e rivenduti come autentici, una truffa purtroppo piuttosto diffusa.

Estrazione…

Trasformatore ripulito

Reinserimento nella scatola originale e riaffogato.

Rimontato il trasformatore riparato, provvedo a sostituire i morsetti a vite scassati con delle boccole adatte all’uso di capicorda, gli unici connettori con cui viene un bel lavoro.

Sistemato il problema del bias e cambiato il quartetto di EL34 (valvole che di solito trovo totalmente sfiaccate) l’amplificatore torna a funzionare come nuovo. Per gli scettici pubblico i due tracciati di banda passante e fase acquisiti dal canale con il trasformatore d’uscita ancora originale e quello riavvolto e faccio presente che il trasformatore viene riavvolto sugli stessi lamierini originali, con gli stessi materiali e con esattamente lo stesso schema di avvolgimento ottenuto per ingegneria inversa, sbobinando il primo che ho rifatto. Quindi la copia è uguale all’originale. Le minime differenze si trovano anche su coppie di trasformatori originali, il clone è perfetto.

Trasformatore Originale Trasformatore Riavvolto

Analizzando più a fondo i trasformatori originali Luxman, acquisendo il grafico di banda passante fino a 400kHz, si nota l’insorgere di una fortissima risonanza che viene probabilmente accentuata dall’immenso tasso di controreazione che viene applicato a questo circuito e che è sicuramente la causa della distruzione degli stessi trasformatori, con guasto delle finali, quando all’amplificatore manca il carico. Ovviamente il trasformatore riavvolto ha lo stesso difetto. Non ho acquisito il grafico oltre i 400kHz per motivi di sicurezza, non volevo guastare il trasformatore sotto test visto che a 400kHz la risposta era già a +15dB. Faccio poi notare ai soliti personaggi pieni di pregiudizi che a orecchio non si nota nessuna differenza sonora tra i due trasformatori anche se uno è originale e l’altro è stato riavvolto; le differenze nei grafici sono insignificanti e non è possibile udire la differenza di 0,4dB a 10Hz, in quanto si è nella gamma degli infrasuoni. La risposta in fase è la medesima e piccole differenze come questa le rileveresti anche tra due trasformatori originali, non importa avere belle casse, a orecchio non lo si sente. (E anche io ho delle Tannoy). Quindi chi ha pregiudizi e sentenzia che i miei lavori sono qualitativamente inferiori agli originali, prima di parlare dovrebbe ascoltarli, perché scommetto che se non sapesse che c’è un trasformatore riparato non sentirebbe nulla di strano.


Secondo Caso: Riparazione più economica (ma migliorativa)

Questo è il caso di un MQ70 che mi è stato inviato da un negozio. L’amplificatore, all’apertura del pacco, emanava una puzza nauseabonda, un misto tra urina ed elettronica bruciata; all’ispezione visiva si presentava con simil granelli di sale cosparsi ovunque. Io credo che sia stato tenuto appoggiato in terra in una cantina umidissima o che la detta cantina abbia subito un allagamento, e che poi abbiano provato a metterlo in funzione. Già un altro tecnico aveva provato a ripararlo senza successo, quindi lo hanno inviato a me. Nelle foto sotto si possono vedere le incrostazioni da umidità che lo ricoprivano.

Ho quindi fatto un test di isolamento sui trasformatori d’uscita ed è emerso che scaricavano tra primario e secondario superati i 700 volt, quando in teoria la tenuta dovrebbe arrivare almeno a 2kV, segno che avevano assorbito umidità. Inizialmente ho provato a tenerli una settimana sul termosifone nella speranza che asciugassero, ma la situazione non cambiava. Inoltre c’era la seria possibilità che, visto che l’amplificatore era stato acceso, internamente avessero già una bruciatura conduttiva tra gli isolanti. Non c’era speranza di recuperarli e, siccome il riavvolgimento degli stessi originali, come avete visto nella prima parte di questo articolo, è veramente molto laborioso e costoso, il negoziante che me lo ha inviato per la riparazione mi ha chiesto quale poteva essere il piano B per non sforare il budget. Il piano B è quello di avvolgere due trasformatori di ricambio, ex novo, compatibili al circuito ma ovviamente non esteticamente uguali agli originali. Essendo il trasformatore originale avvolto su un nucleo con dimensioni non standard non è possibile usare lo stesso schema di avvolgimento, ma bisogna calcolare un trasformatore completamente nuovo. Ero fiducioso di riuscire a fare un lavoro anche migliore dell’originale, inoltre, non dovendo rinchiudere i trasformatori in una scatola, avrei avuto a disposizione almeno il 30% in più di nucleo. Il piano B è stato confermato quindi sono andato avanti nel lavoro di riparazione; nella foto sotto il telaio bello pulito e profumato.

Ho dovuto fare qualche foro per ospitare i nuovi trasformatori d’uscita…

Il montaggio è andato bene, anche in questo esemplare bisogna aggiungere le resistenze da 10ohm che appaiono sullo schema ufficiale per poter regolare il bias…

Montaggio Finito…

Ho regolato il bias a 35mA per valvola e, sorprendentemente, la potenza RMS è aumentata dai 40 watt per canale che si hanno con i trasformatori originali a 56 watt RMS. Con i miei trasformatori il circuito appare stabile e non si mette ad autooscillare in mancanza del carico. Il fattore di smorzamento DF si attesta a 13… sono sincero, è troppo retroazionato questo circuito, mi sono permesso di ritoccare il valore della resistenza di NFB per scendere ad un fattore di 8.

La banda passante a 6 watt è: 10Hz 0dB @ 0,4° / 55kHz -1dB @ 60°. La banda passante e la rotazione sono imposte più che altro dalla compensazione della rete di NFB, il trasformatore si estende quasi a 100kHz. Il grafico poi è molto più pulito rispetto al grafico del trasformatore originale.

Distorsione armonica THD @ 1 watt su carico resistivo 0,17%

È impressionante invece il grafico su carico reattivo, frutto di un gran lavoro della Luxman ma anche della tanta controreazione. Resta comunque un amplificatore valvolare concepito negli anni 80, in concorrenza con il mercato fiorente degli amplificatori a transistor di quell’epoca che puntavano tutto sulla strumentale. Sotto il grafico di risposta su carico reattivo a 6 watt.

Quadre a 100Hz / 1kHz / 10kHz

Ho ascoltato l’amplificatore e il suono resta quello Luxman, non ho notato cambiamenti particolari. Soprattutto, in virtù di recenti informazioni ricevute da persone a me vicine, faccio notare ai puristi e collezionisti: ok, i trasformatori in questo caso non sono più i suoi, se cercate un apparecchio originale a scopo di collezionismo non è questo quello che fa al caso vostro, ma non potete dire che suoni peggio. In questo caso è diverso, più pulito e brillante, quindi, a detta di chi lo sta usando, meglio che con i suoi originali, e chi non lo ha sentito non può sentenziare un bel niente, le prove strumentali sono peraltro evidenti. Inoltre ribadisco ancora, era un apparecchio guasto che ora suona e fa felice qualcuno; diversamente sarebbe stato utilizzabile solo come rottame per recuperare parti di ricambio.

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5 Responses to Luxman MQ70 – Problemi ai Trasformatori d’Uscita e Come Risolverli

  • Ho fatto riparare uno splendido MQ70 che bruciava le valvole di potenza e aveva un suono distorto. Il lavoro eseguito è stato perfetto. L’amplificatore ora è tornato ai suoi antichi splendori.

  • Ho riavuto pochi giorni fa il mio Luxman MQ 70, riparato dal Sig. Stefano.
    Trasformatori sostituiti ed altre cose sistemate.
    Il suono, simile a prima, ovviamente non è uguale, ma qui le sorprese: la prima gli acuti: più aperti senza essere fastidiosi.
    Ma è soprattutto la scena riprodotta a migliorare: più precisa, con strumenti maggiormente identificabili nello spazio e “fermi”.
    Meritava la riparazione insomma. Un grazie anche per l’assistenza ricevuta una volta restituitomi il finale

  • devo fare i complimenti al Sig Stefano. per competenza qulita del lavoro svolto e comunicazione.. un guro delle valvole conosce a fondo il tema, si percepisce perfettamente la passione per il suo lavoro…
    pieffe elettronica

  • La resistenza da 10ohm 1/4watt che sta come test point del bias fa lo stessa lavoro, se una valvola dovesse dar di matto si brucia la resistenzina. La cosa strana è che questa resistenza è riportata negli schemi ufficiali ma solo una volta le ho trovate montate di fabbrica (grosse per altro, che non bruciavano facilmente). In ogni modo quando non ci sono le aggiungo io.

  • Forse aggiungere un fuse adatto sul primario può prevenire la bruciatura del trasformatore d’uscita

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Schadeode e Triodi Virtuali – Un’interessante alternativa all’ultralineare

  • Maggiore potenza
  • Minore distorsione
  • Utilizzabile anche in Single Ended

Schade Feedback o Partial Feedback – Migliore dell’ultralineare?

Ripeto spesso ai miei clienti che il suono delle valvole di per sé non esiste, che a suonare è tutto l’amplificatore nel suo insieme e che, se lo sai progettare bene, più o meno puoi far suonare qualsiasi valvola come un’altra. Non parliamo di amplificatori zero feedback, dove diventa una gara a chi distorce nel modo più “soggettivamente bello”, ma di circuiti pensati per essere HiFi e riprodurre bene il segnale senza troppe colorature. In buona sostanza, non vogliamo che la “Monna Lisa” assomigli a un quadro di “Jackson Pollock”.

Nella mia esperienza una delle valvole più ostiche da addomesticare è stata sicuramente la EL84. La EL84 è un pentodo da 12 watt di dissipazione con una resistenza interna di ben 38k. Con una resistenza interna così alta è stato anche difficile produrre un trasformatore d’uscita (push-pull) che rendesse bene sulle basse frequenze, perché l’induttanza primaria necessaria era davvero alta e per raggiungerla si finiva per pregiudicare l’estensione in alto. Questo pentodo è stato molto diffuso nelle vecchie radio d’epoca e negli amplificatori valvolari per chitarra elettrica, come il famosissimo VOX AC30. Sostituiva la 6V6 nei circuiti che montavano valvole Noval. Però su una radio l’estensione in basso non era importante, in quanto i piccoli trasformatori d’uscita utilizzati all’epoca spesso non scendevano sotto i 500 Hz per concezione, lo stesso vale per gli amplificatori da chitarra che non dovevano produrre frequenze molto basse e dove comunque la distorsione era ricercata. In HiFi molti circuiti dal disegno classico che utilizzano la EL84 finiscono per avere un suono abbastanza tipico, vintage, che mentalmente associo al suono della EL84. Soprattutto sui push-pull, dove la Ri raddoppia, diventa necessario applicare molto NFB se si vogliono raggiungere tassi di smorzamento minimamente decenti come in questo clone Dynaco 410: ruggente, dal suono antico e per i miei gusti decisamente poco piacevole. In ultralineare la situazione non migliora di molto e, per di più, la EL84 non ti dà nemmeno la soddisfazione di dire “la connetto a triodo!”… Connessa a triodo le curve hanno una pendenza molto accentuata. Solitamente in questi casi si utilizza un trasformatore con un’impedenza elevata e si lavora in tensione ma… NO! Il datasheet della EL84 consiglia di non superare (tensione statica) i 300 volt su placca e G2, quindi o ci si riduce come qualcuno che ha prodotto ridicoli SE con la EL84 a triodo da 0,4 watt o push-pull da 2 watt, poi nascondendo la propria incapacità affermando che “è il suono che conta”, oppure si prende un’altra strada più sensata.

Anche se l’avevo già usato in passato, solo oggi ho preso la palla al balzo per parlare in modo approfondito di un tipo di circuito chiamato Schadeode o Partial Feedback.

(Tipo 1)

Questa topologia di circuito è definita dall’uso di due resistori: uno porta il segnale di placca sulla griglia di controllo e l’altro è posto in serie al segnale di ingresso. Essendo questi due segnali in opposizione di fase, alla griglia giunge un segnale differenziale, prodotto della reciproca sottrazione dei due mediata da queste resistenze, che costituisce un loop di feedback locale dalla placca alla griglia. Questo loop di feedback fornisce vantaggi: abbassa la distorsione, la resistenza interna della valvola e il rumore, estendendo al contempo la larghezza di banda del circuito. Poiché il ciclo di feedback è molto breve, questo sistema incontra pochi dei problemi di instabilità solitamente associati all’uso del feedback ad anello. La quantità di controreazione applicata dipende dai valori di R1 e R2. Questo sistema implica che il generatore di segnale, ossia lo stadio che pilota la finale, abbia una Zout molto bassa, tipicamente uno stadio a inseguitore o un SRPP, la cui Zout sia irrilevante rispetto al valore di R1. Volendo invece applicare uno Schade Feedback verso uno stadio che esce ad anodo, il circuito avrebbe questo aspetto:

(Tipo 2)

In questa variante di circuito il tasso di retroazione applicata dipende dal rapporto che R1 ha rispetto a R2/R3 e alla Ri del triodo pilota. Rispetto al circuito con le resistenze, dove è virtualmente possibile fare quanto NFB si vuole (in quanto le resistenze sono perfettamente lineari), qui si è limitati dalla linearità dello stadio pilota che, a un certo punto, sarà spinto dal segnale proveniente da R1 in zona di saturazione/interdizione, provocando una forte distorsione proveniente proprio da questo elemento.

Iniziamo però a vedere in dettaglio quello che fa questo circuito e perché dovrebbe essere migliore della connessione ultralineare. Come scritto a inizio pagina, si ha maggiore potenza rispetto all’ultralineare. Il pentodo ha la massima resa in termini di potenza trasferita al carico (40/50%, in alcuni casi anche 60%), ma anche la massima Ri mostrata al trasformatore e generalmente un tasso di distorsione alto. Un pentodo connesso a triodo, o un triodo vero e proprio, invece ha il rendimento minimo in termini di trasferimento di potenza (20/25%), ma anche una Ri molto più bassa mostrata al carico e un basso tasso di distorsione. In ultralineare si ha un rendimento intermedio sia in potenza che in termini di Ri mostrata al carico e distorsione. Poi, come se non bastasse, la connessione ultralineare trova larga applicazione nei push-pull, ma nell’uso nei single ended risulta limitativa e sconveniente: produce solo poca potenza in più rispetto alla connessione a triodo ma con molta più distorsione. Nonostante questo, molti “distorsofili” continuano a utilizzarla proprio perché non sono amanti dell’alta fedeltà ma appunto della distorsione, come si può vedere qui. Di fatto la connessione ultralineare in single ended non ha senso, ne ho già parlato qui.

Con la connessione Schadeode invece è possibile avere il rendimento di potenza di un pentodo con una Ri mostrata al carico e una distorsione volendo anche inferiori alla stessa valvola connessa a triodo, ed è possibile utilizzarlo proficuamente anche in Single Ended!!! Volere la moglie ubriaca e la botte piena, in questo caso si può! Incredibile? Guardate i grafici qui sotto, paragoniamo prima la EL84 a pentodo con la stessa connessa a triodo…

Pentodo Triodo

Poi guardiamo le curve della EL84 in ultralineare, al 20% e al 40%, come viene indicato dal datasheet della valvola. In questo caso, come già sapete, le curve sono valide solo se il punto di lavoro viene posto alla tensione di 300 volt, e non è possibile spostarlo sopra o sotto questa tensione senza cambiare completamente il grafico, come già spiegato in un altro articolo…

Come è possibile vedere, la EL84 in UL, sia al 20 che al 40%, non ha curve entusiasmanti: si perde potenza senza quasi nulla in cambio, quindi conviene lasciarla connessa a pentodo. Ma vediamo con la connessione Schadeode, che il software di uTracer mi consente di simulare, come diventano le curve. NOTA: tutti i grafici sono stati acquisiti da una vera EL84 inserita nel tracciacurve e non sono frutto di simulazioni al computer.

Come si vede, i limiti di corrente/tensione sono gli stessi della valvola che funziona a pentodo. Quindi, ad esempio, una retta di carico alla sinistra del grafico può arrivare fino a 50 volt con 100 mA di corrente, trasferendo la stessa potenza che la valvola erogherebbe a pentodo, ma le curve hanno pressoché la stessa pendenza della EL84 connessa a triodo. Nella connessione realmente a triodo, la stessa retta di carico si fermerebbe con la saturazione della valvola a 150 volt / 75 mA, trasferendo quindi molta meno potenza. Praticamente una EL84 a triodo che riesce a erogare la stessa potenza di una EL84 a pentodo. Ma vediamo cosa succede aumentando il tasso di retroazione locale:

I limiti sono ancora quelli della EL84 connessa a pentodo, ma la pendenza delle curve e il guadagno sono molto diminuiti, ossia la sua resistenza interna è diminuita e ora servono fino a -36 volt per portarla in interdizione. Di fatto abbiamo creato un triodo nuovo che non esisteva. Niente a che vedere con l’ultralineare e poco importa se verso l’alto le curve non proseguono come nei triodi veri, perché la retta di carico normale non arriverà mai in quella zona. L’abbassamento della Ri della valvola virtuale diventa poi utile per aumentare il tasso di smorzamento senza l’uso di NFB ad anello, ma con questo tipo di controreazione, ancora meno dannosa di quella convenzionale. Nota per chi volesse fare esperimenti: il punto di lavoro statico (tensione/corrente/polarizzazione di griglia) si stabilisce sulle curve della valvola a pentodo, perché il funzionamento a triodo virtuale avviene in regime dinamico ma non statico.

Qui sotto i link a qualche sito esterno che parla dello stesso argomento:

Tube CAD

Bertola Valves

Su questo sito potete trovare il progetto alimede con la EL84 pilotata in Schade Feedback con una 5842 come driver, il vecchissimo progetto libero del single ended con la 6JZ8 (il fattore di smorzamento di questo circuito resta basso in quanto il tasso di feedback locale è basso a sua volta). E a breve dovrebbe arrivare un progetto premium di un push-pull con le EL84 dove tenterò di ottenere un fattore di smorzamento accettabile senza uso di feedback ad anello, con una potenza di 15 watt. Inoltre, per completare il discorso, va detto anche che lo Schadeode può essere utilizzato con qualsiasi valvola, anche un triodo, ottenendo l’abbassamento della sua resistenza interna.

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6 Responses to Schadeode e Triodi Virtuali – Un’interessante alternativa all’ultralineare

  • Hai sbagliato perchè facendo come hai fatto tu il segnale di Nfb risale il potenziometro e arriva sull’uscita della sorgente, quindi la R in serie al segnale non è il valore che hai stabilito ma quella resistenza più quella del potenziometro in base a come lo hai regolato + quella della sorgente, va messo obbligatoriamente un buffer per interrompere la propagazione e fissare dei valori di controreazione fissi.

  • Il primo l’ho provato per un pre di linea con solo un triodo di segnale per canale (senza trasformatore d’uscita) e un pot del volume da 10Klog in ingresso, ma ho dovuto mettere in parallelo a R1 una piccola capacità per recuperare banda… ha una dinamica superiore rispetto la configurazione senza controreazione, insomma, interessante giocarci sopra

  • I 2 circuiti dovrebbero essere equivalenti, solo che portando indietro il segnale di NFB sulla placca del driver si è limitati nel tasso di controreazione che si può applicare per problemi di linearità dello stadio driver di per sè (PS se il driver è un pentodo funziona meglio rispetto se è un triodo), non vedo dove potrebbe essere limitata la banda passante, nel circuito il collo di bottiglia maggiore alla banda passate è sempre il trasformatore d’uscita, non prendendo segnale dal secondario del trasformatore si riesce effettivamente ad estendere meno la banda passante rispetto un circuito con NFB ad anello, ma in questo caso se il trasformatore copre come dovrebbe la banda udibile è abbastanza, non dovrebbero sorgere problemi legati alle rotazione di fase come capita con l’NFB ad anello. Cmq in linea generale avendo simulato qualche circuito come distorsione va meglio il primo circuito con solo le resistenze, a livello di analisi di spettro è molto più pulito, anche se obbliga a mettere uno stadio ad inseguitore tra driver e finale o a usare un SRPP.

  • si, scusa, al secondo esempio

  • A quale schema ti riferisci? non ci sono schemi a parte 2 teorici e le curve della valvola con 2 tassi di local feedback diversi, ma non sono riferiti a gli schemi sopra, sono solo esempi.

  • Se non sbaglia la simulazione, il secondo schema ha una risposta in frequenza inferiore a quella ottenibile con il feedback d’anello e riduce un po’ quella ad anello aperto

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Preamplificatore DAC e RIAA MM a trasformatori con valvola 6BX7 / 6BL7

Questo progetto nasce come evoluzione ragionata di una serie di esperienze maturate durante il secondo periodo di lockdown, quando il tempo a disposizione ha permesso di tornare a sperimentare senza compromessi, mettendo da parte le soluzioni “furbe” e concentrandosi esclusivamente sul risultato sonoro reale. L’obiettivo era realizzare un preamplificatore DAC a valvole con uscita a trasformatori, capace di coniugare trasparenza, tridimensionalità e controllo del palcoscenico, evitando sia l’estetica sonora artificiosa di certi circuiti zero feedback, sia la compressione spaziale tipica di progetti con controreazione eccessiva. Il risultato è un apparecchio pensato per dialogare direttamente con finali di qualità, senza mascherare nulla e senza imporre una firma sonora caricaturale.

Per questo progetto ho preso spunto da diverse cose e da diverse esperienze precedenti, in particolare ho volutamente miscelato quanto appreso con il granny27 e con il nibiru. L’idea era ottenere un preamplificatore DAC con uscita a trasformatori, similmente al vecchio progetto Euridice, ma con una marcia in più.

Questa “marcia in più” deriva dall’esperienza maturata proprio sul Nibiru, dove avevo sperimentato con successo un effetto di spazialità tridimensionale controllata, ottenuto combinando volutamente il comportamento di un elemento induttivo e un tasso di controreazione molto blando ma estremamente preciso. Nel Nibiru l’elemento chiave era un’induttanza, qui invece è il trasformatore a svolgere quel ruolo. La controreazione è stata calibrata con attenzione per evitare due estremi altrettanto sbagliati: da un lato il suono slabbrato e sfocato dei circuiti realmente zero feedback, dall’altro l’appiattimento e la compressione della scena sonora tipica di progetti con feedback elevato.

Il risultato è un equilibrio difficile da ottenere ma estremamente appagante, una via di mezzo virtuosa tra tridimensionalità, messa a fuoco e naturalezza, che rende l’ascolto coinvolgente senza introdurre sporcature o artifici. È esattamente quel tipo di controreazione moderata, ponderata e positiva che chi continua a sbandierare dogmaticamente lo zero feedback difficilmente riuscirà mai a comprendere. Questo progetto viene pubblicato come premium.

Per evitare i problemi riscontrati sul granny27, che alla fine era stato caricato con un CCS a transistor, suonando anche molto bene ma senza centrare pienamente l’obiettivo che mi ero prefissato, ho deciso di partire da una valvola con resistenza interna significativamente più bassa. La scelta è ricaduta sulla 6BX7, una valvola spesso sottovalutata ma estremamente interessante per questo tipo di applicazioni.

La 6BX7, così come la sua equivalente 6BL7, è un doppio triodo di potenza con la stessa zoccolatura della 6SN7, ma con caratteristiche elettriche decisamente diverse. Può dissipare 6 watt per ogni placca, ha una resistenza interna di circa 1300ohm e un Mu di 10. In termini funzionali ricorda molto la sezione di potenza di una 6EM7. È una valvola particolarmente adatta per amplificatori per cuffia, preamplificatori linea, finali a bassissima potenza o come driver per valvole di grossa taglia come 300B o 845.

Per questo progetto ho realizzato un nuovo trasformatore interstadio, l’i12K600, specificamente pensato per lavorare in modo corretto con valvole a bassa resistenza interna.

Questo trasformatore ha un primario da 12k e un secondario da 600ohm con presa centrale, ed è in grado di sopportare una corrente continua di 10mA. Può essere utilizzato con valvole aventi una resistenza interna da circa 1700ohm a scendere, come 6BX7, 6BL7, ma anche 5842 o 417A. Nel mio caso, disponendo già di un segnale robusto proveniente dal DAC, ho preferito la 6BX7. Grazie al suo basso Mu e al rapporto di trasformazione, sono riuscito a ottenere un guadagno quasi unitario, pur lavorando con una valvola realmente amplificante, capace quindi di imprimere al suono un carattere autentico e naturale.

Questo approccio è l’esatto opposto dei tanti buffer economici che si trovano in commercio, dove una valvola in inseguitore viene messa lì solo per fare scena, mentre il lavoro vero viene svolto da opamp nascosti sotto il cofano.

Per sperimentare ulteriormente ho inserito nel pre, oltre al DAC, anche un preamplificatore a JFET basato su BF256 e 2SK170. È presente quindi un commutatore che consente di passare dal DAC al pre fono o a una presa AUX per sorgenti esterne.

Per iniziare ho costruito l’alimentazione in un telaio separato, così da allontanare il trasformatore di alimentazione dagli interstadio ed evitare l’introduzione di ronzii, problema che avevo già riscontrato con il granny27.

L’alimentazione anodica è stata realizzata con una 6X5GT. Lo stadio con la 6BX7 assorbe circa 20mA costanti lavorando in classe A, quindi la 6X5GT è perfettamente dimensionata, potendo erogare fino a 70mA. Non è minimamente stressata, durerà a lungo ed è facilmente reperibile in versione NOS a costi contenuti. Tutto il contrario di quanto sostengono certi “guru” convinti che per alimentare pochi milliampere servano per forza raddrizzatrici sovradimensionate e batterie di condensatori spropositati, senza nemmeno distinguere tra corrente, tensione e resistenza di uscita di uno stadio.

Dopo la 6X5GT ho utilizzato una cella CLC, come nel granny, con un vecchio condensatore a vitone NOS Philips dalle caratteristiche elettriche che mettono in difficoltà molti condensatori moderni, anche cosiddetti audio grade. Per puro sfizio, e per ottenere un silenzio strumentale assoluto, ho poi soppresso il residuo ripple con un moltiplicatore di capacità, visibile sulla sinistra dopo il ponte raddrizzatore verde che alimenta invece il pre RIAA a 24 volt.

Piccola soddisfazione personale nell’uso di componenti d’epoca: nel moltiplicatore di capacità, accanto al BUX85G, si può notare un BC207 NOS. Nel video qui sotto è possibile osservare il funzionamento del moltiplicatore, con scala dell’oscilloscopio impostata a 20mV per divisione. La traccia inferiore mostra il segnale prima del moltiplicatore, quella superiore, quasi piatta, il segnale dopo. Le leggere ondulazioni a bassa frequenza sono semplici variazioni della tensione di rete e non vanno confuse con ripple residuo. Il moltiplicatore non è uno stabilizzatore.

Passando al telaio del pre vero e proprio, l’anodica è ulteriormente disaccoppiata tramite una cella RC con resistenza da 22ohm e un condensatore carta olio NOS da 2,5uF Sprague, di quelli destinati all’aviazione, dotato di viti di fissaggio per resistere alle accelerazioni meccaniche.

I condensatori carta olio in ambito audio danno il meglio di sé sulle alimentazioni. Inseriti nel percorso del segnale, o peggio ancora nei crossover, tendono sì ad addolcire le asperità, ma al prezzo di una perdita di dettaglio, soprattutto in gamma alta.

Il trimmer visibile in queste immagini serve per bilanciare perfettamente i due canali. Con un tasso di NFB molto basso, circa 2dB, anche valvole con sezioni ben matchate non saranno mai perfette. Il bilanciamento viene effettuato sotto oscilloscopio agendo esclusivamente sulla rete di controreazione, senza toccare il segnale di ingresso, evitando così di introdurre disturbi.

La 6X5GT

Strumentali: la distorsione armonica totale è pari allo 0,78% con un’uscita di 8Vpp, valore superiore al massimo normalmente utilizzato, che si attesta intorno ai 6Vpp in funzionamento con il DAC. La banda passante è di 30Hz – 35kHz a -1dB, misurata alla stessa ampiezza.

Come suona

Ho sperimentato diversi bypass sugli elettrolitici di catodo della 6BX7, provando polipropilene, acetato di cellulosa e altre soluzioni. Alla fine ho trovato il mio punto di equilibrio con il polipropilene, che privilegia il dettaglio senza impoverire il corpo. Il suono è ricco e piacevole, la gamma alta è frizzante ma mai aggressiva, la separazione tra gli strumenti è eccellente, le voci sono ben focalizzate al centro della scena e il palcoscenico è ampio e credibile. Il risultato finale è pienamente soddisfacente.

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8 Responses to Preamplificatore DAC e RIAA MM a trasformatori con valvola 6BX7 / 6BL7

  • Ho realizzato questo preamplificatore su progetto SB. Ora sta in coppia con un finale se di kt88/6550 sempre by SB, il risultato è semplicemente impressionante: la presenza degli strumenti, la trasparenza e la tridimensionalità sono da primato. Rispetto all’uso del finale da integrato con il suo controllo di volume, è come se una tenda venisse tirata via dal fronte sonoro. C’è davvero tutto di più! Una menzione particolare merita la scheda phono del pre: può tranquillamente rivaleggiare con oggetti molto ma molto più costosi. Io non sono parente di Bianchini né mi paga, semmai il contrario, per cui dico questo e concludo: ne ho spesi di soldi nella mia carriera di “audiofilo”, ma quelli investiti nelle creazioni di Stefano sono senz’altro tra i meglio spesi. Complimenti a lui e anche a me!

  • Se pensi che l’NFB elimini tutte le distorsione ti sbagli, non è una cura magica, ti elimina una certa distorsione ma te ne crea altra diversa, ti abbassa armoniche basse e te ne fa spuntare altre più piccole in alto, genera intermodulazioni etc e succede sopratutto quando ci sono rotazioni di fase. Gli induttori sopratutto introducono delle distorsioni sui transienti e possono creare sensazioni sonore di tridimensionalità posticcia, che non erano presenti nel segnale di origine e che colorano il suono come piace a tanti audiofili. La controreazione in un tale circuito tende ad eliminare questi effetti posticci e quindi erroneamente molti audiofili affermano che la controreazione calcella cosa dal segnale, ma cerca di cancellare cose che non c’erano, quindi di coreggerle, con nibiru io dosavo questo livello. Succede anche che se però in un tale circuito la controreazione è troppa avvengono delle interazioni con l’elemento induttivo in primis per cui il suono diventa brutto al punto che è meglio eliminare del tutto il circuito, ossia la controreazione ha eliminato alcune cose che non dovevano esserci ma ne ha introdotte altre che sono anche peggio e succedeva sempre con nibiru se regolavo il tasso di NFB troppo alto, di queste cose ho già parlato su quell’articolo e mi sto ripetendo. Io purtroppo non ho lo strumento che mi permetterebbe di produrre dati tangibili di questa cosa perchè costa troppo per le mie tasche, ma empiricamente ho fatto queste osservazioni, anzi dovrei dire ascolti.

  • perdona ma stiamo mischiando cose diverse, l’uso della nfb per diminuire le distorsioni e migliorare la fedeltà nella riproduzione dei bassi è hi-fi, aggiungere altro per avere un suono più piacevole non mi pare cada nell’hi-fi, altrimenti ti contraddici sul motivo per cui usi la nfb…

  • Ciò che è un’effetto è un’effetto, quindi non c’è nella registrazione, come mettere sale e pepe sulla bistecca per non mangiarla insipida… tutto questa trafila iniziata con nibiru ha lo scopo di dimostrare che non è il negative feedback a cancellare cose dal suono, ma (1) al contrario che è la sua assenza ad aggiungere cose che non ci sono, (2) che lo zero feedback porta con sè anche effetti deleteri tipo bassi slabbrati, e brutte distorsioni e impastamenti tutt’altro che piacevoli e che limitano l’amplificatore a poter pilotare solo dei monovia, (3) che con un uso sapiente della controreazione è possibile regolare e avere il controllo su questi fenomeni e trovare un punto di equilibrio tra effetti piacevoli e spiacevoli. L’effetto non è una cosa apocalittica, si sente è bello, non è fastidioso ma ci vuole anche un’ambiente di ascolto corretto per apprezzarlo, per dire in un’ambiente con casse buttate come capita non si riesce a capire cosa fa nibiru.

  • Ma usi una traccia di riferimento che sai come deve suonare? Perché altrimenti non rischi di dare un effetto 3d a tracce che di suo non ne hanno?

  • provando, ho modificato i valori delle resistenza attorno al segnale di NFB 3/4 volte prima di trovare quello che mi sembrava meglio, essendo cmq un pre che non ha carichi reattivi ma vede una resistenza pura non è critico, alla fine il tasso di NFB ottimale di questo circuito è tipo 1,4/2dB…

  • non ho capito come stabilisci la giusta via di mezzo tra tridimensionaltà e messa a fuoco…

  • Complimenti Stefano, leggere i tuoi articoli e le descrizioni dei tuoi lavori è sempre un arricchimento di conoscenze. Metti anima , cuore e sopratutto competenza in tutti i tuoi progetti.

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