Pratica Nematos 211 Pre Linea - · PDF fileCostruire Hi-Fi N. 103 47 Pratica di Davide...

Costruire Hi-Fi N. 10347

Praticadi Davide Munaretto

Nematos 211 Pre LineaNella panoramica variegata delle realizzazioni sia commerciali che legate almondo dell’autocostruzione, troviamo innumerevoli esempi di preamplifica-tori più o meno complessi, ma che generalmente fanno uso di valvolecomuni, passando dalla serie ECC alla 6SN7, ovvero tutte valvole a riscalda-mento indiretto con fattore di amplificazione più o meno elevato, che bensi adattano a questo scopo.

Per molto tempo avevo meditato di realizza-re un preamplificatore che fosse in qualchemodo “diverso”, e dopo qualche mese diricerche e con un pizzico di fantasia ho datovita a NEMATOS 211.Nematos 211 è una macchina con una cir-cuitazione particolare, che oltre far uso divalvole di potenza come la 211/VT4-C, ècompletamente raddrizzato a valvole e tuttea riscaldamento diretto (da qui il nome che inlatino significa FILAMENTO), progetto chepotrebbe essere considerato per certi versiassurdo, ma che in base agli ascolti nonlascia alcun dubbio sulle sue incredibili dotiin termini di microdinamica, trasparenza eraffinatezza sonora. Io stesso inizialmente ero abbastanza scetti-co: pensare di realizzare un preamplificatorecon valvole di questo tipo mi sembrava quasiuna follia. Qualche esempio si può trovare inrete, ma sono tutti o con trasformatore diingresso/uscita e con ponti di diodi estabilizzatori di tensione ad integrati,cosa che non amo molto, soprattut-to quando si parla di circuiti a val-vole: inoltre mi domandavo fino ache punto ne sarebbe valsa lapena in termini di rendimentoacustico.Senza poi considerare ilfatto che realizzare unpreamplificatore convalvole di potenza nonè proprio una pas-seggiata, in quantole difficoltà che siincontrano in ter-mini di “rumoro-sità” del siste-ma sono tal-volta (quasi)insormonta-bili.Ma il deside-rio e la curio-sità di prova-re eranomolto forti…Perciò, con-scio delle diffi-

coltà cui sarei andato incontro, ho comincia-to a studiare la mia versione di questa stra-na macchina e quella che segue è la descri-zione passo-passo di come partendo dalprogetto teorico sono arrivato alla realizza-zione pratica.

PREMESSAPrima di entrare nel merito del progetto veroe proprio, è doveroso però fare alcune con-siderazioni, prima fra tutte la pericolositàdovuta alle tensioni elevate, necessariecome sappiamo, a queste valvole per poterfunzionare in modo corretto.Pericolosità, tengo a precisare, dovutaessenzialmente ai condensatori di filtro, checaricati con tensioni spesso elevate possonocausare problemi anche gravi, se non LETA-LI in casi estremi.Pertanto se ne sconsiglia la realizzazione ai

meno esperti e comunque siricorda di prestare lamassima attenzioneanche a coloro chehanno alle spalleparecchie ore di

“saldatore”!In secondo luogo, consideriamo che un pre-amplificatore di questo tipo sarà ingombran-te, pesante e sicuramente dal costo abba-stanza elevato, anche se sicuramente dalcircuito apparentemente semplice, comevedremo nel corso della trattazione.Un altro elemento da considerare prima diprocedere è quello del fattore di amplifica-zione: infatti, una sola valvola sarà senzadubbio in grado di pilotare agevolmentequalsiasi finale, purché non si pretendanofattori di amplificazione dell’ordine dei +40dB. Da queste considerazioni ognuno dovràtrarre le dovute conclusioni per capire se lasoluzione proposta in queste pagine si potràadattare alle caratteristiche del proprioimpianto, che necessariamente comunquedovrà prevedere diffusori ad alta efficienza.

IPOTESI DI PROGETTOCome abbiamo detto il circuito è semplice;trattandosi di un solo triodo, dovremo solo

prevedere la corretta polarizzazione infunzione del punto di lavoro che decide-remo di adottare.In pratica, la cosa più delicata sarà il

circuito di alimentazione, in quanto,viste le caratteristiche tecniche

che contraddistinguono il fila-mento delle valvole in questio-

ne, dovremo prevedere sicu-ramente un’alimentazione

in corrente continua que-sto per evitare in modo

assoluto l’eventualeronzio a 50 Hz tipico

delle alimentazioniin alternata.

Altro parametrodi notevoleimpor tanza,come abbiamo

detto preceden-temente, è la

tensione di ali-mentazione anodi-

ca. Infatti, per rag-giungere una lineari-

tà accettabile dovre-

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mo attestarci su una tensione che dovràoscillare fra i 400 e i 600 Vcc.Da questo deriva la considerazione legataalla configurazione da adottare per l’alimen-tazione, che potrà essere di tipo diverso inbase alle scelte progettuali, passando dalclassico pi-greco con raddrizzamento a statosolido a un ben più valido raddrizzamento atubi, magari seguito da un doppio pi-greco.I componenti, naturalmente, svolgono unruolo determinante: la qualità degli elettroliti-ci delle induttanze e, soprattutto, del trasfor-

matore di alimentazione, devono essereindubbie, anche se tengo a precisare che icomponenti “GRIFFATI” non fanno il “pream-plificatore”! .Per il trasformatore di alimentazione dovre-mo adottarne uno con caratteristiche di iso-lamento estremamente valide, viste le ten-sioni in gioco; questo dovrà avere un’impe-denza secondaria adeguatamente bassaper non influire negativamente sul risultatofinale dell’insieme.Trattandosi di un prodotto di riferimento

anche per quanto riguarda il condensatore diuscita, dovremo prevedere l’utilizzo di com-ponenti di ottima qualità, adottando senecessario il parallelo di più unità, atto aridurne la reattanza e aumentarne la capaci-tà. Ribadisco che la “MARCA” non determi-na la qualità del componente: se potete visuggerisco di ricorrere a componenti d’epo-ca, che sono sicuramente meno costosi ealtrettanto validi se paragonati a quelli dimoderna produzione, almeno per quantoriguarda i condensatori di accoppiamento in

ELENCO COMPONENTI STADIO AMPLIFICATOREResistenza anodica 10Kohm/20WResistenza catodica 1Kohm/3WPotenziometro d’uscita 10Kohm/Log.Condensatore catodico 200microF/35VCondensatore d’accoppiamento 1microF/600VValvola amplificatrice VT4-C

ELENCO COMPONENTI STADIOALIMENTATORE ANODICOInduttanze di filtro 6H/100mAPrimo condensatore di filtro4.7microF/400V a.c.

Secondo condensatore di filtro840microF/700V

Terzo condensatore di filtro330microF/800V

Valvola raddrizzatrice 5X4Trasformatore:primario: 230Vsecondario 1: 2 x 320V/100mAsecondario 2: 5V/4°

Prima induttanza di filtro 2mH/8ASuccessive induttanze di filtro 0.4mH/8A Primo condensatore di filtro 47000microF/16VSecondo condensatore di filtro 68000microF/16VTerzo condensatore di filtro 50000microF/16VQuarto condensatore di filtro 150000microF/16V

Valvola raddrizzatrice 367Trasformatore:primario: 230Vsecondario 1: 2 x 22.5V/10Asecondario 2: 1.9V/10A

ELENCO COMPONENTI STADIO ALIMENTATORE FILAMENTO


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carta/olio.Ma ora entriamo nel merito della progetta-zione vera e propria e su come procederenella scelta e al dimensionamento dei varistadi del circuito. Per prima cosa comincia-mo da quello di alimentazione, che comesappiamo riveste un’importanza direi quasiassoluta, soprattutto nel nostro caso.Il suo compito è quello di fornire in uscita unatensione continua avente determinate carat-teristiche, partendo da una tensione alterna-ta applicata al suo ingresso.É quindi evidente che questo stadio rivesteun’importanza vitale e concorre in mododeterminante al buono o cattivo funziona-mento degli stadi di amplificazione ad essocorrelati. É bene perciò applicare tutti i “truc-chi” che fanno di un alimentatore un “Buonalimentatore”.Gli alimentatori comunemente usati negliamplificatori sono, di norma, non stabilizzati:in altri termini, la tensione in uscita di massi-ma diminuisce in modo proporzionale in fun-zione dell’aumento del carico, con contem-poranea conseguente variazione del ripple.Con il termine “ripple”, si indica il valore dellatensione alternata residua che risultasovrapposta alla tensione continua in uscita,con carico applicato. Tale residuo è di normapiccolo rispetto alla tensione d’uscita ed èuno dei parametri in base ai quali si giudicala bontà di un alimentatore.Normalmente la sua ampiezza viene indica-ta come percentuale della tensione nomina-le d’uscita; a esempio: se in un alimentatorela tensione d’uscita è pari a 10 V e il ripple èpari allo 0,1%, significa che il residuo dialternata è di 10 mV.É importante che il ripple sia molto contenu-to, perché come sappiamo è causa di enor-mi fastidi, a esempio in un amplificatore dibassa frequenza se il suo valore è troppoelevato, da origine ad un notevole rumore difondo comunemente chiamato “ronzio”.I parametri fisici non modificabili delle valvo-le a riscaldamento diretto ed in modo parti-colare di quelle con filamento lungo, a forteassorbimento di corrente come quello checaratterizza la nostra VT4-C, ci inducono,come abbiamo già detto, a scegliere un’ali-mentazione per il filamento che dovrà esse-re realizzata in corrente continua, pena unfortissimo ronzio.Come ben tutti sanno, però, filtrare corretta-mente una tensione di 10 V – 3,5 A non èproprio una passeggiata, anche perché dob-biamo considerare che il ripple residuo, peressere accettabile, dovrà attestarsi intonoallo 0,02% della tensione di alimentazione,ovvero 0,002 V e vi assicuro che per rag-giungere un tale valore non bastano unponte di diodi e qualche condensatoremagari scelto a caso…

Inoltre, visto che i programmi di simulazionesono molto utili ma non sono accessibili atutti, e soprattutto non piacciono al sottoscrit-to, cercheremo di dimensionare il nostro fil-tro usando la vecchia calcolatrice e qualchesemplice ma efficace formula che ci guideràin modo sicuro nella giusta direzione senzaeccedere né in un senso, né nell’altro. Il tuttosarà poi ovviamente verificato sperimental-mente in laboratorio, ma soprattutto potràdiventare un metodo universale che vi con-sentirà di verificare o progettare qualsiasialtro tipo di alimentazione che faccia uso difiltri LC.Per cominciare quindi, cerchiamo di capirequali sono i parametri fisici che intervengonoin un sistema di rettificazione e filtro sia essoa stato solido con diodi o con tubi a vuoto.Quando si applica una tensione alternata adun diodo o ad un ponte di diodi oppure ad untubo a vuoto, si hanno delle modificazioni deiparametri iniziali in termini di tensione e cor-rente che sono strettamente correlati allecaratteristiche del semiconduttore o valvolausata.Il primo parametro fra tutti che varia nel rad-drizzamento è la tensione finale che dinorma è pari a 1,414 volte il valore inizialeanche se di contro, avendo a che fare consemiconduttori e tubi che per loro naturasono caratterizzati da una loro resistenzainterna si hanno anche delle cadute di ten-sione, che variano a seconda che si tratti ditubi o semiconduttori stato solido.Per quanto riguarda i tubi, ogni tubo ha unasua caduta caratteristica, a titolo di esempio:

5AR4 / GZ34 3 – 7%5U4 / GZ37 8 – 16%83 2 – 3%5Y3 13 – 23%5R4 12 – 22%

Per quanto riguarda i semiconduttori, si haper i diodi singoli una caduta di tensione paria 0,7 V, mentre nei raddrizzatori a ponte lacaduta è pari a 1,4 V; questi valori possonoessere poi suscettibili di variazioni in funzio-ne del tipo di semiconduttore adottato.Questi parametri devono essere tenuti inconsiderazione quando si deve scegliere iltrasformatore di alimentazione, che oltre adessere previsto per la giusta corrente dovràavere la tensione in uscita calcolata tenendoconto delle varie cadute.Generalmente per correnti elevate si adotta-no raddrizzatori a stato solido, ponti di diodiche possono gestire con estrema facilitàanche decine di ampere di corrente, oppurein alternativa e di gran lunga migliori sono idoppi diodi a vuoto; ma dove le troviamo val-vole che possano reggere correnti così ele-vate?

In passato furono realizzati dei particolaridiodi e doppi diodi nati sostanzialmente peruso industriale che potevano gestire corren-ti molto elevate a scapito, però, di una ridot-ta tensione applicabile alle loro placche...Questi doppi diodi generalmente erano avapori di mercurio o riempiti con gas inerti,che svolgevano la funzione di migliorare ladissipazione di calore, mantenere stabile ilfilamento ed evitare che vi fossero archiaccidentali fra gli elettrodi.Il primo diodo a gas inerte (Argon) fu prodot-to dalla General Electric nel 1917 e si chia-mava TUNGAR, una grossa valvola conattacco a vite studiato proprio per reggerecorrenti elevate e dedicato esclusivamenteal raddrizzamento nei caricabatterie del-l’epoca.A partire dal 1923 venne poi messa in produ-zione dalla Philips la valvola 367, un doppiodiodo riempito sempre con Argon, che preseil posto della TUNGAR grazie alle suemigliori caratteristiche tecniche. Questo particolare doppio diodo può eroga-re in modo continuo correnti fino a 6A, conuna tensione di lavoro massima di 45V.Di aspetto molto scenografico, è particolar-mente adatto per il raddrizzamento dei fila-menti delle valvole, l’unico problema oggi èla sua reperibilità, in quanto oltre a non esse-

Valvola Tungar della General Elctric (1917).Si tratta del primo diodo a gas inerte (nellafattispecie Argon).


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re stato prodotto in un gran numero di esem-plari si sono perse le tracce con l’avvento deiraddrizzatori al selenio che soppiantaronoprepotentemente queste particolari valvole.Quindi come abbiamo visto la prima sceltapuò essere fatta fra lo stato solido o la valvola.Adesso non ci resta che stabilire la comples-sità del filtro, ovvero che tipo di configurazio-ne adottare: semplice, pi-greco, doppio o tri-plo pi-greco, in funzione delle necessità.Per stabilire questo ci affidiamo al calco-lo, per poi verificarlo e affinarlo in fase diprototipo.Lo schema completo del nostro alimentatoreè quello riportato in figura e con riferimento aquello andiamo ad analizzare punto perpunto le tensioni di ripple, ed in base ai risul-tati ottenuti decidere che tipo di configurazio-ne adottare.Questo procedimento e le formule utilizzate,sono ovviamente utilizzabili per ogni altro

tipo di configurazione LC con qualsiasivalore di tensione, corrente, induttanza ecapacità.Come prima cosa verifichiamo il valore diripple che avremmo al nodo Vr1 quindi con-siderando di adottare una configurazioneche preveda il solo condensatore di filtro C1.Il valore di Vr1 è funzione della correnteassorbita dal carico, che nel nostro caso èdeterminato dal filamento della valvola, cheper la 211 vale circa 3,5 A, per la frequenzain Hz di raddrizzamento (50 Hz per la singo-la semionda, 100 Hz per semionda intera) eil valore della capacità del condensatore C1.Facendo un po’ di prove con valori diversi cisi rende presto conto che un solo condensa-tore non basta… Quindi procediamo nelcomplicare il nostro filtro aggiungendo un’in-duttanza e un altro condensatore, creandoquindi un vero e proprio filtro PI-GRECO.In questo caso la scelta del valore dell’indut-tanza diventa quasi determinante, in quantoda questa dipendono sia l’abbattimento delValvola 367 della Philips (1923): doppio

diodo riempito con Argon.

Datashee della 367


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ripple che la caduta di tensione che andremoad avere a causa della sua resistenza incontinua determinata dalla sezione del filocon la quale è stata realizzata. Questa dovrànecessariamente essere bassa, ma nonsolo: dovrà poi essere dimensionata in modotale da reggere il passaggio della correnterichiesta dal carico.I valori ottenuti possono essere consideratipiù o meno soddisfacenti in funzione del tipodi diffusore che andremo ad adottare: infatti,con diffusori di sensibilità elevata (106 db),sarà necessario ridurre il ripple residuo a

valori dell’ordine di qualche mV aumentan-do il numero di celle LC e il valore dellecapacità, ognuno poi potrà sperimentare inbase alle proprie necessità, e quindi pensa-re di dimensionare e realizzare il filtro secon-do i parametri risultanti dal calcolo.Da questa analisi emerge che i valori calco-lati sono molto vicini alla realtà; le unichepiccole differenze in termini di valore assolu-to dipendono dalle tolleranze dei componen-ti, primi fra tutti i condensatori elettrolitici checome sappiamo hanno tolleranze sul valoredichiarato dell’ordine del 20%.

Creato il filtro, dovremo ora preoccuparci didimensionare in modo corretto il trasforma-tore di alimentazione che come sappiamodovrà essere in grado di fornire la giusta ten-sione e corrente non solo con funzionamen-to a vuoto ma anche in presenza del caricodovuto al filamento della valvola.Anche in questo caso molto spesso si tendea generalizzare ed approssimare con la con-vinzione che i trasformatori siano tutti ugua-li, ma non è esattamente cosi, la conforma-zione dei nuclei, il tipo di filo utilizzato, il tipodi lamierini, rendono sensibilmente differen-

Datasheet e curve caratteristiche della 211.


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te una macchina rispetto ad un’altra.Partiamo dal concetto base, che la tensio-ne di alimentazione che necessitiamo incorrente continua sotto carico è di 10Vcon una corrente assorbita reale di 3,5 A.Sappiamo anche che sia i diodi singoli,che i ponti di diodi, che i tubi a vuotohanno una loro caduta interna comeanche le induttanze, e sono proprio questidue parametri che dovremo correlare fraloro per stabilire poi la tensione a vuoto daavere ai capi del nostro trasformatore.Quindi cominciamo a considerare persemplicità la caduta tipica di un pontediodi che di massima si considera di 1,4Volt, se poi si dovesse decidere di utilizza-re un tubo a vuoto si dovrà considerare ilsuo valore specifico.Come secondo parametro abbiamo dettoche dovremo tenere in considerazione lacaduta che si ha sulle induttanze di filtro,in quanto essendo bobine di filo avrannouna loro resistenza in continua specifica,facilmente determinabile con un buontester oppure meglio se si dispone di unponte, in quanto di norma il valore è del-l’ordine di qualche frazione di Ohm, nelmio caso il loro valore si attesta a 0,42ohm.Sapendo quindi che la corrente che viscorre è di 3,5 A, per la famosa legge diOhm la caduta di tensione che avremo sudue induttanze sarà data da:

V = (0,42 * 3,5 )* 2 Vind = 2,94 Voltche su 10 Volt è un bel 30%!

Questo già ci aiuta a capire come sia faci-le trovarsi con cadute eccessive, dovutemagari a parametri che in prima approssi-mazione si potrebbe pensare trascurabili,come ad esempio il ripple residuo appenadopo il primo condensatore che per quan-to trascurabile dovrà essere tenuto indebita considerazione.Pertanto la tensione a vuoto che dovremomisurare ai capi del nostro trasformatoresi può determinare con la seguenteespressione:

Vac = Vout + 1,4 + Vr + Vind da cui:Vac = 10 + 1,4 + 0,46 + 2,94 = 14,8 Volt

Per quanto riguarda invece la potenzaminima necessaria dovremo sempre per lalegge di Ohm calcolarla come segue:

P = V * I dove P = 14,8 * 3,5 = 51,8 W

ovvero il nostro trasformatore dovrà avereuna potenza minima di 60 VA da dedicarealla sola alimentazione di un solo filamento.

Sarebbe buona norma tenere le alimenta-zioni separate facendo fare un trasforma-tore con due secondari distinti, questoanche per non esasperare le correnti ingioco ed essere costretti a dimensionare ilfiltro in modo elefantiaco.Un altro suggerimento è quello di prevede-re sul primario eventuali prese secondarieche consentano una tensione in uscita di+/- 10%, questo in caso vi fossero poi inpratica degli imprevisti…Esaurito il dimensionamento del filtro per ifilamenti possiamo ora passare a quellodel circuito dell’anodica, che grazie allecorrenti molto ridotte e le tensioni elevate,potrà limitarsi al semplice filtro tipo CLC,ovvero il classico PI-GRECO. Il calcolo è sostanzialmente equivalente aquello visto prima.Prima di procedere alla valutazione deiripple, dobbiamo stabilire quanta correnteandremo ad assorbire, e questa ci è datadal punto di lavoro della nostra valvola.Per fare questo ci occorrono i data sheetdella valvola, facilmente reperibili su inter-net.Quello che andremo a fare sarà stabilire ilvalore del carico anodico in Kohm, fissarela tensione di lavoro e verificare la corren-te di riposo, questa procedura può esserefatta per qualsiasi valore riterremo logicoutilizzare, oppure potremo anche più sem-plicemente utilizzare uno dei tre punti dilavoro suggeriti dal produttore sempre rile-vabili dal data sheet.Nel mio caso i parametri scelti sono statiuna tensione di alimentazione di circa 430V, un carico anodico di 10K con una cor-rente equivalente di circa 20 mA.In queste condizioni, la polarizzazione digriglia si attesta a circa – 16V.Con questi dati ci viene quindi facile stabi-lire già il valore da assegnare alla resi-stenza di catodo che sarà dato da:

Rcat = Vg / Iq da cui Rcat = 800 Ohm

Possiamo quindi passare al dimensiona-mento del filtro dell’anodica, che per nondiventare ripetitivo tralascio in quanto,come già detto, il procedimento è lo stes-so visto precedentemente; trovate i risulta-ti in termini di valore sullo schema finale.Ormai c’è rimasto davvero ben poco dacalcolare, rimane solo da aggiungere uncondensatore di accoppiamento che,come sappiamo, con la resistenza costitui-ta dal potenziometro, forma un filtro RCpassa-alto di primo ordine con attenuazio-ne di 6 db per ottava, e per tanto dovràessere scelto in modo che il valore ditaglio sia il più basso possibile e comun-

que fuori dalla banda udibile.Il calcolo del valore di taglio si stabiliscenel modo seguente:

f = 159 / ( R * C )

dove f è la frequenza di taglio in Hz, R èesèresso in Kohm, e C è espresso in mfPer tanto volendo assumere valori stan-dard si avrà:

f = 159 / ( 10 * 1 ) = 15,9 Hz (valore più che accettabile)

Il valore della tensione del condensatoreovviamente sarà correlato al valore di ali-mentazione anodica, per tanto nel nostrocaso avendo una tensione di 430 V si ali-mentazione, una corrente di 20 mA, sullaresistenza di carico avremo una cadutapari a:

V = R * I da cui V = 10 * 20 = 200 V

pertanto il condensatore vedrà una tensio-ne effettiva di circa 430 – 200 = 230 VQuindi il valore della tensione di lavorodovrà essere pari almeno a 350 V.Dalle prove effettuate, ho notato che ten-sioni superiori accentuano in modo moltosensibile l’effetto microfonico della valvolaVT4-C, non saprei però dire se questo èstrettamente legato al fatto che le valvolein questione sono NOS della GeneralElectric e per tanto affette da una selezio-ne magari poco accurata, del resto convalvole cinesi non ho fatto prove e pertanto non saprei dire quale tipo di compor-tamento potrebbero avere, comunque percoloro che volessero provare si può anchepensare di aumentare l’anodica fino a1000V cambiando cosi i punti di lavoro.Lo schema del circuito audio finito è quindimolto semplice, il potenziometro dovràessere posto in uscita, e consiglio diadottare un condenstore in sia esso incarta/olio o polipropilene di valore noninferiore ad almeno 1 mF.Una caratteristica di questo circuito èl’assenza del potenziometro a filo inparallelo al filamento, cosa per altroabbastanza difficile da vedere neglischemi tradizionali, ma che nel nostrocaso è pressochè inutile se non addiritturadeletereo, in quanto alimentando ilfilamento in c.c. con ripple quasi a zero, icapi del filamento diventano il riferimentocatodico esatto, a prescindere che ci sicolleghi al positivo o al negativo, infatti sesi dovess adottare il classicopotenziometro, quello che si otterrebbe,sarebbe solo un forte rumore durante larotazione e l’azzeramento dell’Hum solo ai


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due estremi della rotazione delpotenziometro stesso.

ASSEMBLAGGIO E PROVE DI LABORATORIOA questo punto calcolato tutto ciò che ciserve per poter iniziare, non ci resta cheprocuraci i componenti e cominciare adassemblare un primo prototipo.Il prototipo è molto importante in quanto ciconsentirà di verificare per prima cosal’esattezza dei nostri calcoli e in secondoluogo verificare con le misure che tutto siaa posto e che non vi siano sorpreseinaspettate.Come prima cosa con l’ausilio di unoscilloscopio, si dovrà verificare che ilcircuito di alimentazione sia davverofunzionale e che rispetti i valori di rippleprecedentemente stimati.Per fare questo, è sufficiente predisporrel’oscilloscopio per una lettura in c.a. everificare ai capi della valvola il valore diripple presente, l’operazione la si puòripetere per tutti gli stadi del filtro, conl’accortezza di scollegare l’anodica, questosolo per una questione di sicurezza.L’operazione vale poi anche per l’anodica,ma queste verifiche sono da consigliaresolo a persone con esperienza in quantopotrebbero rivelarsi molto pericolose.Fatto questo si dovrà passare alla sezioneaudio per verificarne l’effettivo guadagno eche non vi siano disturbi, risonanze odistorsioni indesiderate e per fare questoavremo bisogno oltre che l’oscilloscopioanche di un generatore di segnale in gradodi fornirci un’onda sinusoidale di almeno unkHz con ampiezza di segnale da 1 Vrms,da collegare all’ingresso con potenziometroovviamente tutto aperto, per poi misurare ilsegnale con l’oscilloscopio collegato inuscita e tramite il dovuto rapporto stabilirne

il fattore di amplificazione che nel casospecifico dovrebbe essere pari a circa 8,che tutto sommato è buono, soprattutto sesi considera un sistema di diffusori da 106db.Accertato che tutto corrisponda a quantoprevisto, si può a questo punto procedereall’approntamento del modello definitivo.A tale proposito è bene ricordare che perottenere buoni risultati sarà necessariomanatenere cablaggi corti e ordinati quantopiù possibile, avendo cura di intrecciare lecoppie di conduttori sia dell’alimentazionedei primari dei trasformatori sia di quellidell’alimentazione dei filamenti, non crearedei loop di massa, e utilizzare cavettischermati per il percorso del segnale.Per non incorrere in sorprese inaspettate,consiglio di procedere cablando i primaridei trasformatori, per poi passareall’alimentazione delle VT4-C.Rammento che questo tipo di circuito èmolto sensibile ai disturbi e che ladisposizione dei singoli fili è assolutamentedeterminante per l’eliminazione di eventualirisonanze o ronzii.Per tanto consiglio di tenere ben divise lealimentazioni in alternata da quelle incontinua, tipo l’alimentazione di rete. Inoltre viste le temperature che le singolevalvole raggiungono (in modo particolare la367), consiglio di utlizzare un cablagioisolato in silicone o teflon, entrambi moltoresistenti alle alte temperature e chegarantiscono una buona durata nel tempo.Per quanto riguarda poi il contenitore èsempre buona norma adottare materialenon magnetico e di metallo cheopportunamente riferito alla messa a terradi casa e allo zero analogico dell’anodicasvolgera anche funzione di schermatura,nel mio caso ho adottato una lamiera diacciao inossidabile amagnetico di ottima

qualità, unica pecca è la sua durezza incaso si debba intervenire meccanicamenteper qualche lavorazione tipo foratureaggiuntive etc.

L’ASCOLTO…Credo che talvolta, quando si ha a che farecon una propria creatura, sia difficile essereobbiettivi, comunque vi posso dire cheessendo abituato, direi, bene…non sareicomunque sceso a compromessi neanchecon una mia creatura…infatti la messa apunto definitiva mi ha richiesto parechiotempo e molte prove, senza considerare levolte che ero quasi arrivato al punto di direbasta e stavo per rinunciare!NEMATOS 211 è assolutamentestrabiliante, il confronto è avvenuto con unpre a valvole di tipo 6SN7 NOS che comesappiamo sono come risposta molto linearie tra le più usate, ebbene la sensazioneche si ha di primo acchito è una incredibiletrasparenza e ricchezza di dettagli con unsensibile incremento della gamma bassa.Si guadagna moltissimo in microdinamica,ariosità e dettaglio al punto tale da restaredavvero strabiliati… Si ha come lasensazione che il suono venisse in qualchemodo frenato dall’altro pre, e che ora possascorrere libero senza ostacoli,compressioni, in tutta la sua brillantezza inun perfetto equlibrio timbrico.Avevo già sentito parlare di preamplificatoricon la 211, e tutti i commenti erano positivi,ma mai avrei creduto che si potesseroraggiungere differenze simili, soprattuttoparlando di preamplificatori.Con questo spero di avere incontrato ilvostro interesse, e come sempre sono adisposizione per ulteriori chiarimenti. Contattatemi all’indirizzo di posta [email protected]: rispondo atutti, tempo permettendo!

Oscillogramma del ripple sul filamento della 211 e valori utilizzati per la lettura.


Praticadi Alberto Maltese

Mirage M1SI Dal miraggio alla realtà...Cronaca dell’intervento sulle Mirage M1 SI, imponenti diffusori monolitici, alla ricerca del suono perduto…


Si tratta di un enorme e costoso diffusoreHigh-End, risalente al lontanissimo 1994,testato sul numero di SUONO di maggio dellostesso anno, al quale potrete riferirvi per ogniapprofondimento. La prova tecnica fu esegui-ta e redatta da Gian Piero Matarazzo, in que-gli anni in forza alla suddetta rivista.Le Mirage M1 SI sono certamente uno dei“diffusori incubo” di ogni tecnico o redattore.Le loro dimensioni diciamo “contenute” in ben1,50 metri d’altezza e il loro dolce peso nonne fanno certamente un qualcosa di praticoda maneggiare, spostare, misurare e viadicendo, a meno di non essere in molti (emolto disponibili) in laboratorio!Diciamolo pure: è un gran bel sistema... ognidiffusore monta sei altoparlanti (tre sul fronta-le e altrettanti sul retro) con emissione bipola-re. Per i lettori disattenti segnalo la principaledifferenza tra DIPOLO e BIPOLO; nel primocaso le emissioni frontale e posteriore sono incontrofase, nel secondo sono in fase. A que-sto punto è giocoforza pensare di poter otte-nere un buon incremento di sensibilità colsecondo sistema. Eppure le Mirage si ferma-vano a soli 82,3 dB (in camera anecoica, inambiente è lecito supporre circa 3 dB d’incre-mento, per un totale di circa 85... comunquesempre troppo pochi con ben sei altoparlantiin funzione ed un carico di 4 Ohm visto dal-l’amplificatore).

UN’OCCHIATA APPROFONDITANel grafico Orig 01 è riportata la misura del-l’impedenza delle Mirage nella versione origi-nale. Il minimo si aggira attorno a 4 Ohm aduna frequenza di poco inferiore ai 100 Hz. Losfasamento di soli 13 gradi negativi non è ingrado di impensierire un amplificatore degnodi questo nome. La misura, come potretenotare se avete a portata di mano il numero diSUONO dell’epoca, è assolutamente identicaa quella rilevata da Matarazzo all’IAF. Segnoche la costanza di produzione delle Miragenon è niente male, che le misure delle rivisteserie sono dati oggettivi e che la CLIO funzio-na ancora alla grande.La forma del diffusore è piuttosto controcor-rente; abbiamo infatti un pannello frontalepiuttosto largo (mezzo metro) abbinato aduna profondità molto ridotta (24 cm). Questedimensioni sono state ipotizzate come neces-

sarie dai tecnici Mirageper il buon funziona-mento del BIPOLO; lospessore minimo delbox avvicina molto ledue emissioni frontale eposteriore, nel tentativodi renderle quanto piùpossibile coincidenti,mentre la larghezza delfrontale fa in modo daschermarle, isolarlel’una dall’altra per evita-Foto 01: Per avere un’idea dell’enormità del crossover originale lo abbiamo appoggiato a unacoppia di diffusori Aurion delle seguenti dimensioni: 40x24x30.

Orig. 01

Orig. 02


Pratica


re possibili interferenze dirette che alterereb-bero non poco la risposta in frequenza.Sempre a proposito di risposta, è bene nota-re il disassamento operato per le unità medio-alti, pratica comune quando si vuole che ilpannello frontale si faccia sentire il meno pos-sibile, che lo scrivente utilizza ogniqualvoltadesidera costruire qualcosa di valido.Una discreta dimensione del pannello fronta-le, inoltre, minimizza la perdita di livello che siha sempre quando si monta un altoparlantenon più sul vasto pannello di misura ma su unminidiffusore esoterico modello scatola dascarpe di Biancaneve e i sette nani di aloianamemoria...

L’OCCHIO VUOLE LA SUA PARTELa realizzazione fisica del mobile delle Miragenon è male, davvero: un bel misto di MDF edi truciolare ad elevatissima densità, entram-bi da ben 25 mm di spessore, con incastri edincollaggi a regola d’arte, rinforzi ovunque edenormi vitone di fissaggio (piuttosto brutte, maMOLTO valide; e poi sotto la tela estetica nonsi vede proprio nulla) lungo l’intero perimetroesterno.Gli altoparlanti utilizzati non sembrano perniente malvagi, anche se per la cifra investitacredo sarebbe stato più che lecito aspettarsiqualcosa di meglio (mia opinione personale,non fatene una polemica, please); una voltasfilata la “sexycalza” fonotrasparente chericopre l’intero diffusore (bella estetica a pocoprezzo, peccato che il tutto però costassequasi 13 milioni di lire dell’epoca, quandoerano davvero tanti $oldi...) si può ammirareun bel tweeter, che io ritengo molto stretta-mente imparentato con il famoso Seas 25TAF-G a cupola metallica, un midrange piut-tosto anonimo ma dalla membrana in mate-riale composito che me ne ricorda un altroche trovai montato in un diffusore JBL anni fae che non suonava davvero male, e un belwoofer da 8” con una membrana davverostrana (non ho dati certi e non vorrei dire bag-gianate, sembrerebbe una specie di materia-le plastico con qualche miscela aggiunta par-ticolare, rinforzato da una fittissima puntinatu-ra stampata su tutta la sua superficie) e unamorbida sospensione in gomma rovesciata.Non sono certamente la mia personale “Cupof Tea”, come potrete immaginare conoscen-domi, ma in assoluto non si tratta di robaccia,c’è solo da lavorarci un po’.

C’È QUALCOSA CHE NON VA…E perchè lavorarci? A parte gli 82/85 dB sem-brerebbe davvero un signor diffusore. Cosac’è che non va?Beh, carissimi amici lettori, a volte qualchetecnico si fa prendere la mano (e di brutto)dagli infidi amichetti dell’Ufficio Commerciale,e s’incammina lungo una strada brulla e sco-

scesa che non porta da nessuna parte; d’altrocanto gli acquirenti, accecati da MadamaPubblicità, acquistano fette di deserto allettatidai... MIRAGGI!!!Il nostro cliente ci contattò per sapere se erapossibile fare qualcosa per un sistema chenon riusciva, nonostante tutto quanto di bellone avessero cercato (sottolineo CERCATO...rileggete la prova d’ascolto “tra le righe”) di

dire sulle riviste patinate, a dargli la piena sod-disfazione di un suono naturale. Lamentavainfatti una gamma mediobassa non all’altezzadel resto e una gamma alta appena squillan-te, mentre la bassa appariva (a tratti) unpochino gommosa.In effetti un rapido test d’ascolto nella nostrasaletta d’ascolto evidenziò un suono definibi-le in maniera civile solo come “prigioniero”. Ci

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Pratica


fu anche chi lo definì come il peggiore cheavesse mai ascoltato, ma quella in effetti fuun’esagerazione, dovuta più che altroall’enorme delusione in rapporto all’importan-za del sistema e del blasonato marchio(...forse). Anche qui, vi prego di non farnescandalo o polemica, si tratta dell’opinionepersonale di un valido ascoltatore della nostrazona, ormai abituato malissimo (buon per lui)

ai suoi trasparenti e naturali diffusori... non vidico quali o scoppia la polemica, tanto l’avre-te già intuito.

SETTANTA BUONI MOTIVI…Ma cosa vi aspettate, signori miei, da un diffu-sore con 70 componenti di filtro nel crosso-ver?Ci vorrà pure il vento in chiesa, come dice

qualcuno, ma qui si tratta di un folle uragano...Noi intanto, aperto il pannellino posteriore chelo cela agli occhi indiscreti del mondo, ammi-riamo quel quadretto astratto multicoloratoche vorrebbe essere un buon filtro crosso-ver... (Foto 01).All’epoca il buon Matarazzo scrisse che la M1si sarebbe espressa timbricamente esatta-mente come il progettista avesse inteso farlasuonare (pag. 87). Probabilmente ciò è vero,peccato però che il danno all’ascolto sia statomolto, molto maggiore di qualsiasi presunto eraffinato risultato cercato... e dire che anchegli altoparlanti, da lui singolarmente misurati(pag. 86), non sembravano affatto bisognosidi tale bastonata elettronica sulle gengive!!!Secondo la mia personale opinione, è quasisempre meglio tenersi una piccola irregolaritànella risposta in frequenza piuttosto che“annegare” il suono in un crossover troppocomplesso. Si guadagna molto in naturalez-za; ciò conferma la valida regola di operarecon buoni altoparlanti e, in effetti, non si vedeper quale motivo realizzare un diffusore cosìcostosp con altoparlanti tanto scadenti daaver bisogno di una simile centrale elettrica!Sulla componentistica dei crossover sapetebene come la penso; nel filtro delle M1 c’ètanta buona (ottima?) roba, ma ci sono anche(per mille buone ragioni di spazio e di costo)ben 19 condensatori elettrolitici, che in un dif-fusore Esoterico non hanno ragione di esiste-re, ben 15 resistenze ceramiche e altre 4 adossido metallico... che non sono davvero ilmassimo della vita. Se per assurdo ammettessimo come “bensuonante” un crossover tanto complesso, enon possiamo farlo, anche perchè personal-mente sono stufo di leggere sulle riviste tuttoe il contrario di tutto, dovremmo comunquearrenderci all’evidenza che, con tali “fossebiologiche” nel mezzo, il segnale non potreb-be mai passare inalterato.

GUSTI D’OLTREOCEANOE poi, perchè mai ricercare una risposta tantoparticolare? Osservando assieme il grafico Orig 02 è evi-dente l’eccessivo andamento “loudness”imposto al sistema. Gusti americani? Tutta la gamma tra 125 e 2000 Hz è notevol-mente deficitaria di livello e la successiva pro-gressiva ricrescita verso la gamma altissimanon aiuta di sicuro, complice il “metallo” deltweeter. Ovvio che i bassi, buoni ed estesi in assoluto,in mancanza delle armoniche successive chedovrebbero accompagnarli nella mediobassa,risultino gommosi, lenti e cavernosi rispettoall’equilibrio ideale. Ricordate sempre:l’EQUILIBRIO è la chiave di tutto!La risposta rilevata all’epoca su SUONO,nella “posizione migliore” è, se possibile,

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ancora peggiore di quella rilevata nella nostrasala d’ascolto, probabilmente un po’ più equi-librata acusticamente della loro. Resta evi-dente la separazione delle emissioni tra le trevie che prendono, per così dire, strade diver-se già dal grafico... e questa purtroppo non èuna battuta!La risposta MLS, appena diversa dalla loro ingamma altissima perchè ho preferito posizio-nare il microfono all’altezza delle orecchie diun ascoltatore seduto con conseguente per-dita di livello, e non a quella del tweeter, man-tiene lo stesso andamento. Potete esaminarla in Orig 03, ricordate che èvalida in basso solo fino a 400 Hz circa e cheil livello è arbitrario, ben più elevato dell’origi-nale, in modo da generare una waterfall visi-bile. Resta, INCONFUTABILE, il fatto che trala gamma media e la gamma alta si sfiorinogli 8/10 dB di dislivello!!!Poi parlatemi di suono freddo dei CD, dei caviall’argento, di amplificazioni dolci e mielose echi più ne ha più ne metta.. ma va là!Pensateci prima, che è meglio!!!In Orig 04 abbiamo la risposta all’impulso,anch’essa non identica a quella pubblicata suSUONO per i soliti motivi posizionali già visti,mentre in Orig 05 la waterfall dimostra chenon c’erano comunque problemi di “stranerisonanze”... e che il colpevole del cattivosuono del sistema è a questo punto solo edesclusivamente il crossover!!!

OLIO DI GOMITOBando alle ciance ed armiamoci di tantabuona volontà; rileviamo le risposte dei singo-li altoparlanti, delle impedenze e andiamo acominciare.Come rilevato da Matarazzo, i singoli altopar-lanti confermano la loro buona qualità e linea-rità, quindi sbugiardano ancor di più la pre-sunta utilità di quella centrale elettrica installa-ta. Trovo inutile replicare le misure sugli alto-parlanti già presentate su quel numero diSUONO a pag. 86 e vi porterò direttamentenel mondo dei crossover.Non ho attualmente il tempo di copiare unoschema di 70 componenti che ha dato larisposta visibile in Orig 02, quando con soli 12(sì, DODICI!!!) si può verificare la risposta diNew 2. Scusatemi, ma il tempo a mia dispo-sizione non basta mai, vi rimando alla prossi-ma puntata. Per ora al massimo posso invitarvi a un nuovoconfronto, tra i grafici Orig 3 e New 3... ognicommento lo lascio a voi, se vorrete farmelopervenire. Se preferite, nel comodo grafico Orig Newpotrete verificare in diretta le linearizzazioni ingamma bassa e alta. Non ho verificato i livelli al micron, ma ritengodi aver guadagnato non meno di 3 dB di sen-sibilità media.

L’andamento dell’ETC (Energy-Time Curve)tra prima e dopo la cura non è enormementediverso (si partiva comunque da un progettoserio), l’unica cosa da rilevare resta la miglio-re approssimazione del decadimento idealenel caso della curva attuale (New 04).Ovvio a questo punto che il confronto direttotra le due waterfall (Orig 05 e New 05) mostriuna maggiore omogeneità del risultato otte-

nuto (nonostante un livello di misura un po’più elevato) col crossover nuovo. Occhio chenel nuovo grafico abbiamo l’analisi di soli 1,4ms di segnale e non si vede foglia muoversi...Come accennato, ci daremo appuntamentoalla prossima puntata per l’analisi critica deicrossover e per la prova d’ascolto, che hacoinvolto anche alcuni audiofili che ci hannoconosciuto al Sicilia High-End..

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