2A3 Single Ended

Ecco un’altro progettino per gli autocostruttori hobbysti dopo i 3 progetti con la EL34 ho pensato a qualcosa di leggermente più impegnativo dal punto di vista costruttivo con un triodo a riscaldamento diretto, più esattamente con la 2A3. Questa valvola è in grado, con una tensione anodica relativamente bassa, di dare in uscita una potenza di circa 3,5/4 Watt RMS che possono sonorizzare con ottima qualità una stanza da 20metri quadrati se abbinate l’amplificatore con diffusori ad alta efficienza. Ho utilizzato per il driveraggio e una coppia di 6SL7 configurate come Mu Follower, le quali pilotano la valvola finale polarizzata con un semplice selfbias. La strana connessione del catodo della 2A3 con il secondario del trasformatore è un semplice feedback locale (molto leggero in quanto il Mu della 2A3 è molto basso), questo accorgimento è assolutamente necessario per aumentare lo smorzamento del circuito quel tanto che basta per far suonare bene l’apparecchio, infatti è abbastanza comune che gli apparecchi zero feedback suonino con le frequenze basse gonfie sopratutto se non li volete necessariamente abbinare a casse monovia, potete cliccare qui per leggere un’articolo che riguarda gli apparecchi zero feedback. Questo leggero tasso di controreazione locale non rovinerà assolutamente il risultato sonoro finale che ne risulterà migliore.

Per ragioni di semplicità realizzativa ho deciso di raddrizzare utilizzando comuni diodi al posto di una qualche valvola raddrizzatrice, l’ammortizzamento necessario a sopprimere il rumore di commutazione dei diodi è costituito da R15, una semplice resistenza da 22ohm seguita poi da una cella CLC con capacità belle abbondanti. Particolare cura invece sull’alimentazione dei filamenti alimentati in corrente continua filtrata formata da 2 celle CLC (una per ogni valvola).

I filamenti delle valvole driver sono alimentati in corrente alternata in quanto alimentare in continua valvole a riscaldamento indiretto è assolutamente inutile, se la linea dei filamenti è cablata correttamente non ci sarà nessun ronzio, se il ronzio c’è vorrà dire che dovrete cablare meglio, alimentare in continua invece è solo una via più semplice (come spazzare la polvere sotto al tappeto). La valvola bassa ha un capo del filamento riferito a massa mentre la valvola alta ha un capo del filamento riferito alla tensione ottenuta con il partitore formato da R20/R21. Questo accorgimento, per chi non lo sapesse già, serve per mantenere più bassa possibile la differenza di potenziale fra catodo e filamento in quanto in un Mu Follower la valvola alta ha il suo catodo a circa metà della tensione anodica. Se non si utilizzasse questo accorgimento e si riferisse a messa anche il filamento della valvola alta si richierebbe la scarica interna tra filamento e catodo con conseguente guasto della valvola.

Potete vedere il costo del set di trasformatori completo necessario a costruire questo single ended di 2A3 cliccando qui.

Ecco lo schema premium (clicca per ingrandire)

La resa sonora sarà sicuramente di buon livello e soddisfacente, se vuoi vedere un’altra realizzazione con la 2A3 di SB-LAB clicca qui.

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HiFi USB DAC PCM2707 – Tube Preamplifier – Mini DAC Valvolare

Ho voluto creare questo piccolo DAC che a qualche audiofilo a colpo d’occhio potrebbe sembrare insulso e privo di interesse, sopratutto per il tipo di convertitore utilizzato e la super economicità della stessa schedina che a molti potrebbe apparire un giocattolo visto che al giorno d’oggi si parla di convertitori a 24/32 BIT 192/384khz, necessità di utilizzare mcu i2c, ricloccate, con orologi atomici e regolatori di tensione che devono generare meno rumore di quello che esisteva prima del bigbang… Io invece sono dell’idea che il grosso del lavoro sia fatto dalla parte analogica posta dopo il DAC mentre tutto il resto sia il solito marasma dogmatico audiofilo  dove le cose vanno fatte secondo certi criteri i quali però alla fine portano a “risultati” solo se vedi o sai cosa ascolti perchè il più delle persone faticherebbe a riconoscere 2 apparecchi con un test in doppio cieco.

I bit sono le unità di misura più piccole di un segnale digitale. Prendiamo l’esempio di una fotocamera digitale. Comprereste una fotocamera tascabile Casio da 100 Euro che ha un CCD da 10 milioni di pixel o piuttosto una Canon D30 XLR da 8 milioni? Il numero di pixel sulla casio è migliore, ma è tutto perso in un firmware mediocre, compressione dei file, qualità dell’obiettivo, precisione dell’alimentazione, ecc…

Nella riproduzione musicale al giorno d’oggi si parla di DAC a 16/24/32 BIT dove quelli a 16bit ormai sono considerati obsoleti, ma tutti i CD sono registrati a 16 bit, mentre sulla rete è possibile acquistare musica ad alta definizione anche a 24bit.

Ma siamo sicuri che sia possibile udire la differenza tra un brano a 16 e uno a 24bit? o che tutti questi nuovi DAC super tecnologici servano veramente o portino miglioramenti così enormi da giustificarne i costi?

Indipendentemente dal DAC che utilizziamo, avere 16 bit significa che siamo in grado di riprodurre un segnale di 2Vpp con una precisione di 2/65536 Volt. Quindi un DAC con 24bit reali non è immediatamente migliore. Il fatto che il chip possa “comprendere la parola” di 24 bit non garantisce che emetterà musica di altrettanto grande risoluzione.

Poiché anche gli altri elementi giocano un ruolo importante, il tempo degli impulsi (orologio), la stabilità dell’alimentatore e lo stadio analogico hanno tutti la possibilità di riprodurre il segnale con una precisione dello 0,01% che è 1/10000, molto lontano da 1/65536 MOLTO LONTANO dalla definizione a 24 bit, che è 2 alla ventiquattresima potenza.

Spiegazione non matematica, prendiamo l’esempio di una stampante: Alcuni produttori possono creare stampanti con una risoluzione di 20.000dpi. Questo può essere un valido sponsor per la risoluzione della testina e per il suo software, ma il risultato “analogico” sarà che la goccia d’inchiostro si spargerà su un’area 10 volte più grande del suo ugello iniettore, perchè la struttura della carta avrà fibre 10 volte più grandi di 20.000dpi che assorbendolo lo spanderanno su un’area più grande di quello della gocciolina di partenza. Quindi la limitazione della risoluzione analogica è nell’interazione tra l’inchiostro e la carta e non la risoluzione dell’iniettore. Per non parlare dell’accuratezza del movimento della testina sulla sua rotaia, della temperatura degli iniettori, della pressione dell’aria, dell’umidità ecc.

Versione a bassa tensione con ECC86

Ho voluto comprare quindi su ebay un piccolo convertitore DAC USB dal costo inferiore ai 10€, sincrono e con una definizione massima di 16bit a 48khz e vedere cosa ci si poteva tirare fuori aggiungendoci un’altrettanto semplice stadio di preamplificazione valvolare (non buffer ma preamplificazione vera), ho quindi comprato una scheda che monta il PCM2707 al costo di ben 5,69€, ho dissaldato il connettore jack e i 2 condensatori elettrolitici posti sull’uscita (segnati con la stellina rossa).

E si potrebbe eliminare anche il connettore RCA giallo, non è un’ingresso ma un’uscita sp/dif praticamente inutile, quindi l’ho fissato su un pezzo di 1000 fori e siccome il chip 2707 emetteva un segnale debole per la maggioranza degli amplificatori ci ho aggiunto un piccolo preamplificatore valvolare usando una ECC86 che è una versione a basso voltaggio della ECC88…

Voglio fare una parentesi su questa cosa: su internet si vedono tantissime persone usare valvole a bassa tensione, ma non valvole specializzate per la bassa tensione (come la ECC86) ma valvole comuni come ECC83/88/82 e svariate altre che sono fatte per funzionare con tensioni di placca molto maggiori e che alimentate a tensioni così basse producono solo segnali di impedenza altissima, distorsione e vanno incontro a una morte prematura per un fenomeno chiamato avvelenamento del catodo o “cathode poisoning” (potete documentarvi su google). Io quindi ho utilizzato una valvola nata per le autoradio d’epoca, costruita espressamente per funzionare a bassa tensione e che quindi oltre a funzionare bene, col tempo, non andrà in contro a fenomeni di avvelenamento a deperimento delle prestazioni. Ecco lo schema premium:

Il tutto è stato poi rinchiuso in una scatoletta di plastica realizzato con la stampante 3D, per restare sull’economico e come scherno a chi realizza apparecchi spesso super costosi ma dalle prestazioni non sempre all’altezza del costo, il tutto completato da un piccolo interruttore e un led.

All’ascolto, con casse di assoluto riferimento e in un’ambiente trattato acusticamente da ditta specializzata in studi di registrazione questo piccolo DAC ha mostrato un suono molto dettagliato, frizzante e arioso che nulla ha da invidiare a moltissimi apparecchi iper costosi. A parità di catena sonora e tracce (tutte a 24bit 192khz) riprodotte lo abbiamo confrontato con un costossisimo (circa 3000€) DAC commerciale di marchio noto, utilizzante l’AK4495S e anche lui con il suo stadio valvolare di fabbrica e la differenza non era così eclatante come ci si aspetterebbe, cioè insomma nel senso se metti a confronto un’oggetto artigianale volutamente economico (che viene a costare 150€ con anche la mano d’opera) basato su una schedina cinese da 5€ e un DAC da 3000€ verrebbe da pensare che la differenza sia grande quanto quella che c’è tra l’impianto utilizzato per l’ascolto e un citofono, invece il piccolo DAC economico si difendeva, ovviamente si sentiva la differenza, sarei bugiardo a dire di no, la grana sonora del DAC da 3000€ era più fine ma la differenza in termini sonori non era così grande quanto quella economica… cioè per passare da una carta vetrata del 500 a una del 1000 non si è passati da 150€ a 300€ ma da 150€ a 3000€.

Quindi sono abbastanza sicuro che i meno scettici potranno realizzare questo progetto spendendo poco e con un risultato assolutamente godibile e che non deluderà le loro aspettative, poi nessuno toglie che è possibile abbinare questo semplice stadio valvolare a un DAC con doti superiori, l’unica raccomandazione è di assicurarsi di non caricare troppo lo stadio di uscita della ECC86, consiglio che sia interfacciato a finali che abbiano un’impedenza di ingresso non inferiore a 47k, la ECC86 è si fatta per bassa tensione ma lavora comunque con 1mA di corrente anodica, quindi non gli si può chiedere di pilotare carichi inferiori.

Il DAC viene riconosciuto senza bisogno di installare driver da tutti i sistemi operativi windows da XP in avanti, da Linux e MAC.

Variante con alimentazione 24Vcc esterna e buffer d’uscita

Questo circuito è quasi uguale al precedente, mi è stato richiesto da “G.M.”  per l’abbinamento con un fiale a Stato Solido DIY, dove è presente già un’alimentazione a 24volt continui, il circuito a stato solido ha un’impedenza di ingresso troppo bassa per gestirla bene con la ECC86 quindi al circuito è stato aggiunto uno stadio buffer a jfet per abbassare l’impedenza d’uscita del segnale e riuscire a pilotare l’ingresso dell’amplificatore.

Commento di “G.M.” arrivato per email:

Sono strabiliato, esterrefatto, ammutolito e commosso alle lacrime non è possibile, non è reale finalmente sono riuscito a collegare il tutto e tanto per provarlo ho collegato due casse senza valore ma il suono è inimmaginabile, finalmente ho una idea di cosa sia definizione, spazialità, presenza dei bassi non vedo l’ora di collegarle con altoparlanti più seri non hai idea di quanto ti sia riconoscente! 

Grazie, grazie, grazie. Con la musica mi hai fatto scoprire un mondo nuovo  credo di dover ringraziare anche tuo nonno che ti ha sostenuto nella tua passione ci sentiremo più avanti, ringraziandoti ancora, buon proseguimento.

Variante con ECC82

Questa variante usa la valvola ECC82 alimentata ad alta tensione al posto della ECC86. Per essere precisi nelle foto appare una valvola 9AU7 che è una 12AU7 con filamento a 9 volt invece che a 12, ma la differenza è tutta qui. Sotto lo schema premium:

La scatoletta di questo l’ho stampata con plastica marrone perchè lo si voleva abbinare al finale c-rust 6jz8.

Se poi siete interessati ad acquistare l’oggetto già finito potente contattarmi cliccando qui.

Il montaggio di “S.C.” della versione con ECC86 (non io, ma un’altro Stefano, lettore del sito)

Finalmente finito.
Mi ci ha messo una vita ad arrivare il dac ma alla fine mi è venuto bene e suona bene!

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2 risposte a HiFi USB DAC PCM2707 – Tube Preamplifier – Mini DAC Valvolare

  • Ti ho risposto per email, se vuoi ti posso fornire un computer allestito con i dovuti software per riproduzione di audio digitale, oppure se hai un vecchio (non troppo) notebook che non usi più ti installo Linux e strawberry. Una nota su strawberry, è disponibile anche per windows e mac ma su Linux ha la possibilità di eseguire in modalità bit perfect.

  • Ciao, ti ringrazio per l’aiuto (per quel che ci posso capire io che non ci capisco niente), che hai dato, gi esempi sono stati stracalzanti e molto semplici da capire. ti chiedo se posso un consiglio, devo cabiare l’impianto e seguendo le tue dritte non so che prendere di ciò che c’è sul mercato. io a casa avrei la linea lan che potrebbe arrivare direttamente al DAC ma per leggere i dati? devo prendere un lettore di rete? eppoi ci vuole un dac a valvole ? si trovano con delle buone valvole fatte a posta per bassa tensione? e deve essere per forza valvoare il dac? perchè ho letto in diversi siti che non era importante e che bastava un buon DAC che il lavoro grosso per avere un suono veramente buono lo doveva fare l’amplificatore, che a questo punto vorrei perendere valvolare … ma, seguendo le tue stesse dritte quale? se mi rispondi credo che te ne sarò eternamente grato. Grazie

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Harman Kardon A300 – Restauro

Questo amplificatore vintage mi è stato consegnato dopo essere stato acquistato su internet, venduto come funzionante era lungi dal poter essere definito affidabile. Il cordone di alimentazione immenso con una spina da 16A degno di una lavatrice era rigido e corto e tirava i fili all’interno del cabinet. A parte questo antiestetico particolare il circuito versava in condizioni di semi originalità, solo 2 elettrolitici moderni erano stati posti in parallelo agli originali vecchi ed esausti elettrolitici originali… pur che si accendesse e sembrasse funzionare con la minor fatica possibile.

In realtà tutti gli elettrolitici presenti avevano capacità molto ridotta rispetto quella di targa ed ESR molto alte, indice che si erano seccati e che dovevano essere sostituiti (e non lasciati in parallelo a condensatori nuovi) perchè a rischio di corto circuito, li ho sostituiti con ricambi philips NOS opportunamente rigenerati e verificati. Ho controllato tutte le resistenze, quindi i condensatori non polarizzati che essendo dei carta olio non si presentavano in perdita ma funzionavano ad accezione di uno…

Che si mostrava con una bella crepa (si vede se ingrandite la foto cliccandoci sopra), era in perdita ed era proprio uno dei 2 condensatori di disaccoppiamento tra una finale e la sfasatrice, il triodo della sfasatrice (catodyna) relativo a quel canale risultava semi esaurito, mentre le finali erano smatchate il che lasciava pensare che quella finale abbia lavorato con la griglia positiva per diverse ore. Sostituito il condensatore guasto e la ECC82 ho acceso l’amplificatore e ho notato subito una forte distorsione del canale che aveva sofferto sulle frequenze più basse attorno ai 100Hz… In pochi minuti il canale ha cominciato a mostrare disturbi e rumore di scintillamento proveniva dal trasformatore che poco dopo si è isolato per metà mostrando una tipica traccia sull’oscilloscopio di un pushpull che sta funzionando con una valvola sola …

La metà del trasformatore che si era isolata era proprio quella dove ho trovato il condensatore guasto, ho quindi dovuto smontare suddetto trasformatore per riavvolgerlo.

Sostituito anche il trasformatore d’uscita l’amplificatore funzionava nuovamente, ho quindi fatto le mie solite misure di rito per verificarne il funzionamento e per avere dati strumentali concreti da conservare come riferimento per future riparazioni.

Vediamo quindi il grafico di banda passante e fase con i controlli di tono messi a zero… Inutile dire che visivamente i trasformatori d’uscita sono molto piccoli ed è facile immaginare che non possano riuscire a rendere la gamma bassa, il grafico sotto ne è la prova inconfutabile.

L’aspetto della quadra a 1khz (che dovrebbe essere pari) dimostra la scarsità di induttanza primaria, questa forma d’onda la si dovrebbe trovare a 100Hz non a 1khz, ovviamente più in basso non restano che punte e anche le sinusoidi ne escono molto distorte (mi perdonerete se mi sono dimenticato di salvare la schermata relativa e vi basti la descrizione a parole). Da notare anche un’andamento di fase abbastanza irregolare…

La triangolare a 1khz

Infine l’analisi di spettro

Questi dati sono interessanti per classificare la categoria di apparecchi audio vintage che alcuni considerano essere molto buoni, la realtà è che sono apparecchi con grandi limiti sonori e qualitativi, poi che possano piacere è un’altro discorso, ma se piacciono è forse il caso di non modificarli e lasciarli come sono (nei limiti del possibile ovviamente), trovo piuttosto insensato la pratica di taluni soggetti di sostituire tutti i condensatori di oggetti del genere con mundorf o altre marche prestigiose, cambiarci resistenze o spendere cifre per valvole super selezionate perchè sono apparecchi estremamente limitati nello stesso disegno del circuito e dei trasformatori che vi erano montati e per quanto ci si possa spendere sopra non si può andare molto lontano.

La seconda cosa che voglio sottolineare, che sia monito per tutti, è che come per le radio d’epoca anche questi vecchi amplificatori devono essere revisionati accuratamente prima di poter essere utilizzati e non ci si può fidare di un venditore che per ignoranza o mancanza di etica si limita a interventi minimi per di spillare 200€ all’ignaro compratore, perchè il grosso del costo del restauro di questo apparecchio è stato dover sbobinare un trasformatore cotto con il rame che si sbrisciolava ogni 2 giri, lavoro di revisione e restauro che nel complessivo è costato di più del prezzo di acquisto iniziale e che si sarebbe potuto forse evitare se l’apparecchio fosse stato giustamente venduto come “non funzionante da revisionare”, il cliente avrebbe evitato di tenerlo acceso delle mezze giornate aggravando i danni e ingrandendo il costo della successiva riparazione.

Faccio notare anche che il suono di apparecchi del genere è talmente pastosa e distorta per sua natura che non si era nemmeno notato, almeno inizialmente, che un canale stava andando con una finale a cannone.

Per completare il restauro ho lucidato a gomma lacca il mobiletto di legno, impiallacciato mogano, che era grezzo.

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4 risposte a Harman Kardon A300 – Restauro

  • ma certo con nei nucleini così piccoli non ce la faceva, avrebbe saturato emettendo delle pernacchie..

  • La risposta in frequenza lato bassa frequenza (carente sotto 1kHz di 6dB, poi spiana di nuovo) sembra una scelta progettuale ed è dovuta al (ai) condensatori da un paio di nF in parallelo alla mezza sezione del potenziometro di bilanciamento (500k) creando una coppia zero-polo. Probabilmente il progettista sapeva che con quei trasformatori era inutile “spremere” le basse frequenze. Io ho optato per un taglio inferiore (~100 Hz) mettendo in parallelo dei condensatori da 22nF.

  • come per le radio d’epoca l’apparecchio va revisionato, vanno verificate le condizioni di tutti i condensatori e delle valvole se no fai la fine della persona di questo articolo che ascoltava un pushpull dove in un canale andava una valvola sola e l’altra era bloccata col bias a cannone per colpa di un condensatore bucato che gli ha poi bruciato un trasformatore d’uscita. L’apparecchio ha varie impedenze, quello che ho riparato aveva 8 e 16ohm… ma su internet si trovano anche schemi che riportano 4 e 8, quindi magari ci sono varianti dello stesso apparecchio, devi verificare col venditore.

  • SALVE BEL LAVORO GIUSTO IL FATTO CHE UN OGGETTO A VALVOLE DI TANTI ANNI VA RIVISTO IN TOTALE , IO NE O TROVATO UNO OVIO IN CONDIZIONI DI ORIGINI COMPRESO LE VALVOLE E IL VENDITORE INSITE NEL FATTO CHE NON NECESSITI DI NESUN INTERVENTO PERCHE’ LO A PROVATO MA IO GLIO PROVATO A SPEìIEGARGLI CHE UN CONTO E UNA PROVA UN’ALTRA COSA E ADOPERARLO QUOTIDIANAMENTE A PARTE TUTTO LUI MI CHIEDE 250€ POI O LETTO CHE IL CARICO E IN 8 homm , io o casse a 4 ohmm posso utilizzarlo ?

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