Compendium preamplificatoris: finale cuffia HDP01 (CHF 61)
percorso di realizzazione
Estetica con viti e manopola (in prestito) dorate
Articolo aggiornato il 24/11/2003: sostituito trasformatore di alimentazione con uno a tensione leggermente più bassa e di miglior qualità per annullare il ronzio derivante dal cospicuo flusso disperso; la ridotta tensione consente anche di far lavorare l'apparato a temperatura più "umana". Aggiornati anche schemi e lista componenti. Aggiornate le impressioni di ascolto a fine articolo.
Prima di tutto necessita un commento alla foto del pannello frontale: LA MANOPOLA E' PROVVISORIA!!! In attesa che arrivi quella dorata
Portata a termine la realizzazione del preamplificatore Akiline1 subito si è fatta sentire la mancanza di una presa per cuffia. Io sono solito ascoltare in cuffia per molto tempo, soprattutto per stare in compagnia di mia moglie che fruisce molto di una cosa che io odio molto: il televisore. Così ognuno il ha il suo e è contento. Talvolta mi addormento con la musica che fluisce e mi rapisce facendomi girare per lidi lontani. Bando alle chiacchiere, qui abbiamo da realizzare il nostro finalino altrimenti la nostra bella cuffia è ridotta soltanto a servirci da pararumore quando usiamo il frullino per fabbricare i particolari meccanici che ci servono (capito il consiglio?).
Entriamo nel vivo della realizzazione.
Analisi funzionale: poiché prediligo le cuffie aperte reputo necessario un alto guadagno di segnale per ottenere un volume in cuffia capace di sovrastare la sensazione sonora prodotta dai diffusori, qualora questi siano attivi; inoltre occorre prevedere: un ingresso proveniente dal preamplificatore, una uscita che riporta lo stesso segnale in ingresso per inviarlo al finale di potenza, un deviatore che stacca quest'ultima uscita quando si vuole ascoltare soltanto in cuffia e, naturalmente, un'uscita a impedenza più bassa possibile per pilotare correttamente la cuffia smorzandone adeguatamente la membrana.
Analisi elettrica: a dire la verità un solo hexfet polarizzato in classe A (non prendo neanche in considerazione le altre classi di funzionamento) potrebbe già avere un'amplificazione sufficiente per realizzare un finalino per cuffia. Ma, in rispetto del primo postulato funzionale, occorre far precedere il nostro bel single ended da uno stadio di guadagno che sia di pari qualità. A conti fatti il finalino dissiperà in calore una cinquantina di Watt. Mica pochi. Da qualche parte era scritto: "Class A is a good idea for cooking". Qualcuno che non aveva afferrato a fondo il concetto, se mi avanza tempo vedrò di proporre un potente amplificatore in un cabinet a forma di macchina da cucina. Utile e dilettevole finalmente conciliati in un'unica realizzazione. Rimane soltanto da capire quale sia l'uno e quale l'altro dimenticandoci del tutto della dieta. Riprendiamo il tema senza più divagare. Dobbiamo quindi essere generosi nelle dimensioni del contenitore, non ce la caviamo con uno scatolino. Dobbiamo trovare il posto per ampie superfici di raffreddamento per contenere la temperatura dei vari elementi a un livello accettabile. Visto che siamo costretti a utilizzare un contenitore grande, niente di più facile che trovare il posto per inserire lo stadio di preamplificazione che ci necessita. Dopo varie indecisioni, prove e accantonamenti la scelta è caduta sullo schema HDP01 (Hybrid Darlington Preamplifier) recensito su CHF n. 61. Mi ha colpito l'originalità dello schema e mi ha convinto la sua descrizione sintetica, precisa e minuziosa. Sono convinto che l'ascolto non potrà deludermi anche se ho dovuto sostituire tutti i dispositivi attivi originari con quanto disponibile nei negozi di mia abituale frequentazione.
Analisi estetica: va da se che il contenitore avrà una larghezza standard rack da 19 pollici. Quindi linea slim alto 1 unità, massima essenzialità, nessuna vite di montaggio deve essere visibile, colore nero con manopola on/off finale dorata, nessun comando che non abbia a che vedere con il suono. Quindi niente interruttore, niente spia di accensione.
Analisi topologica: mi rifaccio agli altri progetti, il trasformatore a destra è ormai un mio standard, a sinistra ci saranno gli stadi che trattano il segnale disposti su circuito stampato; al centro vediamo i due condensatori di livellamento e dietro di questi, saldamente collegata alle alette, una piastra che sostiene e raffredda i resistori di potenza; sul pannello posteriore saranno ancorati i dissipatori e sul pannello frontale, sacrificandone forse un po' l'estetica, saranno presenti la presa cuffia e il selettore che opera il muting del finale entrambi a sinistra. Foto 1
Analisi meccanica: mi piacerebbe molto non utilizzare il pannello di fondo per sostenere alcunché quindi tutto si reggerà su un profilato a L di alluminio lungo una trentina di centimetri e spesso 5 mm. Questo profilato, saldamente fissato al pannello posteriore dal lato interno, provvederà a inviare il calore prodotto dai finali e dai resistori verso l'aletta che ha il compito di smaltirlo e che è fissata sull'esterno del pannello posteriore; i diodi fast che costituiscono il ponte saranno fissati su una piastra di spesso alluminio a sua volta in contatto con il fianchetto destro che fungerà così da sufficiente dissipatore per il modesto calore prodotto dai diodi. Sul frontale lato desto saranno prodotti i fori per sistemare presa cuffia e commutatore rotativo per il quale non è possibile trovare una sistemazione arretrata. Rimane da sistemare il trasformatore toroidale, per il quale penso sarà necessario adottare una soluzione di incollaggio, purtroppo sul pannello di fondo, mediante interposizione di stucco idrofugo. Naturalmente tutte le superfici che debbono stare in contatto termico andranno spalmate con un velo di grasso di silicone.
Lista della spesa: oltre a quanto riportato nell'elenco dei componenti che accompagna lo schema elettrico sono necessari e reperibili presso AudioKit:
- contenitore slim line alto 1 unità e profondo 170 mm della HiFi2000 (volendo si può optare per una maggior profondità);
- 4 pin jack femmina rossi e neri per l'ingresso e l'uscita destinata al finale;
- 4 pin jack maschi (teniamo presente che ora è necessario un cavetto di segnale in più);
- cavo di segnale (io ho scelto il Van Den Hul due conduttori + calza per realizzare cavi semibilanciati);
- presa di rete IEC filtrata a vaschetta con relativo cordone;
- selettore ingressi rotativo due vie due posizioni con contatti dorati;
- una manopole “bella” (la mia è dorata);
- 4 metri totali in due colori di cavetto sez. 16 AWG in rame OFC argentato e ricoperto in teflon;
- 1 metro di filo in argento ricoperto in teflon;
- lastra di vetronite per fare il circuito stampato;
- fogli PNP5 (Futura Elettronica) per realizzare i master;
- piccola lastra di vetronite per fissare i due condensatori di livellamento;
- profilato di alluminio a L spesso 5 mm, lungo 300 mm e alto (lato esterno) 40 mm (quello disponibile era di 50 mm di lato e è stato trattato tagliandolo mediante un frullino);
Presso un ferramenta (a Aprilia se ne trova uno fornitissimo di viteria ben oltre l’umana capacità di immaginazione):
- scorta di viteria inox 3 MA formata da viti a testa cilindrica e a testa svasata di varie lunghezze (sino a 25 mm), dadi semplici, e autobloccanti, rondelle piane a anellino; per le teste delle viti la mia scelta è caduta sui serraggi a brugola;
- piastra di alluminio spessa 5 mm dalla quale ricavare i supporti per i diodi e per i resistori, supporti che debbono condurre il calore ai dissipatori e che quindi è bene non siano troppo sottili (forse è più facile reperirla presso una rivendita di metalli).
Presso una cartoleria acquistiamo un set di trasferibili per circuiti stampati utili per ritoccare il disegno del circuito una volta trasferito tramite il ferro da stiro
Come fare il circuito stampato
Innanzi tutto dobbiamo aver acquistato presso Futura Elettronica, anche tramite AudioKit, i fogli PNP5 che ci permettono di ottenere circuiti stampati in maniera facile e veloce.
Eseguito il download del file excel selezioniamo il foglio "CircuitoStampato" e mandiamolo in stampa verificando che sia correttamente impaginato. Se disponiamo di una stampante laser carichiamo ora nel suo cassetto uno dei fogli blu PNP5 e mandiamo nuovamente in stampa; se non abbiamo la stampante laser facciamo una fotocopia della nostra stampa caricando il foglio blu nella macchina fotocopiatrice. La stampa (o fotocopia) deve avvenire sul lato opaco. Abbiamo ora in nostro bel master sul foglio blu. Senza farci accorgere dalla moglie accendiamo il ferro da stiro e, mentre attendiamo che sia ben caldo (seguiamo le istruzioni sull'utilizzo dei fogli blu), individuiamo un telo di stoffa sottile e resistente (una vecchia camicia) che utilizzeremo interposto tra il ferro e il foglio blu. Tagliamo la lastra di vetronite alle misure pari a 184 x 156 mm e carteggiamo con una carta vetrata dalla grana non troppo sottile il lato ramato. La carteggiatura serve a creare vie di fuga per espellere l'aria durante la fase di stiratura del master evitando che si formino rovinose bolle. A ferro ben caldo poniamo sul piano da stiro la lastra di vetronite con la superficie ramata in alto, poniamoci sopra il master blu fissandolo con nastro adesivo e copriamo tutto con il panno tenendolo ben teso. Iniziamo la stiratura evitando di fare forte pressione (le piste si slargano e le piazzole si spiattellano) e passiamo e ripassiamo sul panno per qualche minuto. Solleviamo panno e ferro, attendiamo che i pezzi si raffreddino e togliamo la pellicola del master. Se tutto è andato bene ora abbiamo il circuito trasferito sulla piastra ramata. Forse sarà necessario qualche ritocco su qualche pista un po' slabbrata; poco male, con i trasferibili la cosa è velocissima. Il passo successivo è quello di immergere la piastra ramata nella soluzione corrosiva che asporterà dalla piastra la parte ramata non protetta dalla pellicola blu. A corrosione ultimata, dopo aver abbondantemente sciacquato la lastra e averla asciugata, passiamo un batuffolo di ovatta impregnato con acetone sul circuito per asportare la pellicola ora non più occorrente. Pratichiamo i fori con punte da 0,7 mm per la maggior parte dei componenti, da 1 mm per l'hexfet dell'alimentatore e per i chiodini di entrata e di uscita e da 1,5 mm per i cablaggi che andremo a attestare direttamente sulla piastra. Generalmente io provvedo anche a stagnare tutto il circuito a evitare che il rame si ossidi con il tempo.
Lavorazione dei particolari in alluminio e vetronite.
Il profilato a L in mio possesso era più lungo di 300 mm e alto 5 mm, dovevo quindi tagliarlo nel senso della lunghezza e raccorciare uno dei lati la cui misura non deve eccedere i 40 mm per non sforare dal contenitore. Per fare questo lavoro ho "proposto" e "deliberato" in una seduta davanti allo specchio l'acquisto di un frullino a evitare sia di fondere il seghetto alternativo sia di veder imbiancare i miei capelli durante il taglio. Basta aver scelto un disco di taglio sottile (meglio averne altri due di scorta) e impugnare il frullino con mano ferma. Vedrete che è facilissimo seguire il tratto del pennarello indelebile lasciandolo visibile, evitando così di raccorciare troppo il pezzo. Dopo il taglio il pezzo che ci interessa andrà trattato con vari tipi di lima per ottenere una superficie piana e ben diritta. Sulla faccia interna orizzontale della L (quella che poggia sul pannello di fondo) praticheremo tre fori 4 mm (teniamo in conto anche i piccoli isolatori) in corrispondenza degli hexfet di potenza e un quarto foro 3 mm come previsto sul circuito stampato usando lo stesso come dima, accostandolo al lato sinistro. Sulla faccia interna verticale della L (quella che poggia sul pannello posteriore) dobbiamo praticare i fori che passando attraverso il pannello posteriore andranno a serrare la grossa aletta dissipatrice; in sostanza le due viti (almeno 4 MA, per una lunghezza di 32 mm) passando attraverso il profilato a L, il pannello posteriore e l'aletta provvederanno a serrare tra di loro questi tre elementi in maniera robusta e stabile. Le superfici a contatto dei tre elementi dovranno preventivamente essere state spalmate con grasso di silicone per favorirne la conducibilità termica.
Dalla lastra di alluminio spessa 5 mm tagliamo un pezzo di 75 x 105 mm e un altro di 160 x 40 mm badando a tenerci un pochino abbondanti in modo che il successivo trattamento con le lime ci garantisca le misure indicate. Il primo pezzo costituirà il sostegno per i resistori di potenza, sul secondo saranno fissati i diodi raddrizzatori. Poiché le superfici posteriori delle due lastrine dovranno giungere in contatto termico con altre superfici in alluminio, i fissaggi dei resistori e dei diodi dovranno esser fatti con viti a testa svasata che entrino nello spessore della lastrina. Il foro per la vite sarà di 3 mm successivamente svasato mediante una punta da 6 mm per una profondità di 3 mm.
Sulla lastrina destinata al ponte raddrizzatore avremo praticato due fori in più da 3 mm sulla linea orizzontale di mezzeria; in questi fori inseriremo due viti 3 MA che andranno a avvitarsi a due dadi che avremo infilato nella scanalatura del fianchetto di destra; per questa lastrina avremo anche preparato un piccolo circuito stampato (si fa per dire) con la lima, utile per non mandare a spasso i reofori dei diodi: tagliamo una lastrina di vetronite lunga quanto la lastrina di alluminio e alta 10 mm; disponiamola tra la lastrina di alluminio e i reofori dei diodi (sotto di questi) e segnamoci i punti ove asportare il rame, ovvero dovremo incidere con la lima tante righe trasversali alla lastrina per separare gli anodi dai catodi secondo il seguente schema; Kd1/Ad1+Kd2/Ad2/Kd3/Ad3+Kd4/Ad4 dove le barre "/" sono le interruzioni da creare con la lima e i "+" sono i collegamenti (dove il rame non va asportato) in corrispondenza dei quali collegheremo ilo secondario del trasformatore. Inoltre, prima di Kd1 o dopo Ad4 (dove siamo più comodi) separeremo un'altra pista utile per raccordare il condensatore di stub al resistore. Su questo minicircuito andremo a saldare, oltre lo stub, anche i condensatori anitisturbo. La lastrina, con tutti i componenti montati può ora essere montata in maniera definitiva avvitandola al fianchetto di destra dopo aver interposto uno velo di grasso di silicone.
Dobbiamo ora raccordare al profilato a L la lastra di alluminio destinata ai resistori di potenza. Poniamola sul lato orizzontale della L e prendiamo nota di quale sia la superficie di contatto tra profilato e lastrina; pratichiamo tre fori 3 mm sulla lastrina (all'interno della superficie individuata) destinati a far passare le viti di raccordo che la fissano al profilato badando bene a non creare interferenze con i resistori che vi andranno alloggiati; usiamo la lastrina come maschera e pratichiamo i tre fori anche sul profilato. Montiamo i resistori sulla lastrina e presentiamola al profilato. Ci accorgiamo che tra pannello frontale e lastrina ci sono circa 60 mm di spazio vuoto che potremmo utilizzare per alloggiare i condensatori di filtro, prepariamone quindi un valido sostegno sagomando una piccola lastra di vetronite da fissare con due viti sotto la lastrina dei resistori in modo che fuoriesca sino a sfiorare il pannello frontale: su questa "linguetta" di vetronite potremo fissare, tramite una fascetta serracavo, i due condensatori di filtro che avremo in precedenza provveduto a mettere elettricamente in parallelo tra loro utilizzando filo di rame di grossa sezione. Eseguiamo quindi due fori 3 mm per fissare la "linguetta" e fissiamola, spalmiamo di grasso di silicone la lastrina di alluminio e il profilato a L e uniamoli tra di loro serrando con tre viti a testa svasata.
Volendo, visto che è rimasto un pochino di spazio sul profilato e visto anche che il calore prodotto sarà molto elevato, potremmo inserire nel contenitore una piccola aletta ausiliaria che dovrebbe dare un piccolo contributo a smaltire il calore (vedi fotografia). Dovremo, però, prevedere quest'opzione sin dall'inizio dei lavori in quanto la predisposizione meccanica (quote, fori e tagli) sul profilato consta di operazioni che vanno anteposte a tutte le altre.
La serie di operazioni sul metallo si conclude con i fori 9,5 mm per i pin jack (due di ingresso e due che portano il segnale al finali di potenza) da fissare sul pannello posteriore mentre sul pannello frontale dovremo fissare la presa cuffia (foro da 11 mm) e il selettore on/off per ilo finale di potenza (foro da 10 mm). Fotografie dei particolari di alluminio: foto 2 foto 3 foto 4 foto 5 foto 6
Fissaggio dei transistor di potenza e del circuito stampato.
Salto a la fase di saldatura dei componenti sul circuito stampato, è operazione semplice alla quale non necessita alcun particolare commento a eccezione del posizionamento dei transistor finali di segnale e del transistor finale dell'alimentatore. Consiglio anche di appoggiare provvisoriamente la piastra sui quattro sostegni e di eseguire le saldature, lato piastra, di tutti i cablaggi descritti al paragrafo successivo. Queste operazioni sono propedeutiche a quelle seguenti.
Per prima cosa provvediamo a allargare a 4 mm i fori di fissaggio del circuito stampato, sarà più facile inserirlo e estrarlo dalla sua sede durante le operazioni di presentazione. Come operazione preliminare fissiamo anche la quarta vite svasata lunga 25 mm (quella che non fissa alcun transistor) in maniera definitiva, serrandola con un dado
Spalmiamo un velo sottilissimo di grasso di silicone sul lato orizzontale del profilato a L in corrispondenza dei fori di fissaggio dei transistor finali, poniamo un silpad sopra a ogni foro, poniamo il transistor "giusto" sopra a ogni silpad e infiliamo il piccolo isolatore passante dentro al foro di ogni transistor; in ognuno dei tre fori inseriamo da sotto una vite a testa svasata lunga 25 mm curando di farla passare attraverso il piccolo isolatore; sopra l'isolatore poniamo una rondella, sopra la rondella un tubetto distanziatore 5 mm max e poi un'altra rondella. Dobbiamo allineare ora la quota di battuta della quarta vite infilandoci lo spessore necessario a raggiungere la quota di battuta delle viti che fissano i transistor. Pieghiamo verso l'alto i reofori dei transistor in modo che la piega s'inizi molto vicina al corpo e spingiamo bene i transistor sul piano del profilato in modo che il grasso di silicone li mantenga in sede. Sui quattro sostegni infiliamo ora il circuito stampato senza spingerlo a fondo e poniamo il tutto in posizione verticale poggiando sull'aletta posteriore. Ora dovremo "guidare" i reofori dei tre transistor dentro i fori previsti sul circuito stampato, l'operazione sembra complessa e difficile mentre in realtà è molto facile e rapida. Quando i nove reofori sono tutti dentro la propria sede spingiamo il circuito stampato verso il profilato sino a che si arresta sulle battute dei sostegni, verifichiamo che tutti i reofori sporgano un poco sul lato componenti, rimettiamo l'apparato (ormai già possiamo chiamarlo tale) in posizione orizzontale e su ogni sostegno inseriamo rondella e dado. Serriamo definitivamente, rimettiamo l'apparato in verticale e procediamo alle saldature dei nove reofori.
Esecuzione dei cablaggi.
Il cablaggio di questo apparato è abbastanza abbondante per un montaggio fatto a circuito stampato. Tuttavia giudico molto più conveniente e saggio l'utilizzo del semplice cavetto di rame (di buona qualità) piuttosto che mettere in campo virtuosismi mentali per lo sbroglio di una scheda destinata a un componente HiFi, anche perché le piste dovrebbero percorrere sottili tracciati non troppo salutari al buon suono. Un altro buon motivo è che non intendo sforzare troppo la mia vista e la mia pazienza a progettare uno stampato con l'excel. D'accordo, lo so, non è lo strumento adatto. Ma io quello conosco. Il cavetto utilizzato (a eccezione di quello in argento destinato all'ingresso e uscita finale di potenza) è in rame OFC argentato 16 AWG.
A partire dall'ingresso abbiamo:
- ingresso linea: 2 cavetti d'argento attestato ai pinjack fissati sul pannello posteriore, al deviatore che attiva o zittisce il finale di potenza e all'ingresso sulla scheda; è bene che i due cavetti (segnale e massa) vengano twistati tra loro. Totale 4 cavetti d'argento intrecciati due a due;
- uscita finale di potenza: 2 cavetti d'argento attestato ai pinjack fissati sul pannello posteriore e al deviatore che attiva o zittisce il finale di potenza; è bene che i due cavetti (segnale e massa) vengano twistati tra loro. Totale 4 cavetti d'argento intrecciati due a due;
- resistori di source: 2 cavetti per canale, totale 4 cavetti;
- resistori di drain: 2 cavetti per canale, totale 4 cavetti;
- uscita cuffia (ponticello): 1 cavetto per canale, totale 2 cavetti;
- positivo (ponticello): 1 cavetto;
- positivo scheda: 1 cavetto tra scheda e condensatori di filtro;
- massa scheda: 1 cavetto tra scheda e condensatori di filtro;
- terra scheda: 1 cavetto (tra massa e presa di terra sul connettore di rete 230 V);
- positivo e massa uscita ponte raddrizzatore: 2 cavetti twistati tra il ponte di diodi e i condensatori di filtro;
- ponticelli sul ponte raddrizzatore: 3 cavetti (fotografie: foto 8 foto 9);
- presa cuffia: 1 cavetto per canale più un cavetto per la massa, totale 3 cavetti.
Il trasformatore sarà alloggiato nel vano di destra delimitato dall'aletta supplementare interna, dal bordo della piastra porta-resistori, dal pannello frontale e dal fianchetto di destra. Va posta particolare attenzione al suo orientamento perché in corrispondenza del punto di uscita dei terminali il flusso disperso assume valori molto elevati. Ho scoperto questa cosa passando una calamita sul perimetro del trasformatore per capire il motivo del fastidioso ronzio in cuffia. Ovviamente il trasformatore era orientato in modo che non servisse prolungarne i terminali e quindi con la loro uscita a "ore 1", perché guardava direttamente la presa di rete a vaschetta. Per far sparire il ronzio ho ruotato il trasformatore sino a far corrispondere l'uscita dei terminali con lo spigolo anteriore destro. In questo caso è stato necessario prolungare il cablaggio relativo al primario. Ecco le viste d'insieme da sopra e da sotto.
Vale sempre il consiglio di contenere la lunghezza dei cablaggi al minimo indispensabile evitando, comunque, di far scorrere parallelamente segnali di ingresso e segnali di uscita.
Fuoco alle polveri.
Ora dobbiamo dare al nostro nuovo apparato il soffio portatore di vita. Verifichiamo che tutti i cablaggi siano a posto, che non esista alcun filo vagante soprattutto nei pressi della presa di rete, dissaldiamo (se l'abbiamo saldato) il cavetto che porta il positivo alla scheda e poniamo il tester sui due elettrolitici di filtro. Diamo tensione per un breve istante e andiamo a leggere sul tester la corretta polarità della corrente continua e il suo valore che dovrebbe attestarsi ai 62 Volt (o superarli di poco). Scarichiamo gli elettrolitici con un resistore da 100 Ohm 2 Watt; inseriamo l'amperometro tra il positivo degli elettrolitici e il positivo della scheda, verifichiamo l'accensione del LED dell'alimentatore e leggiamo l'assorbimento: dovremmo essere poco sotto l'Ampere, non preoccupiamoci se siamo oltre ma nei dintorni dell'Ampere e mezzo/2 Ampere, si tratta soltanto di raffinare la polarizzazione dei finali. Possiamo tirare un respiro. Controlliamo la tensione stabilizzata sul source dell'hexfet di potenza dell'alimentatore: deve attestarsi, dopo circa un minuto, intorno ai 40 Volt. Siamo ora certi che tutto funziona perfettamente, inseriamo la cuffia, indossiamola sulle tempie e sfioriamo con in dito l'ingresso di un canale e dell'altro, dovremmo udire il classico "rumore di griglia". Manca soltanto di affinare la taratura dei finali audio per farli assorbire il giusto. Il giusto assorbimento si determina quando sul punto comune drain-resitore di carico (test point) si misura metà esatta (Volt più Volt meno) della tensione di alimentazione. Per ottenere la corretta misura basta variare il resistore R206 mettendogli i serie o in parallelo altri resistori, tenendo presente che aumentando il valore della sua resistenza la tensione sul test point diminuirà facendo salire l'assorbimento (vale, ovviamente, anche l'inverso). Non preoccupiamoci della temperatura dei resistori blindati e dell'aletta, i primi raggiungeranno circa 70 gradi e la seconda poco meno. Siamo in regime di classe A. Se abbiamo possibilità avviciniamo al banco di lavoro un lettore cd portatile, un pc portatile o una qualsiasi fonte di segnale che potremo collegare al finalino e verifichiamone il buon funzionamento, diversamente dovremo accontentarci della "prova del dito". Chiudiamo finalmente il contenitore.
Prova di ascolto.
Interponiamo il finalino tra il preamplificatore e il finale di potenza, mettiamo nel lettore uno dei nostri CD preferiti (non un disco in vinile sul piatto, non abbiamo ancora il nostro pre RIAA - sarà oggetto di altro articolo), attendiamo un paio di minuti perché il finalino deve stabilizzare la sua tensione di lavoro e lo fa molto lentamente, inseriamo il jack della cuffia nella presa, regoliamo il volume per un ascolto pacato e sprofondiamo nella nostra poltrona trasportati dalla magia della musica.
Passata una mezz'ora controlliamo la temperatura del contenitore e soprattutto quella dell'aletta posteriore, i cinquanta watt che stiamo allegramente dissipando in calore fanno sentire il loro effetto, l'aletta sarà a una temperatura prossima ai settanta gradi, Nulla da preoccuparsi ma occhio agli apparati vicini al nostro finalino.
Vorrei fare una prova d'ascolto ma in questo momento non posso apprezzare la qualità del finalino appena costruito, non ho la cuffia adatta in quanto sto aspettando che mi vengano consegnati i trasduttori di ricambio della mia Beyerdynamic DT911. Il massimo in mio possesso è attualmente una Sennheiser HD420 che ha molti anni sulle spalle, la gomma degli auricolari ridotta in polvere, i particolari in plastica chimicamente degradati dal tempo e produce una evidente distorsione crescente con il volume d'ascolto. Altre "cuffiette" in mio possesso non distorcono ma la loro qualità di riproduzione lascia veramente a desiderare. Tornerò a aggiornare questa pagina non appena potrò utilizzare nuovamente la mia cuffia. Per il momento non posso che invitarvi a leggere l'articolo su Costruire HiFi n. 61 che riporta il progetto del modulo HPD01 e a considerare che a questo è stato aggiunto un HexFet candidato in altri progetti come amplificatore per cuffia (lui da solo). Una cosa che posso anticipare sin da subito è che il finalino a freddo suona veramente male, inizia a sfoderare le sue qualità non appena l'aletta stiepidisce sotto l'effetto della polarizzazione in classe A.
Il guadagno del finalino appare essere un po' troppo elevato; la cosa in se non disturba, visto anche che non si sente alcun fruscio ma purtroppo diviene udibile il flusso disperso del trasformatore del preamplificatore valvolare. Si potrebbe risolvere la questione abolendo del tutto il modulo HDP01 ma poi bisognerebbe ripolarizzare l'hexfet finale con resistori di valore sensibilmente più elevato (per portare l'impedenza di ingresso a valori accettabili) e la cosa non mi piace troppo. L'inserzione di questo finalino non deve in alcun modo perturbare il collegamento tra il pre e il finale di potenza. Basta adottare un partitore in ingresso e il problema si risolve: il segnale viene derivato con un resistore da 100 KOhm che non rappresenta un carico significativo per l'uscita del pre e viene poi attenuato con un resistore da 22 KOhm verso massa.
Conclusioni.
La costruzione di questo apparato richiede un certo impegno soprattutto per la parte meccanica in quanto, a parte il contenitore disponibile già bell'e fatto, i particolari necessari vanno fabbricati con gli attrezzi giusti e tanta pazienza, soprattutto da parte delle nostre mogli. Il circuito stampato è servito, non resta che realizzarlo fisicamente il che, anche in questo caso, richiede un certo impegno. E' chiaramente ottimizzabile per fargli occupare meno spazio mentre invece non mi sento di consigliare di variare troppo i percorsi di massa. Purtroppo, a montaggio finito, ho verificato che gli ottimi condensatori in polipropilene da 47 uF posti in parallelo agli elettrolitici di uscita non entravano in altezza. Li ho sostituiti con altri da 10 uF di dimensioni sensibilmente più contenute ma la buona pratica ci insegna che, per evitare colorazioni del suono, la capacità dei condensatori non elettrolitici non debba essere inferiore al 10% della capacità degli elettrolitici che si intende bypassare.
Non sono necessarie particolari conoscenze dell'elettronica, il nostro finalino funzionerà anche se ci saremo limitati a fare soltanto da "saldatori" purché il mestiere sia stato eseguito a regola d'arte e non si siano commessi errori nei collegamenti. Occorre tener ben presente che l'apparato dissipa in calore totale 900 mA x 57 Volt, ovvero oltre 50 Watt e che quindi i condensatori elettrolitici non vanno disposti a contatto con le zone dove la temperatura sarà certamente elevata (profilato di alluminio a L, piastra porta resistori blindati), il layout proposto evita questo problema.
Miglioramenti futuri.
Appena avrò un po' di tempo disponibile voglio provare a eliminare il resistore di source e sostituire il resistore di drain con un generatore di corrente costante. Non so quando ma lo farò ma sarei ancor più lieto se la proposta possa esser presa in carico da qualche volonteroso.
AGGIORNAMENTO prova di ascolto.
Finalmente, dopo aver speso 140 euro per sostituire i trasduttori bruciati della mia cuffia ho di nuovo sulla testa la mia splendida Beyerdynamic DT911. Ora si che ha senso parlare di impressioni di ascolto visto anche il lettore cd utilizzato, Rotel RCD-965BX che se da un lato è un po' vecchiotto, dall'altro emana tuttora un suono di buon livello..
Dopo aver fatto scaldare il finalino per un buon quarto d'ora collego la cuffia per iniziare la mia seduta di ascolto. La voce di Joan Baez mi pervade sino a trasportarmi in una campagna ove l'impianto e la cuffia sono spariti. Riesco a apprezzare il respiro della cantante e la sua voce non è mai graffiante. Purtroppo l'incisione non è delle migliori ma il canto, ben in evidenza, sembra non soffrirne troppo, tanto che uso questo cd come riferimento (The best of Joan C Baez - Never dreamed you'd leave in summer - AM Records). Ascoltando "Una notte sul monte Calvo" (Lorin Maazel - Telarc) mi ritrovo come un folletto a guardare da lontano e a bocca spalancata il turbine di streghe che non sembra mai finire. L'impatto è notevole, gli ottoni ben distinti e i transienti delle percussioni vengono restituiti secchi e precisi, anche quelli a frequenza bassissima. Il dolcissimo risveglio con i sei rintocchi fa veramente dimenticare che stiamo ascoltando un impianto e che stiamo limitando questa sensazione alle sole orecchie. E' ora la volta della Passacaglia di Handel interpretata da Jacques Loussier Trio ("Handel: water music & royal fireworks" - Telarc). L'interpretazione particolare, l'abilità del trio e l'ottima ripresa restituiscono uno spettacolo appagante e dinamico. Per certi versi mi viene spontaneo il paragone con "Time" dei Pink Floyd (The dark side of the moon). La precisione del tocco del pianoforte è notevole, il basso, un po' lungo di suo, fa apprezzare sinanche il tocco delle dita sul manico. Ottimi anche i transienti delle percussioni, precisi ma mai aggressivi. Stesso brano, altro interprete e strumento: Marion Hoffman - Music fur harfe (Capriccio digital). L'arpa ha il suono normalmente lungo e tal quale viene restituito ma si apprezza la dolcezza e la rapidità del tocco dell'interprete che esegue il pezzo con notevole sentimento. E che dire della "Toccata e fuga" di J.S. Bach interpretata da Peter Hurford (Argo/Decca)? L'eco della cattedrale è un po' troppo evidente ma la potenza dell'organo è talvolta veramente impressionante e sconcertante. Il finale restituisce il pieno senza il minimo cedimento e l'ottima cuffia non ne soffre affatto, sicuramente meno delle mie membrane timpaniche. Mi trovo proiettato nella cattedrale e sono uno dei pochissimi spettatori sparsi in tutta la sala a notevole distanza l'uno dall'altro. Vedo l'interprete in larga camicia bianca che, sudato, si addanna sulla tastiera e sulla pedaliera. Impressionante anche la riproduzione di "We're all alone" intrpretata da Makoto Ozone. Il pezzo è, per ora (sino a che non sarò in possesso del cd che mi sono affrettato a ordinare) su file MP3. Ciononostante possiede una stupenda qualità tecnica. Il passaggio delle dita del Maestro sulla tastiera mette i brividi sia e soprattutto per la bravura e il sentimento profusi nell'interpretazione sia per la qualità impeccabile della registrazione.
In conclusione il finalino si comporta egregiamente, un suono preciso e dolce, mai secco e mai smielato. Non parlo di ricostruzione della scena sonora, a me piace ascoltare musica con tutto il corpo e non soltanto con le orecchie e quindi in cuffia manca molto delle normali sensazioni. Tuttavia la riproduzione della catena si colloca a un livello tale da farci dimenticare di star ascoltando un impianto e ci fa ritrovare di fronte all'evento musicale forse perché in quel momento abbiamo chiuso il mondo esterno fuori dei padiglioni auricolari.
Un lavoro di autocostruzione non semplicissimo ma neanche troppo impegnativo, sicuramente economico rispetto a quello che riesce a farci provare. Ultima nota: eliminando (cortocircuitando) il resistore di source del finale, eliminando anche, quindi, la controreazione locale, la riproduzione sembra essere più ricca e godibile, gli strumenti sembrano proiettarsi in avanti. Ma ho il sospetto che questo sia dovuto alla seconda armonica che si è fatta troppo evidente.
Cordialmente
Fabrizio Marignoni
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