Legno Che Suona....

[nico72]

Ecco che vi presento un mio lavoro che unisce due mie passioni ossia lavorare con il legno e la costruzione di amplificatori a valvole di alta qualità sonora. Questo è un piccolo ampli che ho costruito per mio figlio , molto compatto con una potenza di soli 1,5W ma che insonorizza "abbondantemente" la sua stanza di 30mq. il telaio è in multistrato di betulla rifinito a gommalacca. Suono caldo e melodico come lo è un oggetto in legno.

[alfredo bs]

belle le valvole, sia a vederle che a sentirle!

ti invidio per le capacità, anche io ho un amplificatore valvolare (hagstrom degli anni '60) e non ci capisco nulla, sono solo stato in grado di farlo funzionare cambiando un fusibile, per il resto mi affido a voi tecnici. tempo fa ci ho perso più di una serata a fargli fotografie buie molto esposte perchè mi affascinava oltremodo. deve essere spettacolare il tuo nel buio!

[orione]

molto originale l'idea del mini ampli con valvola in vista. Complimenti.

Avrei un sacco di domande ma mi contengo..

Il suono caldo ha a che fare con la tipica distorsione di questi dispositivi?

1.5 Watt, è una potenza come dici piuttosto bassa, che per dei transistor BJT, verrebbe considerata insufficiente per quel locale.
Questa impressione di maggior potenza delle valvole a cosa è dovuta, ad una più generosa "erogazione" di corrente?

Qualche dato circuitale a me piacerebbe, sempre se divulgabile. Ancor meno legno è vero... ma qui siamo "oltre" come dice il titolo di sezione, si può.

[nico72]

Efficienza altoparlanti e volume percepito

 

Articolo pubblicato su MusicOff il 08-08-11

 

Ciao a tutti, sono certo che i più di voi conoscono il leggendario amplificatore VOX AC30, modello storico e inaffondabile della casa inglese, attorno al quale, nel corso degli anni, si è generato un vero e proprio caso: come mai la sua modesta potenza di soli 30 watt riesce a suonare così forte da sembrare molto più potente?
Da quando ero ragazzo ad oggi ne ho sentite molte su questo argomento, alcune molto fantasiose, tipo: “i watt sono sempre quelli, nel senso che consumi uguale, ma un AC30 suona 2 volte più forte di uno a transistor in decibel”, “con un AC30 puoi suonare dal vivo anche con 30 Watt non perchè suoni più forte, ma perchè il valvolare lo puoi usare sfruttando tutta la potenza d'uscita”, “l’AC30 ha il finale in classe A, spesso suona anche 4 volte più forte”, “i Watt indicano la potenza solo a parità di modello/marca” e così via... 

In realtà, c’è un'unica ragione che spiega in modo inequivocabile questo strano “fenomeno” e  risiede semplicemente nell’efficienza dei suoi altoparlanti. Questo mi ha dato lo spunto per fare con voi una nuova "chiacchierata" il cui argomento sarà proprio l’efficienza degli speakers.
Su questo argomento infatti, c’è una certa confusione ed ho pensato che possa farvi piacere se ne parliamo un po' per capirne qualcosa in più. Come vi ricordo sempre, affronteremo la questione in modo semplice e con qualche approssimazione per facilitarne la comprensione a tutti. 

Torniamo un momento al Vox AC30, dicevo che la ragione del rendimento straordinario dei suoi 30 Watt risiede nell’efficienza degli altoparlanti. Sia nelle versioni vintage, che montavano i Celestion “Blue Alnico”, che nelle riedizioni moderne, dotate dei GSH12-30 (ma esistono anche versioni moderne dotate ancora dei Blue Alnico attuali), l’efficienza degli altoparlanti è di 100db.
Normalmente, in un amplificatore qualsiasi, come in ogni cassa a uno, due o quattro coni, l’efficienza dei coni installati è di circa 97 db, pensiamo ad esempio alla cassa 4x12 Marshall oppure al Fender Twin tanto per orientarci un po'.
Pertanto, la nostra percezione della potenza erogata da questi amplificatori passa attraverso altoparlanti con 97 db di sensibilità, in altri termini percepiamo il tot dei Watt dell’amplificatore attraverso coni con 97db di sensibilità.
Immagino che ora vi starete chiedendo come è possibile che lo scarto di sole tre unità, cioè da 97db a 100db, ci porti a percepire esattamente il doppio del volume sonoro... Andiamo a scoprirlo! 

La misura che determina la sensibilità degli altoparlanti è il decibel o "db SPL", che sta per  "Sound Pressure Level". In sostanza, questa misura serve ad apprezzare la pressione sonora prodotta da un altoparlante, quindi quanto forte percepiamo il suono da lui emesso.
Chiaramente variando la posizione di ascolto o la potenza del suono immesso nello speaker, questa percezione può variare in modo molto significativo. Per questo motivo la misura di efficienza in db SPL viene effettuata secondo delle condizioni standard.
Un microfono di opportune caratteristiche, connesso ad un fonometro, viene piazzato ad esattamente un metro di distanza dall’altoparlante ed una potenza di 1 Watt viene convogliata in esso. Stabilito questo standard di riferimento, che riassumiamo con “1 Watt, 1 metro”, i vari altoparlanti vengono classificati a seconda del loro comportamento rispetto a questa condizione.
La misura dell’efficienza di un altoparlante viene espressa con una grandezza di tipo logaritmico, semplicemente perché questo rispecchia il comportamento percettivo dell’orecchio umano. Bisogna però ricordare che con i logaritmi, la differenza di poche unità corrisponde a differenze lineari considerevoli.

Iniziamo col dire che il decibel esprime una misura logaritmica di confronto tra due grandezze. Detto questo facciamo qualche esempio: poniamo di avere due amplificatori che erogano uno 20 Watt e uno 10 Watt.
Se vogliamo esprimere la differenza di potenza tra i due in decibel, possiamo farlo secondo la formula: 

10log 20/10 = 10log2 = 3db

Quindi, a conti fatti, la differenza di potenza in decibel tra i due amplificatori corrisponde a 3db.

Facciamo un altro piccolo esempio: stabiliamo la differenza di potenza in db tra un amplificatore da 100 Watt e uno da 50 Watt, secondo quanto detto in precedenza il calcolo si imposta come segue:

10log 100/50 = 10log2 = 3db.

A questo punto, dovrebbe esservi piuttosto chiaro che il raddoppio della potenza o il dimezzamento nel caso si ragioni nel verso dell’attenuazione (cioé quanto è l’attenuazione tra 100 Watt e 50 Watt), corrisponde sempre a 3 db in campo logaritmico.
Ragionando nel mondo lineare, questo equivale a dire che 3 db corrispondono ad un fattore 2 (cioé moltiplica per due nel verso del guadagno o divisione per due nel verso dell’attenuazione).
Facciamo un altro esempio, supponiamo di sapere che un amplificatore suoni più forte di 3db rispetto ad un altro, questo vuol dire che: 

103/10 = 100.3 = 2 

Essendo queste delle misure di rapporto tra grandezze, possiamo affermare che la differenza di 3 db nel campo logaritmico corrisponde ad un fattore 2 (raddoppio nel senso del guadagno o dimezzamento nel senso dell’attenuazione) nel mondo lineare. 

Bene, chiarito tutto questo, ritorniamo ancora al nostro VOX AC30.
Normalmente, come detto all’inizio, tutti gli amplificatori più conosciuti vengono montati altoparlanti da 97db. Ragionando su una potenza di 30 Watt, questo significa che le nostre orecchie percepiscono la pressione sonora di 30 Watt attraverso un cono da 97 db.
Utilizzando uno speaker da 100db percepiamo una pressione sonora doppia rispetto a quella percepita a 97db ecco spiegato il perché:

30Watt a 97db a quanti Watt equivalgono a 100db?
100-97 = +3 db
+3db = moltiplica X 2
Pressione sonora percepita = 30 X 2 = 60 watt.
Quindi: 30 Watt a 97db = 60 watt a 100db

Ricapitolando, 30 Watt sono trenta Watt, non aumentano e non diminuiscono. Quello che cambia nelle due condizioni descritte è la pressione sonora generata.
Un altoparlante più sensibile di 3 db produce una pressione sonora doppia rispetto a quella prodotta da un altoparlante 3 db meno sensibile.
Ecco quindi spiegato come mai i trenta Watt del Vox AC30 sono percepiti come 60 Watt dalle nostre orecchie.

Da oggi quindi, se vi capiterà di dover acquistare degli altoparlanti per il vostro amplificatore, alla luce di questa chiacchierata, non dimenticate di andare a consultarne prima la scheda tecnica. Oltre alle dimensioni del cono, alle caratteristiche tonali ed alla potenza sopportata, troverete questo importante dato espresso in db SPL, che da oggi spero saprete meglio interpretare.


Questa è una spiegazione tecnica che ho riportato. Nessun segreto questo amplificatore segue li schema del famoso progetto di Luca Chiomenti Lo Scherzo. In rete su trovano centinaia di progetto e varianti. La potenza nel mio come in altri ampli a valvole sembra essere tanta di più per l'aiuto ricevuto dalla elevata sensibilità delle casse acustiche le mie hanno 98db. Il suono caldo non è certamentedati dalla distorsione ma bbensì dalla pienezza della riproduzione musicale che solo una valvola termoionica riesce a riprodurre e a suo modo anche a esaltare certe gamme di frequenze. Ho realizzato anche un ampli Triodino II con 8+8win uscita e casse caricate a tromba da 102db . per parlare con qualcuno dovevi avvicinati alla'orecchio. Naturalmente ci si scordano i colpi allo stomaco dati dai bassi di uno stadio solido o riprodurre eavy metal . qui si parla di strumentale e voce. Il campo per eccellenza da ascoltare con un valvolare. Provare per credere.

[alfredo bs]

molto interessante!
stasera ne ho letto un pezzo, domani proseguo

[nico72]

http://www.audiocostruzioni.net/articoli/scheda.aspx?id=%27275%27
In questa pagina una mia vecchia realizzazione nella prima versione. Poi cambiato chassis in lamellare lucidato a gommalacca e sostituita radrizzatrice con una Fivre 83 ai vapori di mercurio (spettacolare al buio con il plasma blu).

[orione]

Si conosco il discorso efficienza altoparlanti. Ma la domanda era relativa proprio all'ampli.
I Watt sono sempre quelli ok ma, ipotizzo: se la misura fosse a 1 kHz ci direbbe poco della capacitá di erogare corrente su un transitorio tipo un colpo di grancassa. Ad esempio ho sentito che vendono delle batterie auto a stato solido solo per la capacità di erogare corrente più "velocemente" di quelle al Pb e sono dedicate ai superimpianti audio per auto. mi chiedevo se le valvole hanno una proprietá simile anche perchè devono aver dietro un alimentatore più grosso a paritá di potenza.

Sul suono caldo pure, non era certo una considerazione dispregiativa la distorsione (se ben ricordo la THD è piu alta nelle valvole in media) ma si dovrà pur quantificare e giustificare questo suono caldo....
Più che in un diverso contenuto armonico non saprei, e questo naturalmente avrà una parte della sorgente originale e una parte introdotta dall'ampli, chiamiamola "arricchimento" e non distorsione ma si tratta pur sempre di di qualcosa introdotto.. Almeno, secondo la mia impressione.

[nico72]

Una valvola non suona da sola, ed un circuito utilizzato in Single Ended (S.E.) oltre ad avere la grande particolarita' di possedere un trasformatore di uscita (che adatta MOLTO meglio l'accoppiamento ad un altoparlante) non funziona MAI da solo, ma necessita almeno di un'altra valvola che lo piloti e quindi va considerato ESCLUSIVAMENTE con essa. Ma molte volte ci si dimentica che proprio la valvola precedente e' quella che compensa la distorsione della valvola successiva. Essendo anche il triodo pilota in S.E. le due valvole amplificano in controfase il segnale (e non con la stessa fase dato che entrambi i circuiti sono invertenti), e proprio per questo, dove la valvola pilota ha "allungato" la semionda positiva, la valvola successiva "comprime" cio' che era stato allungato (e viceversa) ristabilendo l'Equilibrio del segnale. In altre parole, se amplificassero con la stessa fase, la distorsione di una si sommerebbe a quella successiva, amplificando invece in opposizione di fase, esse si sottraggono. Se le due distorsioni sono simili, si annullano proprio.questo l'ho imparato da l'audiolibro. Io non soni un elettronico ne particolarmente "musicale" quello che so l'ho letto sui libri e dai forum. Ho poco tempo da dedicare a questo hobby e più di tanto non saprei dirti. La componente arricchita non so quantificarla o misurarla. Dopo aver sentito per la prima volta un ampli a valvole a casa di un mio parente molti anni fa in un grande salone rimasi sbalorditi dalla resa scenica degli strumenti e dalla nettezza delle voci. Sembrava di avere l'orchestra davanti. Da quel momento ho iniziato a preferire il suono delle valvole senza chiedermi perche suonano cosi. Come tutte le cose "vecchie" anche queste hanno la loro magia. Per me questo è sufficiente. Studiare i circuiti e i componenti per come costruirlo in sicurezza questo è obbligatorio.quindi se non son riuscito a risponderti mi spiace ma in rete trovi molti forum che anche io seguo dove troverai tutte le risposte e siti dive troverai tutte le misure e caratteristiche di questi ampli.

[orione]

Ti ringrazio, il discorso della compensazione attraverso due stadi susseguenti invertenti è molto interessante.
E il Triodino Ii molto bello.
Ribadisco che la mia è curiosità non una critica, sono sempre stato affascinato da questi dispositivi e tuttavia non ho mai capito perchè viene riferito suonino così bene. Io non ho le competenze e l'orecchio per giudicare, sono consapevole che la resa della voce ad esempio delle radio valvolari era impareggiabilmente buona, e chiedevo se è spiegabile con qualcosa di non soggettivo. Tutto qui.
Complimenti ancora

[nico72]

Figurati non fraintendere le mie parole. Non me la prendo ne ho pensato che fossero critiche,anzi sono sempre ben felice di scambiare quattro righe con altri punti di vista,di imparare non si finisce mai. Tempo addietro leggevo un interessante articolo in cui si parlava della differenza nel taglio di un onda sinusoidale tra un valvolare e uno stadio solido. Se non ricordo male diceva che il valvolare arriva al clipping o saturazione in modo più morbido,ma non voglio sbagliare ,quindi andro alla ricerca e non appena lo trovo lo posto. Credo che dia una spiegazione scientifica del perche sembra che un valvolare sia più potente di uno a transistor di pari potenza. Alle prossime e se non ci si sente prima auguri di Buon Natale a tutti.

[nico72]

È noto, infatti, che il nostro udito non è perfetto, poiché recepisce il suono diversamente da quel che uno strumento da laboratorio riesce a misurare.analizzeremo un elemento tecnico che può avvalorare la superiorità delle valvole nel trattare un segnale di bassa frequenza (audio): la distorsione armonica.

Il controllo della distorsione è determinante nella progettazione di un amplificatore a bassa frequenza (audio), e ne determina la qualità stessa.

Quando un segnale di bassa frequenza raggiunge una tensione maggiore di quella accettata in ingresso dall’amplificatore, si ottiene il “clipping”, ossia un taglio della sinusoide. 

Questo fenomeno satura lo stadio d’amplificazione generando delle distorsioni.

In un circuito a transistor, queste distorsioni hanno un contenuto di armoniche prevalentemente dispari, ed il suono ottenuto diventa sgradevole e confuso, per dirla tutta antimusicale. 

In un circuito valvolare invece le distorsioni riportano un numero di armoniche pari, e questo rende l’ascolto particolarmente gradevole.Infatti, le armoniche pari sono direttamente correlate al segnale che stiamo trattando. 

L’assenza di distorsione significa una riproduzione esatta del segnale e quindi fedeltà nell’ascolto, ma per quanto un circuito sarà sofisticato, non riuscirà ad eliminare del tutto l’inconveniente senza compromettere la dinamica del segnale.

Un amplificatore valvolare ha il vantaggio di rendere la distorsione armonica più “musicale”, e, a parità di potenza, può permettersi maggiore volume di uno a stato solido.

Esistono, in commercio, amplificatori valvolari per alta fedeltà il cui costo si aggira sulle decine di migliaia di euro, eppure non superano i 25 + 25 watt di potenza.La stessa potenza, su un amplificatore a stato solido, è indicata a sonorizzare soltanto ambienti ridotti.In conclusione, nel settore dell’hi-fi l’uso delle valvole assume un aspetto ricercato, quasi “d’elite”, non del tutto giustificato, soprattutto in relazione ai costi.Per un chitarrista invece l’amplificatore valvolare è quasi d’obbligo, e se l’intento è quello di emulare le sonorità dei grandi chitarristi del rock, diventa indispensabile munirsi di un bel Fender Super-reverb, come di un Marshall SuperLead da 100 watt, per non parlare del famosissimo Vox AC30.
Questa credo sia una risposta abbastanza esaustiva. Ma sicuramente ce ne sono anche di altre. Continueremo a studiare fino a 90anni.

[orione]

È noto, infatti, che il nostro udito non è perfetto, poiché recepisce il suono diversamente da quel che uno strumento da laboratorio riesce a misurare.analizzeremo un elemento tecnico che può avvalorare la superiorità delle valvole nel trattare un segnale di bassa frequenza (audio): la distorsione armonica.

Il controllo della distorsione è determinante nella progettazione di un amplificatore a bassa frequenza (audio), e ne determina la qualità stessa.

Quando un segnale di bassa frequenza raggiunge una tensione maggiore di quella accettata in ingresso dall’amplificatore, si ottiene il “clipping”, ossia un taglio della sinusoide. 

Questo fenomeno satura lo stadio d’amplificazione generando delle distorsioni.

In un circuito a transistor, queste distorsioni hanno un contenuto di armoniche prevalentemente dispari, ed il suono ottenuto diventa sgradevole e confuso, per dirla tutta antimusicale. 

In un circuito valvolare invece le distorsioni riportano un numero di armoniche pari, e questo rende l’ascolto particolarmente gradevole.Infatti, le armoniche pari sono direttamente correlate al segnale che stiamo trattando. 

L’assenza di distorsione significa una riproduzione esatta del segnale e quindi fedeltà nell’ascolto, ma per quanto un circuito sarà sofisticato, non riuscirà ad eliminare del tutto l’inconveniente senza compromettere la dinamica del segnale.

Un amplificatore valvolare ha il vantaggio di rendere la distorsione armonica più “musicale”, e, a parità di potenza, può permettersi maggiore volume di uno a stato solido.

Esistono, in commercio, amplificatori valvolari per alta fedeltà il cui costo si aggira sulle decine di migliaia di euro, eppure non superano i 25 + 25 watt di potenza.La stessa potenza, su un amplificatore a stato solido, è indicata a sonorizzare soltanto ambienti ridotti.In conclusione, nel settore dell’hi-fi l’uso delle valvole assume un aspetto ricercato, quasi “d’elite”, non del tutto giustificato, soprattutto in relazione ai costi.Per un chitarrista invece l’amplificatore valvolare è quasi d’obbligo, e se l’intento è quello di emulare le sonorità dei grandi chitarristi del rock, diventa indispensabile munirsi di un bel Fender Super-reverb, come di un Marshall SuperLead da 100 watt, per non parlare del famosissimo Vox AC30.
Questa credo sia una risposta abbastanza esaustiva. Ma sicuramente ce ne sono anche di altre. Continueremo a studiare fino a 90anni.

Perfetto, questo intendevo. Credevo che la caratteristica di introdurre armoniche dispari fosse presemte anche lontano dal clipping e non mi soiegavo come poteva essere udibile visti i valori bassissimi di THD. In pratica questo avviene quando sono prossimi alla saturazione. Sembra naturale che il clipping spiattelli la cima della sinusoide facendola assomigliare ad una quadra che contiene infatti le armoniche dispari. Torna pure che siano meno musicali le dispari quantomeno perchè le prime due pari 2 e 4 sono la stessa nota della fondamemtale.
Mi torna meno chiaro, ma sono dettagli, il perchè la valvola clippi una sinusoide in quel modo cioè a "dente di sega" almeno....se contiene le pari dovrebbe tendere ad una forma simile. Forse è dovuto alle caratteristiche del dispositivo che sono tutt'altro che piatte in zona attiva, almeno nel triodo, ma qui tutto si complica anche dal carico che è un trasformatore. Bello comunque!

Buone feste, e grazie

PS sempre detto che è meglio la parità in tante cose, diritti, opportunità e ora anche armoniche. Buono a sapersi!

[Nyagatwa]

http://www.audiocostruzioni.net/articoli/scheda.aspx?id=%27275%27
In questa pagina una mia vecchia realizzazione nella prima versione. Poi cambiato chassis in lamellare lucidato a gommalacca e sostituita radrizzatrice con una Fivre 83 ai vapori di mercurio (spettacolare al buio con il plasma blu).

Bello il modo in cui hai realizzato il buon vecchio Triodino II.
Set di ferri "d'epoca" prodotti dalla Trau o quelli attuali?

[nico72]

Orione sono perfettamente d'accordo con te per la parità in tutti i campi citati. Ciro grazie per i complimenti . i ferri nella prima versione erano di Novarria poi al momento del restailing me li sono avvolti da me spira su spira con tutte le indicazioni del caso. Ne è passato di tempo ma ancora mi ricordo il male alle mani per tendere i fili. Il miglioramento l'ho fatto giudicare a un amico che di musica ne ascolta la suona e ne capisce più di me. Ha detto che ne era valsa la pena. Salutoni.

[nico72]

Il Triodino II con le casse Fostex caricate a tromba , 18kg di alta fedeltà.