I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secondari

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oblomov
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I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secondari

Messaggio da oblomov » domenica 10 febbraio 2019, 0:28

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Commento del produttore

«Quando esistevano soltanto le valvole, costruire un pre-phono attivo MC era una vera sfida, a causa dell'inevitabile rumore introdotto dalla circuiteria e dai componenti, per cui usare un trasformatore step-up era la soluzione più semplice e più comune; probabilmente le valvole erano anche molto più costose di quanto non siano oggi, per cui, in termini di costo, l'uso dei trasformatori aveva anche un senso.
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Oggi si possono trovare alcuni dispositivi attivi a basso rumore che offrono prestazioni in un certo senso superiori a quelle offerte dalle valvole e gli stadi attivi rappresentano una soluzione economica, popolare ed efficace. Ma non suonano tutti uguali e le prestazioni variano. Come diciamo noi nella documentazione: “Il trasformatore step-up è un mezzo semplice ed efficace per amplificare il segnale della testina aggiungendo bassissimo rumore e bassissima distorsione.” Ma permettimi di scendere di più nei dettagli; i motivi per cui abbiamo preferito uno step-up appariranno evidenti.

Supponiamo di avere eliminato tutto il rumore deterministico di un pre-phono (cioè ronzii, vibrazioni, rumore meccanico, ecc.), in modo da avere soltanto il rumore casuale generato dal carattere resistivo dei componenti. Il rumore casuale è proporzionale al quadrato della resistenza equivalente dei componenti e quello c'è; è il rumore, bianco o rosa, che puoi percepire a bassissimo livello nei pre-phono più rumorosi. Come riferimento, un resistore da 1 kΩ ha una densità di rumore pari a 4,1 nV/sqrt(Hz) e, per il medesimo fenomeno, una testina MC da 15 Ω, con un segnale il cui livello di uscita tipico è pari a 0,2 V, ha un rapporto segnale/rumore pari a 69 dB; questo è il limite raggiunto il quale lo stadio attivo, o lo step-up, deve andare oltre per poter preservare il debole segnale delle bobine della testina.

Il rumore casuale non può essere eliminato, ma può essere ridotto da una buona ingegnerizzazione e da buoni componenti. Un jFET LSK170 (noi ne usiamo molti) ha una densità di rumore pari a 0,9 nV/sqrt(Hz), valore a cui pochi operazionali arrivano, mentre le valvole migliori a malapena raggiungono 1 nV/sqrt(Hz); quindi, il resistore da 1 kΩ è 4,5 volte (o +13 dB) più rumoroso del jFET. In uno stadio attivo ci sono alcuni jFET, od operazionali, e una manciata di resistori che aggiungono rumore al rumore per una resistenza equivalente di 1 kΩ circa. D'altro canto, uno step-up, tipicamente, ha una frazione di ohm di resistenza nell'avvolgimento primario e alcune decine di ohm in quello secondario, rendendo così il suo valore di rumore molto competitivo.

Un altro aspetto positivo dei trasformatori step-up è l'immunità al rumore in modalità comune che inquina il cablaggio tra la testina e lo step-up. È obbligatorio avere il trasformatore primario flottante (o il suo centro collegato a massa) per beneficiare di questa immunità. Gli amplificatori possono o meno respingere il rumore in modalità comune, secondo la loro architettura e il loro design; pertanto, gli step-up segnano un punto in più a proprio favore.

Sfortunatamente, il nucleo dei trasformatori è sensibile ai campi elettromagnetici esterni e materiali ad alta permeabilità, come il permalloy, sono più inclini a captare il rumore rispetto alle più economiche lamine in ferro; ma suonano meglio! La soluzione è schermare i trasformatori step-up con un contenitore in mu-metal o ferro dolce, ma questo fa aumentare il costo dello step-up.

Gli stadi attivi, tipicamente, hanno uno schema di distorsione che aumenta all'aumentare della frequenza e che può arrivare bruscamente al limite durante un sovraccarico o il clipping, se lo stadio non è progettato adeguatamente. I trasformatori manifestano distorsione alle basse frequenze in maniera comparabile agli stadi attivi, se non superiore, ma essa diminuisce rapidamente all'aumentare della frequenza; questo è dovuto al comportamento magnetico del nucleo e dipende dalle caratteristiche delle lamine. Inoltre, con i trasformatori il clipping non può succedere e i segnali di forte intensità (sovraccarichi) aumenteranno la distorsione soltanto gradualmente. Infine, i trasformatori hanno una distorsione di intermodulazione trascurabile, mentre gli stadi attivi ne soffrono, in maniera dipendente dalla disposizione dello schema.

Lo schema di distorsione molto differente, sia nell'ambito della frequenza sia in base al segnale della testina, rende il suono di un trasformatore step-up diverso da quello di uno stadio attivo, e la natura della distorsione nel trasformatore è sempre benigna rispetto alla distorsione, talvolta spiacevole, degli stadi attivi.

I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secondari ben realizzati (per ridurre al minimo le capacitanze e le induttanze vaganti), sono ancora più costosi; i conduttori in argento portano il prezzo a livelli accessibili soltanto ai clienti più appassionati e più ricchi. In effetti, un semplice trasformatore step-up può costare da 50 dollari a oltre 1.500 dollari. Uno stadio phono a stato solido può costare pochi dollari in componenti fino a un centinaio di dollari se vengono utilizzati componenti a basso rumore. Quando il prezzo è importante, gli stadi attivi hanno un evidente vantaggio. Chiaramente, dando per scontato che l'esperienza, la conoscenza e la prototipazione siano elementi richiesti per entrambe le tecnologie.
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F.Calabrese
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da F.Calabrese » domenica 10 febbraio 2019, 1:27

Quando si parla di conduttori in argento io sento una fortissima puzza di fregatura... ;) 8-) :D

Per il resto possiamo discuterne volentieri.

Saluti
F.C.

Sandrelli
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da Sandrelli » domenica 10 febbraio 2019, 11:39

con quello che costa il rame li possiamo fare in alluminio... :D

doc elektro
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da doc elektro » lunedì 11 febbraio 2019, 6:38

da come è andata avanti la tecnologia non possiamo ancora fare a meno di un oggetto elettromeccanico di 100 anni fa?
a casa mia si usa ancora il tubo catodico

F.Calabrese
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da F.Calabrese » lunedì 11 febbraio 2019, 11:50

doc elektro ha scritto:
lunedì 11 febbraio 2019, 6:38
da come è andata avanti la tecnologia non possiamo ancora fare a meno di un oggetto elettromeccanico di 100 anni fa?
Ne possiamo fare a meno negli impianti di livello medio e basso.

Negli impianti Top un accorto impiego di trasformatori isolatori e di autotrasformatori in uscita è indispensabile, s si vogliono ottenere risultati veramente stellari.

E poi le voci sulle distorsioni dei trasformatori sono dovute al loro errato dimensionamento e progetto: un trasformatore ben progettato è assolutamente trasparente al suono.

Saluti
F.C.

elettro
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da elettro » lunedì 11 febbraio 2019, 12:00

Ho letto con interesse, non vi è dubbio...articolo interessante. Fatto salvo che forse qualcuno confonde il rumore termico di un componente -- come le citate resistenze a basso rumore - con un fantomatico rumore causale.
Non so se, gli Operazionali citati siano o meno a basso runore come indicato, così come la distorsione per intermodulazione.
Credo che lo scopo era quello di enfatizzare il livello dell'ingresso Phono senza pregiudicare il rumore.
Forse, un trasformatore adattatore di impedenza e nel contempo aumentare il livello in forma lineare come fa il sig. Delle Curti sui Royale Device.
Questa è la mia analisi, condividete..?

elettro
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da elettro » lunedì 11 febbraio 2019, 12:19

Facciamo 2 conti.....

Buon piatto giradischi senza puntina e messa a punto, circa 1000 Euro.
Puntina seria...300 Euro...
Modulo Audiotecnica ...in promozione a 999,00 Euro..
Cavi bilanciati in argento.
Ampli con ingressi bilanciati....
Vogliamo metterci una bella base in granito per il piatto giradischi, anti-risonanza...?
Un bel conto...

Max
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da Max » martedì 12 febbraio 2019, 10:08

elettro ha scritto:
lunedì 11 febbraio 2019, 12:19
Facciamo 2 conti.....

Buon piatto giradischi senza puntina e messa a punto, circa 1000 Euro.
Puntina seria...300 Euro...
Modulo Audiotecnica ...in promozione a 999,00 Euro..
Cavi bilanciati in argento.
Ampli con ingressi bilanciati....
Vogliamo metterci una bella base in granito per il piatto giradischi, anti-risonanza...?
Un bel conto...
A metà del costo della puntina io ho già finito di rifinire la mia sorgente digitale :mrgreen: manca solo il pulsantino per simulare l suono del giradischi.

elettro
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Re: I trasformatori sono costosi e i buoni trasformatori, con nuclei ad alta permeabilità e avvolgimenti primari e secon

Messaggio da elettro » mercoledì 13 febbraio 2019, 21:05

Posso aggiungere solo….un bel giradischi fa la sua figura in un salotto sopra un tavolo, ha sempre un suo fascino…. :?:

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