Musical Fidelity

Musical Fidelity A1, ancora tu?

Con questo articolo sul Musical Fidelity A1 inizio una serie di articoli su come ridare vita, riparare e migliorare i fantastici e rimpianti amplificatori a transistors degli anni 70 e 80. Del Musical Fidelity A1 è stato detto di tutto e di più, un amplificatore a volte osannato e a volte ridicolizzato per la sua grande alettatura e il grande calore che emana. Ma che in una cosa sicuramente mette tutti d’accordo, la sue grandi qualità sonore. Prossimamente passeranno per questo laboratorio altri amplificatori storici come il Nad 3020, Creek CAS4040, Luxman L-230, Sansui AU-3900 etc.
 
Il Musical Fidelity A1 oggetto di questo primo post è un mio amplificatore che posseggo dal lontano 1988. Le modifiche che feci allora furono quelle di sostituire i transistor finali con i Motorola MJ15024/25 e sostituire i condensatori elettrolitici in serie al segnale con condensatori non polarizzati in poliestere Wima.
 
 
Musical Fidelity A1

La coppia MJ15024/25

I miglioramenti all’ascolto furono più che evidenti, il suono acquistò più dinamica e trasparenza. Successivamente cambiai anche le resistenze da 0,47 ohm dell’alimentazione, che avevano quasi bruciato il circuito stampato, per altre da 5W, e sostituii i diodi raddrizzatori con un ponte da 20 A. Da notare, nonostante la bassa qualità generale della componentistica, che nell’A1 si fa uso di resistenze a strato metallico con tolleranza dell’uno per cento.
 
Dopo averlo usato con soddisfazione alcuni anni, l’A1 finì rinchiuso nel suo imballo originale, in un magazzino, e li rimase fino a oggi. Recuperato insieme ad altro materiale, ritirato dal suo imballo e posto sul banco, è pronto per quella che sarà la modifica definitiva.
 
Musical Fidelity A1

I condensatori di livellamento originali

I condensatori di livellamento originali sono in condizioni pessime e i primi a essere sostituiti. Sono rimpiazzati da condensatori della Cornell Dubilier di pari valore però da 35V/105º. Come la maggior parte degli elettrolitici prodotti oggigiorno sono per montaggio verticale, io in ogni caso ho preferito montarli in orizzontale, fissati con una fascetta, per tenerli il più possibile lontano dal calore della aletta di raffreddamento superiore.
 

I nuovi condensatori di livellamento Cornell Dubilier

Successivamente vengono sostituiti anche tutti gli altri condensatori elettrolitici dell’amplificatore con componenti di qualità, Panasonic e Rubycon. Il selettore degli ingressi che già faceva falsi contatti all’epoca è il seguente a finire nel cestino, eccolo qui, in questa foto si vede chiaramente come i contatti interni siano completamente anneriti e che ci dicono che è praticamente inutile qualsiasi intento di recuperarlo. 
 

Il commutatore degli ingressi originale

Trovare però un sostituto con la stessa piedinatura è veramente molto difficile, quindi alla fine ho utilizzato un classico commutatore ermetico e l’ho montato su una staffa tagliata a misura. 
 
Musical Fidelity A1

Il nuovo commutatore degli ingressi

Il seguente a essere sostituito è il ponte di diodi che avevo già cambiato anni prima, meccanicamente stava abbastanza male e dopo averlo tolto per verificare bene il suo stato mi sono reso conto che la parte superiore si era letteralmente scollata. Il nuovo ponte questa volta l’ho fissato sul pannello posteriore.
 
Sostituiti anche i due deviatori, quello del selettore phono mm/mc e quello del tape monitor, quest’ultimo non faceva bene contatto e a quel punto avendo trovato da Farnell lo stesso identico pulsante li ho cambiati entrambi. Per chi è interessato lascio qui di seguito il link:
 

Le nuove resistenze a film metallico da 0,22 e 330 ohm

Vengono cambiate R30-31 (0,22 ohm) con resistenze di pari valore da 3 w a film metallico della Panasonic, R15-16 (330 ohm) con resistenze di pari valore da 1 w a film metallico sempre della Panasonic e le due resistenze da 0,47 ohm in serie all’alimentazione con resistenze di pari valore da 3W, 1%, 275º.
 

Il potenziometro del volume

Il problema del potenziometro del volume merita un capitolo a parte. Il potenziometro in questione, di bassa qualità, è inserito nella controreazione di un amplificatore invertente (TL084) il che rende molto difficile la regolazione “fine” del livello di uscita. Già a un quarto del volume si è quasi alla massima potenza, oltretutto ho misurato una sensibilità all’entrata dell’ingresso CD di soli 120mv contro i 200mv dichiarati, la conseguenza di tutto questo è che la regolazione a bassi volumi d’ascolto è abbastanza complicata e, a causa della tolleranza tra le due sezioni del potenziometro, quando questo è ruotato quasi al minimo, viene a crearsi anche un evidente sbilanciamento tra i due canali.
 
Musical Fidelity A1

Uno dei potenziometri del volume utilizzato durante le prove

Ad ogni modo all’inizio ho cercato di vedere se era possibile risolvere il problema provando vari potenziometri e tentando di lavorare sul guadagno dell’amplificatore invertente, senza però riuscire a ottenere grandi miglioramenti. Alla fine ho quindi deciso che l’unica soluzione era quella di dotare l’A1 di un nuovo preamplificatore. L’idea è quella di utilizzare un amplificatore operazionale di ottima qualità in configurazione non invertente con un guadagno di 12-15 db e un buon potenziometro tipo Alps blu. Realizzare però il circuito stampato utilizzando trasferibili, acido ecc. non mi andava per niente e dall’altra neanche quella di utilizzare un circuito stampato preforato.
 
Cominciai perciò a fare ricerche su internet cercando qualche soluzione che potesse essere utile allo scopo, e a un certo punto quando meno me lo aspettavo ho trovato la soluzione su Aliexpress. Un preamplificatore con circuito a doppia faccia, potenziometro Alps, operazionale NE5532 e alimentazione duale con lm317/337. Tutto a meno di 20 euro compreso l’invio. Questo è il link:
 

Ci sarà solo bisogno di fare alcune semplici modifiche, e visto che le misure del circuito stampato sembra vadano bene per essere inserito all’interno dell’amplificatore, lo ordino e dopo quasi un mese finalmente arriva. 
Qui sotto ho riprodotto lo schema elettrico. 
 
 
Il nuovo preamplificatore sembra perfetto per lo scopo, il guadagno,12,6db, è corretto e quindi non è necessario intervenire sulle due resistenze della retroazione, il ponte di diodi va tolto e bypassato, i condensatori elettrolitici da 3300 µF sono troppo grandi e ostacolano il montaggio della scheda nell’amplificatore, vanno cambiati per due condensatori più piccoli, 470/1000µF vanno più che bene. Le resistenze sono tutte smd e le due di uscita da 22 ohm vanno tolte. È un prodotto che viene dalla Cina e probabilmente il controllo di qualità lascia un po’ a desiderare comunque la qualità della componentistica sembra buona, l’NE5532 è montato su zoccolo e si può sostituire facilmente con un altro di maggior qualità. Prima di montare la scheda faccio tutte le verifiche e prove del caso, e infatti qualcosa non va, un canale esce con un livello più basso. La causa è una delle resistenze che invece di essere da 10K ohm è da 1K ohm.
 

La resistenza da 10K è in realtà da 1K

Le due resistenze da 15k saldate direttamente sui terminali del potenziometro

Provando il nuovo preamplificatore

 
Non avendo resistenze per montaggio smd, tolgo entrambe e le sostituisco per due resistenze da 15kohm saldate direttamente sui terminali del potenziometro. Ora funziona veramente bene e non rimane altro che installarlo nell’amplificatore. A questo punto bisognerà togliere IC1 (TL084), il potenziometro del volume e i due ponticelli che portano il segnale dal selettore del tape monitor a IC1. Nella foto seguente si può vedere come ho fatto i collegamenti. I fili verde e azzurro all’ingresso del pre, giallo viola è l’uscita, bianco rosso l’alimentazione.
 
Musical Fidelity A1

I collegamenti tra il circuito stampato principale e la nuova scheda del pre

Qui si vedono le modifiche definitive alla scheda del pre, i condensatori più piccoli, i ponticelli dove c’era il ponte di diodi

Musical Fidelity A1

La scheda finalmente installata e l’amplificatore pronto per essere provato

Musical Fidelity A1: le misure

L’ultima modifica consiste nel sostituire i connettori di uscita degli altoparlanti con altri di maggior qualità, e a questo punto inizio a provare il “nuovo” Musical Fidelity A1. Inizio con dei test in laboratorio per passare poi se va tutto bene alle prove di ascolto. L’amplificatore funziona correttamente, dalle misure risulta che eroga, ai primi segni di clipping, 12,4 Vrms, con entrambi canali funzionanti, su un carico di 8 ohm, ossia poco più di 19 wrms. Su 4 ohm eroga 9Vrms pari a circa 20Wrms.
 
La sensibilità all’ingresso cd per la massima potenza è di 190mv. La risposta in frequenza a -1dB va da 7 a 40Khz. La distorsione armonica totale (THD) a 1Khz 10Wrms 8ohm è dello 0,11%. La tensione di alimentazione del circuito a causa del forte assorbimento di corrente è di +/- 20V e non +/- 24V come dovrebbe essere visto i secondari del trasformatore da 18V.
 
Musical Fidelity A1

Misurando il Musical Fidelity A1

Musical Fidelity A1

Grafico della distorsione a 1Khz, 10Wrms 8 ohm

Risposta in frequenza

Inizio la prova di ascolto misurando anche la temperatura dell’apparecchio. Il potenziometro del volume ora funziona che è una meraviglia e la regolazione del livello sonoro è perfetta. Il Musical Fidelity A1 ora sta riproducendo musica liquida a 96khz attraverso un dac dragonfly red, e suona divinamente, rimango alcune ore ad ascoltare musica dimenticando che l’amplificatore è ancora in prova, il multimetro che misura la temperatura sulla aletta di raffreddamento arriva a segnare 72º!
 

Temperatura dell’aletta di raffreddamento dopo varie ore di uso

A questo punto misuro anche la temperatura interna, la versione del A1 in mio possesso è quella con i pannelli laterali senza fori. Il sensore della temperatura lo inserisco attraverso il pulsante del tape monitor. Da notare che anche non sia un termometro professionale dalle varie prove che ho fatto è abbastanza preciso, la temperatura ambiente durante queste prove è di 24 gradi. La temperatura all’interno dell’amplificatore misurata dopo varie ore di uso è di 66º.
 

Il sensore inserito attraverso il pulsante del tape monitor

 

E la misura rilevate all’interno dell’amplificatore: 66º

Che cambierebbe nella temperatura interna se i panelli fossero forati? Faccio una prova empirica, tolgo i pannelli laterali e li lascio appoggiati in verticale sul piano, ora c’è una larga fessura di circa 1cm di altezza lungo tutti e due i laterali dell’amplificatore, la temperatura scende di due gradi, da 66º a 64º.
 

La temperatura interna scende da 66º a 64º con i pannelli laterali tolti e appoggiati lasciando 1 cm per la entrata dell’aria.

Qui di seguito lo schema elettrico finale con le modifiche apportate, nello schema non è presente lo stadio phono e il selettore degli ingressi.
 
Musical Fidelity A1

Schema elettrico con le modifiche, relativo a un solo canale

Musical Fidelity A1 e la classe A

Abbiamo visto che il Musical Fidelity A1 scalda moltissimo. Ovviamente tanto calore dipende dalla grande quantità di corrente che assorbe a riposo e che è necessaria per poter lavorare in classe A. Però di quanta potenza in classe A realmente disponiamo? .
 
La corrente a riposo in ciascun finale è fissata esattamente a metà della corrente massima, come deve essere in un push-pull in classe A, e vale 0,72A per ciascuno dei due transistor finali. Ci sono circa 160mv su ciascuna delle due resistenze di uscita (R30 e R31), quindi 160/0,22ohm= 727mA. Quindi di quanta potenza teorica disponiamo in classe A su 8 ohm con 0,72A? Vediamo:
Vp (tensione di picco)=Ax2R quindi 0,72×16=11,5 ossia 8,1Vrms (Vrms=11,5/1,41) equivalenti a 8,2Wrms in classe A su 8 ohm.
Però sappiamo anche che un amplificatore in classe A assorbe dall’alimentatore la stessa quantità di corrente sia a riposo che alla massima potenza. Quindi niente di più facile che andare a vedere quanto assorbe.
 
Musical Fidelity A1

Foto A

Foto A. La corrente totale assorbita in assenza di segnale misurata nel ramo positivo dell’alimentazione è di 1,7A, più o meno lo stesso valore lo troviamo nel ramo negativo, sulla resistenza da 0,47 ohm in serie all’alimentazione infatti ci sono 0,802mV (0,802/0,47=1,7).
 
Musical Fidelity A1

Foto B

Foto B. Ora l’amplificatore sta erogando 10V+10Vrms su un carico resistitivo di 8 ohm pari a 12,5+12,5Wrms a 1000 hz, e non c’è praticamente nessun cambio nell’assorbimento di corrente.
 
Musical Fidelity A1

Foto C

Foto C. L’A1 ora sta erogando 12+12Vrms su 8 ohm pari a 18+18Wrms e l’assorbimento dell’amplificatore praticamente non cambia (1,72A).
 

Foto D

Foto D. Su 4 ohm il discorso cambia e già non possiamo più parlare di classe A, infatti alla massima potenza, 9Vrms pari a 20,2Wrms l’assorbimento aumenta e supera i 2A. Posso quindi concludere questo lungo articolo affermando che siamo davanti a un amplificatore in grado di conquistare l’ascoltatore per le sue grandi qualità sonore, così come capace di lasciare perplessi per quello che riguarda alcune soluzioni estetiche e soprattutto la notevole quantità di calore che emana.
 
Per quello che invece si riferisce al funzionamento in classe A i numeri ci dicono che siamo davanti a un amplificatore capace di lavorare in classe A fino a 8Wrms, anche se, come abbiamo visto, l’assorbimento di corrente del Musical Fidelity A1 rimane costante sia a riposo che che alla massima potenza così come dovrebbe essere in un amplificatore funzionante totalmente in classe A.
 
 
Musical Fidelity A1

Foto di gruppo

Musical Fidelity A1 David II (aggiornamento)

Arriva in laboratorio anche quella che dovrebbe essere l’ultima versione del Musical Fidelity A1, è denominata David II. Il circuito stampato è stato ridisegnato, all’ingresso del circuito del preamplificatore sono stati inseriti 4 transistor che dovrebbero evitare il problema di un eventuale “bump” all’accensione, personalmente non gli trovo nessuna utilità se non quella di “sporcare” il segnale, verranno quindi eliminati.

L’interno del Musical Fidelity A1 David II appena arrivato in laboratorio


Nel circuito del preamplificatore viene  utilizzato ancora il TL084 in configurazione invertente con il potenziometro inserito nell’anello di reazione e, anche se ora è un ottimo Alps RK, abbiamo gli stessi problemi della vecchia versione (rumori, difficoltà di regolazione fine). Modificata anche la sezione di alimentazione, ora le resistenze da 0,47 ohm con i relativi condensatori di livellamento sono separati per i due canali, qui sotto lo schema.

Schema elettrico dello stadio di alimentazione

I condensatori dell’alimentazione sono sempre 4 da 10.000µF 25V. In questa versione del Musical Fidelity A1, la tensione di alimentazione è più alta, +/-24V, mentre nella prima versione avevo misurato +/-20V. Di conseguenza anche le prestazioni in quanto a potenza sono diverse, dai 19W rms su 8 ohm della prima versione siamo passati ai 26W rms che ho misurato su questo amplificatore.

Nel circuito stampato è previsto lo spazio anche per un terzo condensatore di livellamento che, ovviamente, utilizzeremo. In totale ci saranno 6 condensatori da 10.000µF, lo spazio a disposizione non ci permette di utilizzare condensatori le cui dimensioni siano diverse dagli originali, ossia 30mm di diametro e 30mm di altezza. Gli originali sono solo da 25V, ossia al limite visti i +/-24V dell’alimentazione, i nuovi che ho utilizzato sono della Vishay, le dimensioni sono perfette mentre la tensione di lavoro in questo caso é da 35V, 105º di temperatura.

Vengono sostituiti anche i vecchi condensatori elettrolitici in serie al segnale con condensatori non polarizzati della Wima. Come nell’altra versione dell’A1 anche qui viene sostituito il circuito del preamplificatore, viene tolto il TL084 e le due resistenze da 18 Kohm che dall’uscita del selettore del tape monitor mandano il segnale al vecchio circuito, viene quindi inserita la nuova scheda del preamplificatore, lo stesso tipo del precedente A1. Il guadagno viene modificato cambiando il valore delle due resistenze della retroazione del 5532, da 1 Kohm a 680 ohm.
 

Le due resistenze da 680 ohm

 
Nella seguente immagine vediamo i collegamenti della nuova scheda: i fili marrone e viola sono l’ingresso del pre e prendono il segnale all’uscita del selettore tape utilizzando i fori delle due resistenze R19 e R119 che sono state tolte, i fili giallo e bianco sono l’uscita del pre e si collegano nei fori del vecchio potenziometro che è stato tolto, e infine bianco, nero e rosso sono i collegamenti dell’alimentazione.
 
Musical Fidelity A1

I collegamenti della nuova scheda di preamplificazione

Musical Fidelity A1-David II: le misure

La sensibilità degli ingressi con la resistenza da 680 ohm ora è di 250 mV per l’ingresso CD e 5 mV per l’ingresso phono. Come già anticipato dovuto alla tensione di alimentazione più alta la potenza su 8 ohm con i due canali funzionanti a 1 kHz è di 26 Wrms (14,5V) mentre su 4 ohm sono stati misurati 8,5 Vrms pari a 18 Wrms.

Musical Fidelity A1

L’interno del Musical Fidelity A1 David II dopo le modifiche

Le resistenze di uscita dello stadio finale ora sono da 0,47 ohm invece che da 0,22 come la prima versione. Cambia anche il valore di R11 precedentemente era da 3,7 Mohm e in questa versione è da 1,8 Mohm, cambia anche il valore della corrente di riposo e cambia di conseguenza anche la potenza erogabile in classe A. Su ciascuna delle resistenze di uscita ho infatti misurato 252mV pari a una corrente di riposo di 536mA (252/0,47), e questo ci dice che l’amplificatore lavora in classe A fino a: 0,536×16 = 8,57 Vp = 6 Wrms.

Distorsione a 1 Khz 10w

 

Musical Fidelity A1

Risposta in frequenza a 10w rms

E la temperatura? È ovviamente molto più bassa. Dopo varie ore la temperatura dell’aletta di raffreddamento non ha mai superato i 62º (contro i 72º misurati nell’altro amplificatore), da considerare anche che in questa versione i pannelli laterali sono forati.

Nella prima versione del Musical Fidelity A1 avevamo visto che l’assorbimento di corrente a riposo (1,7A per cada ramo) non variava all’aumentare della potenza erogata fino ad almeno 18 Wrms su 8 ohm, in questa versione invece l’assorbimento di corrente totale a riposo è più basso (1,1A per cada ramo) e di conseguenza l’assorbimento di corrente rimane costante solo fino a 6Vrms (4,5Wrms), saranno necessari almeno 1,6A per poter arrivare ad erogare 20Wrms.

Qui vediamo a confronto i due modelli, sotto l’A1-X e sopra l’A1 David II, da notare che sono cambiate un poco anche le serigrafie.

Musical Fidelity A1

I due Musical Fidelity A1

 

 

About the author

Fabrizio Rodilossi

Appassionato di musica e di elettronica, nei primi anni 80 sono assunto come responsabile tecnico a la Bose Italia, successivamente apro un laboratorio di progetti e riparazioni di apparecchiature audio, quindi, parallelamente, insieme a due amici, rilevo un famoso negozio HIFI di Roma. Oggi, che non vivo più a Roma ma a Barcellona, continuo, per passione e per lavoro, a smontare-riparare-modificare amplificatori possibilmente “vintage".

4 Comments

  • Buonasera sig. Rodilossi,
    ho letto con grande interesse il suo articolo sulle “patologie” del Musical Fidelity A1 di cui sono un entusiasta utilizzatore. Pur essendo totalmente inesperto di elettronica verifico problemi del potenziometro del volume (impossibilità di erogare progressivamente il volume, sbilanciamento dei canali e frequenti gracchi quando si regola il volume). In considerazione del fatto che lei ora risiede a Barcellona (altrimenti l’avrei già contattata per affidarle il mio amplificatore) ma ha svolto buona parte della sua attività professionale a Roma, le chiedo cortesemente di indicarmi il nome di un serio e competente tecnico specializzato nell’assistenza di questo particolare amplificatore operante nella capitale.
    La ringrazio anticipatamente e le porgo distinti saluti.

    Roberto Marciante

    • Buongiorno Roberto, mi fa molto piacere sapere che l’articolo sul Musical Fidelity A1 è stato di suo gradimento. Purtroppo, come ho detto anche a altri lettori che mi hanno chiesto la stessa cosa via email, non posso aiutarla. Ormai vivo a Barcellona da più di 15 anni e non conosco nessuno a Roma che possa fare questo lavoro. Magari se qualche lettore che ci sta leggendo conosce un tecnico di fiducia a Roma o in qualche altra parte d’Italia che possa fare queste modifiche gli sarei molto grato se ci potesse fare avere i suoi dati.
      Cordiali saluti

  • Salve Fabrizio,
    che differenze costruttive e sonore ci sono tra A1 e A1-X?
    La ringrazio anticipatamente e le porgo cordiali saluti,
    Antonino

    • Buongiorno Antonino, da quello che io so non c’è nessuna differenza tra l’A1 e l’A1-X, infatti in alcune parti d’Europa, come l’Italia, tutti gli A1 distribuiti avevano il prefisso A1-X. Nel corso degli anni sono state poi rilasciate varie versioni dell’A1 con alcune modifiche, per esempio i pannelli laterali forati per permettere una migliore dispersione del calore, condensatori di livellamento per montaggio verticale, differenti selettori d’ingresso o differenti connettori per gli altoparlanti, e come puoi vedere alla fine dell’articolo, anche una versione anzi due chiamate “David I e David II”.
      Cordiali saluti

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