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Gainclone a 6 canali per HTPC
Premetto che
non sono un audiofilo né un autocostruttore. Mi diverto
smanettando con l’hardware ed il software dei Personal Computer e
quasi trent’anni fa ho fatto qualche corso della scuola Radio
Elettra, niente di più.
Già da qualche
anno mi sono man mano autocostruito un HTPC che ho collegato al
televisore del salotto di casa. Sono partito da un “barebone” Asus
e ci ho aggiunto la skystar2 per il satellite, una terratec
cinergy per radio-tv ed acquisizione video, una scheda audio
terratec firewire, un lettore/ masterizzatore DVD e il
collegamento ad internet per lo streaming, mi manca solo il
digitale terrestre.
Per l’audio
usavo un vecchio amplificatore 5.1 per pc che volevo/dovevo
cambiare ma ho avuto qualche difficoltà. Infatti, a differenza dei
sistemi Home Theater classici, l’HTPC non ha bisogno di alcuna
preamplificazione né di regolazione dei toni né di alcuna
decodifica digitale né di alcuna espansione dell’audio su più
canali in quanto tutto questo viene realizzato dal computer stesso
con dei software specifici.
Unica cosa
piuttosto importante è, ovviamente, nella catena audio, la qualità
della scheda di conversione del suono da digitale ad analogico.
Per un buon
ampli multicanale per HTPC sembra che o decidi di acquistarne uno
commerciale 5.1 che ti costa almeno 4-500 Euro ma ti da poca
qualità ed un sacco di funzioni che non ti servono a niente o
decidi di acquistare un finale/integrato 5.1 o anche più
finali/integrati stereo ma che ti costano una barca di soldi.
Mentre cercavo
sul web una soluzione mi imbatto nell’ormai famoso Gainclone di
Danilo.
Ovviamente il
progetto doveva essere adattato per tenere conto dei sei (con
opzione per otto) canali, ma era certamente la soluzione ideale e
rispondeva anche a quella impostazione minimalista che avevo
sempre dato anche al divertimento col PC, per cui ….
DIAMOCI DA
FARE
Innanzitutto,
mi sono reso conto quasi subito che costruire un 6 (8) canali non
è come costruire tre o quattro ampli stereo.
Per
razionalizzare, i problemi principali da risolvere sono:
1 -
Riduzione pesi ed ingombro. Si tratta pur sempre di un ampli da
inserire in un salotto di casa, per cui non può essere molto
grande (è impensabile costruire semplicemente 3 finali stereo) né
molto pesante;
2 -
Potenza.
300 W rms in salotto sono veramente tanti per cui la potenza di
uscita deve comunque essere controllata;
3 -
Differenza tra canali. Non tutti i canali necessitano della stessa
sensibilità di circuito né della stessa qualità di alimentazione
(si pensi al centrale, ai surround ed alla differenza tra questi e
le necessità di pilotare un subwoofer);
4 -
Rapporto
qualità/spesa. Alcuni componenti devono necessariamente essere
contenuti nel costo proprio perché vanno moltiplicati. D’altra
parte, alcuni componenti servono piuttosto poco. Ad esempio, non
si possono utilizzare potenziometri costosi perché ne servono
almeno 4 di cui 2 doppi (centrale, sub, front e surround). I
potenziometri servono poco perché anche la regolazione del volume
avviene via PC ma, ovviamente, potendo, dei buoni potenziometri
sono comunque importanti. Stesso ragionamento vale per le boccole
(ne servono 12 per cui non puoi usare quelle da 10 E. l’una) e, in
fondo, già la scheda audio del PC, in genere, non monta connettori
dorati;
5 -
Interferenze. L’ampli è molto sensibile alle interferenze
elettriche ed il layout va studiato molto bene perché comunque
occorre gestire 6 (8) moduli d’amplificazione e le relative
alimentazioni, segnali, potenziometri, etc..
6 -
Valori
di corrente. Sei moduli, nei picchi, possono arrivare in teoria ad
assorbire fino a 20 Ampere a 30V, il che non è poco.
Per cui il
progetto finale ne risulta leggermente diverso rispetto ad un
progetto di tre ampli stereo.
Innanzitutto,
la prima scelta è stata quella di dotare l’ampli di due sole linee
di alimentazione, una ogni tre moduli di amplificazione, e ciò
allo scopo di ridurre i costi, gli ingombri ed i pesi dei
toroidali ripartendo, in qualche modo, il carico di corrente.
Il progetto
della linea di alimentazione è quello del solito Carlos (Carlosfm)
da Decibel Dungeon.
Ho maggiorato
alcuni componenti ed una delle linee monta ponti raddrizzatori
sovradimensionati. Questo in vista anche di un futuro upgrade a
7.1 canali.
Per quanto
riguarda i moduli amplificatori veri e propri avevo qualche
difficoltà per i kit più diffusi in quanto avrei comunque dovuto
modificare la parte di alimentazione. Sono stato piuttosto
fortunato perché i soli moduli di amplificazione li ho acquistati
già assemblati da Mario di Audiokomp su Ebay a 19,00 Euro l’uno.
Devo dire che Mario è stato davvero molto disponibile anche a
darmi un buon consiglio in diverse occasioni e, comunque, anche
spendendo qualcosa in più, non mi sono avventurato
nell’assemblaggio di ben 6 moduli di potenza dato che ero (e sono)
molto arrugginito col saldatore (e si vede).
Anche i
condensatori per l’alimentazione li ho acquistati su Ebay (sono
condensatori della Marcon da 10000 uF, un po’ vecchiotti, non un
gran che, ma più che sufficienti allo scopo) mentre altri due
condensatori della stessa capacità me li ha forniti lo stesso
Mario come anche due dei 4 ponti raddrizzatori.
Tutto il resto
della componentistica è stato acquistato sempre su internet,
toroidali compresi. In questo caso ho utilizzato due toroidali da
300VA l’uno con secondari da 22V.
Per i cases
anche questi sono acquistati su Ebay e si tratta di materiali da
surplus industriale. Sono solidi contenitori di metallo da rack da
oltre 1mm di spessore e da 8 Euro l’uno.
Lista della
spesa:
- n. 6 moduli
amplificatori, 2 condensatori, 2 ponti raddrizzatori nonché un
saldatore ed un
tester
E. 160,00 circa
- i due
toroidali e praticamente tutta l’altra componentistica necessaria,
boccole, potenziometri
e cavi
compresi E. 150,00 circa
- n. 2
contenitori in metallo E. 25,00 circa (uno in più me l’ha
regalato)
- n. 6
condensatori audio E. 30,00 circa
- altro
materiale vario acquistato sottocasa (cavi, cavetti, stagno,
resistenze ed altro) E. 30
circa.
Totale più o
meno 400,00 Euro, tutto compreso, contenitore e perfino il
saldatore nuovo. E, alla fine, per inesperienza, mi sono avanzati
anche diversi componenti che ho acquistato in più.
DESCRIZIONE E LAYOUT
Per quanto
riguarda il layout, è stato necessario separare fisicamente la
parte di alimentazione dall’amplificazione, soprattutto per
problemi di spazio ma anche di peso (i due toroidali, da soli,
pesano sugli 8 kili), assemblando il tutto in due contenitori
separati. Per il collegamento elettrico tra i due ho utilizzato
dei cavi per monitor interlacciati per computer (sono tripolari,
costano pochissimo e reggono 10A su 110V).
La parte di
alimentazione è stata assemblata su 2 stampati millefori. Del
circuito utilizzato mi sembravano interessanti alcune
caratteristiche:
1 -
Tre+tre
condensatori di filtro (e riserva di potenza) per ogni linea di
alimentazione. In effetti, il filtro è composto da un parallelo di
due condensatori da 10.000 uF + un condensatore da 4.700uF.
- Una
resistenza di scarico dei condensatori, molto utile per la loro
vita e la mia salute durante l’assemblaggio e le prove;
3 -
Una
resistenza da 1Ohm in serie ai condensatori per ritardarne la
carica. (All’accensione un “cortocircuito” di 12 condensatori
comporta uno bello “spunto” di corrente)
La maggior
parte delle resistenze è da 10W. Per i collegamenti (importante)
ho utilizzato filo elettrico da 1mm in parallelo ad un altro da
0,4, e questo un po’ per l’effetto “guaina”, un po’ per essere
sicuro della portata (e molto perché inizialmente avevo valutato
male i carichi di corrente).
Le foto sono
state scattate ad ampli non del tutto completato (e, anche
completato, esteticamente si poteva fare molto ma molto meglio).
Come si vede dalla foto la massa a stella dell’alimentazione non
è ancora collegata allo chassis ed i fili sono ancora da
sistemare.
L'alimentazione
Per quanto
riguarda gli altri elementi, devo dire che, prima di capire che mi
occorreva un fusibile da almeno 5 ampere ne ho bruciati prima 10
da 3,15 e poi altri 10 da 4A. Con quello da 5A che ho montato ora
non ho avuto problemi, mentre l’interruttore è un normale
interruttore a leva (con foro da pannello rotondo) in quanto per
montare quello quadrato, molto più bello e luminoso che avevo
comprato avrei dovuto fare un foro quadrato in una lamiera da
oltre 1mm di spessore e non ne avevo tanta voglia.
Così come
assemblato l’alimentatore mi dà una tensione duale di 28-29V
continui, in dipendenza credo dalla tensione d’ingresso dell’Enel
(di giorno pare scenda un po’ mentre è più alta di notte).
L’assemblaggio
dell’amplificatore vero è proprio è stato molto più semplice
perché avevo i moduli già preassemblati.
In ogni caso,
è stato piuttosto complicato studiarne il layout in quanto:
1 -
non era
pensabile prolungare ben 4 potenziometri per ridurre il percorso
del segnale;
2 -
non sono
stato capace di trovare un layout tale da tenere assolutamente
separate l’alimentazione di sei moduli dai cavi di segnale (salvo
disporre i moduli in circolo con l’alimentazione entrante dal
centro ma non era praticabile)
Per risolvere
il problema ho pensato di utilizzare cavetto schermato per il
segnale ed il layout, come si vede, è fatto in modo tale da
cercare di separare il più possibile l’alimentazione dai cavi
audio.
Ho lasciato lo
spazio sulla sinistra per la collocazione eventuale di altri due
moduli per completare l’8 canali e per le zobel che però,
successivamente, mi sono reso conto erano già presenti sui moduli
che ho comprato da Mario.
Ho anche
lasciato un po’ di spazio tra i due toroidali di alimentazione in
modo da potevi alloggiare un eventuale altro toroidale ovviamente
più piccolo.
Nel caso in
cui decidessi di realizzare anche gli altri due canali credo che
potrei lasciare l’alimentazione con due linee. La prima, a cui
collegherei il terzo toroidale (da almeno 100VA) potrebbe
alimentare i 5 moduli “minori” e cioè i 4 surround ed il centrale,
i quali “riceverebbero” almeno 80W l’uno (a mò di Danilo) mentre
lascerei 100W di alimentazione a modulo per i frontali ed il sub.
Devo comunque
dire che l’alimentazione così com’è è davvero ultrasufficiente in
quanto, anche nelle migliori condizioni, finora non sono mai
riuscito a portare il volume dell’ampli oltre la metà salvo danni
permanenti all’udito.
Anche dalla
foto dell’ampli si vede che manca ancora il collegamento a massa e
soprattutto la massa a stella. In verità per la massa a stella ho
seguito il consiglio di Mario e non ho problemi di ronzii o
ritorni di massa.
PROVA
L’ampli non è
andato subito bene. Appena collegato al PC avevo seri problemi di
qualità dell’audio soprattutto con i bassi e poi ronzii e fruscii
vari. Questi ultimi li ho risolti quasi del tutto subito, ma la
qualità del suono rimaneva pessima con acuti metallici e bassi che
sembravano provenire da coni di cartone.
Solo dopo
molte frustranti prove, solo collegando un vecchio lettore DVD da
30 euro all’ampli mi rendo conto che il problema non era il
gainclone (che ha funzionato immediatamente in maniera splendida)
ma il PC.
L’ampli
funzionava benissimo anche a dispetto dei diffusori, dei
commercialissimi Kenwood da HT, qualcosa che fa rabbrividire anche
i principianti.
Ho collegato
all’ampli (a mò di sub) un woofer da 25cm del vecchio stereo di
casa e ho anche potuto iniziare ad immaginare che con diffusori
appena appena seri sarebbe quasi impossibile non diventare “audiofili”.
La sostanza
non cambiava e la domanda cui occorreva rispondere era: Il
Gainclone può funzionare bene collegato ad un PC?. E, per
funzionare bene, intendo avere una resa almeno paragonabile a
quella di un ottimo ampli commerciale.
Dal web non ho
potuto avere molto aiuto. In effetti, già l’HTPC non è ancora
diffusissimo, gli HTPC con finale hi end credo siano davvero pochi
e, per di più, ogni HTPC ha caratteristiche peculiari legate alle
schede ed ai componenti utilizzati.
Dopo un numero
davvero grande di prove e diverse notti in bianco sono riuscito a
far andare il tutto in modo apparentemente molto buono e credo
superiore a praticamente tutti gli ampli commerciali che ho
sentito finora.
Relativamente
all’hardware e software, che credo meriterebbe seriamente dei
forum e siti appositi dedicati all’hi end (e non di quelli che ti
dicono: “collega un buon sintoamplificatore all’uscita spdif”, per
capirci), sarebbe lungo ed esulerebbe dagli scopi del sito
approfondirli. Unica cosa importante sono le solite e
(apparentemente) trite raccomandazioni su una configurazione
semplice e sull’impiego dei soli software necessari per i quali
faccio un rimando a delle guide davvero molto belle presenti sul
sito della Terratec.
Per quanto
riguarda all’ampli vero e proprio ho fatto delle prove per
arrivare ad una buona taratura.
Ho verificato
le caratteristiche di diverse schede audio di buona qualità e
tutte hanno l’uscita a 2Vrms che mi risulta dovrebbe essere quella
standard per i lettori cd e dvd.
Nel mio caso,
quindi, dopo diverse prove, ho ripristinato la sensibilità
standard (resistenza da 22KOhm tra il pin 9 ed il 3). Non so se
questa sensibilità va bene per schede con voltaggi di uscita
inferiori (tipo m-audio).
Per quanto
riguarda le Zobel, uno dei pregi dei moduli preassemblati di Mario
è che sono montate direttamente sulle PCB e credo siano anche
piuttosto fatte bene perché non solo ci sono le canoniche RC (2,7
Ohm + 0,1 uF) ma anche una induttanza in serie.
Ecco, infine,
le foto dell’ampli (quasi) finito.
Dove trovare i componenti:
Grazie per i
complimenti. Spero effettivamente che possa essere utile ad altri
interessati allo stesso tip di progetti.
Ho sentito Mario, che mi ha fornito i moduli preassemblati, e ti
invio i dati del suo sito e la sua mail:
www.audiokomp.com
info@audiokomp.com
Saluti Arturo
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