Cosa sono le valvole termoioniche?

La valvola termoionica è stato il primo componente elettronico "attivo" inventato. Per "attivo" si intende un componente che, grazie a una fonte esterna di energia, fornisce in uscita un segnale di potenza amplificato.

Il funzionamento di massima è semplice: la corrente passa fra due elettrodi (l'anodo e il catodo); a seconda della tensione a cui sono poste alcune parti metalliche (griglie) frapposte tra i due elettrodi, il catodo emette elettroni per effetto termoionico, cioè per riscaldamento.

Poiché il flusso di corrente è dovuto agli elettroni (non a ioni), taluni chiamano il dispositivo valvola termoelettronica.

Quali tipi di valvole esistono?

Ne esistono di diverse tipologie, ma il principio e le componenti sono gli stessi.

ll tubo termoionico è costruttivamente simile alla comunissima lampadina del tipo a incandescenza, infatti non è altro che un involucro di vetro (in alcuni modelli è di metallo o di ceramica) nel quale è presente il vuoto contenente un filamento metallico portato all'incandescenza  facendolo attraversare da una corrente elettrica.

A differenza della lampadina contiene uno o più elementi metallici (a forma di griglia o di schermi), collegabili dall'esterno.

Il filamento metallico, o meglio un tubicino metallico che lo avvolge, nel caso di riscaldamento indiretto, è chiamato catodo, l'elemento metallico più esterno è chiamato anodo. Eventuali elementi intermedi sono chiamati griglie.

Il principio di funzionamento del tubo termoionico è quello dell'emissione termoionica: ogni metallo, soprattutto ad alte temperature, emette elettroni, cariche elettriche elementari di segno negativo. Se il catodo è polarizzato negativamente rispetto all'anodo, ovvero se il catodo è collegato al polo negativo di una batteria e l'anodo a quello positivo, si stabilirà un flusso di elettroni, ossia una corrente elettrica, tra catodo e anodo (perché gli elettroni vengono attratti dall'anodo).

Se la polarizzazione è opposta, nessuna corrente elettrica passerà tra catodo e anodo, perché l'anodo respingerà gli elettroni. Il risultato è quello di un dispositivo in grado di far passare la corrente in un solo senso, detto diodo usato principalmente come rivelatore o come rettificatore.

Le valvole più usate nel settore audio sono: triodi a riscaldamento indiretto (es. ECC83) , triodi a riscaldamento diretto (es. 300B), pentodi (es.EL34), tetrodi a fascio (es. KT88), rettificatore (es.GZ34).

Che differenza c'è tra le valvole a riscaldamento indiretto e riscaldamento diretto?

La valvola termoionica o termolelettronica basa il suo funzionamento sul fatto che i metalli emettono elettroni quando riscaldati a temperature elevate. L'elemento riscaldatore presente all'interno della valvola può essere separato dagli altri componenti (anodo, griglia, catodo) oppure essere il catodo stesso.

Nel secondo caso, quando l'anodo funge anche da elemento riscaldatore, la valvola è definita a riscaldamento diretto (DHT).

Le valvole a riscaldamento diretto (Direct Heating Tube) più note sono le 300B, 845, 211, 2A3, 45 : tutti triodi.

Le valvole a riscaldamento indiretto sono la maggioranza e comprendono triodi (es. 6J5, 6C33S), doppi triodi (es.ECC81,12AX7), pentodi (es. EL34,EL84,6L6) e tetrodi a fascio (es. KT88, KT120,KT150).

Perche le valvole producono un diverso suono rispetto alle amplificazioni audio a stato solido?

Nell'ambito della riproduzione di audio musicale, le valvole, in particolare dagli anni 70, sono state soppiantate dai circuiti a semiconduttore.

Esse comunque vengono ancora prodotte per una serie di esigenze particolari, ma la maggior parte della attuale produzione è riservata per il mondo audio di alto livello e per il settore delle amplificazioni professionali per chitarra, basso e strumentazione per studi di registrazione.

Mentre al tempo del suo massimo splendore la valvola era utilizzata necessariamente in ogni apparecchiatura audio, oggi le valvole sono destinate solo ad amplificatori di alta classe.

Questa scelta viene giustificata da una parte degli "audiofili", i quali apprezzano la maggiore "musicalità" che caratterizza un amplificatore valvolare rispetto ad uno a stato solido.

Gli amplificatori a valvole di alto livello possiedono una grande qualità di suono e sono in grado di rendere più naturale e gradevole l'ascolto, in particolare con la riproduzione degli strumenti acustici. Chiaramente, un amplificatore valvolare è composto da tante sezioni e solo una costruzione di qualità di tutte le sezioni potrà permettere alle valvole di esprimersi al massimo delle loro capacità.

Un largo utilizzo delle valvole va anche al mercato degli amplificatori valvolari per chitarra e basso.

Infatti, nonostante il transistor sia molto più comodo poiché gli amplificatori a transistor sono più leggeri, più economici e anche più durevoli, le valvole sono comunque preferite dai chitarristi, proprio per la possibilità di sfruttare la saturazione delle valvole e per sperimentare nuove tonalità di suono date specialmente dal funzionamento in piena distorsione (clipping) delle valvole finali.

È importante sottolineare che la distorsione (ogni dispositivo attivo produce una distorsione che viene misurata in percentuale) prodotta dalle valvole termoioniche in condizione di normale utilizzo è prevalente di ordine pari, cioè in armonia, con la nota fondamentale, mentre la distorsione prodotta da impianti a transistor è formata in percentuale prevalentemente da armoniche dispari, che sono appunto "disarmoniche" rispetto alla nota fondamentale, pertanto la maggior gradevolezza di ascolto nel caso di impianti valvolari è giustificata anche da questo tipo di sonorità più naturale.

Cosa sono le valvole NOS ?

L'acronimo NOS significa New Old Stock , e vuole indicare quella tipologia di valvole che provengono da vecchie produzioni e da vecchi stock invenduti dopo l'avvento dei semiconduttori. La valvole NOS deve essere nuova e mai utilizzata, se non per i normali test di controllo. Questo aspetto definisce realmente una valvola NOS rispetto ad una valvola vecchia e usata.

Le valvole prodotte durante gli anni del boom della tecnologia valvolare (dagli anni 40 agli anni 70) avevano delle caratteristiche particolari dovute ad una serie di materiali che venivano utilizzati per la loro realizzazione. Le lavorazioni con questa tipologia di  materiali sono risultati pericolosi per la salute dell'uomo e sono stati banditi definitivamente dalle produzioni industriali.

Dopo gli anni 2000 le valvole NOS sono state ricercate sempre più da collezionisti e appassionati audiofili. In particolare gli audiofili, ne hanno riconosciuto una serie di qualità tonali e timbriche superiori rispitto alle produzioni degli anni 2000.

La ricerca delle valvole NOS ha portato ad un esaurimento delle scorte disponibili e ad un aumento dei prezzo fino ad un livello molto alto ed a volte ingiustificato per alcune tipologie.

Attualmente le valvole realmente NOS hanno raggiunto costi elevati (soprattutto per le più comuni ECC83, EL34, KT88, 300B) e non appare più giustificato il loro acquisto.

Negli ultimi anni,  le nuove produzioni hanno raggiunto livelli qualitativi molto elevati eguagliando, ed in alcuni casi superando, le amate produzioni NOS.

Cosa si intende per valvole selezionate ed accoppiate?

La valvola è un dispositivo elettronico macro, cioè di grandi dimensioni se lo confrontiamo con le nuove generazioni di dispositivi elettronici a stato solido (smd, integrati, etc..) e la sua produzione utilizza metodi manuali o semiautomatici. Proprio per questo motivo la produzione è caratterizzata da piccole differenze tra ogni esemplare prodotto e la selezione permette di averre prodotti il più simili tra loro.

Piccole differenze nel vetro, un errato montaggio del bulbo, una saldatura fredda nel pin, differenze di inclinazione nei componenti interni, problemi di impurità all'interno del bulbo: questi sono piccoli problemi che possono occorrere nella normale produzione delle valvole. Alcuni di quesi problemi non creano alcun difetto elettronico per l'utilizzo del dispositivo, mentre altri possono inficiarne il corretto funzionamento e durata.

Inoltre, ogni valvola ha piccolissime differenze dall'altra e la selezione e l'accoppiamento tendono a ridurre al minimo tali differenze.

Cosa vuol dire" valvola con i triodi bilanciati"?

Alcune tra le valvole più comuni sono in effetti dei doppi triodi, cioè, all'interno del bulbo di vetro sono presenti due triodi.

Le valvole bilanciate sono selezionate per avere i triodi interni i più simili tra loro.

Cosa è il BIAS ?

Il BIAS o tensione di Polarizzazione nei circuiti di amplificazione audio a valvole permette la conduzione delle valvole di potenza negli amplificatori in Push-Pull.

Di norma, le valvole di potenza sono utilizzate in coppia per amplificare il segnale audio. Il segnale è composto da semionde positive e negative, ognuna viene amplificata da un valvola e dunque le valvole devono amplificare il segnale nella stessa misura. La regolazione del BIAS serve per regolare l'amplificazione della valvola tramite la somministrazione di una tensione negativa.

La regolazione del BIAS, quindi, permette alle valvole di amplificare il segnale in maniera equilibrata e ridurre la cosiddetta distorsione di crossover.

Esistono amplificatori con bias regolabile ed alcuni con bias automatico. In ogni caso, quando si effettua il cambio delle valvole di potenza, è opportuno acquistare valvole selezionate ed accoppiate in coppia o quartetti.

N.B.

Regolare il BIAS è una operazione semplice per un tecnico specializzato, ma può essere estremamente pericolosa per chi non è un tecnico.

Le tensioni di lavoro delle valvole di potenza sono molto elevate (350/500 volt) e potenzialmente letali.

Rivolgetevi sempre ad un tecnico specializzato od al vostro rivenditore di fiducia.

Che tipo di selezione effettua VALVOLE AUDIO ?

Forti dall'esperienza di LAB Audio Technology, la selezione delle valvole in VALVOLE AUDIO avviene per una serie di fasi:

  • La scelta di fornitori affidabili;
  • La scelta dei modelli migliori per singolo produttore;
  • La richiesta ai produttori e distributori delle selezioni di livello più elevato;
  • Il controllo nel nostro laboratorio con i nostri strumenti;

Le valvole vengono controllate in tutti i loro parametri e solo successivamente possono essere spedite ai clienti.

Per un maggiore controllo abbiamo realizzato un nuovo tube tester in grado di misurare le correnti di placca e di filamento delle nuove valvole di potenza KT120 e KT150. Perchè un nuovo tube tester? Perchè non esiste tube tester in grado di sopperire alle richieste di corrente delle nuove valvole di potenza.

In particolare, le nuove  KT120 e KT150 sono state concepite in tempi recenti ed i tradizionali tube tester non sono in grado reggere, durante la misurazione, l'elevata richiesta di corrente fornendo misure falsate.

Abbiamo riprogettato un tube tester in grado di fornirci tutte le misure di questi potenti tubi, così da fornire un servizio unico nel panorama italiano.

Il nostro laboratorio è fornito di oscilloscopio digitale Tektronix, Multimetro da banco Fluke, Tubetester  analogico, tubetester digitale, traccia curve con interfaccia computerizzata e tube tester digitale/analogico per i tubi di potenza.

Attualmente solo i produttori ed alcuni distributori a livello europeo o mondiale hanno una strumentazione simile dedicata esclusivamente alle valvole audio.

E di questo siamo orgogliosi!