SUONALO FORTE E CHIARO

Dall'Audion al tetrodo a fascio
Triodo di Arnold
ad alto vuoto del 1913
Se pensiamo al nome che De Forest diede al suo triodo, cioè
Audion possiamo ben capire che tra la valvola e la riproduzione audio vi è un legame molto stretto. In realtà l’uso che se ne fece per i primi anni era limitato all’amplificazione delle linee telefoniche e come stadio di bassa frequenza nei ricevitori. A causa di una serie di fattori concomitanti non era infatti possibile utilizzare il tubo a vuoto nel modo che ci è familiare. Il primo di questi motivi era il limitato guadagno: un Audion era capace di un fattore di amplificazione molto basso, poco più di 2 e lo stesso De Forest fu un fautore degli amplificatori in cascata, arrivando fino a nove stadi in serie per aumentare il guadagno. Questo era dovuto al fatto che all’interno dei tubi vi era una certa quantità di gas a causa di una errata convinzione dello stesso De Forest. Solo a partire dal 1913 la ricerca di Langmuir della Westinghouse e Harold Arnold alla Bell Laboratories permise di raggiungere un alto grado di vuoto e portò a un miglioramento sostanziale delle prestazioni. Il secondo fattore stava nel fatto che non era ancora stato inventato l’altoparlante…
Anno fondamentale per l’audio è certamente il 1918, con l’apparizione del primo tipo di altoparlante ad armatura bilanciata, il quale necessitava però ancora di una tromba per una corretta amplificazione. Nonostante queste limitazioni la Bell riuscì a realizzare il primo sistema di diffusione sonora pubblica all’aperto durante le commemorazioni per il Milite Ignoto al cimitero di Arlington nel 1921. Per vedere un deciso passo in avanti bisognerà però aspettare ancora qualche anno. Nel 1925 nacque, grazie a Rice e Kellog, l’altoparlante elettrodinamico, che è rimasto più o meno invariato fino ai giorni nostri, e vennero realizzate le prime incisioni discografiche elettriche.

Il 6 ottobre 1927, con l’anteprima del film “Il cantante di jazz” interpretato da Al Jolson, finisce l’era del cinema muto.
Lo sviluppo delle testine di incisione portò di riflesso alla creazione delle prime testine fonografiche. Nello stesso anno il canadese Rogers realizzò anche le prime valvole alimentabili direttamente dalla rete elettrica, perfezionando le inaffidabili valvole a riscaldamento sviluppate Fred McCullogh. Le nuove invenzioni chiusero finalmente il cerchio della riproduzione audio, rendendo possibile l’elettrificazione dell’intero sistema. Del 1925 è infatti il primo grammofono elettrico amplificato, il Brunswick Panatrope, mentre nel giro di due anni anche il cinema poteva uscire dall’era del muto, con la prima de “Il cantante di jazz” del 1927.
Ancora non si può parlare di “audio” come lo intendiamo oggi, il temine Alta Fedeltà non esisteva ancora e gli amplificatori erano destinati a sonorizzare luoghi pubblici o ad amplificare l’altra novità del momento: la radio.

Per tornare alla storia dell’audio possiamo ricordare alcuni punti cardinali. Per prima cosa bisogna citare lo studio originale del 1912 di De Forest sull’Audion, che possiamo considerare il padre della circuitazione Single Ended. Poi, nel 1913, H.W. Colpitt della Western Electric mise a punto il sistema Push-Pull, che caratterizzò le serie di mitici amplificatori della WE degli anni 20 e 30, grazie anche al tipo di valvole utilizzate, le 2A3 o le 211, dei triodi a riscaldamento diretto ancora in produzione e che godono di ottima reputazione tra gli audiofili. Nel 1920 il sudafricano Van der Bijl della stessa WE pubblicò la prima opera riguardante la tecnologia e l’impiego dei tubi a vuoto The termoionic vacuum tube and his application, testo che rimase un riferimento per ben un ventennio, mentre nel 1929 apparve un articolo a cura di Loftin e White che riguardava un tipo di circuitazione innovativa accoppiata in corrente continua e che poteva fare a meno del costoso e poco affidabile - per il tempo -condensatore di accoppiamento tra gli stadi, si tratta forse del primo esempio di amplificatore di un certo successo, copiato e riprodotto fino ai giorni nostri.
A sinistra,una Mazda ACPen, primo pentodo di potenza di una certa efficacia. Qui sopra, la copertina di un numero di Radio News sul quale è illustrato l'amplificatore Loftin-White
Sul finire degli anni 20 vide la luce un nuovo tipo di tubo, il
pentodo, sviluppato a partire dal tetrodo di qualche anno prima, proprio per uso in campo audio, dato che il suo predecessore esibiva scadenti prestazioni in bassa frequenza. Il primo pentodo a riscaldamento indiretto di una certa efficacia venne prodotto dalla Mazda nel 1930, seguito a breve da una nuova realizzazione: il tetrodo a fascio. Creato dalla EMI per aggirare il brevetto pendente sul pentodo da parte della Mullard, il progetto venne acquistato dalla RCA la quale nel 1936 realizzò una valvola che, nelle sue innumerevoli varianti, finì per equipaggiare una infinità di apparati audio dagli anni 30 fino ai giorni nostri: la 6L6. Appaiono immediatamente una serie di amplificatori di potenza elevata ed alta qualità, al punto che lo slogan dell’Olympia Radio Show di
quell’anno sarà "This Is The Year of High-Fidelity", e la nascita della 6L6 può a buon ragione essere considerata una pietra miliare nella storia della riproduzione audio moderna. Il particolare disegno della valvola
stimolò i concorrenti nella ricerca e la inglese GEC nel 1937 realizzò una sua variante denominata
KT66, ove KT significa “Kinkless Tetrode”, cioè tetrodo senza difetti, mentre la versione per radiofrequenza della 6L6, conosciuta come 807, è anch’essa tuttora in produzione e utilizzata in campo audio. Una versione ridotta della 6L6, la 6V6, venne destinata all’amplificazione delle prime autoradio.
Sopra una coppia di 6L6G.
Sotto, due KT66 della Sylvania.
Nel 1937 Alan Dower Blumlein, che nel 1931 aveva brevettato un sistema "binaurale" progenitore della moderna stereofonia, inventa la configurazione “ultralineare”, per i pushpull a pentodi o tetrodi a fascio, una delle più diffuse in campo audio, dato che permette di ottenere potenze simili alla configurazione a pentodo puro ma con un
comportamento simile al triodo. Sempre nel 1937 Avery Fisher presentò quello che può essere considerato uno dei primi sistemi audio completi, comprendente un giradischi, un amplificatore e un diffusore a due vie, il tutto ovviamente monofonico, dato che la stereofonia era ancora allo stato embrionale.

Nel 1939 scoppia la Seconda Guerra Mondiale e l’interesse per l’audio passa in secondo piano, almeno per quanto riguarda le valvole di potenza, dato che proprio in quegli anni iniziano due importanti processi di sviluppo riguardanti la registrazione: in Inghilterra la Decca viene incaricata di mettere a punto un sistema fonico di identificazione per intercettare i sommergibili tedeschi che porterà alla nascita del disco a microsolco, mentre in Germania, il ministero della propaganda di Goebbels finanzia la ricerca intorno alla registrazione magnetica su nastro.

Williamson e l’era d’oro dell’audio
Alla fine della guerra la vita lentamente riprende e così l’interesse per l’audio. In Inghilterra nel 1946 appare il marchio Leak, che diventerà punto di riferimento per gli audiofili degli anni a venire e, nel 1947, appare su Wireless World un articolo cherivoluzionerà la storia dell’Alta fedeltà: Williamson presenta l’omonimo circuito, un push pull di KT66 semplice ed estremamente efficace, il cui segreto risiede certamente anche in un trasformatore di uscita particolarmente curato. Lo schema diventa il più copiato della storia dell’amplificazione valvolare. Nel 1947 nasce anche la H. H. Scott, pioniera dell’alta fedeltà, soprattutto per quanto riguarderà la stereofonia degli anni 50. Il 1949 è l’anno di nascita di altri due marchi storici, McIntosh e QUAD, la prima azienda aveva in realtà iniziato l’attività già da un paio d’anni, ma nel 49 produce il primo dei suoi mitici amplificatori, il 50W1, un push-pull di buone e vecchie 6L6, mentre la QUAD, pochi anni dopo, scriverà la storia dei diffusori elettrostatici a banda intera producendo l’ESL-57. Nello stesso anno la RCA presenta una valvola di nuovo tipo, un doppio triodo di potenza pensato come regolatore negli alimentatori di alta tensione, la
6AS7G. La bassa impedenza interna di questo dispositivo e la possibilità di collegarne in parallelo le sezioni permise lo sviluppo di un nuovo tipo di amplificatore senza trasformatore di uscita, o OTL “Output Transformer Less”. Nel 1952 nasce un altro marchio storico, Marantz, e nello stesso anno la Philips presenta una versione ammodernata del pentodo EL60, erede dei primi pentodi degli anni 30. Si tratta di un tubo di discreta potenza e dimensioni compatte, la EL34.
Un quartetto di EL34 prodotte dalla Siemens. A sinistra, una KT88
Il successo fu immediato e, insieme alla sua copia
6CA7 (prodotta dalla Amperex nel 1954), divennero in breve la valvola più utilizzata negli amplificatori dell’epoca. Nel 1953 la Philips presenta un altro best seller, la EL84, cui fa seguito la copia statunitense 6BQ5. Inizia in questo modo una sorta di corsa verso l’incremento delle prestazioni per il predominio sul mercato, dato che, nel 1954, per contrastare la KT66 e la EL34 viene prodotta dalla Tung-Sol la 6550 e, nel 1957, la MOV ribatte con la KT88. Questo gruppo di valvole a partire dalla 6L6 fino ad arrivare alla KT88 è rimasto, da allora, il più impiegato nelle amplificazioni audio. Dalla metà degli anni 50, grazie alla disponibilità della nuova 6AS7G, si assiste allo sviluppo delle circuitazioni OTL, mentre nel 1954 la ElectroVoice presenta la circuitazione Circlotron che, nella variante senza trasformatore di uscita è tuttora utilizzata dalla Atma Sphere e dalla italiana Graaf. Durante questi anni quasi tutte le ditte produttrici realizzarono valvole specifiche per uso audio. Si tratta di tubi prodotti in quantità relativamente limitate, dalle sigle quasi sconosciute al grande pubblico e ormai sparite dal mercato. Il motivo risiede nel fatto che dall’inizio dei “mitici anni 60” si iniziò ad usare il Transistor, che gradualmente sostituirà la valvola nelle realizzazioni commerciali e la produzione di valvole appositamente disegnate per l’audio venne interrotta. Non è quindi difficile capire perché nella maggioranza degli apparecchi si ritrovano tubi originariamente nati per la radiofrequenza o per i primi computer analogici, come le 12AU7 e similari o la 5687.
Una coppia di 6550 della General Electric
Fino alla fine degli anni 60 era pratica comune costruire i propri apparecchi audio ed era molto diffusa la produzione di kit appositi da parte di marchi blasonati
Nel 1955 appare sul mercato la
ECL82 o 6BM8, un triodo-pentodo specifico per uso audio e amatissimo ancora oggi dagli autocostruttori, con cui si poteva realizzare l’intero stadio di bassa frequenza di un televisore, impiego per cui era stato progettato. La ECL82 è rimasta in produzione fino a poco tempo fa ed è diventata una delle valvole più utilizzate da chi desidera affrontare per la prima volta la costruzione di una amplificatore valvolare. Dopo il declino a livello commerciale, le amplificazioni a tubi vengono tenute in grande considerazione da un pugno di appassionati durante il ventennio degli anni 70 e 80. Le uniche valvole utilizzate in circuiti audio e da far risalire a questo periodo sono di derivazione televisiva, vengono adattati infatti alcuni pentodi di amplificazione per tubi catodici, quali la EL509 e la grossa EL519, mentre a partire dai primi anni 90 si riaccende una sorta di febbre valvolare legata ai triodi a riscaldamento diretto degli anni 20 e 30. Nascono riviste dedicate all’autocostruzione e ditte votate alla riscoperta della tecnologia valvolare, vengono rispolverati tubi storici come la 2A3 la 300B, la 211 e la 845, mentre le poche fabbriche ancora esistenti rimettono in produzione gran parte dei pentodi e tetrodi a fascio utilizzate negli anni d’oro dell’alta fedeltà.

Uno dei motivi per cui la tecnologia dei tubi a vuoto è sopravvissuta fino ai giorni nostri è da ricercare anche nel fatto che la stragrande maggioranza delle amplificazioni per strumenti musicali, la chitarra elettrica per prima, è rimasta legata alle valvole, a causa del particolare suono di cui sono capaci.
Le valvole più usate nei “combo” risultano infatti essere le stesse utilizzate negli amplificatori per alta fedeltà. Troviamo infatti la EL34, la 6L6 e la sua versione militare, la
5881, sviluppata negli anni 50 dalla Tung-Sol per applicazioni militari e utilizzata nei servomotori del bombardiere strategico B52. Proprio le applicazioni militari, e il gigantesco magazzino derivante dalla necessità di garantire i ricambi agli apparati dell’esercito USA, hanno garantito una produzione tale per cui non è difficile trovare ancora tubi d’epoca di qualitatà eccezionale. Al campo militare appartiene anche una delle ultime valvole adottate in campo audio: la 6C33B apparve a metà degli anni 70, quando venne scoperto a bordo di un Mig sovietico, pilotato verso il Giappone da un disertore, un robusto doppio triodo inserito nei circuiti di regolazione di tensione. Grazie alle caratteristiche molto simili alla vecchia 6AS7G, venne adottata per la realizzazione di circuiti OTL e in tale configurazione è tuttora facilmente osservabile nelle amplificazioni in commercio.
Un moderno processore audio valvolare
Quella che può essere considerata l’ultima nata tra le valvole per uso audio è invece la recentissima
ECC99, sviluppata dalla slovacca JJ Electronics. Infatti, dopo la riscoperta della valvola in campo amatoriale e domestico, anche il settore professionale sta lentamente riportando in auge gli affascinanti tubi a vuoto, proponendo sul mercato preamplificatori microfonici, equalizzatori e compressori valvolari.

© Filippo Punzo - UnSecoloDaDiodo

Alan Dower Blumlein

• John Geloso


Pubblicità per il primo riproduttore fonografico elettrico per giradischi del 1927
Nel 1957 il grafico di High Fidelity immagina lo skyline di una città ideale fatta di valvole
La massiccia 6C33B