Restauro e upgrade
di un REVOX A77

Il Revox A77 è stato il mio sogno di gioventù (parlo di molti anni fa) che non sono mai riuscito, in gioventù, a soddisfare.
Io sono un analogista convinto e di recente (meno di un anno fa) ho pensato di soddisfare la mia giovanile passione (un po' in ritardo, ammetto) e ho cominciato a cercare in rete un A77.

Si trovano molte occasioni, e ci si fa una idea sul prezzo “equo”, ma c'è sempre il dubbio di comprare a scatola chiusa.
A dire il vero il massimo sarebbe stato uno Studer A810 o A812, ma l'ingombro eccessivo (praticamente una lavatrice) ed i prezzi elevati, non giustificati per soddisfare sostanzialmente uno sfizio, mi hanno suggerito di tornare al sogno originale.

Il Revox A77 è comunque, per quanto di classe “consumer”, un registratore molto valido, con tre testine e tre motori, uno per il trascinamento del nastro e uno per ogni bobina, controllati elettronicamente.
La prima cosa da fare in questi casi è procurarsi il manuale di servizio, perché un oggetto fabbricato circa 40 anni fa, per quanto realizzato molto bene, richiede necessariamente un minimo di manutenzione, e il manuale di servizio è essenziale, anche solo per capire quanto complicato o semplice possa essere riportarlo in efficienza.
In rete, dedicando un po' (poco, in verità) tempo alla ricerca, si trova tutto, quindi in breve ho scaricato circa 60 MB di manuali relativi alle diverse versioni dell'oggetto.
Ho avuto la fortuna che un mio conoscente aveva un A77 MKII a due tracce (un 4 tracce non mi interessava) e velocità 9,5 e 19 cm/sec in cantina da parecchi anni, ed era disposto a cedermelo ad un prezzo in linea con quelli trovati in rete, e solo dopo che ne avessi controllato il funzionamento.

Fig. 1: il registratore sul tavolo del laboratorio

Il “giocattolo” era parcheggiato in cantina, una cantina pulita e asciutta, coperto con un telo che lo riparava dalla polvere. A dire il vero era stato parcheggiato con una bobina di nastro montata, ma il tutto era ben protetto.
Nel frattempo mi ero anche procurato una bobina di nastro vergine per i test.

Restauro

Portato a casa, in Fig. 1 sul tavolo del laboratorio, la prima cosa da fare in questi casi è leggere il manuale di servizio da cima a fondo per capire a cosa si va incontro anche solo per aprirlo.
Il manuale di servizio Revox è dettagliatissimo, a partire dallo chassis cita tutte le parti fino all'ultima vite, e la procedura da seguire per qualsiasi operazione, dall'estrazione dall'involucro alla taratura.
Grazie al manuale sono riuscito ad estrarre il registratore dall'involucro in circa mezz'ora (ora mi bastano circa 8 minuti, tutto è facile quando si è imparato a farlo), l'interno era perfettamente in ordine, poca polvere e tutte le schede elettroniche in ordine e senza tracce di ossidazione, in Fig. 2 la vista anteriore, in Fig. 3 la vista posteriore.

Fig. 2: la meccanica del Revox A77, anteriore

Fig. 3: la meccanica del Revox A77, posteriore

Ho quindi collegato l'alimentazione con un trasformatore  230 / 55+55 volt usando un solo secondario a 55 volt: un apparecchio elettronico fermo da 30 anni ha sicuramente i condensatori elettrolitici non in buone condizioni e collegarlo direttamente ai 230 V potrebbe decretarne la morte istantanea.
Nessun fumo, nessun “aroma” strano, tutte le spie si accendono, per quanto fiocamente, il motore del capstan gira, lentamente ma gira.
Un'ora di condizionamento senza problemi, quindi si passa a 110 V, un'altra ora di condizionamento senza problemi, si passa ai 230 V.
Bene, la meccanica funziona, i motori sono a posto, avvolgimento e riavvolgimento veloce funzionano, il nastro viene trascinato bene senza intoppi, una rondella su una puleggia guida del nastro è un po' rumorosa nel trascinamento veloce ma a parte ciò il trascinamento è regolare.
Monto il nastro che avevo trovato in origine (una bobina BASF da 1100 metri), inserisco la cuffia (una AKG K240 Monitor a 600 ohm, l'uscita cuffia del Revox è “old style” e richiede cuffie di almeno 200 ohm) nella presa e dopo aver trovato la velocità giusta (era registrata a 9,5 cm/sec) resto sorpreso dalla qualità della registrazione, ovviamente compatibilmente con la velocità di registrazione e la qualità del nastro, le bobine da 1100 metri hanno uno strato di ossido sottile.
Non avrei creduto che un nastro magnetico registrato 30 anni fa potesse ancora solo suonare.

Quindi tutta la catena di riproduzione funziona, passo a provare la registrazione.
Inietto sui due canali in parallelo un segnale a 1000 Hz di livello adeguato a registrare a -10dB e misuro (oscilloscopio) cosa esce dalla testina di riproduzione.
Il VU Meter di un canale non funziona, l'altro si, i due canali registrano con circa 5 dB di differenza di livello: funziona, ma è necessaria una taratura.
Per sicurezza inizio un test di durata, monto la bobina originale (1100 m di nastro a 9,5 cm al secondo significa circa tre ore di musica; per altro la musica non mi piace, il mio gusto musicale non va d'accordo con quello del mio conoscente) e avvio il Revox, torno dopo tre ore, ascolto, tutto regolare, riavvolgo e riparto.
Il tutto ripetuto nell'arco di due giorni, totale circa 10 ore di funzionamento quasi continuo: alla fine tutto bene, quindi non ci sono difetti occulti e posso iniziare il restauro.

Immediatamente faccio la prima modifica: 40 anni fa gli standard di sicurezza non erano quelli attuali, e anche un prodotto realizzato da Studer ha un cavo di rete a due poli e il telaio non è collegato a terra.
Avvicinando il dorso della mano (i peli del dorso, per essere precisi) si sente un po' di dispersione, molto bassa a riprova della qualità della realizzazione.
Un minimo di dispersione è fisiologica in qualsiasi sistema elettronico ma oggi è impensabile non scaricare a terra.
Io sono fanatico della sicurezza, e penso anche che un buon collegamento di terra, se fatto nel modo corretto, risolve molti problemi di rumore, quindi sostituisco la presa originale con una vaschetta IEC standard collegando il terminale centrale al telaio con un robusto cavo da 1,5 mm2 e una robusta vite.
La modifica è chiaramente visibile in Fig. 15, in basso a sinistra.

Inizio a cercare la causa del malfunzionamento del VU Meter, dopo un po' di misure di tensione con gli schemi sotto mano (nel manuale di servizio ci sono tutti gli schemi elettrici e le foto con didascalie complete del layout) trovo la causa: un elettrolitico difettoso.
Una fortuna, perché il VU Meter originale costerebbe un botto, e comunque ero praticamente sicuro che gli elettrolitici avrebbero dato qualche problema, è un problema noto in rete.
Provo a ritoccare la regolazione dei livelli per pareggiare i due canali e nel contempo anche a verificare la curva di risposta registrazione-riproduzione.
Per quest'ultima verifica impiego il software che uso di solito per le misure elettrico-acustiche: Fuzzmeasure, un programma per Mac che genera un segnale sinusoidale vobulato (sweep) per alimentare il dispositivo sotto test e legge la risposta (acustica via microfono di misura, oppure elettrica) calcolando curva di risposta, distorsione, ritardo, risposta all'impulso e al gradino, tempo di riverbero, waterfall ecc.
Risultato: un canale entro le specifiche, l'altro no.
Il Revox A77 è stato visibilmente progettato da chi sapeva il fatto suo, abituato a macchine professionali in cui l'accessibilità delle regolazioni è fondamentale: infatti tutti i trimmer per quasi tutte le regolazioni importanti sono facilmente individuabili sul fondo e accessibili senza smontare nulla, basta avere il telaio estratto dall'involucro, in Fig. 4.

Fig. 4: l'accesso ai trimmer di taratura; i fori sul fondo del telaio corrispondenti ai trimmer sono individuati da un diagramma stampato su carta e incollato al telaio; semplice ed efficace.

Preciso che una versione del A77 era venduta senza contenitore in legno ma con telaio ausiliario (opzionale) per montaggio su scaffalature, per l'utilizzo in studio mobile, dove un A8xx sarebbe stato disagevole.

Regolo per tentativi successivi gli opportuni trimmer e, al momento dell'ultima microregolazione il canale smette di funzionare.
Spengo e smonto le schedine e dopo un po' di analisi e ricerche con la lente di ingrandimento mi rendo conto che a uno dei trimmer si è rotto il cursore.
Vedo soprattutto che tutti i trimmer sono in cattive condizioni: sono tutti trimmer aperti e i cursori sono visibilmente fragili.

L'apparecchio è comunque in buone condizioni, tutta la meccanica è a posto, se ci fosse stato qualche guasto sulla meccanica l'apparecchio sarebbe stato da destinare alla discarica in quanto il costo delle parti di ricambio eccede di un ordine di grandezza il costo attuale dell'intero apparecchio: provare a ordinare a Studer semplicemente la puleggia di un freno.

In effetti vedo che l'apparecchio è stato usato poco, e lo vedo proprio dall'impeccabile funzionamento dei freni delle due bobine: lo stop durante avvolgimento e riavvolgimento veloce è immediato e il nastro resta perfettamente teso senza strappi.

Concordo il prezzo con il mio conoscente e decido di sostituire tutti i condensatori elettrolitici e al tantalio (a quei tempi si usavano anche sul percorso del segnale) e tutti i trimmer delle schede di segnale.
Utilizzo solo condensatori elettrolitici e trimmer chiusi, cercando materiali di buona qualità, ma senza lasciarmi tentare da componenti esoterici (in realtà non uso mai componenti esoterici, non ha senso montare ad esempio in un crossover un condensatore che vale 10 volte il tweeter pensando che miracolosamente ne migliori le prestazioni).

La sostituzione richiede poche ore di lavoro, con molta attenzione per non danneggiare le piste dei circuiti stampati, un esempio (una scheda di uno degli amplificatori di riproduzione) in Fig. 5, a sinistra l'originale, a destra dopo la sostituzione.

Fig. 5: la sostituzione di trimmer e condensatori elettrolitici

Avendo sostituito tutti i trimmer, anche quelli che controllano il livello di magnetizzazione del nastro e quindi la distorsione, bisogna procedere ad una taratura completa, che è nettamente più complessa della semplice taratura dei livelli.

Il manuale è chiarissimo sulla procedura da utilizzare, ma sono necessarie due cose che io non ho:

• un nastro campione certificato (costa più del registratore)
• quello che dalle mie parti si chiama “manico”, cioè l'esperienza pratica che permette di arrivare in fondo con la certezza del risultato in tempi ragionevoli.

Consulto le mie conoscenze nel settore e consegno il registratore ad un tecnico che per molti anni è stato il riparatore autorizzato Revox nella mia zona: dopo una sola settimana e per modica cifra ritiro il registratore perfettamente funzionante, e inoltre tarato sul tipo di nastro che utilizzerò.
Ovviamente lo provo, misuro la risposta registrazione-riproduzione, e il risultato è molto più che soddisfacente, perfettamente in linea con le specifiche tecniche Revox.

Upgrade

Che senso ha comprare un pezzo d'antiquariato per poi modificarlo immediatamente?
Io non sono un collezionista, se compro un apparecchio d'epoca, o un disco, non è per tenerlo in esposizione, ma per usarlo o ascoltarlo.
Il Revox A77 è sostanzialmente un dispositivo classificabile “consumer”, per quanto di qualità impeccabile, di 40 anni fa ed ha due caratteristiche che, per quanto marginali, non vanno d'accordo con le mie attrezzature.
Ingressi e uscite sono sbilanciati, con connettori RCA e DIN 5 poli, e il livello degli ingressi AUX per 0 dB è di 35 mV, quando il livello standard di linea è +4 dBu (1,26 V RMS circa).

Gli ingressi AUX sono i soli che penso di utilizzare in quanto non collegherei mai direttamente un microfono ad un ingresso sbilanciato con un amplificatore a 3 transistor, per giunta non dotato dei controlli indispensabili ad un amplificatore per microfoni serio, e gli ingressi radio con una sensibilità di 2,5 mV sono assolutamente inutili.

In Fig. 6 lo schema della scheda degli amplificatori di ingresso e delle commutazioni per i diversi ingressi standard.

Fig. 6: (dal manuale) schema delle schede e dei commutatori di ingresso

Sia chiaro, sono le caratteristiche normali per un apparecchio domestico degli anni '70 (del secolo scorso), ma mortificano a mio parere la qualità di registrazione del A77 e non vanno d'accordo con l'uso per cui l'ho comprato.

Decido di sacrificare tutti gli ingressi che non utilizzerò mai e sostituire la scheda degli amplificatori di ingresso con una nuova che non amplifichi (deve in realtà attenuare) ma abbia ingressi bilanciati e li trasformi in segnali sbilanciati.
Parallelamente anche le uscite devono essere bilanciate; nel caso dell'uscita non è possibile sostituire le schede, in quanto contengono anche i circuiti di equalizzazione, quindi devo prelevare l'uscita sbilanciata dal connettore RCA di uscita e da questa generare un segnale bilanciato.

La trasformazione di segnali da sbilanciati a bilanciati e viceversa può essere fatta con operazionali standard e opportuno circuito, ma esistono integrati Burr Brown specializzati, denominati Line Receiver (da bilanciato a sbilanciato) INA134, in Fig. 7 il datasheet, e Line Driver (da sbilanciato a bilanciato) DRV134, in Fig. 8 il datasheet.

Fig. 7: specifiche tecniche del Line Receiver

Fig. 8: specifiche tecniche del Line Driver

Questa coppia di integrati ha bassissima distorsione, alto slew rate, e i resistori che determinano il guadagno ed il bilanciamento sono tarati con il laser: sono integrati altamente specializzati e con prestazioni elevatissime, il costo è significativo (per un integrato, non in assoluto) ma non paragonabile a quello di trasformatori audio di qualità adeguata.
Del resto l'uso di trasformatori non sarebbe giustificato dal costo del registratore (i quattro trasformatori di segnale necessari costerebbero parecchio di più del registratore stesso), e il registratore viene connesso ai preamplificatori microfonici o alla console con cavi corti.
Il registratore Studer A810 o A812 usa trasformatori sia in ingresso che in uscita, ma si tratta di un altro livello di apparecchiatura; a titolo di curiosità i circuiti integrati utilizzati nell' A810 e A812 sono i comunissimi ed economicissimi 5532.

Gli integrati richiedono una alimentazione duale, +15 e -15 Volt, non presente sul Revox (tutti gli stadi di segnale sono ad alimentazione singola, circa 21 V), si deve quindi aggiungere un alimentatore adatto e, trattandosi di aggiungere due schede (alimentatore e stadi di uscita), si deve anche trovare all'interno lo spazio e la sorgente adeguata di corrente alternata per l'alimentatore.
In questo mi aiuta la progettazione non risicata del Revox: esistono alcune versioni di A77 dotate di amplificatori di potenza e altoparlanti, gli amplificatori hanno potenza modesta, 8 W per canale.
Per economia produttiva tutti gli A77 hanno lo stesso telaio, lo stesso trasformatore di alimentazione e gli stessi innesti per le schede, quindi in tutti gli A77 sono presenti due connettori per le schede degli amplificatori di potenza, una per canale, che sono collegate a due secondari del trasformatore di alimentazione a 32 V CA e nel caso del mio A77 restano inutilizzati; sono i due connettori verdi vicini al trasformatore di alimentazione in Fig. 3.

In Fig. 9 lo schema di parte della scheda principale del Revox A77, la sezione dell'amplificazione di potenza con relativa alimentazione è evidenziata nel riquadro, e in Fig. 10 l'immagine del layout della scheda con i connettori; Fig. 9 e Fig. 10 sono tratte dal manuale di servizio.

Fig. 9: lo schema della parte di scheda madre contenente le connessioni agli amplificatori di potenza

Fig. 10: sulla scheda madre i connettori degli amplificatori di potenza

È quindi possibile utilizzare uno slot per l'alimentatore prelevando la corrente alternata dal connettore (dai contatti 1 e 2) e l'altro slot semplicemente come supporto per la scheda di uscita.
In Fig. 11  lo schema dell'alimentatore, che utilizza un LM317 e un LM337 e un partitore il cui centro viene collegato alla massa generale per generare l'alimentazione duale.

Fig. 11: l'alimentazione delle schede aggiunte

In Fig. 12 lo schema del circuito di ingresso, in  Fig. 13 lo schema del circuito di uscita.

Fig. 12: la nuova scheda di ingresso (un canale)

Fig. 13: la nuova scheda di uscita (un canale)

Gli schemi sono semplicissimi e non necessitano di commenti.

Fig. 14 le tre schedine, a sinistra l'alimentatore, al centro l'ingresso e a destra l'uscita.

Fig. 15 il registratore con le schede nuove al loro posto (la scheda degli ingressi sostituisce l'originale). In basso a sinistra la nuova vaschetta IEC con il collegamento alla terra.

Le schede sono realizzate su basette millefori passo 1/10”, nella zona del connettore tutti i bollini sono stati eliminati lasciando solo quelli necessari a sostenere i contatti utilizzati, realizzati con strisce di rame da 1/10 di mm, larghe 2,5 mm saldate ai bollini rimasti.

I collegamenti fra le schede e con gli XLR di ingresso e uscita sono realizzati con cavo schermato (bifilare ove serve, per le linee bilanciate) e connettori ad innesto sulle schede, per agevolare montaggio e smontaggio.
Sui piedini degli XLR di ingresso sono saldati i condensatori e le ferriti del filtro anti radiofrequenza, mentre il circuito di ingresso ha un filtro passa basso a 80 kHz.

Fig. 16 il nuovo pannello di ingresso-uscita, decisamente spartano rispetto all'originale, che era affollato di prese RCA e DIN.