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Steelphon Phantom

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Ritorniamo a parlare di valvole…. E che ritorno signori cari ! Qua come avrete modo di leggere e vedere nel breve , ci sarà a che fare con un ottima testata tutta concepita e realizzata in Italia dall’ingegner Ferrarotti . Un prodotto maturo a tutto tondo, con un carattere distintivo e  prerogative tali da non renderla obsoleta a distanza di oltre 45 anni dal suo debutto sul mercato .

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Un mio caro amico di adolescenza è riuscito a rintracciarne una ferma da almeno una 20ina di anni in qualche scantinato genovese . La mossa successiva era capire in quali condizioni versasse . Ci vediamo quindi nel pomeriggio di questo febbraio appena passato e me lo porto a casa, con la solita curiosità di poterci mettere al più presto le mani….

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Lo Steelphon Phantom è una “testata” totalmente valvolare , dotata al suo interno di :  Riverbero , vibrato e distorsore incorporato. Possiede due coppie di canali di cui uno prioritario (Channel 1) in termini di pulizia sonora (Potendo contare sul tragitto più breve del segnale) . Il cuore dello stadio finale fa cardine per ultimo  , su un briosissimo quartetto di  EL84 configurate in push pull parallelo , per una potenza nominale di oltre 30 Watt

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Qui le vedete nella loro polverosa livrea fresche di letargo! Assemblata totalmente in Italia ad inizio anni settanta , ha scelte e costruzione dettate dalla versatilità e robustezza d’uso . Al suo interno ogni stadio è a sè stante , cablato manualmente  come si faceva all’epoca , utilizzando oltretutto cavi di qualità (Con isolante in silicone….una verà novizia!) . Il suo notevole peso (13Kg)  rende sicuramente giustizia alla  qualità costruttiva, specialmente per quanto concerne il dimensionamento dei trasformatori

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Va ricordato che è corretto valutarlo  in un ottica di prodotto nato come alternativa abbordabile ai mostri sacri statunitensi, quindi con un occhio alla qualità e uno al portafogli in piena austerity anni ’70  . Ma nonostante gli inevitabili compromessi ha stoffa da vendere  …..

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Come c’era da aspettarsi , una volta aperto noto subito i condensatori di filtro in perdità ( I condensatori della Facon non si smentiscono mai…..) e nel sotto dell’apparecchio si osservano gli anni di fermo dove l’ossidazione in certi punti ha raggiunto pure gli zoccoli delle finali . Non sono cose drammatiche…Molti apparecchi con quasi 45 anni presentano bene o male queste problematiche . Di lavoro c’è ne da svolgere ma è recuperabile al 100% . Ulteriore vantaggio come ribadito in altre occasioni, è quello di essere arrivato ai giorni d’oggi intonso senza che nessuno l’abbia snaturato negli anni passati con modifiche personali e rattoppi di ogni sorta .

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Principio di funzionamento

 

Prenderò a riferimento lo schema dello Steelphon mod. Pioneer (Trovato in rete e ridisegnato ottimamente da un certo sig. Valmer che ringrazio per il suo certosino lavoro) essendo grossomodo identico allo Steelphon Phantom eccezion fatta per particolari minori (Ndr: Interruttore di stand-by e selettore impedenza)

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I due doppi (2+2 parelleli) canali d’ingresso fanno capo ad altrettanti identici stadi amplificatrici ,completi di controllo bassi/acuti/bright (Quest’ultimo esalta l’estremo acuto del segnale)  costruiti attorno a due triodi ECC83 . Sotto si può intravedere una delle due schede prima e dopo la cura

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L’uscita della coppia di preamplificatori fa poi capo rispettivamente : Per il –channel1- Al riverbero con la possibilità di esclusione tramite un deviatore bypass per avere una sorta di canale prioritario in termini qualitativi . Per il –channel 2- : Al circuito distorsore (BEND) disinseribile anche qui mediante un deviatore . La differenza però rispetto al canale prioritario 1 consiste nell’essere vincolato  al riverbero / vibrato in maniera permanente ; Infatti solo l’attenuazione del relativo potenziometro esclude totalmente gli effetti quindi da qui il leggero degrado di segnale . Le uscite di questi stadi , (Riverbero + vibrato e distorsore) fanno , in ultima battua, finalmente il loro ingresso  nell’amplificatore finale ; Qui un ottimo quartetto di EL 84 pilotate dal driver/sfasatore ECC81 ,nel più puro degli schemi Williamson, riversano oltre 30 watt nominali nel trasformatore d’uscita . Una delle tante peculiarità che testimonia la buona progettazione di questa testata è la presenza di due trimmer-reostati nello stadio finale per regolare sia il bias delle 4 valvole finali ,sia il loro bilanciamento visto ai capi del pushpull a valle dello sfasatore…è un’attenzione più facile da trovare su finali domestici rispetto che su applicazioni professionali.

Il riverbero / vibrato : Come funziona…..

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Viene inpiegata una unità a molle come era rigore dell’epoca. Costruita dall’americana Hammond (Quella dei famosi organi con altoparlanti rotanti) sfrutta il principio della trasmissione meccano-sonora prodotto da due avvolgimenti (Uno trasmittente e uno ricevente/pick up) correlati l’uno all’altro per l’appunto da molle .

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L’avvolgimento trasmettitore viene eccitato da uno stadio di “potenza” basato sul triodo-pentodo ECL86 contornato da alcuni filtri passivi per modificare entro certi limiti le caratteristiche dell’eco . Una volta applicato all’ingresso dell’unita di riverbero , il trasduttore vibra mettendo in risonanza le molle presenti al suo capo.

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Dall’altra parte questa vibrazione viene captata (Addizionata dalla risonanza dovuta alle molle) dal pick-up di ricezione e viene quindi amplificata da un triodo ECC83. A mezzo di un potenziomente si dosa l’intervento sul segnale esistente creando una sorta di eco/riverbero del programma musicale.

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A costola di questa circuitazione troviamo il “vibrato” . Questa è una funzione di attenuazione-esaltazione periodica dell’amplificazione . All’epoca il metodo convenzionale per creare tale effetto era  modulare il guadagno di uno stadio amplificatore mediante una fotoresistenza (LDR) accoppiata ad una lampadina in una camera oscura . La lampadina a sua volta era pilotata da un oscillatore a cadenza variabile, che la faceva lampeggiare più o meno velocemente a seconda di quanto impostato. In questo modo la “LDR” variava appunto la sua resistenza interna modificando l’anello di  guadagno del circuito amplificatore restituendo quindi in soldoni un segnale di ampiezza “tremolante” .  L’intervento del vibrato poteva infine essere  gestito  anche in remoto sostituendo il “tappo” con un pedale .

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Un paio di controlli passivi definiscono per ultimo la velocità / profondità del segnale trattato .

 

Lo stadio distorsore

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E’ la forma più classica . Due diodi, uno per semionda , tosano brutalmente il segnale  nella maglia amplificatrice della ECC83 donando un suono “saturato al limite”.  Una serie di filtri passa alto accentuano maggiormente la sensazione del clipping…La scheda BEND ospita e condivide l’amplificazione del riverbero…Qua sopra la potete osservare nel bel mezzo del “refurbishment”

Cosa e come ripristinare:

 

Al solito ,prima di entrare nel vivo, la dovuta raccomandazione :

I valvolari hanno tensioni interne molto elevate (>450 volt) potenzialmente letali per animali e persone. In ragione di ciò modifiche ,riparazioni,controlli e quanto di altro devono essere messi in pratica solo da chi ha una solida conoscenza dell’argomento. Si rischia di peccare e apparire presuntuosi, ma una qualsiasi operazione svolta senza sapere cosa si sta facendo rischia di divenire irreversibile nelle conseguenze.

Pertanto siate sempre obiettivi verso Voi stessi prima di procedere…e fatta questa necessaria premessa iniziamo un pò a vedere come riportare in vita questo “pezzo di storia” .

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In via preliminare si controlleranno tutte le valvole (Per far questo occorrerà per forza un provavalvole ad emissione) annotandosi con cura le varie posizioni delle medesime , soprattutto delle finali. Questo perchè la loro usura dipende dai punti di lavoro delle schede.

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Successivamente come seconda operazione preliminare sarà la volta dei due trasformatori . Per quello di alimentazione si dovranno verificare le tensioni presenti ai secondari ( 300  volt anodica  – 40 volt bias – 6,5 volt per i filamenti).

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Per tutti questi valori ritengo normale osservare un 10-15% di scarto ± rispetto allo schema elettrico…. A riguardo invece di quello d’uscita si verificheranno le impedenze primario/secondario mediante un multimetro ( 5+5 Kohm primario – 6 ohm secondario) .

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Avendo ora la certezza della bontà dei due trasformatori è lecito procedere oltre senza aver timore di spendere tempo e soldi per niente….Come si accennava , si deve procedere alla sostituzione di tutti i condensatori elettrolitici, estendendo il controllo (Mediante un capacimetro) anche a tutte le capacità ceramiche presenti ; Il calore misto all’umidità dello stoccaggio negli anni d’inutilizzo potrebbero aver falsato il loro corretto funzionamento . Il rimpiazzo con equivalenti in poliestere è doveroso se ambite ad avere una testata performante e affidabile!

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Per gli elettrolitici usate componenti di marche note …Elna, Nippon Chemicon, Rubycon,ERO, Sanyo tanto per citare le solite….Detto in breve? Evitate le cineserie ….

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Nello stadio di alimentazione , punto cruciale di ogni apparecchio , conviene sostituire i 4 diodi “anodici” con un ponte integrato. Le correnti in gioco sono di circa 300mA ,però in ragione delle molteplici capacità di filtro presenti , vi converrà metterne uno almeno da 3A ,  idoneo cioè sopportare picchi dieci volte maggiori … Questo risulta necessario per via del fatto che, per poche frazioni di secondi ,una capacità scarica è vista al pari di un cortocircuito dal ponte raddrizzatore .

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Stessa sorte per l’unico diodo adibito a raddrizzare negativamente la tensione destinata al bias per le finali….un moderno 1N4007 con un piccolo condensatore in parallelo (Atto a smorzare le commutazioni) sarà garanzia di bias precisi e silenziosi nelle finali .

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Se avete sott’occhio lo schema avrete sicuramente notato come  tutte i voltaggi per le varie schede siano ricavate in cascata da un certo numero di pi-greco resistivi….Verificate ordunque in questo senso, che tali resistori siano ancora  in perfetta efficienza e nelle giuste tolleranze ohmiche . Utile prevedere l’aumento  dello scambio convettivo di quelle soggette a maggior carico di lavoro…come da foto sottostanti.

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Le quattro capacità anodiche responsabili dei vari livellamenti  dovranno necessariamente avere tensione nominale di 400 volt lavoro. Si parla invece di almeno 500Volt nominali peril condensatore subito a valle del ponte raddrizzatore : Quando l’apparecchio è in stand-by , risulta essere l’unica capacità sempre interessata dalla tensione anodica , che assume valori  di circa ben 460 volt a vuoto. Per ovviare all’esborso di condensatori HT , si può ottimamente risolvere ponendo due capacità identiche in parallelo da 250 volt lavoro ,abbinandole ad altrettanti resistori di equalizzazione affinchè la tensione ai loro capi risulti identica grossomodo. Non servono capacità mostruose in quanto è un primo grossolano livellamento anodico…Ricordatevi che in serie le capacità  si dimezzano !!

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Il condensatore al poliestere in parallelo al secondario “anodico” dovrà avere valore di 0.33uF e almeno 630volt lavoro,il suo scopo è sopprimere i residui transienti e commutazioni provenienti dalla linea elettrica. Qui sotto lo vedere col suo circuito stampato ad hoc.

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Merita una rigorosa verifica funzionale  anche  il “fotocoupler” del riverbero/vibrato . Come spiegato prima, l’effetto fa cardine sull’amplificazione variabile data dalla luce pulsante di una lampadina che eccita direttamente una opportuna fotoresistenza . E’ intuibile dunque che si dovrà scrupolosamente accertare il buon funzionamento del bulbetto al neon, pena il certo malfunzionamento del vibrato. Tale lampadina con circa 65/70 volt continui deve presentare una brillante luminosità come da foto.

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Una volta appurato il corretto funzionamento si dovrà ripristinare la schermatura (Camera oscura) verso la luce esterna come da prime foto, in maniera che il fotoresistore risponda solo alle sollecitazioni luminose della lampadina e non sia influenzato da fonti luminose esterne . A questo punto mi sembra doveroso  spendere due parole per i reostati  / trimmer : Se sono in buone condizioni (Non ossidati o rovinati) lasciateli in loco pulendoli solo con del puliscicontatti in unione ad una soffiata d’aria compressa .

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Sono elementi oggigiorno di difficile reperibilità , per valore ohmico e per potenza dissipante .Quelli presenti sopportano almeno 2,5 watt e sono in filo  avvolto …. Un trimmer qualunque con piste in cermet sopporta al massimo ½ watt e le conseguenze ve le immaginate . Se irrimediabilmente compromessi cercate di trovarne altri similari estendendo le vostre ricerche anche ai rari ex-riparatori TV delle vostre zone … Nei vecchi tv a CRT erano spesso impiegati nella deflessione

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In tema attiguo spendo alcune righe  a favore delle resistenze ,  meritevoli di un discorso a parte. Partendo dalla genesi ci sono in ragione differenti scuole di pensiero nel restaurare un vecchio apparecchio di 40/50 anni fà…Ciò non toglie che quasi tutti gli “addetti ai lavori” all’unisono  son concordi nel lasciare le resistenze al loro posto se in ordine e non deteriorate da calore o altro. Il perchè vien presto detto : Anni fa , quando andava bene , le tolleranze delle componentistiche resistive erano nell’ordine di un buon 10-30%…. Colui che all’epoca progettava una qualsivoglia circuitazione era ben conscio di ciò , e sceglieva punti di lavoro tenendo a mente questo particolare tutt’altro che trascurabile . Succede invece che al giorno d’oggi le attuali resistenze sono molto più precise….Al massimo scarto si possono avere discostamenti nell’ordine del 2-5% dal valore nominale per componenti non di precisione . Questo va inesorabilmente ( Specie quando in presenza di molti stadi in successione) , a modificare i punti di lavoro originari….Da qui nascono poi gli inspiegabili cali di rendimento che alcune volte deludono tecnici speranzosi di avere tra le mani un apparecchio più performante di quando costruito da casa madre . A volte le realtà appaiono bizzarre : Uno sostituisce quasi tutto con materiali di pregio e va peggio di prima…o magari si perde quel “suono” vintage …oppure ancora ci si ritrova con un apparecchio che “strappa” . Non date la colpa ai componenti di nuova fattura…Sono il più delle volte i valori di lavoro che sono cambiati rispetto a prima ! Cercare di trovare nuovamente il giusto  equilibrio timbrico può diventare un ardua impresa , di pazienza e non per ultimo di fortuna (Leggasi sperimentazione).

Terminato tutto il controllo e l’aggiornamento delle varie schede , sarà il momento di potenziometri e jack d’ingresso . Se potete,  disossidate e ripristinate i primi … Qualora le condizioni non permettano un solido ripristino procedete con i componenti nuovi , di qualità all’altezza!

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Concludo tutta questa proselia con le molle ammortizzatrici dell’unità riverbero. Bisogna accertarsi siano in buone condizioni;  Se notate snervature o vistosi sbilanciamenti cambiatele tutte e quattro. Hanno una funzione antagonista e disaccoppiano dai rumori captati che inevitabilmente innescherebbero effetti larsen.

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Consigliabile fissare in modo solido i cavetti che collegano l’unità Hammond, per evitare la possibilità che forti vibrazioni invalidino un domani i collegamenti

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Upgrade consigliati e qualche trucco:

 

Gli zoccoli Noval delle valvole sono i primi componenti che per tipologia di funzionamento possono creare falsi contatti. Verificarli e sostituirli è tappa doverosa se volete un apparecchio affidabile nel tempo. In pieno argomento prestate attenzione agli zoccoli cinesi…Quelli in ceramica tutti belli coi pin dorati da 2€ tendono specie col calore di valvole finali “calienti” a deformare talvolta i reofori …La foto sottostante vi rende l’idea dell’abisso qualitativo tra uno fatto bene e uno di frettolosa produzione odierna.

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Di conseguenza il difetto poco fa accennato si traduce in contatti  “ballerini” … E via alle danze , iniziano gli schiocchi sui coni !!! Spendere due soldi in più per zoccoli Amphenol  è sempre garanzia di un buon investimento …. Se trovate materiale NOS su internet o nelle fiere ancora meglio! Nelle foto a venire potete apprezzare  l’invalidazione di alcuni punti di saldatura , dovuto principalmente al trasferimento termico : Pin valvola-zoccolo-circuito stampato.

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Sopra si può apprezzare : il “prima” …. E sotto : il “dopo” cura 🙂

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Anche se potrà apparire blasfemo , consiglio la sostituzione delle due lampadine spia con altrettanti diodi led colorati.

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Questo perchè sono insensibili a colpi e/o forti vibrazioni , non scaldano (Cuocendosi fra di loro) e durano quanto -se non più- della vita di un comune mortale …

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Nell’esemplare in questione ho approntato due piccoli circuiti stampati per accoglierli e alimentarli correttamente (Prendono tensione dai filamenti in alternata delle valvole , pertanto si rende necessario un minimo di raddrizzatura e filtraggio )

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Ricordatevi : Quello blu (illuminante la scritta Phantom nel plexi) deve essere comandata da una sezione dell’ interruttore  “stand-by”. Spegnendosi di conseguenza quando l’amplificatore è in “riposo-attesa”…. Una bella chicca dal passato!

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Per dare un effetto più soffuso conviene applicare nel retro della serigrafia  un paio di strisce di nastro “Scotch Magic” . Quest’ultimo contribuirà a diffondere la luce omogeneamente nelle scritte creando un effetto assai accattivante….

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A riguardo del fissaggio schede vs chassis : E’  bene abbiano un minimo di disaccoppiamento meccanico dal telaio …. In particolar modo quelle di segnale che possono risultare pure leggermente microfoniche per via dell’alto guadagno . A tal proposito gli ingegneri della Steelphon avevano previsto all’epoca delle funzionali boccole di gomma , ma puntualmente la mutua azione del tempo unito al calore le può far seccare , risultando sbriciolose appena si prova a toccarle . Se dovete quindi rimediare viene comodo un “segreto” donatomi dal buon Diego Nardi (http://www.webalice.it/jlc891/) tanti anni fà su come recuperare queste rondelle gommose ….. Per costruirsele bisognerà prendere dei fischer-tasselli da mattone con elemento espansore in gomma: Si recupera l’espansore e lo si mette su una punta da trapano … Successivamente con un buon cutter affilato, si “affettano” le rondelline dello spessore voluto….et voilà les jeux son faits!

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Ricordo che le schede devono risultare fisse ma ,allo stesso tempo devono conservare una certa “mobilità”…Per far si dovrete stringere a mano i bulloncini e trovato empiricamente il giusto compromesso di serraggio, fissarli con una goccia di colla , in modo esse non abbiano a svitarsi con vibrazioni ,scrolloni etc etc

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Proteggere con del nastro di alluminio i condensatori dalle fonti di calore è un’altra attenzione necessaria . Le quattro finali scaldano assai … Una volta chiuso dentro il mobile di legno le situazioni vanno ad estremizzarsi …. Le valvole finali irradiano calore soprattutto sotto forma di infrarossi, una schermatura a specchio laddove un colore scuro avrebbe assorbito la radiazione termica aiuterà a preservare i “cari” elettrolitici nel tempo ( Val la pena di ricordare che quasi tutti i condensatori hanno un campo di utilizzo da -20 a +85 gradi….Esclusi quelli “military grade” )

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Non servirebbe dirlo perchè lo dò per scontato : Dotate il vostro rinato “Fantasma” di un buon cavo (3 x 1,5 mmq)  e di un’altrettanto buona presa di terra sullo chassis…E se domani , come cantava Mina , vi vien voglia di sostituire le finali del vostro Steelphon Phantom  , bisognera assolutamente che le nuove quattro valvole siano scelte col criterio ” four matched” , cioè tutte e quattro con valori di transconduttanza  similari . La corrente di riposo andrà regolata nella scheda di alimentazione , osservando il valore  consigliato dal progettista , e fissato in -25Volt (Corrispondente ad una corrente di circa 50mA a riposo) . Poi , sulla scheda finale , in una posizione più comoda, un’ulteriore trimmer servirà a bilanciare equamente la tensione sul push-pull nella misura di : ± 12,5 volt per ramo . Nel corso dei primi 6-8 mesi  tali valori andranno ri-verificati (ed eventualmente corretti) in quanto saranno suscettibili di variazione dovuto al “rodaggio” dei nuovi tubi . Badate bene a non eccedere con la corrente di riposo (Leggasi : smanettare in spremuta dell’ultimo Watt) … Essa è direttamente responsabile della longevità nelle EL84 … Le placche dei pentodi non devono divenire incandescenti come barbecue !!!!

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Buona prassi da “tecnici d.o.c.” è dotare lo chassis di etichette recanti la giusta disposizione di valvole e comandi ; Un pò per se stessi … ma soprattutto per chi un domani sarà chiamato alla futura manutenzione . Come è altrettanto saggio lasciare all’interno una copia dello schema elettrico.  Sul finire di questa descrizione pseudo-tecnica , una bella carrellata di foto durante i test di routine

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Mobile e varie….

Come era buona abitudine passata , il mobile è di legno ! Impellicciato poi esternamente in Tolex nero . Con tutta probabilità non avrete grossi interventi da farci se non quello di smacchiare o sostituire il rivestimento se fortemente usurato . Paraspigoli e maniglie andranno lucidati e disossidati .

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Merita attenzione la fresatura che ospita il plexi frontale, la quale dovrà risultare integra . La procedura di montaggio vede come prima operazione il fissaggio nella sede del plexiglass.

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Successiva operazione riguarderà l’introduzione dello chassis nella parte posteriore del mobile

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Quattro viti M5 alla base assicureranno il telaio saldamente al cabinet. Scegliete l’inox per questo ruolo , rimarranno belle nel tempo e sempre facili da svitare un domani vi sia necessità. In battuta finale verrà il momento di montare il carterino che protegge e ventila le valvole….. Vedi sotto….Trattenuto grazie a  4 viti parker.

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Manopole e pulsanti saranno ricollocati (Dopo opportuna pulizia) sui rispettivi alberini rispettando gli zeri dei potenziometri .

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Sul piano estetico mancavano due su quattro pulsanti …. E quale occasione migliore per usare il tornio se non questa?  Ipse facto! Prontamente ricostruiti dal pieno partendo da un tondino di allumino ! Questo per cercare di avere un apparecchio esteticamente quanto più possibile conforme all’originale … L’alluminio tornito ha sempre il suo bel perchè!  🙂

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Ed eccoci giunti alla fine , col piacere di aver salvato dal cassonetto dell’immondizia un’altro storico esemplare ..Stavolta non vi dico come suona o come va…Ve lo lascio scoprire volentieri, vi posso solo garantire lo stupore che proverete nel metterlo sotto torchio !

 

Un caro saluto

 

Andrea Moltisuoni

 

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