La semi-replica RCA

Come raccontato nella sezione relativa alla mia esperienza nel campo della progettazione e costruzione di Theremin , dopo aver raggiunto un ottimo livello qualitativo con il Theremin a transistor, ho cominciato ad accarezzare l’idea di affrontare un nuovo progetto riguardante un nuovo strumento a valvole.

Questo nuovo sforzo progettuale, con tutto quello che comporta a livello di impegno, nella mia ottica è giustificabile solo in il risultato è eclatante.

Trattandosi nelle intenzioni di un vero e proprio Theremin da concerto deve avere caratteristiche eccellenti non solo dal punto di vista strettamente musicale, ma anche dal punto vista estetica e costruttivo. Possiamo perciò elencare: un mobile in legno di buona fattura, antenne in ottone di altrettanta buona fattura, stabilità elettronica ottimale, parti facilmente reperibili in caso di danneggiamento, sonorità paragonabili ai Theremin valvolari più blasonati, corretta linearità dell’arco musicale ed azione incisiva del controllo di volume.

Mettere insieme tutti questi elementi, soprattutto quelli che riguardano la parte estetica, è sicuramente un obiettivo ambizioso e per questo motivo l’avvio del progetto è rimasto in stato dormiente finché un giorno non si è inaspettatamente presentata l’occasione.

Un fortunato incontro

L’occasione si è concretizzata nella persona di Augusto Triani.

Egli, neofita appassionato di Theremin, nella primavera del 2008 mi contattò per farsi costruire la parte elettronica di una strumento a valvole, lui avrebbe pensato alla costruzione del mobile e delle antenne. L’idea era realizzare un Theremin RCA

Cominciai a riflettere sugli aspetti pratici della progetto. Il fatto che qualcuno si preoccupasse della falegnameria e delle antenne mi permetteva di contentrarmi sul vero nocciolo del problema: con quale elettronica dare voce allo strumento.

Dichiarazione di intenti

Dapprima valutai l’opportunità di allestire un circuito a transistor copia di quello impiegato nel mio ultimo Theremin. Si tratta di un circuito dall’ottimo suono e sicuramente avrebbe dato una voce adeguata ad un cabinet così affascinante, ma non lo ritenni sufficiente: il cabinet è “importante”, una replica RCA, occorre una elettronica altrettanto importante, ovvero una elettronica a valvole, era l’ora di rispolverare l’idea del nuovo circuito a valvole.

Nonostante una certa insistenza da parte di Augusto scartai l’ipotesi di utilizzare integralmente il circuito originale RCA e questo per una serie di motivi.

Innanzi tutto la reperibilità della componentistica originale è alquanto difficoltosa, ad esempio per il solo set completo di valvole, posto di trovarle tutte, si può arrivare a spendere diverse centinaia di euro, infatti nel caso del Theremin RCA abbiamo a che fare con valvole che nel 1929 (anno di produzione dello strumento) erano già in circolazione da qualche anno, veri pezzi di antiquariato perciò. Al costo delle valvole inoltre va aggiunto quello non trascurabile dei trasformatori e ovviamente di tutta il resto della componentistica.

L’impiego di valvole d’epoca tra l’altro incontra una mia resistenza per così dire filosofica, è mia opinione infatti che la componentistica d’epoca, se non più prodotta, debba essere impiegata per riparare apparecchiature d’epoca.

Una altro motivo per non prediligere il circuito originale RCA, come spiegato nell’articolo ad esso dedicato, è la lenta risposta del circuito del volume. Infatti il controllo del volume si basa sulla luminosità del filamento di una valvola (la UX120, valvola estremamente rara peraltro), più il filamento è luminoso, più vi è passaggio di corrente e più il suono viene amplificato, viceversa meno il filamento è luminoso e meno il suono viene amplificato. Questo accorgimento, per quanto ingegnoso, soffre della inerzia termica del riscaldamento e raffreddamento del filamento, rendendo il controllo del volume molto lento.

Fu proprio questa aspetto negativo che spinse Clara Rockmore a chiedere a Lev Termen un theremin dalle caratteristiche migliorate .

Dopo aver scartato l’ipotesi del circuito originale RCA, scartai anche quello di impiegare il circuito del theremin custom di Clara Rockmore, con il quale avevo già fatto esperienze anni prima, anch’esso infatti impiega alcune valvole d’epoca.
Decisi alla fine di lanciarmi in quello che in fondo è sempre stato il mio intendimento: progettare un circuito valvolare totalmente nuovo, utilizzante valvole di produzione moderna ma con tutte le caratteristiche sonore che contraddistinguono il theremin RCA e quello custom di Clara Rockmore.

Definizione del progetto

Definita l’ambito tecnologico di progettazione restava da definire le caratteristiche che questo nuovo strumento doveva avere. Essendoci liberati dal legame con il circuito originale è chiaro che avevo a disposizione margini di manovra ben più ampi per la definizione delle caratteristiche tecniche e musicali, decisi pertanto di attrezzare lo strumento con funzioni non presenti sul theremin RCA, a quel punto era chiaro che non ci si trovava più di fronte alla progettazione di una replica di un Theremin RCA, ma di una semi-replica.

Questa tabella mette a confronto le caratteristiche del theremin RCA e del theremin di Clara Rockmore, con quelle progettuali della semi-replica RCA

La lavorazione dei legni e dei ferri

Mentre procedevo con la progettazione della parte elettronica, il mio socio d’avventura affrontava gli aspetti della costruzione delle antenne e del cabinet.

Ad agevolare il gravoso compito avevamo a disposizione il meticoloso lavoro di Mark McKeown che, avendo avuto accesso a tre strumenti RCA originali, ha potuto derivare tutti i dettagli costruttivi, in termini di misure, delle antenne e del cabinet.

Dopo varie verifiche sulle misure e trovandoci di fronte alla costruzione non più di una fedele replica ma di una semi-replica RCA, anche nel caso del cabinet ci siamo presi la libertà di effettuare alcune modifiche migliorative.

Quella principale è partita da una constatazione banale: come mai diversi theremin RCA che sono stati venduti nel passato non avevamo le gambe? Molto semplicemente, essendo esse solidali al resto del cabinet, erano stato tagliate per rendere lo strumento più facilmente trasportabile. Dopo questa constatazione abbiamo immediatamente deciso di effettuare la modifica migliorativa di rendere le gambe non solidali al resto del cabinet ma staccabili agevolmente, tutto questo ovviamente senza modificare l’aspetto esteriore originale dello strumento.

Per quanto riguarda la materia prima impiegata Augusto si è orientata verso quella originale, ovvero il mogano.

L’assemblaggio definitivo non è stato senza incertezze infatti, pur avendo le misure originali a disposizione, Augusto doveva affrontare le varianti decise senza alterare l’aspetto originale. Occorre sottolineare che ha portato a termine il lavoro ottimamente.

Il cabinet è risultato molto elegante ed, essendo stato lavorato interamente a mano, senza l’impiego ad esempio di macchine a controllo numerico per il taglio delle parti, ha un’aspetto di manifattura artigianale che gli conferisce anche maggior fascino. Per seguire questa linea la verniciatura è stata fatta con pimenti e la lucidatura con cera, il risultato finale è eccellente.

Ecco alcune fasi della lavorazione.

Un altro aspetto rilevante è stata la realizzazione delle antenne. Anche in questo caso avevamo a disposizione le misure originale.

Esse sono realizzate in ottone, così come le boccole da montare sul mobile atte ad accogliere i relativi spinotti terminali delle antenne. Questi ultimi, a differenza del progetto originale, sono avvitati e non saldati al corpo dell’antenna, questo tra l’altro agevola molto l’eventuale nichelatura del pezzo.

Anche il questo caso Augusto ha fatto un lavoro eccezionale, il risultato è eccellente: la linea aggraziata dell’antenna del volume, il terminale arrotondato della cima dell’antenna del volume, gli spinotti con i tagli “ad allargare” per meglio adeguarli e renderli stabili sulle rispettive boccole sembrano usciti dagli stabilimenti Westinghouse impiegati dalla RCA per la produzione originale, un vero tuffo nel passato.

Un set completo di antenne appena assemblate viene provato sui legni in costruzione.

La progettazione e la lavorazione dell’elettronica

Per la progettazione dell’elettronica ho fatto ricorso, come mio solito, all’assemblaggio prototipale.

Nel caso di circuiti valvolari la cosa avviene anche più facilmente rispetto ai circuiti a stato solido, basta infatti montare gli zoccoli delle valvole su una basetta di legno ed eseguire un cablaggio “in aria”dei vari componenti elettronici, ciò consente una buona velocità d’intervento sul circuito durante il test delle varie soluzioni.

Questo per quanto riguarda la verifica pratica del circuito. Per quanto riguarda la progettazione vera e propria devo ammettere che la cosa non è stata proprio una passeggiata. Dovendo realizzare un circuito del tutto nuovo, impiegando cioè soluzioni alternative per riprodurre sonorità generate da altri tipi di circuiti, ho dovuto in qualche modo partire da zero.

E’ chiaro che in linea generale non stavo ideando qualcosa di alieno alla tecnica thereministica, un theremin può essere facilmente costruito impiegando una manciata di componenti, ma scendendo nel dettaglio dovevo rispettare il capitolato iniziale, cioè la riproduzione delle sonorità eccellenti del theremin RCA e del theremin di Clara Rockmore.

Una parte rilevante del lavoro è stato fatto sulle caratteristiche delle valvole che dovevo scegliere. In prima istanza era mia intenzione trovare valvole di moderna produzione che avessero caratteristiche elettriche simili alle valvole d’epoca dei circuiti originali. Ben presto mi resi conto che la strada non era praticabile, troppe differenze. Ripiegai perciò su un’altra strada, quella cioè di adeguare le soluzioni circuitali alle caratteristiche delle valvole che avevo deciso di utilizzare.

Credo in aver provato centinaia di alternative con differenze una dall’altra sia macro che microscopiche.

Una volta di più ho potuto toccare con mano il fatto che le soluzioni più ponderate, studiate in linea teorica, di solito danno i risultati migliori, anche se a volte l’intuito del momento, agevolato dalla facilità di modifica del circuito prototipale, può portare a buoni risultanti, spesso poi suffragati dalla controprova teorica.

Alla fine il circuito definitivo ha visto la luce.

Posso affermare, non senza un certo orgoglio, che le caratteristiche sono ottimali. Il suono è chiaro, ricco di piacevoli armoniche e dotato di “dimensionalità”, cioè del caratteristico morphing che caratterizza l’evoluzione tonale lungo tutto l’arco musicale, qualità questa particolarmente distinguibile sul theremin di Clara Rockmore.

In definitiva anche la voce dello strumento rispetta l’intento iniziale del progetto, quello cioè di essere una semi-replica del theremin RCA, in altrea parole il suono non è propriamente quello del Theremin RCA ma, secondo il mio parere, ne è una versione migliorata avvicinandosi alla standard ideale del Rockmore Theremin. Del resto era proprio quello che ci si era prefissati. Inoltre, per rendere lo strumento più adattabile alle varie esigenza sonore, ho aggiunto sul pannello di comando un controllo per regolare a piacere la timbrica.Questa caratteristica è del tutto assente nel Theremin RCA orginale.

Anche per quanto riguarda gli altri due fondamentali che riguardano l’approccio musicale dello strumento, ovvero linearità di risposta dell’antenna del suono e velocità di risposta dell’antenna del volume gli obiettivi sono stati raggiunti. Nel primo caso tramite la tecnica ormai consolidata del grosso induttore d’antenna, nel secondo caso grazie una soluzione circuitale poco nota, mai utilizzata per altro in un Theremin, ma che ha dato ottimi risultati, un volume rapido, cioè senza ritardi tra azione della mano e risposta dello strumento, e graduale nel modo corretto, cioè senza quel fastidioso progressione non lineare somigliante più ad un “acceso/spento” che affligge molti Theremin.

Infine, come esposto nella definizione del progetto, ho predisposto una uscita ausiliaria per il “pitch preview”. E’ormai opinione condivisa dalla maggior parte dei thereministi, e anche mio per quel che può valere, che l’utilizzo del pitch preview è fondamentale per una migliore padronanza dello strumento. Esso può indifferentemente di tipo visuale, collegato l’uscita ad un accordatore cromatico, oppure audio, collegando l’uscita ad un paio di auricolari amplificati.

Alcune immagini del prototipo e dell’assemblaggio definitivo dell’elettronica.

Nascita di un nuovo Theremin

Dopo mesi di lavorazioni sia di falegnameria che elettronica, è giunto il momento di assemblare il tutto.

Augusto mi ha spedito a casa i primi di mobili rifiniti completi di antenne. Ora toccava a me completarli con il motore sonoro.

Per quanto riguarda l’assemblaggio definitivo dell’elettronica ho optato per il classico cablaggio “in aria”, all’interno di un contenitore in alluminio di adeguate dimensioni. Le grosse induttanze d’antenna sono state ancora una volta avvolte a mano, mi sono ripromesso di attuare un sia pur rudimentale avvolgitore per facilitare il gravoso compito in futuro.

La parte elettronica principale ospitata nel contenitore metallico è montata, assieme alle due induttanze, nel ripiano estraibile superiore.

Nel piano inferiore, che è anche il fondo del mobile escluse le gambe, è alloggiato l’alimentatore. La presa di corrente e le due uscite audio, quella principale e quella di servizio per il “pitch preview”, sono anch’esse montate nel piano inferiore, in pratica i cavi vengono collegati sotto al mobile, come del resto era nello strumento RCA originale (in quel caso in realtà i cavi erano solidali, non si potevano staccare, per trasportare lo strumento potevano essere ritirati all’interno del mobile).

La antenne sono agevolmente rimovibili così come le gambe, questo rende decisamente più facile il trasporto dello strumento rispetto sempre all’originale RCA.

Ecco lo strumento  completo in tutto il suo splendore ed eleganza.