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Amplificateur Rotel RA-1210

1°) Présentation générale :

Le RA-1210 est un amplificateur intégré des années 75-80, le copyright du manuel de l'utilisateur date de 1973. A l'époque c'était un appareil de moyenne/haute gamme (HDG de l'époque : HK cit 16 ou SAE mark IV), vendu au prix de 73000 Yens, soit environ 1000FF.

 

Les caractéristiques constructeurs sont les suivantes :

Form Solid-state stereo amplifier
<Main-amplifier part>
Music power (IHF) 4ohm: 230W
8ohm: 160W
Effective output (RMS) 4ohm: 80W+80W
8ohm: 60W+60W
THD Output power: 0.5%
55W output: 0.1% (20Hz - 20000Hz)
Cross modulation distortion 55W output: 0.1%
Frequency characteristic 3Hz - 100,000Hz, and +0 -3 dB
Output band property 5Hz - 50,000Hz
Dumping factor 35 (8ohm)
Input sensitivity/impedance 1V/30kohm
Speaker impedance 4ohm-16ohm
<Preamplifier part>
Output voltage 1V-3V
THD 0.1%
Frequency characteristic 3Hz - 50,000Hz, and +0 -3 dB
S/N ratio Phono1, 2:70dB
AUX1, 2, Tape In: 80dB
Remains noise 0.5mV
Input sensitivity/impedance Phono1:1mV/100kohm
Phono2:1, 2, 4mV/30, 50, 100kohm
Tuner, AUX1, 2, Tape In:180mV /, 45kohm
Tape DIN: 330mV / 100kohm
Equalizer Deflection of less than ±0.5dB from a RIAA standard curve
Loudness 50Hz:+6dB
10kHz:+2dB
A high filter 10kHz:-10dB
A low filter 50Hz:-10dB
Muting 10kHz:-20dB
Bass 50Hz : ±10dB
Treble 10kHz : ±10dB
<Synthesis>
Supply voltage 100V, 117V, 220V, 240V, 50Hz/60Hz
Power consumption 150W
Dimensions Width 420x height 140x depth of 304mm
Weight

13.7kg

On peut ajouter que comme tous les Rotel de cette époque, il possède des contrôles de tonalité : basses et aigües (débrayables) et des filtres passe-bas et passe-haut, ainsi qu'une fonction loudness et une fonction muting.

 

 

2°) Conception :

a) Partie mécanique :

un boitier classique avec capot noir, la base est en acier zingué, une plaque ferme le dessous. La façade est en aluminium anodisé argent.

b) Partie électronique :

Entrées :

- deux Phono (avec sélection de l'impédance et de la sensibilité)

- deux Aux

- une Tuner

- deux Tape

Toutes en RCA, les deux tape ont un double en DIN.

Sorties :

Il existe bien évidemment deux sortie Tape Monitor.

Il est possible de désolidariser ampli et préampli, il y a donc une sotie préampli (Pre-out) et une entrée directe sur la partie ampli de puissance. La séparation se fait grâce à deux cavaliers.

On trouve deux borniers de quatre bornes chacun pour la connexion des enceintes (système classique A ou B (pas de A+B)). Les bornes sont du type fil à enfiler dans trou et maintien par clip ressort, il n'est pas possible de mettre des câbles avec des fils de diam > 0,5mm.

La sélection est mécanique par rotacteur. Un autre rotacteur permet de sélectionner les sorties monitor Tape. Il y a deux filtres (Low et Hight) commutables. Les réglages de tonalité sont eux aussi commutables et l'ajustement se fait par rotacteur 11 positions par sélection de résistances. Il y a également un Loudnesse et un Muting. Plus d'autres commandes qui ne servent pas à grand chose : sélection du système de HP (puisqu'on peut relier deux paires d'enceintes), et sélection du mode (Stéréo, left, right, rev, left+right).

La seule particularité remarquable est que c'est un double mono au niveau des circuits d'amplification de puissance (mais pas pour la préamplification). Tous est en éléments discrets (du 2SC1327 et 2SA640 pour la partie phono).

Les potentiomètres sont corrects.

L'étage de puissance utilise quatre transistors de puissance TO3 2SC1402. Il s'agit donc d'un montage classe AB non complémentaire (4 NPN), ceci explique les performances assez moyennes en terme de distortion harmonique : 0,1% c'est vraiment pas terrible (et en plus on ne sait pas à quelle puissance ni sur quelle bande de fréquence...).

La rétroaction en température est assuré par un système très ancien avec 4 diodes par canal situées à proximité (mais non liées comme il est d'usage...) des radiateurs, c'est un peu léger...

L'organisation générale est assez typique des ampli de cette époque : des fils en quantité incroyable qui relient un tas de circuits imprimés (pas moins de 11!!) dont un seul (l'ampli principal) est monté sur connecteur. Le dépannage n'est donc pas évident du tout, non pas techniquement mais pratiquement.

 

 

3°) Problèmes à la réception :

- lors de l'action du filtre passe haut il y a perte d'une voie

- le muting ne fonctionne plus

- l'appareil produit un souffle important

 

 

4°) Recherche des causes et dépannage :

Le problème du filtre passe-haut est purement mécanique (oxydation des contacts et des fils allant à cette platine), un nettoyage permettra de rétablir les choses.

Idem pour le muting avec des soudures défectueuses et une grosse oxydation (tentative de nettoyage préalable avec un produit corrosif?).

En ce qui concerne la souffle, c'est beaucoup plus complexe : beaucoup d'appareils de cette époque produisent du souffle et ce pour trois grandes raisons : les composants passifs vieillissent, les résistances sont de faible qualité (couche carbone, voir carbone aggloméré) et génèrent de façon normal un souffle important (mais à l'époque les résistances à couche ou oxyde métallique étaient hor sde prix), enfin les composants actifs (transistors) sont souvent un peu bruyants.

Il n'y a donc pas 36 solutions pour réduire le souffle d'un appareil de ce type : changement de toutes les résistances et de tous les condensateurs petits signaux et de découplage de ligne d'alimentation!! Soit ici 50 condensateurs et 92 résistances! Le remplacement est fait par des composants de grande qualité : Nichicon et Elna Silmic II uniquement.

Les condensateurs d'alimentation sont encore tout à fait bons, ils ne seront donc pas changés.

Enfin pour ce qui est des transistors, il faudrait trouver un équivalent au 2SC1317 (ça existe) et les remplacer tous, malheureusement le budget de réparation attribué par le propriétaire ne permet pas cette opération.

Le résultat global en terme de réduction du souffle reste cependant très bon (voir paragraphe mesure ci-dessous).

 

 

5°) Le dépannage en images :

Pour commencer, deux vues générales :

1 et 2 : transfos d'alim

3 : circuit redresseur (avec 4 demi-ponts)

4 : interrupteur secteur

5 : correcteur tonalité

6 : un des deux rotacteur de sélection de réglage tonalité

7 : circuit muting et loudness

8 : circuit préamplification principal avec potentiomètre volume et balance

9 : condensateurs de filtrage alim amplis de puissance

10 : PCB RIAA (à la verticale)

11 : PCB ampli principale ( à la verticale)

12 : circuit Soft start

13 : les quatre transistors de puissance sur leurs radiateurs

NB : cette photo a été faite après restauration.

 

Vue interne de dessous (également après restauration). On remarque l'importance (considérable) du câblage, qui ne rend pas facile les intervention nécessitant la dépose des circuits.

 

a) Réfection du circuit contrôle volume et préamplification :

Avant changement des condo et résistances. Les potentiomètres coaxiaux (volume et balance sont bien visibles).

On voit bien sur cette vue les nouvelles résistances à oxyde métallique et les nouveaux condensateurs Silmic II.

 

Composants HS.

 

b) Réfection du circuit filtre passe bas et passe haut :

A gauche les composants non changés (une voie) à droite les composants changés (l'autre voie).

 

La platine terminée avec tous les nouveaux composants passifs.

 

Composants HS.

 

c) Réfection du circuit de correction de tonalité :

On voit bien les deux rotacteurs de part et d'autre et au centre les sélecteurs linéaires 3 positions.

 

Composants HS.

 

d) Réfection du circuit d'amplification principal :

A gauche (et pointés en blanc) les composants d'une voie à changer, et à droite les composants correspondants sur de l'autre voie déjà changés.

 

La platine terminée avec tous les nouveaux composants (condo, résistances oxyde métallique). Les trimmer d'origine de réglage du courant de repos sont bons et sont laissés en place.

 

Les composanst HS. On remarque en particulier des résistances carbone agloméré qu'il faut systématiquement changer (bruit et dérive avec le temps très importants).

 

e) Réfection du circuit stabiliseur de tension de faible puissance :

Un transistor de changé, une résistance, un condensateur, une diode de redressement et surtout une zéner 31v 1W : les zéners sont des composants fragiles, il est préférable de les changer systématiquement.

 

 

6°) Mesures :

Etant désormais équipé d'une bonne chaîne de mesure, il m'a été possible de réaliser quelques tests.

D'abord, et c'est le point le plus important par rapport à la demande du propriétaire le souffle (bruit résiduel) a fortement reculé :

avant : 7,189mV

après : 4,46mV

Et ça s'entend... par son absence!

 

Quelques tests rapides :

a) Analyse spectrale, THD, SNR à gain unité, 1kHz, -10dBV :

Ci dessus : le signal injecté sur les entrées (1kHz, -10dBV).

Il s'agit de l'analyse spectrale du signal en entrée après branchement sur les fiches de l'amplificateur, celui-ci sous tension.

On remarque :

F : fondamental, H1 et H2 des harmoniques dont j'ignore l'origine...

Hs1 à Hs4 : des harmoniques du secteur (multiples de 50Hz).

 

Ci-dessus : analyse spectrale du signal en sortie (315mV, unity gain, 1kHz, charge 8 ohms).

THD (H1 à H8) : 0,013%

THD + bruit : -91,5dBc

SNR : -91,3dBc

On voit très bien le spectre dégradé des harmoniques générés par l'étage de préamplification.

 

b) Analyse spectrale, THD, THD + bruit, SNR à 1kHz à 20WRMS :

THD (H1 à H8) : 0,04%

THD + bruit : -96,4dBc

SNR : -96,4dBc

Le protocole de mesure prévoit d'effectuer ce test à 1/2 de P nominale, or le constructeur annonce 60W, on devrait donc faire un test à 30W. Le problème est qu'on ignore tout des Watts utilisés par le constructeur...

La mesure est limitée à 20WRMS/8ohms car à cette puissance les radiateurs sont déjà à 50°C, on peut monter plus (70°C), mais l'appareil étant ancien et les transistors de puissance difficiles à trouver, il vaut mieux jouer la sécurité.

La distortion reste très faible compte tenu du fait que l'étage final est quasi-complémentaire et que les composants actifs sont d'une technologie ancienne, mais le spectre ne decend pas d'une façon exponentielle inverse... on peut donc s'attendre à une coloration de la musique pas forcément très agréable.

 

 

7°) Essais :

Essais simples (sinus 1kHz sous 8 ohms) et essais continu avec musique pendant une journée.

 

 

8°) Bilan :

Pas très facile à dépanner du fait du câblage absolument plétorique, beaucoup de réglages (trop?) : certains n'ont aucune utilité : sélection système, sélection mode.

Au niveau performances : appareil correct, mais pas excellent (en particulier la partie préamplification génère pas mal d'harmoniques... même s'ils sont en dessous du seuil audible). Le dégradé n'est pas terrible à puissance "élevée" : 20WRMS.

Enfin quid de la puissance exacte de cet ampli... sachant encore une fois qu'à 20WRMS on est déjà à 50°C au niveau des radiateurs???

 

 

9°) Status :

Restitué à son propriétaire.

 

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