Marantz 170DC
Deux mots d'introduction
Lorsque l'on dispose de plusieurs appareils, on a tendance à avoir quelques préférences, indépendamment des questions de budget ou de représentation sociale (et Bourre-Dieu dans tout ça). Dans l'ensemble des amplificateurs disponibles dans la bat-cave de TVC, le Marantz 170DC fait partie des appareils écoutés régulièrement et cela pour de nombreuses raisons. Sa proposition sonore est agréable, sa bouille est très sympathique et il propose des petits détails pratiques qui le rendent très facile à utiliser : une technologie à transistors (moins "compliquée" que les tubes qu'il vaut mieux ne pas oublier d'éteindre), une sorte d'immunité aux erreurs de câblage (cela arrive même aux meilleurs d'entres-nous), le réglage de volume, pratique lorsque l'on peut ou veut se dispenser d'un préampli. Citons aussi le doux bruit du relais qui déclenche après quelques secondes, plutôt qu'un gros floofff au démarrage ou à l'extinction. Quelques regrets aussi, par exemple ces connecteurs de câble d'enceintes devenus indigents, et signalons la légère tendance à user des loupiottes : détails insignifiants, rien de rédhibitoire !
Bien entendu, pour le tôlier d'un site à vocation "audiophate", il est difficile d'avouer que le 170DC est un des appareils de prédilection. Comment, direz-vous, pas de Conrad Jhonson ou d'Audio Research (pour les tubes lovers qui ne jurent que par les productions US), pas de Krell aux gros radiateurs en ailettes ou quelque création de Nelson Pass (pour ceux qui se chauffent en Classe A) ? Heuuu... Les tubes chauffent trop, la classe A consomme et chauffe trop, vive les électroniques bien balancées, simples et raisonnables !
Appareil de prédilection pour TVC oui, mais pour ne pas attirer l'attention sur cette jolie perle, jusqu'à présent TVC restait discret ! Oui, le petit intégré Marantz 1060 dispose de nombreuses entrées dans TVC, alors que notre bon vieux site gardait sa belle trouvaille de 170DC pour le cénacle. Ce n'est que depuis quelques semaines que le pot aux roses à commencé à être dévoilé par Jonathan qui a franchi le pas et s'en est trouvé fort aise. Aujourd'hui on continue sur le mouvement initié par cet article initiatique. La "machine TVC" est en route et va proposer deux articles autour du Marantz 170DC et de sa restauration.
Le 170DC dans la petite histoire de la HiFi
Le Marantz 170DC est un amplificateur dont la production a débuté en 1977 pour finir en 1980, d'après les indications de Marantz Database. Le prototype conçu au siège à Chatsworth en Californie en 1976 était le Marantz 160M (inutile de le chercher sur la baie, un seul exemplaire a existé) donné pour 80 Watts (soit 80*2 = 160, c'est à dire Marantz 160M). Dans le système de dénomination Marantz, le numéro 170 indique que l'on peut tabler sur 170 / 2, c'est à dire environ 85 Watts sous 8Ω les deux canaux en service, avec un signal de 20Hz à 20KHz et pendant 24h : ces précisions pour indiquer que la puissance "perçue" sera sans commune mesure avec un appareil de home cinéma donné pour 5x100W pour lequel la mesure s'effectue pour un seul canal, durant quelques milli-secondes avec un signal à 1KHz : le bon sens populaire résume la puissance délivrée par le 170DC (et les autres appareils de l'époque) avec l'expression "des vrais watts".
A la lecture du catalogue français "Marantz 1978" on peut comprendre que le 170DC est le plus "petit" modèle des amplificateurs séparés. Dans la même gamme on trouve les 250, 300 et 510M. Le 250 est un modèle moins "moderne", commercialisé à partir de 1972 (le 240 est identique à part l'absence de vu-mètres) et les autres appareils sont plus puissants mais aussi plus complexes. Pour les amateurs de Marantz, le 170DC bien qu'étant le premier modèle de la gamme, est un appareil très apprécié pour ses qualités sonores. Pour l'amateur de vintage le 170DC représente un bon compromis : c'est un appareil encore "trouvable" pour un budget raisonnable (300€ en 2008 et 450€ en 2010) et son électronique est simple et la maintenance, hors le double condensateur, est aisée.
Le 170DC passe pour l'appareil ayant le son le plus doux de cette série d'amplificateurs séparés. D'autre part, on peut considérer que les amplificateurs de puissance mesurée, associée aux enceintes de rendement correct, permettent d'éviter bien des désagréments dans lesquels certains audiopathes semblent s'égarer : la course au watts n'est pas une fin en en elle-même.
Catalogue Marantz France 1978
Changer les condensateurs ou "respecter l'héritage" ?
Lorsque l'on parle de restauration des électroniques vintages, les avis sont mitigés. Certains montent au créneaux, on voit leurs mines outrées et on les entend crier à la profanation ! Pourtant, lorsque l'on dispose de plusieurs appareils vintage (dont nombre de Marantz des années 1970) la question de la remise à niveau fini par se poser inexorablement !
Démonter un appareil vintage et mesurer les condensateurs de filtrage de l'alimentation à 40% de leur capacités est courant (jeu de mots) pour des électroniques ayant plus de trente, presque quarante années de bon et loyaux services. Certes, une catégorie d'amateur aime les appareils "dans leur jus". Mais avec des condensateurs fatigués (et autres composants aux valeurs initiales oubliées depuis longtemps) les amplificateurs ne sont pas au meilleur de leur forme. La dynamique est atténuée, le son est métallique, les graves bavent, le message est confus, les réglages de Bias et d'Offset sont totalement hors tolérance et peuvent provoquer de la distorsion très désagréable à l'écoute. On citera aussi l'éventuel ron-ron qui apparaît, sans compter que pousser la puissance sur un appareil a la pâte thermique depuis longtemps disparue risque de détruire les transistors.
Alors, amis aux mines déconfites et outrées, TVC vous l'affirme, il ne s'agit pas de profaner, mais bien au contraire de "Respecter l'Héritage". En remettant à niveau, en effectuant une restauration dans les règles, en utilisant des composants modernes, on donne une nouvelle jeunesse (et bien plus) à ces électroniques dignes d'intérêt.
Rémi a réalisé un travail formidable sur ses Setton BS 5500 : ce sont les mêmes opérations qui vont être réalisées pour le 170DC, la même recette de cuisine lentement mise au point. Il est donc prévu une opération de recapage (vraiment pas simple) mais aussi le changement des vieux transistors badgés Marantz par des modèles modernes siglés "ST" : quelle déchéance !
En ce qui concerne le gros condensateur double noté C001 dans le circuit de filtrage d'alimentation, c'est un composant très spécial. Il s'agit d'un "double condensateur" dans un seul boitier de diamètre 82 mm et de hauteur 85 mm. La valeur de chaque condensateur est de 12000 µF/63V, très confortable pour un amplificateur de puissance de 85W !
Autant le dire de suite, aujourd'hui on ne trouve plus aucun de condensateur de ce type. Il va donc falloir concevoir une adaptation tant au niveau du châssis que du câblage : il va falloir effectuer un trou dans le châssis et déplacer le pont de diode pour libérer la place : de la mécanique, qui va grever le budget des opérations et augmenter le temps à passer sur l'appareil : il faut concevoir un kit mécanique facile à utiliser pour les prochains 170DC candidats à l'évolution !
Architecture du 170
Le 170 est un ampli classique avec quelques spécifications particulières. Le schéma est intéressant car assez sophistiqué. Un transformateur, un pont de diodes et le Condensateur C001. Et l'ampli avec une étage d'entrée différentiel JFET cascodé, l'ampli VAS, les drivers et l'étage de sortie. Ce dernier est un étage complémentaire tout ce qui il y a de plus normal. Les transistors de puissance sont doublés : double push-pull (2x2 =4) par voie, cela donne un total de huit transistors pour les deux voies. C'est presque du downsizing avant l'heure !
Conception de l'opération de recappage
Tous les condensateurs chimiques de l'alimentation et la carte Ampli doivent être changés. Après 30 ans de service, ils sont usés, ce n'est même pas la peine de prendre un capacimètre pour s'en convaincre !!!
Choix des condensateurs
Pour les condensateurs de l'alimentation, une étude a été menée. En consultant le ouaibe, on trouve une installation de deux 4200uF dans le boitier du double condensateur. D'un point de vue mécanique et encombrement cela peut se comprendre, mais d'un point de vue électronique, comment ne pas considérer cela comme du bricolage, en remplaçant du 12000 par du 4200 ?
Le choix initial penchait naturellement vers des 15000µF/63V du fabriquant Vishay BC série 106 : cette série propose des spécifications excellentes... Hélas, l'étude mécanique à montré que la place est comptée et nous nous sommes rabattus sur un choix à l'encombrement réduit, des 10000µF de la même série.
Pour un condensateur de cette valeur, la durée de vie est en général de 2000 heures à 85°C. En choisissant ce type de condensateur BC 106 ( 2222 106 xxxxx), on peut en espérer une durée de vie 10 fois plus grande : 20 ans soit une utilisation de 3 heures à plein pot par jour pendant 20 ans.
Mais en général dans un amplificateur de puissance la température est plus basse que celle indiquée par Vishay, aux alentours de 40° max (température tiède, chaud mais pas brûlant). Donc le cas où l'on peut laisser l'amplification sous tension, l'abaque du fabriquant nous indique, dans ces conditions (au repos 90% du temps), une durée de vie multipliée par 40 !
Petit calcul : une année cela représente 8760 heures, durée de vie nominale 20000 heures, plus un facteur 40, donne durée usuelle en années : 91 ! On a de quoi voir venir ! On peut donc conclure que dans le cadre d'une une utilisation Hifi, ces condensateurs sont inusables ou pour le moins, leur durée de vie est supérieure à celle du propriétaire.
Une fois posé que ces condensateurs ont une durée vie infinie, à notre échelle d'audiophile, se pose la question de savoir s'ils sont bons... La valeur de la capacités est importante mais la valeur de l'ESR (Equivalent Serial Resistance) est fondamentale pour la musique. L'ESR qualifie le fait qu'un condensateur n'est pas parfait, qu'il a une résistance parasite. Plus le condensateur est bon, plus la valeur de l'ESR est faible, et la technologie du condensateur est y pour beaucoup. Par ailleurs, plus la valeur du condensateur est grande, plus l'ESR est falibe. Les condensateurs 10000 µF série 106 ont une résistance équivalente de 8 milli ohms. Cette valeur est exceptionnelle et par exemple pour le même constructeur la série 101/102 - un ton en dessous- propose un 10000µF/63V avec une ESR de 16 milli-ohms.
Pour trouver dans la série 102 un ESR de 10 milli ohm, il faut prendre un 47000 µF dont les dimensions sont trop grandes pour l'implémentation dans le boitier. La serie 101/102 reste tout de même un excellent choix pour un ampli... Mais pas le meilleur ! Si je n'ai pas comparé la série 106 avec une autre série de condensateurs, c'est que l'écart est immense, la série 106 ne joue pas dans la meme catégorie que les condensateurs Mundorf M-Lytic. Ces derniers sont nettement moins bon que la série 101 et par transitivité moins bons que la série 106. Pour un 22000/63 µ, l'ESR est 20 milli-ohms : moins cher en effet, mais deux fois "moins bon" !
Les condensateurs Vishay sont plus onéreux, puisque leur cout est de +/-60€/pièce (en fonction de la parité €/$ des variations surviennent) soit un total de 142 € avec le port, mais en rapport à la qualité intrinsèque, ils ne sont pas tant chers que cela. Puisque le temps à passer sur le projet est important, il serait mesquin de mégoter sur ces condensateurs 106 qui ont été mis plusieurs fois en oeuvre avec succès dans le Setton BS5500.
Deux condensateurs ont un rôle particulier : C003 et C004 qui sont sur le chemin audio dans le cas de l'utilisation "non-DC". Ils ont une valeur de 10 µF et ils sont montée en l'air. Leur remplacement par des modèle de type MKP est envisageable, ou par des bipolaires MUSE moins coûteux mais tout à fait valable.
Les transistors modernes
Entre les années 1975 et 2010, les transistors bipolaires ont fait d'énormes progrès et le changement des transistors de puissance s'impose ! Les transistors de puissance modernes sont tout simplement des transistors qui conversent leur gain en courant même quand le courant dans le collecteur dépasse 1 A et quand la température varie. L'utilisation de tels transistors permet une réalisation avec moins de distorsion car l'étage de sortie est toujours en zone linéaire. Comme le gain en courant est plus élevé, la charge sur les étages pré driver est moindre.
La lecture du Service Manual nous apprend que les boitiers sont de types TO3 "old style", et de nos jours si les transistors audio bipolaires sont légion depuis que le marketing des sociétés de semi-conducteurs ont découvert l'audio, mais pour les transistors audio en boîtier TO3 sont par contre très rare, Sanken n'en a plus, comme beaucoup d'autre sociétés. Toutefois ST Microelectronics nouvellement mis sur le marché une gamme de transistor audio dont une paire en boîtier TO3. Il s'agit des de très bon modèle : 2ST5949 (http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/14244/2st5949.pdf) et 2ST2121 (http://us.st.com/stonline/products/literature/ds/13928/2st2121.pdf) : 250V, 250W, 17A, Gain élevé de 40, bonne tenue du gain en courant et en température. On est droit d'attendre un baisse de la distorsion dans l'aiguë et un meilleur comportement à volume élevé.
Cout de l'opération
Comme on l'a vu, les condensateurs de filtrage de la série 106 ne sont pas les meilleurs marché. Le coût d'approvisionnement est assez variable en fonction des fournisseurs et du cours du dollar. On peut tabler sur quelque chose comme : 120 + 20% €, les transistors pour 32€ + 20%. Il faut aussi prévoir la quincaillerie comme le barreau de cuivre (8€) et les cosses à sertir, visserie diverse et la mécanique. Disons que pour les divers condensateurs on en a encore pour 10€. Soit un total de 300€ pour redonner de la vigueur et de l'entrée au beau 170DC. La plaquette de fixation dessinée par Rémi est en cours de chiffrage (pour une quantité de dizaine environ) et n'a pas été intégrée dans le calcul. Le temps de changement des transistors n'est pas très long, on peut compter une environ en s'appliquant, on peut passer plus de temps si l'on veut nettoyer à fond etc... Par contre, pour la mécanique, c'est une autre histoire. L'aspect mécanique est abordé au chapitre suivant, mais il faut compter environ six heures pour tout réaliser (installation, déplacement du pont de diode, changement des petits condensateurs sur les cartes, réglages et contrôles des beaux sinus...).
Aspect Mécanique du 170
Le châssis a une volume libre à la place de C001 qui va être changé, à coté du transformateur. Il faudra aussi déplacer le pont de diode pas du tout "fast recovery" pour la place pour percer in trou de 50 mm pour monter une bride et le deuxième condensateur. A la place de l'ancienne capacité que l'on démonte, on posera une plaque rectangulaire d'environ 88x88 mm pour monter une bride de 51 mm pour le premier condensateur. Les cosses à oeillet serties permettront de refaire le câblage avec une conservation de la masse en étoile.
Changement des transistors
Les modules d'amplification du Marantz 170DC sont facile à démonter, à condition d'avoir les bons outils. Attention le module gauche et droit ne sont pas interchangeables, ils sont mécaniquement différents.
Le radiateur est fixé sur la carte par quelques vis. Les supports transistors en plastiques sont reliés par de la filasse à la carte. Bien entendu on nettoie le radiateur de toute la pâte thermique et on passe on coup de chiffon. C'est que ce n'est plus tout jeune là dedans
Image INA (Incidemment Noiretblanctisée Anonymement)
On enlève patiemment les transistors siglés Marantz, ils ont fait du bon boulot, maintenant ils peuvent prendre leur retraite (au moins eux, ils en auront une) ! A gauche les remplaçants, des petits jeunes fringuant, moins fatigués, près à en découdre !
Au premier plan une plaquette isolante en silicone qui va remplacer la pâte thermique que l'on vient de nettoyer.
Un gros plan sur les transistors en cours d'installation garés devant le radiateur. On voit mieux les plaquettes en silicone.
Mise en place des transistors posés sur les plaquettes isolantes excellentes pour l'échange thermique. Attention au vissage : mauvais outils s'abstenir !
Et voila le travail :
Une voie de terminée !
Il nous reste une voie à réaliser :
Quelques minutes plus tard, les deux voies sont terminées !
Que serait TVC sans la sempiternelle vue d'avion ou de parachute, obligatoire (au moins une par article) et attendue par le lectorat ?
Alors la voici, il s'agit de la remise en place d'une des cartes d'amplification :
Et une photo de groupe. Sur cette photo se trouvent :
- à l'arrière plan le châssis du 170DC
- la carte de la voie de gauche a été remise en place avec les nouveaux transistors (posés sur les plaquettes des silicone)
- au premier plan se trouve les Vishay série 106 de 10000µF/63V. On peut voir que les résistances de décharge et les condensateurs de découplage 2.2 µF sont mis en place sur les grosses capacités de filtrage
le barreau de cuivre est visible entre les deux condensateurs, il faudra le percer pour le positionner
- on voit aussi de part et d'autre des condensateurs les brides des condensateurs
Ce que la photo ne montre pas, c'est le petit secret de TVC : la plaque de fixation permettant d'installer les deux condensateurs dans le châssis.
Changement du condensateur double
Dans la famille des coupables de petits tracas mécaniques, je voudrais le père de tous ces soucis (le double condensateur) :
Bon, d'accord, c'est un peu kitch... Voila une deuxième couche :
Il faut déssouder, couper, devisser, sertir :
Et ben voila, on se retrouve avec le"trou", entre le transformateur d'alimentation et la carte d'alimentation :
Positionnement du premier condensateur sur la plaque prototype :
Le même vu de dessous le châssis :
Maintenant que le premier est placé, il faut réaliser l'emplacement pour le second (attention de ne pas emporter aussi les câbles !) : de la force dans le bras c'est à limite de ma puissance, alors une rallonge sur la clé de 12 mm permet aisément de faire le boulot. On peut voir le pont de diode ( carré noir ) en l'air, il sera déplace plus tard.
Et voila, ce ne sont que quelques heures de conception et de travail... Quelle patience pour en arriver là : unique sur le web, c'est une première de voir sur le 170DC une rénovation à la hauteur !
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https://sites.google.com/view/audiofolie
FORUM HardWare.fr
), la bande passante et l'énergie doublent avec un ampli aux épaules plus larges (le receiver 7070 par exemple 
un petit effort d'orthographe et de conjugaison ne m' essied pas (du verbe seoir, comme convenir), bon ok je fais mon vieux pédant et râleur 
car je le trouvais plutôt bon.![[:cosmoschtroumpf]](https://forum-images.hardware.fr/images/perso/cosmoschtroumpf.gif "[:cosmoschtroumpf]")
sinon d'accord pour Léo surtout quand il se cogne à Rimbaud et Aragon..
