ANGELO, amplifica emozioni

Durante la pandemia Angelo, il suocero di Luciano Fumagalli, aveva 105 anni e viveva in una RSA. Con le visite a due metri di distanza e le mascherine, parlargli era diventato quasi impossibile. Luciano, una vita da tecnico elettronico, ha fatto quello che sapeva fare: ha costruito un amplificatore da tenere in mano, con un microfono e un paio di cuffie, tarato apposta sulla voce umana. Il primo prototipo è del 2020; oggi ANGELO è un progetto aperto, con i file liberi e una rete di punti che lo montano e lo regalano.

ANGELO e il Gorgo Lab

Luciano è stato uno dei primi maker della zona che abbiamo incontrato, quando il Gorgo Lab ancora non c’era, e ha fatto con noi le battaglie che sono servite per aprirlo. Nel suo progetto abbiamo visto subito un grande potenziale, e ci siamo messi a disposizione: abbiamo assemblato alcune delle prime versioni e abbiamo applicato un modello virtuoso, con un gruppo di ragazzi che imparavano a montarlo per poi regalarlo. Quei dispositivi sono andati a due RSA del territorio.

È la parte di questa storia a cui teniamo di più. È la prova che una comunità può organizzarsi in autonomia attorno a un bisogno vero, e che a guadagnarci sono tutti. I ragazzi hanno imparato ad assemblare un circuito sapendo che non sarebbe rimasto a loro, ma a una persona che lo aspettava; gli anziani hanno ricevuto un aiuto concreto costruito per loro da ragazzi che potevano essere loro nipoti. È un modello che vorremmo migliorare, far crescere, ripetere e veder copiare altrove.

Negli anni dal lab sono passate molte persone, soprattutto anziane, che con ANGELO hanno ritrovato pezzi di vita quotidiana: chi riesce di nuovo a seguire la televisione, chi è tornato al cinema, chi non perde più una battuta al tavolo del burraco.

Il progetto ormai cammina con le sue gambe e ha un sito suo. Questa pagina racconta cos’è e come si monta; i file aggiornati stanno sempre sul sito ufficiale, linkato in fondo, e non li copiamo qui apposta: una copia invecchia, l’originale no.

L’idea

ANGELO non cerca la precisione clinica: cerca di riportare dentro una conversazione chi ne resta fuori. Serve a chiacchierare in famiglia, ad ascoltare musica, a seguire quello che si dice attorno a un tavolo in una RSA o in un centro di aggregazione. Per questo è tarato sulla voce e non su tutto lo spettro, ed è analogico: il suono arriva in cuffia senza alcun ritardo, e una voce che arriva in ritardo rispetto alle labbra stanca subito.

Luciano ha scelto di non brevettarlo. Schema, circuito stampato, distinta dei componenti e contenitore sono rilasciati in CC BY-SA 4.0, e il progetto ha la certificazione Open Source Hardware di OSHWA. L’idea è che un FabLab, una scuola o un’associazione possano produrlo da soli, con componenti comuni, ripararlo e adattarlo, anche nei paesi dove la tecnologia costa troppo. Chi lo monta lo regala: ANGELO non è un prodotto commerciale.

Com’è fatto

ANGELO esiste in due versioni, una con componenti a montaggio superficiale (SMD) e una con componenti tradizionali, che spieghiamo più sotto. La versione ufficiale di riferimento è quella SMD, ed è quella che descriviamo qui.

Il circuito è tutto analogico, niente microcontrollore e niente software. Lo schema sta in una pagina e si legge in quattro blocchi.

• Il microfono. Una capsula interna, con una presa jack da 3,5 mm per collegarne una esterna (da avvicinare a chi parla, per esempio sul tavolo).
• Il preamplificatore equalizzato, la parte che dà il carattere ad ANGELO. Un operazionale TL072 alza il segnale del microfono, ma non in modo uniforme: taglia i bassi, dove stanno rimbombi e rumore di fondo, e dà più guadagno alla banda dove sta l’intelligibilità del parlato. Il massimo guadagno (di 36 dB) si ha a 1.5 kHz.
• Il volume, un potenziometro con l’interruttore di accensione incorporato: una sola manopola per accendere e regolare.
• Il finale per le cuffie, un LM386 con guadagno 20, seguito da un filtro che taglia sopra i 15 kHz. Esce su un secondo jack da 3,5 mm, per cuffie normali.

L’alimentazione è una batteria ricaricabile al litio da 9 V, di quelle con la stessa forma a mattoncino delle 9 V tradizionali ma con una presa USB-C per ricaricarle: niente circuito di ricarica sulla scheda, e niente pile da buttare. Il secondo operazionale del TL072, con due transistor, divide la tensione della batteria a metà e crea una massa “virtuale” al centro, così il preamplificatore lavora con un’alimentazione duale senza bisogno di due batterie. Un LED dice se è acceso.

Come si monta

Delle due versioni, qui «base» e «avanzata» non dicono quanto è difficile saldare, ma quanto bisogna saperne di elettronica.

La versione base, con i componenti SMD, è quella «ordina e ricevi». I componenti a montaggio superficiale sono minuscoli e a mano sarebbero i più difficili da saldare, ma non li salda nessuno: si mandano i file a un servizio di produzione di circuiti stampati come JLCPCB, si paga e arriva a casa la scheda già montata: nella distinta ogni componente ha già il codice del fornitore. Resta poco da fare: collegare i pezzi esterni, come capsula del microfono, batteria e manopola del volume, e chiudere tutto nel contenitore, che si monta a incastro senza viti, colla o attrezzi. È la strada per chi vuole un ANGELO da regalare senza sapere cos’è un condensatore.

La versione avanzata, con i componenti tradizionali a foro passante, quelli con i piedini lunghi. Saldarli è più facile, ma si parte dalla scheda nuda e da una busta di componenti: bisogna riconoscerli, leggere i valori, sapere da che parte vanno montati e capire cosa non va se al primo colpo non suona. È pensata per scuole e istituti tecnici, ma soprattutto per makerspace, FabLab e appassionati di elettronica.

In tutti e due i casi si parte dal sito ufficiale, dove ci sono schema, file Gerber del circuito stampato, distinta dei componenti, file di posizionamento per il montaggio automatico, STL del contenitore e manuale.

Una volta montato, la prova è sempre la stessa: volume al minimo, cuffie lontane dalle orecchie, accensione, LED acceso, poi si alza piano mentre qualcuno parla.

I punti in cui si sbaglia:

• Nella versione avanzata, i condensatori elettrolitici e il LED hanno un verso. Sulla scheda è segnato; montati al contrario il circuito non funziona e l’elettrolitico può gonfiarsi.
• Anche la capsula del microfono ha una polarità: il polo collegato al contenitore metallico va a massa.
• Il fischio è normale, se le cuffie stanno vicino al microfono. È l’effetto Larsen: il microfono riprende le cuffie, che lo rimandano al microfono. Si sente soprattutto collaudandolo sul banco, molto meno quando le cuffie sono in testa.

Dove sta andando

ANGELO è arrivato alla terza versione della scheda e nel frattempo è cresciuto attorno a una rete di ANGELO Point: laboratori e associazioni che montano i kit, li regalano e insegnano a farli. Fra i prossimi passi annunciati ci sono la ricarica con un pannellino solare, pensata per le zone dove la corrente non è scontata, e il collegamento a cuffie Bluetooth.

Per i file dell’ultima versione o per contattare Luciano, il punto di partenza è il sito ufficiale. Se vuoi provarlo o montarne uno, passa a trovarci!