Audioplay

   

ATTUALITA' TECNICA

  

 

Car Stereo

 

"...Chiarendo alcune cose che ho già detto molte volte (ndr: prospettiva stereofonica, sistemi monitor e sistemi NPS).

Anche qui: Video: Renato Giussani spiega l'NPS orizzontale.

Si tratta di un argomento che conosco bene e quindi certe argomentazioni le ho già sentite ed affrontate molte volte:

Per prima cosa si dovrebbe leggere bene ed "introitare" in modo completo tutto quello che c'è scritto qui: Stereofonia e Percezione

A questo punto mettiamo le cose in ordine:

La ripresa stereofonica e la sua successiva riproduzione, ora lo abbiamo capito bene, è approssimazione molto rozza dei vari fronti d'onda che ci raggiungono nella realtà.

Peraltro, non esiste una singola ed unica tecnica di ripresa e quindi non esiste nemmeno una singola ed unica tecnica di riproduzione ottimale per tutte le riprese.

Dividendo in primis in due grandissimi gruppi si può cominciare a parlare di sistemi di ripresa in campo ravvicinato e di sistemi di ripresa a distanza.

I primi contengono molte informazioni sul suono che viene emesso dalle singole sorgenti. Indipendentemente dall'ambiente nel quale lo emettono (fatti salvi eventuali effetti artificiali aggiunti in postproduzione).

I secondi contengono molte informazioni sul suono che viene percepito dagli ascoltatori, comprendono quindi anche informazioni sul campo riverberato e le prime riflessioni dell'ambiente originale.

I primi vengono riprodotti al meglio da casse "monitor".

I secondi da casse tipo GR NPS-1000.

In auto noi siamo costantemente raggiunti da suoni e rumori generati da sorgenti interne ed esterne (comprese le voci di cui sopra) che ci informano abbastanza bene sulla natura e sulle caratteristiche acustiche dell'abitacolo nel quale stiamo vivendo.

Tutto quello che ascoltiamo in auto viene quindi percepito da noi come emesso in quel particolare ambiente acustico dal quale non possiamo prescindere.

In casa, nell'ambiente giusto, con la registrazione giusta, di fronte a due NPS-1000, gli spettatori hanno la sensazione di essere trasportati nell'ambiente originale.

In casa, nell'ambiente giusto, con la registrazione giusta, di fronte a due Delta 4 o, ancora meglio, a due monitor JBL, gli ascoltatori hanno la sensazione che gli strumentisti siano stati trasportati lì davanti a loro.

Questa seconda situazione è l'unica che può essere ragionevolmente ricercata e ricreata in un ambiente Car  (l'abitacolo dell'auto), dato che ogni tentativo del nostro cervello (aiutato da un sistema NPS-1000_Style, ammesso che in auto sia possibile) di trasportarci nell'ambiente originale cui competono le informazioni registrate a distanza, viene inesorabilmente interrotto ogni volta che i suoni reali ci catapultano nuovamente nella situazione reale.

Naturalmente tutto ciò prevede vari compromessi e varie sfumature... Non è mai tutto o bianco o nero.

Ma sicuramente se tagliamo il problema con l'accetta la prima conclusione è che il risultato sicuramente più naturale e più convincente nonché non affaticante, in auto, è quello che si può ottenere con un sistema dotato di un buon effetto monitor. Usato per riprodurre registrazioni effettuate in campo ravvicinato.

Diversamente dovremmo stazionare fermi e zitti in un bel garage, per riuscire a godere, con registrazioni adatte, di un poco della magia delle 1000..."

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"...ammesso di ottenere un buon risultato, con simulazioni, misurazioni e quant'altro, seguendo la linea "monitor", cosa accadrebbe nel momento in cui passasse un programma musicale "dedicato" ad un ascolto con NPS-1000?
Cosa accadrebbe ad un sistema monitor in auto se fosse chiamato a riprodurre anche la registrazione effettuata a distanza?
..."

Domanda non facilissima...

Posso però provare ad "immaginare" cosa si otterrebbe basandomi sui risultati che riescono a fornire le casse monitor (scelte fra le JBL, ad esempio) in ambiente domestico:

A me non pare che si possa parlare di "flop". Nè di qualcosa di poco ascoltabile. In generale ci si trova a dover accettare un maggiore "impatto" e una presenza degli esecutori più identificabile "nelle casse", rispetto a quanto ci sembrerebbe giusto per quella musica e quella registrazione. Credo che si possa dire che si sentono degli strumenti molto più vicini del reale. E la maggiore quantità di alte frequenze emesse, in questo caso rende l'ascolto meno gratificante in quanto nasce una incongruenza fra quanto l'ascoltatore si aspetterebbe (un suono "lontano") e quanto riceve (un suono "vicino").

In casa il problema, grazie anche al fatto che la distanza di ascolto è sempre non meno di un paio di metri, è sopportabile (vedasi anche i giudizi sul TFS, che un bel po' "monitor" di fatto lo è). In auto, dove gli altoparlanti sono vicini ed è praticamente impossibile farne sparire l'esistenza mediante accorgimenti antidiffrazione ed altri utili per poter emettere le varie parti dello spettro da posizioni ottimali e consentire la ricostruzione soggettiva di sorgenti dotate delle loro vere dimensioni (vedi: MAGIA) , e non di quelle dei componenti impiegati, l'ascolto rimane sicuramente "naturale", ma se la taratura delle timbrica non è esageratamente "monitor", ovvero le medie e le alte non sono troppo evidenziate rispetto alle medio-basse (cosa cxomunque difficilina visto il tipico assorbimento di quasi tutti gli abitacoli), ci si può allegramente convivere. Come dimostrato dai buoni risultati che i più bravi installatori riescono a garantire anche a chi in auto vuole ascoltare con caratteristiche un po' più "Hi-Fi".

Però io non auspicherei una scelta generalizzata per questo tipo di impostazione, dato che le gratificazioni e le emozioni maggiori in auto sono conseguibili pinvece proprio con gli impianti "monitor" (sia pure corretti un poco con una curva "loudness" non esagerata).  E poi... La maggior parte della musica di successo che viene trasmessa da tutte le radio è quella registrata e corretta in modo tale da risultare più adatta proprio a questo tipo di impianti... O no...

Da ricordarsi poi che il maggiore "vantaggio" dell'ascolto in auto (oltre a quello di poter scegliere in tutta libertà quello che più ci piace) è quello di poter ascoltare a volume elevato senza disturbare nessuno. E qualcuno ricorderà che, invece, quando io faccio ascoltare le NPS-1000 tendo ad abbasssarlo casomai il volume, piuttosto che alzarlo. Mentre quando abbiamo ascvoltato insieme  le 2000 (che un po' più monitor delle 1000 certamente lo sono) il volume ero il primo ad alzarlo.

 

P.S.: Comunque, ricordiamo che i metodi di registrazione che ho drasticamente diviso in due grandi gruppi, in realtà "sfumano" molto l'uno nell'altro..."

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"...C'è una cosa sulla quale si dovrebbe fare più chiarezza... E' che, mentre per la progettazione/simulazione dei sistemi Home la risposta "Globale" del Cross è proprio il target più utile e che fa la vera differenza fra il Cross e molti altri programmi, quando si parla di Car, le cose diventano un bel po' più confuse.

Nel caso dei sistemi domestici infatti il tentativo del progettista dovrebbe essere quello di ottenere una curva che, a seconda della personalità che si vuole donare ai propri altoparlanti, deve approssimare al meglio la curva di H. Moller o quella del TAS-13 già presenti fra i files di progetto forniti, o magari altri andamenti più o meno simili... E poi si deve sperare che le misure con rumore rosa in ambiente ci confermino quanto simulato... Quando ci si trova a cercare di mettere a punto un sistema Car si deve tenere presente che la maggioranza degli abitacoli presenta alle misure degli assorbimenti molto rilevanti in gamma medio-bassa che "non vanno compensati".

Ecco quindi che la risposta che diventa più utile ottimizzare diventa la risposta Complessiva. Ma avendo l'accortezza di andare a verificare anche cosa succederebbe eliminando le distanze e gli offset fra gli altoparlanti per avere una idea più precisa dell'andamento spettrale dell'energia totale immessa in auto.

Una volta ottimizzata quest'ultima probabilmente anche la risposta Globale simulata dal Cross presenterà un andamento più che accettabile, ma non si deve sperare che effettuando le necessarie misure di verifica in abitacolo il caratteristico assorbimento cui accennavo prima non compaia. Dato che quell'acustica viene per così dire "compensata" dal nostro cervello quando si accorge che anche la nostra stessa voce e quella dei compagni di viaggio viene alterata nello stesso modo, si deve evitare di aumentare la emissione degli altoparlanti per cercare di ottenere alle misure lo stesso andamento simulato dal Cross..."

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"...I sistemi per uso Home vengono attivati e perfezionati con misure ed ascolti.

A casse installate.

Quello che si fa prima in ambito Home è più utile di quello che si può fare in ambito Car per due motivi:

- Gli altoparlanti vengono usati come dovrebbero essere usati (e cioé montati su adatti mobili costruiti ad hoc e disposti in un modo che acusticamente ha un senso).

- Esiste una curva di riferimento standard che evita grossolani errori servendo da attendibile target guida.:

 Cliccate sulla foto. La curva di Moller è quella in alto a destra.

In ambito Car, anche a causa di quello che ho già scritto a proposito dell'abitacolo e delle differenze fra i diversi abitacoli tale curva non è mai stata normalizzata..."

   

   

Come aumentare la "sensibilita' delle casse da 8 ohm

Mi riferisco al possibile uso dell'autotrasformatore GR, nato per l'uso con il Woofer GR SD4/11W, per aumentare la sensibilità di casse da 8 ohm.

Oggi abbiamo effettuato molte misure per verificare la possibilità di collegare l'autotrasformatore in modo tale da guadagnare 3 dB di livello presentando all'ampli una impedenza metà, a parità di amplificatore.

Queste le misure:

Risposta ai morsetti di una resistenza da 6,8 ohm collegata all'autotrasformatore GR nella speciale configurazione +3 dB:

 

Risposta ai morsetti di una NPS-1000 collegata all'autotrasformatore nella configurazione +3 dB:

 

Per ottenere questi risultati (che ovviamente non piaceranno ai fautori dei 50 kHz...) abbiamo dovuto adottare un collegamento che prevede una "equalizzazione inversa" passiva, per compensare la attenuazione delle alte frequenze causata sul carico dall'induttanza del autotrasformatore stesso.

Tale circuito è semplice ma critico. Ovvero dipende dai valori dei parametri caratteristici dell'autotrasformatore utilizzato.

Non ha perciò senso divulgarla tout court con il pericolo che chiunque "si diverta" ad adottarla in situazioni sbagliate.

Chi volesse adottare gli autotrasformatori GR in questa configurazione dovrà dimostrare di possederli (dato che sono in grado di consegnarli solo io, e fin'ora ne ho spediti pochissimi, sarà molto facile verificare) e riceverà tutte le istruzioni del caso.

Impedenza d'uscita degli ampli e RA del Bass-PC

   

Il programma CAD/CAM Bass-PC è stato scritto presupponendo l'impiego di amplificatori ben progettati e costruiti e perciò stesso assimilabili a generatori di tensione ideali (caratterizzati da una resistenza interna RI nulla).

Nel mondo reale però, anche se molto spesso la RI può essere considerata trascurabile, nessun amplificatore ha una resistenza interna totalmente nulla.

Ove siate interessati ad usare Bass-PC per valutare il funzionamento di un altoparlante, comunque caricato, in abbinamento ad un amplificatore caratterizzato da una resistenza interna non trascurabile (come alcuni a valvole ad esempio), potete agire come segue.

   

- L'andamento della risposta in frequenza potrà essere ottenuto aggiungendo la RI dell'ampli in serie all'altoparlante, sommandola al valore della Resistenza Aggiunta RA prevista da voi per il filtro del diffusore in questo caso.

- La sensibilità del diffusore così progettato, in dB SPL, potrà essere valutata invece riportando la RA al valore previsto prima di aggiungervi la RI.

   

   

Fattore di smorzamento e impedenza d'uscita (compensazione impedenza casse)

  

Un amplificatore a stato solido avente una impedenza interna di 0,1 ohm ha un "fattore di smorzamento su 8 ohm" di: 8/0,1 = 80
 
Un amplificatore caratterizzato da una impedenza interna (o "di uscita", che è lo stesso) di 1 ohm (magari perché ha una controreazione molto bassa. Il responsabile non è sempre o solo il trasformatore d'uscita) avrà un fattore di smorzamento  su 8 ohm di: 8/1 = 8
 
Ora applichiamo all'ingresso dei due ampli un segnale tale da leggere alle loro uscite, senza carico, una tensione di 1 Volt. Quando colleghiamo all'uscita del primo una resistenza di 8 ohm, ai suoi capi leggeremo una tensione di: 8/(8+0,1) = 0,987654 Volt.
Se colleghiamo all'uscita del secondo la stessa resistenza, ai suoi capi leggeremo una tensione di:
8/(8+1) = 0,888888 Volt
 
Quindi, se colleghiamo ai morsetti dei due ampli una cassa la cui impedenza vari, in funzione della frequenza, fra un minimo di 8 ohm ed un massimo (per esagerare) di 1000.000.000 ohm, mentre ai morsetti del primo ampli misureremo una risposta in frequenza che varierà fra 1 Volt e 0,987654 Volt, ovvero avrà variazioni di 20xLOG(0,987654/1) = 0,11 dB (comunque percepibili, ma pare che tuttora ci creda solo io...), ai morsetti del secondo le variazioni saranno di:
20xLOG(0,888888) = 1,02 dB.

Altoparlanti in serie/parallelo

Immaginiamo di avere sei altoparlanti uguali da 8 ohm ciascuno (devono essere sempre un multiplo di 2) e di collegarli prima in serie in due gruppi di 3 e poi di collegare questi due gruppi in parallelo.

Facendo i soliti ragionamenti tradizionali potremmo dire che i due gruppi di tre avranno ciascuno la stessa sensibilità di un altoparlante solo (+ 0,0 dB), ma impedenza 24 ohm.

Il sistema finale costituito dai due gruppi in parallelo avrà una sensibilità doppia (+ 6,02 dB) rispetto ad un altoparlante solo, ma impedenza 12 ohm.

Proviamo ora ad usare i logaritmi:

La superficie totale è sei volte quella iniziale, ovvero:

10 x LOG(6) = +7,782 dB

La corrente finale risulterà pari a quella iniziale moltiplicata per 8/12 = 0,6667 volte ovvero:

10 x LOG(0,6667) = -1,761 dB

Totale dB = +7,782 dB -1,761 dB = +6,02 dB

 

In conclusione:

Le regole per poter applicare le formule semplificate per il calcolo della sensibilità di un gruppo di array è che gli altoparlanti siano tutti uguali fra loro e che all'interno dell'array stesso non si possono costituire gruppi comprendenti un numero diverso di altoparlanti... Cioè ad esempio 1 altop in serie o in parallelo con un gruppo di 2 o di 3... Ma anche un gruppo di 2 altop. in serie o in parallelo ad un gruppo di 3 o di 4... Insomma:  la corrente che scorre in ciascun altoparlante deve essere uguale per tutti.

Più semplicemente: all'interno dell'array i "gruppi" (costituiti magari anche da un altoparlante solo) devono essere tutti uguali.

Ovvero deve essere possibile costruire una matrice nella quale le colonne rappresentino i gruppi degli altoparlanti in serie fra loro. Naturalmente in questo modo la matrice avrà, come deve, tutte le colonne con uguale numero di elementi e tutte le righe anch'esse uguali fra loro, anche se il numero delle righe può essere diverso da quello delle colonne...

Il tutto, sia per buona norma di funzionamento (nessun altoparlante più "stressato" degli altri) che per poter applicare le formule semplificate che conducono a calcolare la pressione totale, queste:

dBtot SPL = dB1ap SPL +dBs + dBi

dBs = 10 x LOG(Stot/S1ap) = 10 x LOG(N)

dBi = 10 x LOG(Itot/I1ap)

con 1ap = Un altoparlante, S = Superficie equivalente, i = Corrente, N = Numero di altoparlanti

e con Itot/I1ap = Z1ap/Ztot

 

Renato Giussani

  

La potenza e il suono degli amplificatori

   

Per quanto lontana possa essere una nostra passione dai nostri studi, essa non sarebbe tale se non scatenasse la nostra curiosità, la sete di conoscenza. Nonostante le difficoltà, bisognerebbe proprio farle certe letture tecniche, magari sforzandosi un po', se non altro prima di pontificare troppo.
Quanto al discorso sul dimensionamento degli amplificatori, a nostro parere non sono stati fatti troppi studi ed ascolti controllati sulla percepibilità (e sui diversi comportamenti dei vari circuiti) delle brevi saturazioni impulsive.
La musica non è un segnale stazionario. Se è vero come è vero che la potenza media utilizzata in un ascolto casalingo è mediamente bassa, è anche vero che l'ampli deve essere dimensionato per i picchi. Altrimenti si finisce con l'ascoltare il suo modo di gestire la saturazione.
Saturazione che in certe tipologie di circuiti può effettivamente essere meglio gestita che in altre (ripetiamo il concetto sulla mancanza di ascolti galileiani al riguardo).
La domanda però "sorge spontanea": perché ascoltare un ampli da 10W (sia pure a valvole) in condizioni di quasi certo superamento dei limiti invece che uno da 300 (magari "professionale") i cui limiti sono rassicurantemente lontani?
A complicare tutto c'è poi la questione dei gusti, della piacevolezza dell'ascolto.
Con certi brani certe distorsioni possono risultare addirittura gradevoli, così come diversi musicisti regolano differentemente il loro distorsore prima di una performance.
Anche così però questo approccio, almeno per come lo vediamo noi, non si coniuga bene con "alta fedeltà", un conto è "fare musica" un altro è cercare la riproduzione fedele.

E, dato che uno dei punti fermi da sempre alla base delle ricerche degli appassionati è la cosiddetta "certezza dell'ascolto",

crediamo che provvedersi di un buon finale di potenza sicuramente superiore alle nostre esigenze potrebbe costituire un primo passo,

sicuro e di non trascurabile importanza, verso il raggiungimento del risultato desiderato.
   

Giampiero Spezzano

   

Guasti in agguato,

quando colleghiamo al nostro impianto apparecchi con alimentazione switching

   

La maggior parte dei dispositivi portatili, ed anche alcuni fissi (DVD, VCR…), sono oramai dotati di alimentazioni switching. Si impongono su quelle tradizionali, non per la semplicità, tutt’altro, come è evidente dallo schema molto semplificato che trovate più in basso, quanto per la praticità. E’ possibile pensarle in modo che funzionino sempre con tensioni d'ingresso variabili da 90 a 250V (50-60Hz), senza cambiatensione, avvertenze agli utenti etc etc. e talvolta pesano meno, cosa molto gradita nel trasporto aereo. Però, come sempre “nelle macchine dello umano ingegno” hanno i loro però. Occupiamoci di almeno uno di questi, quello che ci “tocca” più direttamente. Ecco a voi gli schemi semplificati di un alimentatore tradizionale ed uno switching.
   

   

   

Rispetto al un normale alimentatore, schema in alto, in quello switching la barriera di isolamento, naturalmente costituita dal trasformatore T1, è parzialmente ponticellata dai condensatori C4-C5. Questi componenti, di classe Y1 (testati a 8Kv), sono pensati per non costituire mai un corto, neppure in caso di guasto. Certo che l’isolamento garantito dagli avvolgimenti totalmente separati lascia meno dubbi per il lungo periodo, ma questa è un'altra storia.
La presenza di questi condensatori, dicevo, fa sì che la tensione continua in uscita dall’alimentatore si trovi a metà del potenziale della AC fornita al suo ingresso (raggiungendo quindi i 110V), a causa del partitore capacitivo da essi costituito.

Più o meno tutti gli apparecchi alimentati con piccoli dispositivi esterni non sono collegati a terra. Come si dice in gergo: sono a doppio isolamento. Quindi collegati a terra ci finiscono impropriamente attraverso un altro apparecchio della catena che a doppio isolamento non è.
Se tutte le connessioni di segnale vengono realizzate prima di collegare le alimentazioni alla rete, cosa sempre consigliabile, grossi problemi non possono nascere, ma se questa prassi non viene seguita il risultato può essere catastrofico.

Supponente dunque di avere il vostro PC portatile, col suo bell’alimentatore switching, da collegare ad esempio ad un VCR.
Questi (il VCR), risultando collegato al resto dell’impianto, è da sé stesso o attraverso altri apparecchi, già ragionevolmente ben collegato a terra, mentre il PC, se già acceso, si trova, come detto, ad avere la massa che fluttua intorno ai 110V, seguendo l’andamento della tensione di rete stessa (sinusoide).
Essendo estremamente improbabile che durante la connessione del cavo di segnale riusciate a “centrare” il momento del passaggio per lo 0 della sinusoide, all’istante del collegamento fra il circuito di uscita del PC e quello di ingresso del VCR del nostro esempio scorrerà una corrente che dipende dal valore di tensione istantanea all’atto del fattaccio e limitata solo dalle eventuali resistenze dei collegamenti. Decisamente più probabile che questo impulso possa distruggere vari op-amp e transitor, ammutolendo almeno uno degli “attori”.

Va pure considerato che è altrettanto improbabile che una connessione si presenti perfetta e stabile al primo tocco dei connettori. Decisamente più probabile che vi siano uno o più contatti ancora non effettuati, magari proprio quello fra le due masse, prima che i connettori raggiungano completamente la reciproca posizione di esercizio.
In questo caso, al primo tocco i condensatori incriminati si potrebbero caricare, poniamo al valore di picco massimo, e se per sfortuna il secondo contatto avvenisse in prossimità del picco di segno opposto ecco che il salto di potenziale tra i due apparecchi risulterebbe addirittura raddoppiato e pari, alla peggio, al doppio del valore di picco della tensione di rete.

Il valore di questi condensatori si aggira normalmente sui 1000pF e la loro presenza, così nefasta per certi versi, si giustifica con la necessità di rispettare le norme sulla emissione di radiointerferenze.

Ecco allora che un trasformatore, sia pure davanti ad un ingresso sbilanciato, può avere una sua ragion d'essere.
Questo elemento, mantenendo elettricamente separati gli apparecchi, non permette all’impulso di corrente ipotizzato in precedenza (abbastanza simile ad una scarica di elettricità statica) di scorrere fra i circuiti. La massa del PC rimarrebbe libera di fluttuare su qualsiasi valore ed il vostro VCR vivrebbe almeno un giorno di più.

Poiché ovviamente gli elettroni hanno cognizione della precarietà dei collegamenti fatti con i mini jack 3,5mm tipicamente usati dalle periferiche Pc, la sacrosanta prassi di collegare tutto a spine di rete staccate, in assenza di isolamento "galvanico" (sia pure attuato "a posteriori" con una connessione bilanciata tramite traslatori) non vi salverebbe comunque da un falso contatto che potrebbe molto probabilmente intervenire anche a collegamento già effettuato.
Ignari della vostra saggezza, non appena accumulato un minimo di potenziale e posto in essere un falso contatto, quei benedetti elettroni potranno comunque scorrere per vie sbagliate e bruciare quanto desiderano.

Giampiero Spezzano

   

   

Meno problemi, con le connessioni bilanciate

   

Anzitutto si deve prendere atto che l’argomento “connessioni” richiama da sempre un grande interesse da parte di tutti gli audiofili. Cosa che ha generato una serie interminabile di teorie ed annessi prodotti commerciali che si vendono alla grande, anche a prezzi che è spesso difficile poter considerare giustificati.

Il motivo di tanto fermento è abbastanza semplice da individuare: non sempre, ma molto spesso, quando viene cambiato un qualunque cavo di connessione fra due elementi del sistema hi-fi è facilissimo provare la sensazione che nel nostro ascolto possa essere cambiato qualcosa di importante. A volte in meglio, a volte in peggio…

Fra i motivi della nascita di tali sensazioni possono essere annoverate tante di quelle cose che tentare di analizzarle tutte qui sarebbe proibitivo. Ci limiteremo quindi a sottolineare che, messe da parte le sempre sussistenti e non trascurabili componenti psicoacustiche, i motivi “fisici” alla base di cambiamenti oggettivi del segnale lungo i cavi rimangono comunque numerosi.


Proviamo ora ad analizzare alcuni fatti inerenti le connessioni dette a livello “di segnale”, rimandando all’apposita pagina sul mio sito web per quanto riguarda quelle dette “di potenza”, ovvero fra finali e altoparlanti (dei cavi di alimentazione parleremo eventualmente in altra sede…).
I cavi “di segnale” normalmente impiegati in hi-fi (messi finalmente da parte quasi totalmente i DIN), sono tipicamente quelli dotati alle loro estremità di connettori pin RCA.
Tali cavi servono a connettere fra loro uscite ed ingressi detti “sbilanciati”, ovvero quelli nei quali il valore della tensione relativa al segnale che si trasferisce viene rilevato e trasmesso avendo come riferimento e “conduttore di ritorno” le masse dei due apparecchi che vengono collegati fra loro.
Quando ascoltiamo il suono che esce dai nostri altoparlanti, ascoltiamo dunque un suono che dovrebbe riprodurre lo stesso andamento assunto dalla tensione alternata presente all’uscita dell’apparecchio che pilota il nostro finale, fra il conduttore centrale del cavetto coassiale impiegato e la massa dello stesso apparecchio, normalmente connessa tramite il conduttore (calza) di schermo a quella del finale.
La prima cosa che possiamo dire a proposito di questa comunissima modalità di connessione è che essa presuppone che fra le masse dei due apparecchi che vengono collegati fra loro, prima che il cavo venga installato, non siano presenti tensioni di nessun tipo (differenze di potenziale, più correttamente…). E invece questo, e le cause possono essere tante e diverse, non è vero quasi mai. Perciò, quando connettiamo il nostro cavetto, non facciamo altro che “costringere” le due masse a portarsi allo stesso potenziale, spostando di fatto il valore del “riferimento” della tensione in uscita dell’apparecchio “pilotante” ma anche quello dell’ingresso dell’apparecchio “ricevente”.
In pratica il primo risultato negativo di tale operazione potrebbe consistere nella nascita di una piccola tensione di “ronzio” a 50 Hz, ma, nel caso di stadi di uscita e di ingresso “accoppiati in continua”, anche il pericolo di piccoli spostamenti nelle relative polarizzazioni di funzionamento.
In quest’ultimo caso poi, anche la connessione diretta fra uscita e ingresso tramite il conduttore “caldo” del nostro cavetto coassiale, costringe ad equiparare i piccolissimi potenziali continui eventualmente presenti, causando comunque una sia pur piccolissima variazione nelle condizioni di lavoro di entrambi gli stadi.
Detta così, la questione sembrerebbe di importanza fondamentale, e tale da poter essere causa di danni inimmaginabili, e invece anche i più talebani assertori della supremazia dell’ascolto dovrebbero comunque prendere atto che all’atto pratico le apparecchiature moderne utilizzano circuitazioni di ingresso e di uscita talmente ottimizzate e collaudate, oltre che dotate di amplissimi margini di “manovra” nei dati di progetto previsti, che le alterazioni di cui stiamo parlando rischiano quasi sempre di rimanere nel limbo del famoso “Campo di Improbabilità” della “Guida Intergalattica dell’Autostoppista”.
Non dobbiamo quindi preoccuparci affatto?
Ma neanche per sogno. Tutti sanno, o dovrebbero sapere che il punto fermo dell’approccio “appassionato” all’hi-fi è la ricerca della “Certezza dell’Ascolto”.
Come potremmo quindi ascoltare in tutta tranquillità un nostro impianto nel quale il principio di Heisenberg fosse stato così chiaramente esplicitato?
A ciò aggiungasi che l’usanza invalsa negli ultimi tempi di considerare “migliori” numerose circuitazioni e componentistiche obsolete che non possono garantire sempre e comunque una elevata insensibilità ai fenomeni appena esposti. Fatto che consente molto spesso di “sentire chiaramente”, al variare dei cavi di connessione, variazioni nel suono che stiamo ascoltando, tali da poterci fare gridare alternativamente allo scandalo o al miracolo con una notevole probabilità di non essere affatto impazziti.
D’altronde, se in tali casi noi andassimo a misurare i livelli di distorsione e gli andamenti delle risposte in frequenza dell’intero sistema sul quale stiamo operando, spingendo la nostra analisi agli stessi valori piccolissimi caratteristici della sensibilità del nostro sistema uditivo, qualcosa troveremmo sicuramente.
A quanto già detto possiamo aggiungere che, soprattutto in caso di cavi di una certa lunghezza, ma non solo, eventuali “segnali di disturbo”, soprattutto ad alta frequenza, potrebbero essere captati anche da un buon cavetto coassiale (“schermato” per sua natura) ed essere condotti a “dare fastidio” a stadi di uscita e/o di ingresso particolarmente sensibili a tali elementi estranei (ben pochi in verità, anzi quasi nulli, ma come abbiamo visto più sopra la parola “quasi” non piace affatto agli audiofili più impegnati).

Cosa succede allora se al posto del cavo coassiale ed annessi pin RCA andiamo ad usare una connessione “bilanciata”.
Se gli apparecchi da connettere rimangono quelli dotati esclusivamente di uscire e ingressi sbilanciati cui ci siamo riferiti fin’ora, cambia ben poco.
Una connessione “bilanciata”, in questo caso può essere costituita da due “traslatori” (trasformatorini di ottima qualità e rapporto di trasformazione unitario, ovvero tali che alla presenza di una certa tensione alternata su uno dei due avvolgimenti di cui ciascuno di loro è dotato si assiste alla comparsa di una tensione alternata identica ai capi del secondo avvolgimento) posti agli estremi di un cavo composto da due conduttori interni strettamente ravvicinati oltreché di una “calza” di schermo esterna.
Cosa accade se utilizziamo tale aggeggio per connettere una uscita e un ingresso sbilanciati?
Il “primario” del primo traslatore verrà ad essere connesso fra la massa e il “centrale” dell’uscita dell’apparecchio “pilotante” e il secondario dello stesso traslatore sarà connesso ai due conduttori interni del cavo.
All’altro lato del cavo, i due conduttori sono collegati al “primario” del secondo traslatore mentre i capi del secondario saranno collegati l’uno alla massa dell’apparecchio “ricevente” (tipicamente, nel nostro esempio, un finale) e l’altro al “centrale” del pin RCA.
E la “calza” esterna? Anch’essa risulterebbe connessa fra le due masse dei due apparecchi come uno dei due conduttori interni.
Qual è la differenza rispetto all’uso di un normale cavetto coassiale senza traslatori?
La presenza della calza connessa ad entrambe le masse innesca comunque alcuni effetti negativi già visti, mentre il fatto che la connessione fra i due “centrali” dei due apparecchi avvenga tramite l’effetto “isolante in continua” (detto “galvanico”) operato dai traslatori stessi potrebbe salvare da eventuali effetti negativi che potrebbero nascere nel caso di stadi di uscita e ingresso entrambi “accoppiati in continua” (ovvero senza l’interposizione di condensatori).
In questo caso, per eliminare anche il primo dei due effetti basta che la calza venga connessa alla massa di uno solo dei due apparecchi.

   
Contemporaneamente, l’uso di due conduttori, intrecciati o non, all’interno della calza schermante renderà il nostro cavo particolarmente “resistente” all’attacco di segnali di disturbo esterni, comunque di più rispetto al semplice e pur ottimo conduttore coassiale. Come? Poiché i due conduttori interni occupano sostanzialmente la stessa posizione nello spazio, saranno influenzati in maniera praticamente identica da ogni campo di interferenza esterno. Essi si troveranno perciò in ogni istante allo stesso potenziale sommato ovviamente al segnale da trasportare.
Questo segnale viene immesso nel secondo traslatore in forma di differenza di potenziale tra i due capi del suo primario. Poiché il segnale interferente è presente allo stesso modo su entrambi i conduttori esso non potrà produrre alcuna differenza di potenziale fra loro e non sarà perciò trasferito.
Ma qual è la condizione nella quale la connessione bilanciata può espletare totalmente tutti i suoi benefici effetti?

   
Quando gli apparecchi da connettere sono dotati di stadi di uscita/ingresso bilanciati “nativi” (che per loro natura non necessitano dell’uso di traslatori esterni).
Il che presuppone che si tratti di circuiti “differenziali”, nei quali la tensione che costituisce il nostro segnale non viene prelevata fra un punto “caldo” e la massa, bensì fra due punti del circuito “entrambi caldi”, sia pure con fasi opposte. In tal modo le due masse vengono escluse totalmente dalla connessione e il segnale viene quindi trasferito fra due apparecchi che anche dopo che la connessione è avvenuta continuano a funzionare (si suppone bene…) esattamente come prima che il cavo venisse installato. Il tutto senza dover neppure attraversare le pur piccolissime non linearità di ottimi traslatori, perfettamente progettati e realizzati, ed eliminando anche i pur corti tratti di collegamento “sbilanciato” tra gli apparecchi ed i traslatori stessi.
In realtà, per ottenere questo risultato non è assolutamente necessario che sia l’uscita che l’ingresso che vengono collegati con il cavo bilanciato siano del tipo differenziale. Avendo l’accortezza di collegare, come già detto, la calza esterna ad uno solo dei due apparecchi, anche la connessione fra una “uscita nata sbilanciata” ed un “ingresso differenziale” (cioè un ingresso bilanciato “nativo”) può offrire comunque praticamente tutti gli stessi vantaggi. In questo caso occorre installare un solo traslatore, da porre all'uscita dell'apparecchio "pilotante", all’inizio del nostro cavo “doppio”.
Ma cos’è che rende un “ingresso differenziale” insensibile ai disturbi che potrebbero nascere a causa della connessione diretta fra le masse dei due apparecchi, attuata dal collegamento della calza schermante ad entrambi? Semplicemente il fatto che la tensione di segnale che viene prelevata da un tale ingresso ed inviata agli stadi successivi è automaticamente immune da eventuali variazioni del potenziale di ciascuno dei due conduttori rispetto alla massa dell’apparecchio su cui il differenziale è montato. E ciò perché nel momento in cui il segnale viene “ricostruito” andando a vedere la differenza di potenziale alternato presente fra i due conduttori, le differenze di potenziale, uguali fra loro, che fossero nate fra ciascuno di questi e la massa si eliderebbero a vicenda.
In tutto ciò, mi accorgo di non avere nemmeno sfiorato le problematiche relative agli accoppiamenti fra le diverse impedenze di uscita e di ingresso degli apparecchi da collegare.
Essendo un argomento se possibile ancora più lungo dell’attuale, mi limiterò a ricordare che la fisica suggerisce che le impedenze di “uscita” siano le più basse possibile e che corrispondentemente quelle di “ingresso” siano invece le più alte possibile (una regola pratica recita, almeno in un rapporto 1:10).
Sia in presenza di impedenze corrette (la quasi totalità dei circuiti moderni) che “sbagliate”, la differenza, sotto questo aspetto, fra un collegamento sbilanciato ed uno bilanciato è nulla.
E nel caso di impedenze “sbagliate” (molte autocostruzioni talebane, ad esempio) cosa succede?
Possono succedere tantissime cose, variabili a seconda dell’errore in essere.
Quello che possiamo dire è che praticamente sempre ci si troverà di fronte ad una forte sensibilità alle caratteristiche dell’impedenza dei cavi impiegati. E che in molti di questi casi, andando ad effettuare semplici misure di risposta in frequenza all’ingresso dell’apparecchio “ricevente” troveremo variazioni superiori agli 0,1 dB in banda audio (cioè quella dei segnali acustici che possiamo sentire). Il che giustifica ampiamente i risultati di ascolto riportati così spesso da moltissimi “ascoltoni”, specie quando gli apparecchi impiegati non sono costruiti con criteri Galileiani…

   
All’atto pratico, i fenomeni e le tipologie correlati a questo argomento sono così tanti che poter prevedere “a priori” se una corretta connessione bilanciata migliorerà o meno le nostre sensazioni d’ascolto del nostro impianto, per di più in assenza di informazioni tecniche complete e approfondite sulle caratteristiche e sulle condizioni di installazione dello stesso, è praticamente impossibile.
Pur sapendo che non potremo mai rilevare “sfracelli”, ai tanti incontentabili non resta che “provare”, e decidere “a posteriori”… Tenendo sempre presente che non tutti i traslatori sono "buoni" a priori, specie quelli molto economici... Mentre i cavi di segnale che dichiarino capacità taumaturgiche tali da poter far funzionare bene anche connessioni sbilanciate sospettate di poter essere "sbagliate", devono essere sempre considerati quantomeno con molto sospetto.


Possiamo peraltro concludere che gli apparecchi nativamente dotati di connessioni bilanciate (ovvero dotati di ingressi e uscite differenziali), spesso di derivazione professionale, sono normalmente costruiti con criteri tali da poter funzionare sempre bene, anche nelle peggiori condizioni, praticamente mai riscontrabili in casa.
Sono proprio questi infatti ad avere intrinsecamente affrontato e risolto il problema della invarianza della connessione e che non risentiranno quindi mai di prestazioni variabili al variare dei cavi impiegati.

   

A questo punto, ci preme sottolineare che l'uso di connessioni bilanciate è in grado di risolvere anche la maggior parte dei problemi che potrebbero sicuramente emergere quando decidiamo di connettere  al nostro sistema Hi-Fi un PC o qualsivoglia dispositivo multimediale portatile dotato di alimentazione da rete. In tutti questi casi, fra l'altro, il timore che l'uso di traslatori possa ridurre la qualità del segnale assumerebbe senza dubbio una rilevanza assolutamente secondaria.

   

Altro "ambiente" nel quale l'uso di connessioni bilanciate può aiutare a risolvere numerosi problemi connessi all'impiego di alimentatori switching come pure alla presenza di disturbi rilevanti, è quello del Car Stereo. E non per nulla gli apparecchi Hi-Fi Car dotati di fatto di circuiti di uscita e di ingresso bilanciati, sia pure "mascherati" dalla presenza di connettori RCA, sono ormai numerosissimi.

   

 

Udibilità e studio oggettivo delle differenze qualitative fra sistemi hifi

Vorremmo richiamare l'attenzione di tutti i nostri graditi lettori su un argomento che ci sta molto a cuore.

Per prima cosa dobbiamo premettere che quando una persona degna di fede ci dice che fra due situazioni d'ascolto ha sentito delle differenze significative noi tendiamo a crederci.

Per seconda cosa vorremmo affermare che abbiamo potuto verificare più volte che tali differenze a volte sono reali e a volte immaginarie.

Dove per immaginarie intendiamo sensazioni realmente provate da chi ascoltava, ma dipendenti da variazioni di parametri non tenuti sotto controllo durante l'ascolto. Un esempio per tutti potrebbe essere il giudizio di confronto fra due sistemi car-audio ascoltati, magari pure nella stessa auto, ma una volta a motore spento ed un'altra a motore acceso... Per non parlare del livello di ascolto impostato nei due casi. Certo che si sentiranno differenze, fra i due suoni, e anche molto importanti, anche se nell'impianto non fosse cambiato assolutamente nulla... Basterebbe pensare alle variazioni nelle correnti circolanti e nella tensione di alimentazione, al diverso rumore di fondo, alle diverse sollecitazioni e vibrazioni varie su tutti gli elementi del nostro corpo, orecchie comprese, ma non solo.

Un altra cosa alla quale dobbiamo prestare la dovuta attenzione è che non esistono né sono mai esistiti due altoparlanti perfettamente uguali (ed abbiamo scritto "due altoparlanti"... Figuriamoci due casse...). Con tutte le conseguenze del caso. Ma anche che sentire due suoni uguali provenire da due casse ipoteticamente uguali, a causa sia di differenze oggettive che di differenze nella posizione reciproca casse, ambiente, ascoltatore, è "impossibile".

A questo punto vorremmo concludere con una considerazione "filosofica" che riteniamo molto importante:

Ove si ascoltasse la stessa cassa nello stesso ambiente e nella stessa posizione e l'ascoltatore rimanesse immobile... Cambiando CD-Player, Cavi di collegamento, Finale, un Altoparlante (ad esempio un tweeter senza ferrofluido al posto di uno che ne sia dotato), componenti del filtro di crossover... E chi più ne ha più ne metta... Chi potrebbe sottoscrivere con il sangue e giurando sulla testa dei suoi figli che la risposta in frequenza dell'intero sistema che sta ascoltando, misurata in entrambe le condizioni a confronto a livello delle sue orecchie, non è mai mutata nemmeno di 0,1 dB su una qualsiasi ottava dello spettro delle frequenze riprodotte? (E mi rivolgo qui in modo particolare anche agli amici giornalisti che scrivono sulle riviste più importanti...)

E allora...?

Perché dovremmo andare a cercare tanto lontano a cosa sono dovute le differenze che avrò senza dubbio sentito, quando molti in tutto il mondo hanno già "dimostrato" senza ombra di dubbio che differenze di frazioni di dB su alcune parti dello spettro ascoltato sono senz'altro udibili...?

Casomai cerchiamo, invece, di scoprire quante volte tale tipo di differenze si è insinuato nelle nostre prove a confronto e ci ha fatto convincere di cose sbagliate... O no...?     

   

   

   

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