Cavi Audio Analogici – V

Differenze oggettive tra XLR e Jack

In termini di qualità di ascolto come visto nei precedenti articoli, il sistema sbilanciato risulta migliore del suo successore bilanciato sia esso passivo o attivo in quanto non presenta il trasformatore a presa centrale o la circuiteria di bilanciamento elettronica di mezzo.

Il Jack è molto più utilizzato dell’XLR per trasportare valori di tensione nell’ordine del volt come il segnale per processori audio esempio effetti, equalizzatori ecc.. e nel trasporto di pochi millivolt come il segnale elettrico uscente da dispositivi quali chitarre, bassi, in quanto rispetto all’XLR possiede una resistenza molto più bassa avendo un cavo in rame con sezione maggiore quindi incide molto meno sul flusso del segnale e perché avendo cavi corti si sfrutta la qualità dei circuiti sbilanciati. Nel caso di segnale microfonico, secondo lo standard è necessario utilizzare connessioni bilanciate per via dei rumori esterni e di tipologia più solida e di miglior collegamento, infatti come contro il Jack ha una connessione meno sicura dell’XLR, basta tirare verso la parte opposta in cui è connesso per sfilarlo e quindi vuoi per errore o per sbaglio è facile togliere il connettore dal suo alloggio, mentre l’XLR ha dei sistemi di bloccaggio che impediscono al cavo di scollegarsi, se non agendo direttamente rimuovendo l’apposito blocco. In più, la connessione standard per XLR, possiede i pin di conduzione di sezione molto ridotta al fine di aumentare la sicurezza ma appunto consentendo una minor sezione del conduttore.

Il Jack, viene utilizzato per brevi distanze Max 10m. oltre la quale si avvertono le attenuazioni del segnale e l’introduzione di distorsioni essendo esso un conduttore non bilanciato.

La connessione Jack rispetto a quella XLR non presenta grossi vantaggi in termini di praticità d’uso, in quanto sia l’in che l’out sono di identica forma e dimensione( fig. 1 ), mentre l’XLR segue uno standard per l’in ( connettore a buchi ) ( fig. 2 ), ed un altro per l’out ( connettore a pin) ( fig. 3 ).

fig. 1 2015-12-28_00-00-03 fig. 2 2015-12-27_19-26-10 fig. 3 2015-12-27_19-25-46

Alcuni cavi-conduttori XLR soprattutto per utilizzo in studio ( ambiente controllato da interferenze elettromagnetiche ) e per brevi tratte non presentano la schermatura di protezione, migliorando la qualità finale del cavo essendo priva di un conduttore in più, ma solo come detto soprattutto per brevi tratte.

Per quanto riguarda le connessioni combo ( presenti per lo più negli stadi di ingresso, molto meno invece in quelli di uscita ), la qualità della connessione dipende molto da come il connettore è costruito, generalmente comunque è inferiore a come avere due connessioni ( XLR e Jack separate ). L’ingresso XLR finirà sempre ad un pre-amplificatore microfonico e/o convertitore A/D, mentre l’ingresso a Jack sarà sempre un ingresso di linea o strumentale che finirà sempre o ad un proprio pre-amplificatore ( più qualitativi ) o allo stesso pre-amplificatore microfonico del’XLR ( meno qualitativi ).

Anche la forma e dimensione del connettore come visto è fondamentale per garantire stabilità e qualità del segnale audio nel tempo, contro interferenze esterne, danneggiamenti e consentire un perfetto e trasparente interfacciamento sul percorso del segnale tra due dispositivi. UN CAVO DI OTTIMA QUALITA’ CON UNO SCARSO CONNETTORE RISULTERA’ UN CAVO DI SCARSA QUALITA’.

Alcuni connettori possiedono sulla parte terminale lamine asimmetriche a molla che quando si va ad inserire il connettore nell’apposito ingresso od uscita si comprimono e sfregando sui pin ripulendoli da eventuali ossidazioni e sporcizia, in questo caso è possibile per cui pulire il connettore inserendo più volte il connettore.

Altri sono realizzati con coperture amagnetiche ( plastiche ) per proteggere il ritorno del segnale contro saturazioni dovute ai possibili campi magnetici che si vanno a creare ad esempio per una povera schermatura, fenomeni di autoinduzione e contro reazione del circuito di ingresso.

 

Bantam ( fig. 4 )

Fig. 4 conp3tt1b

Esistono poi altri connettori sbilanciati o bilanciati chiamati Bantam, hanno lo stesso principio dei Jack, ma sono più solidi e hanno una migliore tipologia di cablaggio e di trasporto di segnale con migliore qualità. Vengono quasi esclusivamente utilizzati in situazioni da studio per i ponti di segnale sulle Patchbay bantam. Questi connettori hanno dimensioni di 1/ 6 di pollice.

 

Insert

Esistono principalmente 2 tipi di cavi insert, insert jack ( fig. 5 ) ed insert jack – xlr ( fig. 6 ).

fig. 5 QUIKLOK-RKSA-100-5-cavo-insert-jack-stereo-2-jack-mono-extra-big-3930-694

fig. 6 adam-hall-cable-insert-jack-stereo-xlr-male-femelle-3m

Sono dei conduttori che servono per portare del segnale audio sia in uscita che in entrata ad un dispositivo dalla medesima connessione, ad esempio utilizzati per collegare processori outboard come compressori, gate, limiter, expander e anche equalizzatori. Hanno la forma di una y come si vede nelle figure 4 e 5 in cui in un’estremità sarà composta da un Jack TRS e l’altra da due Jack TS in cui un TS avrà il segnale portato dal Tip del TRS e l’altro TS avrà il segnale di ritorno sul Ring del TRS ( a volte si trovano connessioni insert sul mixer audio invertite, basta invertire l’ordine di collegamento delle due estremità TS ).

In figura 7 il diagramma di funzionamento di un cavo insert.

fig. 7 2015-12-29_13-23-51

Generalmente l’ingresso Insert lo si trova nei Mixer audio analogici ( fig. 8 ) sotto forma di Jack femmina TRS come visto in precedenza a cui dovrà essere collegato il Jack maschio TRS, per il collegamento dell’outboard esterno.

fig. 8 2015-12-29_14-45-59

L’obbiettivo è quello di portare il segnale pre-amplificato qundi elevato a valori di tensione ideali ( tensione di linea ) per poterlo processare verso outboard esterni ( come detto compressori, gate, expander, ecc.. ). Per questo dalla connessione insert generalmente sul tip del TRS esce il segnale prelevato dopo lo stadio di pre-amplificazione o a volte dopo lo stadio di equalizzazione che ritroviamo in uno dei due TS del cavo Insert il quale andrà collegato all’Input del processore per inviargli il segnale da processare. L’altro TS andrà collegato nell’output del processore dal quale uscirà il segnale processato e tornerà sul Ring del TRS che proseguirà il suo percorso all’interno del mixer audio ( in caso che vi siano più outboard collegati in parallelo il TS in cui arriva il segnale da processare va collegato all’input del primo processore, mentre il TS di ritorno del segnale va collegato all’output dell’ultimo processore ).

Nel caso di Insert Jack – XLR il segnale è sempre sbilanciato ( non viene sfruttato il pin 2 ), utilizzato solo per questioni di compatibilità tra i dispositivi.

In figura 9 un ipotetico circuito di ingresso di un mixer audio analogico con connessione insert.

fig. 9 insert

Alcune vecchie tipologie di mixer audio analogiche hanno la connessione insert bilanciata separata In – Out in cui il segnale da inviare al processore viene preso dall’XLR di Out ed il segnale di ritorno viene inviato all’XLR di In ( utile se il processore ha input e output bilanciati su xlr, altrimenti il segnale sarebbe da sbilanciare o adattare a jack trs ). Altre tipologie hanno invece sempre una connessione bilanciata in – out ma su Jack TRS o sbilanciata su Jack TS.

A livello di mixer audio digitali le connessioni di insert sono sfruttate per interfacciare dispositivi outboard analogici con il sistema di processamento digitale integrato, per fare questo vengono spesso utilizzate le connessioni ausiliarie di Input e Output TRS ( TRS in quanto possono essere utilizzare sia per prelevare segnale sbilanciato che bilanciato ) presenti nel mixer audio stesso ( fig.10 ). In caso di utilizzo di interfaccie esterne ( cio’è il banco non è stato costruito per accettare segnale di linea all’ingresso ), è possibile trovare sia insert su Jack TRS che Input e Output su Jack TS, l’interfaccia per il dialogo con il mixer audio digitale è poi collegata a livello digitale secondo il proprio protocollo.

fig. 10 2015-12-29_14-31-53

n.b. Le connessioni ausuliarie di input e output dei mixer digitali non sono però qualitative come quelle dirette di insert in quanto soprattutto quella di input presenta una resistenza di linea che attenua il segnale a valori ottimali per il processamento ed eventuale pre-amplificazione poichè adibita anche per il prelievo di segnali esterni a livello di linea come tastiere, chitarre elettroacustiche ecc… a meno di non trovare soluzioni che permettano di convertire lo stato della connessione di input tra insert e ingresso di linea.

n.b. Le connessioni insert oltre che essere utilizzate per prelevare il segnale dopo il pre-amplificatore microfonico vengono utilizzate anche per prelevare il segnale da sub group, master group, main e center out per processare il segnale prima dell’invio di un gruppo al master out o di un uscita L – R o mono.

 

Connettori di potenza

Speakon

I connettori di potenza si definiscono cosi proprio perché portano una grossa tensione nell’ordine dei volt e decine di volt, ed è la tensione amplificata dal finale di “potenza” che arriva al diffusore. A livello professionale i più utilizzati sono i connettori SPEAKON, chiamati cosi proprio perché vanno allo speaker ( altoparlante ) ( fig. 11 ).

fig. 11 Cables-Plugs-Adapters-ASC-JYC5072-4.5-detailed-image-1

n.b. Come utilizzare il cavo di potenza per il collegamento tra finale di potenza e diffusore audio verrà poi visto in successive trattazioni.

Sono cavi con una sezione maggiore di quelli visti precedentemente ( awg 10 – 9 – 8 ) e senza schermo proprio perché devono avere una minima resistenza al passaggio della tensione e ne devono consentire il trasporto senza creare fenomeni induttivi attorno ad essi che produrrebbero perdite di energia elettromagnetica. Generalmente corti ( 20 metri potrebbe essere un limite accetabile ) e non vanno mai arrotolati come in figura 11 quando sono in fase di funzionamento per i motivi visti nella parte I di questo argomento.

Le polarità di un connettore di potenza possono essere da 2 poli ( fig. 12 ), 4 poli ( fig. 13 ), 8 poli ( fig. 14 ), dipende dal numero di vie che l’altoparlante porta. Nei connettori questi poli come si vede nelle figure 12 – 13 – 14 per fare un corretto cablaggio sono numerati ( 1+ , 1 – , 2 +, 2 – ecc… ). Vedremo poi in altre argomentazioni il dettaglio sul collegamento delle potenze tra finali amplificatori e diffusori audio.

fig. 12 index

fig. 13 u

fig. 14 0-c5beb684-400-Connettore-Speakon-8-poli-maschio.jpg

Anche i connettori speakon non hanno il verso sono uguali sia nell’input che nell’output. Sono connettori solidi ed isolanti contro le interferenze esterne, solidi in quanto il connettore una volta inserito nella connessione va ruotato di 45° e non può essere estratto se non ruotandolo prima in modo inverso sempre di 45°, isolanti in quanto costruiti di materiale isolante.

Ad oggi si possono trovare 2 principali tipologie di connettori speakon, quelli in figura 12 ( rear ) in cui è necessario svitare la vite presente negli alloggi dei conduttori e poi una volta inserito il conduttore appositamente spellato per far entrare nel foro solo la parte in rame è necessario riavvitare per permettere di fare presa in modo che il cavo non si scolleghi. E poi di più recente innovazione speakon in cui l’alloggiamento del cavo non è più a vite ma a clip, molto più semplicemente basta tirare un levetta verso l’esterno per permettere l’apertura del foro di alloggio e poi una volta inserito il cavo rilasciarla per consentirne la presa, un po come sono le connessioni audio di diffusori ed amplificatori consumer ( fig. 15 ). Entrambe le metodologie sono di qualità, solo la seconda è più pratica e veloce.

fig. 15 2015-12-29_20-31-59

In figura 16 sono rappresentati i connettori e connessioni speakon.

fig. 16 Neutrik_Speakon

n.b. Alcuni produttori hanno il loro connettore multipolare brevettato utilizzabile esclusivamente per i loro sistemi di amplificazione-diffusione.

Come si nota nella connessione in figura 16 le 2 connessioni di ingresso sono poste l’una a 180° rispetto all’altra.

Il materiale utilizzato per connettori e connessioni è generalmente plastica per quelli più scadenti, nickel o cromo per quelli più professionali, in quanto è un materiale resistenze sia agli urti e maneggiamenti che contro le interferenze esterne.

I connettori speakon sono generalmente femmina, mentre le connessioni come si vede anche dalla figura 14 sono maschi, esistono però ad oggi anche se poco diffusi connettori maschio ( fig. 17 ) e connessioni femmina ( fig. 18 ).

fig. 17 nlt4mx-bag.jpgfig. 18 nlt4fp-bag.jpg

Prima dell’avvento degli Speakon ma ancora oggi è possibile trovarli in vecchi sistemi le connessioni di potenza erano spesso fatte utilizzando Jack TS e XLR di sezione maggiore a quelli di linea ( stessa sezione che può avere uno speakon ), il loro limite era la bipolarità quindi il trasporto di solo 2 conduttori, mentre come abbiamo visto gli speakon sono anche multipolari. In alcuni contesti è possibile anche trovare connessioni combo Speakon / Jack TS con cui è possibile portare potenza ad un altoparlante tramite Speakon o tramite Jack TS.

Esistono poi diversi accessori come quello in figura 19 ( tappo per connessione speakon in modo da proteggerlo quando non utilizzato da polveri ed umidità ).

fig. 19 scl.jpg

Connettori, connessioni ed accessori possono avere forme e dimensioni differenti in base alla tipologia costruttiva e a volte anche al numero di poli, per cui è importante conoscere i vari dispositivi per poterli interfacciare correttamente.

A livello commerciale ed artigianale è possibile creare e ritrovare cavi realizzati per aumentare o diminuire il numero di polarità ( esempio da 2 a 4 o da 4 a 2 ) ( fig. 20 ), vedremo poi in altre argomentazioni il loro utilizzo.

fig. 20

CAM00587.jpg

Una più approfondita spiegazione e visualizzazione di varie connessioni, connettori e accessori speakon comprese le caratteristiche che devono avere connettori e connessioni di potenza di qualità, è possibile trovarla a link seguente:

Speaker Cable

 

Cenni sul consumer e commercial audio

A livello consumer, per il collegamento di amplificatori e diffusori soprattutto nelle installazioni Hi Fi e Car Audio, si utilizzano connettori di potenza con sezione generalmente inferiore a quella pro in quanto le tensioni in gioco sono più piccole non chè le tratte di percorrenza molto più brevi, di fatti spesso e volentieri si trovano solo le anime di conduzione ( fig. 21 ) senza il rivestimento dei conduttori, di solito vengono schermati ( meglio ) ma a volte anche no ( peggio ). La schermatura la si può trovare per i conduttori di potenza hifi e car audio in quanto essendo attraversati da tensioni nell’ordine dei volt e poco più in particolari tipi di installazioni come quello car audio in cui le interferenze elettromagnetiche sono ben presenti può essere un vantaggio in termini qualitativi.

fig. 21 index

Come si vede nella figura 21 il più delle volte sono senza connettore in quanto la connessione di ingresso del diffusore o di uscita dell’amplificatore si presenta come quella in figura 22.

fig. 22 $T2eC16dHJHwE9n8ii+ILBRSJ8MZD!g~~60_35

Per quanto riguarda la polarità generalmente il nero è sempre il – o negativo mentre il rosso è il + o positivo, se si invertono i cavi si avrà una riproduzione del suono in contro fase.

Mentre nel caso si presenti come quella in figura 23 è possibile trovare i cavi con connettore Transpose, come quelli in figura 24 e 25 ( alcuni detti a “banana” per l’insolita forma che ricorda proprio una banana, fig. 25 ).

fig. 23 2015-12-24_10-21-48

fig. 24 sp-hyper-3_5-transpose.jpg

Fig. 25 9121b7891376.jpg

Per collegare cavi come quelli in figura 24 e 25 come si può intuire basta svitare la connessione, inserire il connettore e riavvitare la connessione per fare presa.

La tipologia di connessione in figura 23 è spesso ritrovabile anche in ambito professionale per le connessioni di potenza alternative agli speakon. In quel caso generalmente sarà necessario eliminare il connettore speakon da utilizzare per il collegamento dell’amplificatore collegando direttamente i fili spellati del cavo o inserendo ad ogni capo dei conduttori con appositi strumenti connettori come quelli in figura 24. In ogni caso questa tipologia di connessione è qualitativamente inferiore allo speakon.

Per il collegamento di altoparlanti a tensione costante ( fig. 26 ) ( quelli generalmente installati per la diffusione in centri commerciali, negozi, per la strada ed i centri storici ) i quali sono equipaggiati da amplificatore e trasformatore o solo trasformatore, non vengono utilizzate connessioni di potenza ma più semplicemente connessioni di rete ( generalmente 70 V – 100 V ) attraverso i normali conduttori utilizzati per la rete elettrica di sezione più o meno grande a seconda della tensione elettrica richiesta dall’impianto di diffusione sonora.

fig. 26 altoparlante

Rimando per maggiori dettagli a questo articolo online realizzato qualche anno fa:

Suono nei Cavi di Potenza

Powercon

Moderne tecnologie di connessione tra diffusori audio amplificati prevede l’utilizzo di connettori e connessioni speakon per il trasporto della corrente elettrica di alimentazione ( questo perchè risultano utili, di facile utilizzo, sicurezza ed efficacia ). Questo tipo di connessioni sono chiamate POWERCON proprio per differenziarle dai cavi SPEAKON che invece sono adibiti per altri scopi. I powercon si riconosco perchè uno dei due connettori  è di colore bianco ( fig. 27 ) mentre la maggior parte degli speakon è blu in entrambi i connettori, ed in piu un connettore powercon non si inserisce in una connessione speakon sia per dimensioni che per il metodo di aggancio ( fig. 28 ). Alcuni Powercon possono avere in un estremità una presa CEE o Schuko ( fig. 29 ).

fig. 27 430-brtb-powercon-cable2781758

fig. 28 nac3mpa-1

fig. 29 238179

Nella figura 28 si nota bene come il tipo di aggancio sia differente rispetto agli Speakon in figura 16 ( le 2 conessioni sono a 90° invece che a 180° ). Il connettore Powercon è generalmente usato per portare tensione fino a 240 V – 20 A.

Alcuni produttori producono anche powercon per linea a 32 A ( fig. 30 ).

fig. 30 nac3fca

Stanno poi nascendo nuovi connettori Powercon che potrebbero essere il futuro di questa tipologia di connessione, ancora più sicuri ed affidabili e che a differenza degli speakon e dei precedenti powercon che sono identici sia nell’input che nell’output, questi nuovi powercon hanno connessione e connetore femmina ( fig. 31 ) e maschio ( fig. 32 ). In figura 33 la connessione.

fig. 31 2015-12-29_20-56-39.png

fig. 322015-12-29_20-56-05.png

fig. 33 2015-12-29_21-01-13.png

 

Fonorete

Un fonerete ( fig. 34 ) è un cavo in cui viaggia sia la linea elettrica su presa Shucko che generalmente la linea audio bilanciata su XLR , ma lo si può trovare anche su Jack TRS o sbilanciato su Jack TS e come si può intuire è utilizzato per lo più in ambiente audio semi-professionale.

fig. 34 2653633_11447229352

Le due linee sono ben schermate al suo interno ma questo non avrà mai la qualità di due linee separate e ben distanziate perchè come sappiamo un cavo di corrente vicino ad uno audio crea solo delle grandi interferenze ( distanza minima 50 cm per la 220 V e più di 1 metro per la 380 V ).

Di solito è utilizzato per connettere segnale e alimentazione a monitor audio da palco attivi o diffusori amplificati con presa elettrica Shucko.

Se poi si necessità di fare un ponte tra più sistemi, per il segnale basta collegare l’XLR maschio all’XLR femmina del successivo fonorete, per l’alimentazione basta utilizzare appositi distributori a Y-Shucko ( fig. 35 ) che permettono di alimentare un sistema e contemporaneamente prolungare verso un’altro.

fig. 35 DSC_0406.jpg

Altri Fonorete si possono trovare come cavo Powercon + Segnale bilanciato su XLR ( fig. 36 ).

fig. 36 1

 

Altro sui Cavi Audio Analogici:

Cavi Audio Analogici – I ( Caratteristiche Tecniche, Schermatura, Ambienti di Utilizzo )

Cavi Audio Analogici – II ( Tipologie di Connettori e Connessioni, Connettori e Connessioni Sbilanciate )

Cavi Audio Analogici – III ( Connettori e Connessioni Bilanciate, Bilanciatura Passiva )

Cavi Audio Analogici – IV ( Bilanciatura Attiva )

Cavi Audio Analogici – VI ( RCA, MiniJack, BNC, Midi, Starquad, Edac, D-Sub, Socapex, Euroblock, Tipologie di Adattatori )

Cavi Audio Analogici – VII ( Tipologie di Connessione, Ground Loop, Saldare un Cavo, Inquinamento Acustico )

 

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