Cavi Audio Analogici – VII

PRINCIPALI TIPOLOGIE DI CONNESSIONE

Di seguito vediamo alcune tipologie di connessione comuni, da come devono essere i collegamenti per il trasporto di segnale sbilanciato a quello bilanciato e misti.

E’ rappresentato il percorso del segnale dall’output all’input delle connessioni, l’eventuale presenza dello schermo ed i valori di tensione trasportati come generalmente utilizzati.

n.b. Un segnale che esce a livello di tensione esempio 1,223 V dovrà essere inviato verso una connessione che accetta livelli di tensione 1,223 V, lo stesso per altri livelli di tensione come possono essere 0,775 V o 0,3 V a seconda dello standard utilizzato, questo per non sottodimensionare o sovradimensionare il circuito sfruttando al massimo il suo rendimento.

La stessa cosa vale tra segnali bilanciati e sbilanciati anche con stesso livello di tensione, bilanciato con bilanciato e sbilanciato con sbilanciato a meno di non dover perforza sbilanciare un segnale bilanciato o viceversa, perchè la connessione richiede questo con tutte le problematiche e le soluzioni viste negli articoli precedenti. L’importante è però mantenere il livello operativo tra le connessioni di output ed input.

Connessione sbilanciata ( ts )

2016-01-03_15-07-59

Connessione sbilanciata ( trs )

2016-01-03_15-21-59

Connessione insert ( trs  – 2 x ts )

in

Connessione bilanciata ( xlr )

bila

Connessione bilanciata ( xlr – trs )

2016-01-03_15-28-13

Connessione bilanciata ( xlr ) – sbilanciata ( ts )

jkkjbj.png

Perdita di 6 dB in quanto si dimezza la tensione, il Return potrebbe essere anche solamente scollegato in quanto non viene prelevato dal pre-amplificatore, ma il suo segnale lo si manda a massa in modo da eliminare le interferenze da lui caricate.

Connessione bilanciata ( trs ) – sbilanciata ( ts )

hhh

Esistono anche connessioni alternative, qui non illustrate, come ad esempio con lo schermo che funge da conduttore o sempre con lo schermo che è attaccato al ground solo ad un capo o addirittura senza schermo nei connettori bilanciati e sbilanciati o con la massa che funge da schermo o da conduttore stesso.

Ground Loop

Il ground loop è quel fenomeno per cui si sentono i ronzii in uscita dai diffusori ( hum con fondamentale a 50 Hz per l’europa e 60 hz per gli stati uniti ). Questo avviene perchè la massa è soggetta a tutte le cariche elettrostatiche e magnetiche che ci sono durante il percorso del segnale. Quando i disturbi sono scaricati a terra dalla massa se il picchetto di terra non è dimensionato correttamente in modo da portare a terra tutti i disturbi, o la massa stessa non è adeguata, si ha un ritorno del disturbo che aumenterà di valore e andrà a disturbare il segnale se pur schermato creando proprio questo effetto. Questo lo si avverte molto anche e soprattutto quando l’audio è collegato insieme alle luci su un dispositivo elettrico comune o connettori audio posti vicino a quelli di corrente, proprio perché nei cavi di corrente circola una tensione elevata creando auto induzioni intorno al cavo stesso che vanno ad interferire con quelli vicino. Si può risolvere questo problema togliendo la massa al cavo audio ( se possibile ). Questo però può comportare in alcuni casi problemi, ad esempio nei microfoni in cui la massa è l’unico conduttore in cui sono scaricate tutte le correnti spurie e i disturbi. Quando la vado a togliere tutte queste correnti saranno scaricate su di noi che tocchiamo il microfono e abbiamo i piedi per terra, dandoci una breve ma fastidiosa scossa. Si potrebbero anche generare maggiori disturbi lungo il connettore, se è la massa stessa che funge da schermo, o addirittura all’annullamento del segnale se essa funge da conduttore di segnale audio.

Nei dispositivi come mixer o diffusori audio ad esempio, anche se tolgo la massa non c è problema, in quanto si ha sempre il conduttore di terra del cavo elettrico, infatti in molti dispositivi vi è il selettore Ground Lift che serve proprio ad eliminare la massa in caso di ronzii. Ma non è detto che il problema venga sempre risolto, anzi in molti casi solo attenuato in quanto la sola massa del conduttore elettrico molto spesso fatica a trasferire le piene interferenze caricate nel conduttore audio o dalla relativa massa sconnessa. Per eliminare rumori in cavi sbilanciati è utile utilizzare una D.I. Box Passiva, che come vedremo avendo al suo interno un trasformatore e quindi non facendo passare corrente continua elimina il disturbo, in quanto questo rumore è una sorta di corrente continua. In alternativa alla D.I. Box la soluzione più efficace è sempre quella di interporre nel circuito un trasformatore con rapporto di trasformazione di  1 : 1, cosi facendo tutti i rumori generati dal ritorno della corrente verranno eliminati.

Va ricordato che, a differenza dei dispositivi passivi ( cavi e trasformatori come D.I. Box, processori di segnale audio con connessioni passive o ancora dispositivi di amplificazione con ingresso passivo ), in quelli attivi esempio circuiti servobilanciati quindi in presenza di un amplificatore, la massa non può e non deve essere tolta, in quanto parte integrante del processo di amplificazione. Di fatti molto spesso può capitare nell’esempio di utilizzo di D.I. Box Attive che pur togliendo la massa del segnale che molto spesso è quella collegata al trasformatore, il rumore non svanisce o si attenua, questo perché il disturbo può essere provocato dalla massa dell’amplificatore presente al suo interno ( quindi in questo caso meglio utilizzare una D.I. Box Passiva ).

Per ottenere un corretto cablaggio privo o comunque con minimi rumori e ronzii di fondo occorre almeno tenere i conduttori che trasportano bassi valori di tensione come ad esempio il segnale microfonico e quello di linea a 30 – 40 cm di distanza rispetto ai cavi di potenza che trasportano decine di volt e quindi che hanno soprattutto se non correttamente dimensionati forti valori di autoinduzione. E ancor più distanti anche nell’ordine di metri ove possibile i cavi di rete.

E’ fondamentale che l’impianto elettrico al quale si collega tutta la strumentazione sia correttamente posto a terra e che la tensione di carico sia adeguata alla necessità, per esempio se l’impianto audio compresi eventuali monitor da palco e strumentazione musicale ha una potenza totale di 10.000 watt si necessiterà per una corretta alimentazione una presa elettrica a cui collegare tutto il carico di 380 V a 32 A in quanto P = V x I ( potenza = tensione x corrente ) = 12.160 watt in cui rientra ampiamente la potenza utilizzata, da questa semplice formula è possibile calcolare i valori di tensione e corrente necessari.

In contesti professionali soprattutto per il collegamento dell’impianto audio è utile considerare anche i valori di picco in modo da poter collegare l’impianto a livelli di tensione e corrente che consentano l’espressione dinamica del sistema. Per cui se abbiamo un’impianto da 3500 watt rms e 10.000 watt di picco è utile collegarlo ad una presa a 380 V 32 A più che ad una 230 V 16 A che consentirebbe comunque di soddisfare le esigenze di potenza dell’impianto. In caso l’impianto abbia grosse potenze esempio 20.000 – 30.000 watt ed oltre è utile distribuire la potenza su linee differenti in modo che per ogni linea elettrica rientri la potenza di picco dell’impianto.

E’ importante avere sempre con se D.I. Box Passive per provare a ridurre eventuali disturbi sul segnale, cavi bilanciati con massa scollegata ( solo per collegare apparecchiature che hanno la propria messa a terra ) sempre per lo stesso motivo, ups e prese filtrate che aiutano a loro volta ad eliminare disturbi sulla linea elettrica.

 

Hum Noise Box

Un’alternativa alle D.I. Box Passive, soprattutto per una questione economica essendo circuiti più semplificati, generalmente prevedono un trasformatore con rapporto di trasformazione 1:1 ( quindi non amplificante o attuante e nemmeno bilanciatore di segnale, ma un semplice dispositivo con ingresso ed uscita bilanciata o sbilanciata ), sono gli Hum Noise Box o De Hum o Hum Suppressor o Eliminator possono avere anche altri nomi ma il principio è lo stesso, eliminare ( non sempre possibile per tutti i motivi precedentemente visti ) il rumore generato da un non stabile e corretta alimentazione elettrica, l’HUM. Possono essere monocanale ( fig. 1 ) o multicanale e/o misto di connessioni bilanciate e sbilanciate per l’ingresso ed uscita ( fig. 2 )

Fig. 1 1 canale.jpg

Fig. 2 10085520_800.jpg

Per un dispositivo di qualità è importante che il rumore sulla linea venga attenuato correttamente fino a valori > 100 dB, che la distorsione introdotta sul segnale sia minima, < 0,01 % di THD % ed una risposta in frequenza più lineare possibile nella più larga banda possibile, quantomeno in banda audio 20 Hz – 20 Khz, e che in uscita sia rispettata la dinamica di ingresso. Come si può facilmente intuire l’introduzione di un dispositivo come questo introduce sempre anche se minimi valori di distorsione, per cui se di qualità meglio utilizzare cavi con massa scollegata o D.I. Box passive di qualità che generalmente offrono prestazioni superiori viste anche le più ampie scelte di prodotto.

 

Saldare un cavo

La parte terminale del cavo e cioè il connettore ( fig. 3 Jack TRS ), ( fig. 4 XLR ), ( fig. 5 Speakon ), il quale sezionato è composto dal connettore vero e proprio in cui andranno collegate le anime portanti segnale e dall’hardware esterno che andrà poi ad esso avvitato per coprire la parte di cavo collegata. L’hardware esterno funge anch’esso da schermatura contro le interferenze in quanto quando vado a saldare il cavo devo scoprirlo in modo da poter stagnare la parte in rame al connettore stesso, cosi facendo la schermatura di quel pezzo di conduttore salta e come protezione è ben coperto dall’hardware del connettore. L’hardware favorisce poi il punto di presa ed inserimento quando il connettore deve essere manovrato e gestito.

fig. 3 2016-01-04_12-57-48.png

fig. 4 2016-01-04_13-32-36.png

fig. 5  2016-01-24_19-53-15

Quando si salda un cavo poi è bene fare attenzione, ogni filamento di rame non deve mai toccare in nessun modo altri filamenti per non come visto in precedenti argomenti sbilanciare un segnale bilanciato, introddure rumore o non funzionare proprio. A meno di non creare appositamente ad esempio una connessione sbilanciata da cavo bilanciato.

Lo stesso vale per il collegamento di linea sbilanciata, evitare che il conduttore di segnale tocchi quello di massa per evitare la perdita di segnale.

Per connettere il filamento di rame al relativo pin di connessione si utilizza lo stagno solido che ad una temperatura di circa 200 ° diventa liquido, appoggiando questo liquido sul filamento quando lo si và a rilasciare in pochissimo tempo lo stagno a contatto con l’aria si solidifica e la connessione è avvenuta. Assicurarsi comunque che sia una buona connessione e che non si rompa al primo tiro. Non introdurre troppo stagno in quanto si potrebbero formare delle bolle che impedirebbero poi l’avvitamento dell’hardware del connettore o che potrebbero andare a toccare altri pin, oltre che avere una minor presa.

Lo stagno oltre che da conduttore funge anche da protettore contro l’ossidazione del rame o argento utilizzato generalmente nei conduttori audio.

Prima di saldare i cavi sul relativo pin, è bene far passare tutto il cavo attraverso l’hardware esterno ed il pressacavo, questo per evitare, soprattutto se dall’altro capo del cavo è stato già collegato il suo connettore, di saldare i cavi per poi non avere più la possibilità di introdurlo.

Vi è spesso anche il pressacavo ( si nota nella figura 5 nell’immagine dello Speakon ), molto spesso ritrovabile negli XLR e Speakon il quale va inserito all’interno dell’hardware esterno e funge da ulteriore protezione contro interferenze e maneggiamenti del conduttore. L’XLR come lo Speakon ha spesso una guaina ad avvitamento ( punto 3 nell’immagine dell’XLR e quella di colore blu nell’immagine dello Speakon ) che a differenza dei jack consente di sezionare maggiormente il connettore per un cablaggio più semplice e pratico non chè permette la sostituzione del componente specifico in caso di danneggiamenti senza dover sostituire tutto il connettore. Come si nota nelle immagine dell’XLR e Speakon va avvitato al connettore.

Negli Speakon date le forti tensioni circolanti si preferisce usare sistemi più sofisticati della semplice stagnatura come quello di stringere in avvitamento la parte di cavo spellata.

Per quanto riguarda lo scioglimento dello stagno è necessario un particolare strumento chiamato stagnatore ( fig. 6 ), ne esistono di varie potenze e quindi di costi. Un buon stagnatore deve avere circa una potenza di 30 / 40 w. Funzionano tutti con una tensione di 220 v. Lo stagno poi, può essere cavato anche dopo che si è solidificato ad esempio per un errore nella stagnatura o per un rinnovo del cablaggio di quel conduttore. Per cavarlo si utilizzano degli appositi strumenti ad esempio un’apposita pompetta che l’aspira. Lo stagno poi ha una componente disossidante ( quel fumo che si vede quando si stagna ), questa componente permette al cavo di durare più a lungo nel tempo evitando l’ossidazione del rame. Quando si va a riscaldare nuovamente lo stagno già saldato sul conduttore, la parte disossidante viene persa e quindi lo stagno non può essere utilizzato più di una volta ma va sostituito.

fig. 6 Kit-per-Saldatura-4-pezzi,-con-Stagnatore-30-Watt_Fixpoint_I-TOOL-SD-213_distributore-per-rivenditori-31

n.b. Alcuni produttori al posto dello stagno utilizzano altre tipologie di materiale, come lo stesso rame e/o argento utilizzato nei filamenti di conduzione per garantire un minor errore di fase ed isolamento, problema che risulta esserci quando il segnale attraversa materiali con diverse proprietà chimiche e magnetiche.

 

Quanto va spellato un cavo ?

L’anima di rame o argento deve essere fuori dal suo rivestimento protettivo il meno possibile in quanto l’interferenza è direttamente proporzionale alla lunghezza della spellatura.

Un connettore con rame in vista spellato 3 cm avrebbe un interferenza ( filtro passa basso ) da circa 12 Khz, è bene quindi utilizzare sempre i connettori di protezione e alloggiamento che a loro volta aiutano contro le interferenze.

 

Testacavi ( fig. 7 )

Esistono poi delle strumentazioni che consentono in modo semplice, preciso e rapido, di individuare problemi di saldatura, connessioni mal effettuate o trovare il problema nel caso in cui il cavo sia danneggiato.

fig. 7 cable tester Ebtech Swizz Army Live On Stage

Queste sono composte da apposite connessioni di ingresso ed uscita per svariati standard di costruzione, tra cui i principali sono xlr, jack, mini jack, rca ( alcuni hanno anche speakon ). Inserendo il terminale di ingresso e quello di uscita del nostro cavo nelle apposite connessioni e tarando preventivamente lo strumento allo scopo prefissato è possibile attraverso segnali luminosi o tono acustico riconoscere il tipo di collegamento effettuato all’interno del cavo.

Alcuni testacavi prevedono anche connessioni per il test di cavi in fibra ottica ( nei suoi vari formati ) ed ethernet ( nei suoi vari formati ).

 

Cenni sull’Inquinamento Acustico

Uno dei principali aspetti legati alle problematiche sull’inquinamento acustico tutt’ora in fase di studio come norma di legge è il cosiddetto inquinamento a 50 Hz ( per l’europa e 60 hz per gli stati uniti ) ( in cui rientra anche il Ground Loop ). Questa frequenza sinusoidale a 50 o 60 Hz non è altro che la frequenza dell’alimentazione elettrica a cui colleghiamo tutti i nostri dispositivi elettronici come televisione, impianto hi-fi, frigorifero ecc… anche se ad orecchio non percepiamo alcun suono per cui si possa definire un rumore fastidioso se non in casi di grossa interferenza, tale “ tappeto sonoro “ esiste ed è in continua diffusione in una qualsiasi stanza in cui ci troviamo e in cui vi siano delle apparecchiature collegate all’alimentazione elettrica. Tale tensione che arriva ai nostri dispositivi e soprattutto se attraversa conduttori mal dimensionati, crea un rumore di fondo dato dalle continue alterazioni di trasformazione della corrente elettrica in calore con variazioni simili ad una sinusoide da 50 Hz – 60 Hz, il quale calore poi si diffonde nell’ambiente mettendo in movimento le particelle d’aria circostanti cosi da produrre un suono.

Tale fenomeno è percepito notevolmente in prossimità di conduttori che trasportano medie e ancor più alte tensioni.

Questo quindi, tornando alla nostra vita quotidiana e quindi con i nostri sistemi collegati alla rete, possiamo definirlo inquinamento che pur essendo di bassa intensità è sempre presente e a lungo andare se pur non percepito può provocare stress al sistema uditivo con anche danni permanenti.

Per quanto riguarda invece i rumori ed interferenze caricate lungo la linea del segnale audio abbiamo quindi:

Hum ( come definito prima con fondamentale a 50 Hz EU – 60 Hz U.S. ) creato dal ground loop, ma anche da linee audio aperte e cattivi collegamenti a massa. La prima armonica dell’Hum la troviamo a 100 Hz EU – 120 Hz U.S. generalmente causata ed udibile quando vi sono condensatori ed alimentatori usurati e non in ottimale funzionamento. La seconda armonica dell’Hum è a 150 Hz EU – 180 Hz U.S generalmente causata dal trasformatore di potenza, circuiti attivi e anello di massa dello chassis.

Il Buzz è invece un Hum con la presenza di molteplici armoniche in media e alta frequenza, sempre generato da uno dei problemi dell’Hum solo in misura più accentuata.

Hiss è invece la distorsione dell’Hum causata dalla presenza di armoniche in alta frequenza. L’Hum + Hiss porta il Buzz.

Alcuni produttori di Cavi Audio Analogici ed Adattatori professionali:

Alcuni Produttori di De-Hum Noise Box:

Alcuni Produttori di Testacavi:

Di seguito il link ad un video che spiega come riparare ed effettuare collegamenti XLR:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Di seguito il link a degli esempi di comparazione tra qualità di cavi audio:

Vovox

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 – V ( Differenze tra Jack e XLR, Bantam, Speakon, Powercon )

Cavi Audio Analogici – VI (RCA, MiniJack, BNC, Midi, Starquad, Edac, D-Sub, Socapex, Euroblock, Type of adapters)

 

Acquista Cavi Audio Analogici dai principali Store

 

Adattatori

 

logo amazon.it

 

Thomann_logo1

The-new-eBay-logo

 

Accessori e Pedane Passacavo

 

logo amazon.it

Thomann_logo1

The-new-eBay-logo

Attrezzature Varie

 

logo amazon.it

 

Thomann_logo1

 

Applicazioni di Trading Online Sponsorizzate

DESKTOP

MOBILE

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...