Pre-Amplificatori Audio – IV

Link

Alcuni pre-amplificatori microfonici sia Inboard che Outboard analogici o digitali hanno la funzione Link.

Il link a livello analogico è attivabile tramite pulsante meccanico ( fig 1 ) o logico ( fig. 2 ) e permette di controllare in remoto l’amplificatore del canale subito linkato, esempio se linko canale 1 e canale 2, il controllo del guadagno del pre-amplificatore 2 sarà disabilitato e controllato in remoto dal pre-amplificatore del canale 1.

fig. 1 hh.jpg fig. 2 2016-03-23_12-06-23.jpg

A livello analogico in alcuni mixer audio soprattutto quelli di alto livello ma anche in alcuni Outboard multicanale è possibile gestire in link solo i livelli di amplificazione ( alcuni anche i fattori di compressione ed equalizzazione ), mettendo in link generalmente solo una coppia di canali e sempre con un ordine canale dispari e canale pari tipo: canale 1 con canale 2, canale 3 con canale 4 e cosi via, mai con ordine canale pari e canale dispari tipo: canale 2 con canale 3 ecc..

Può avere vari nomi, da Link a Group a Couple.

A livello digitale il link tra i canali è impostabile a livello software ( fig. 3 ) ed è sempre a coppie ma in alcuni mixer professionali è possibile decidere anche quali canali linkare come ad esempio il canale 1 con il canale 3, il canale 5 con il canale 10 ecc., mentre in altri è possibile linkare anche più di due canali.

fig. 3 2016-03-23_12-11-33

Sempre a livello digitale il processo di linking è più completo ed efficace in quanto che rispetto ai sistemi analogici il processamento avviene tutto a livello software con minimi errori ed alterazioni del segnale come invece avviene nei sistemi analogici. A livello digitale tutto il canale viene messo in link, compreso il fader per il controllo del livello di mixaggio, reparto dinamica ed equalizzazione ( a volte con la possibilità di scegliere cosa linkare anche tra i parametri di controllo del segnale audio ), qualsiasi operazione eseguita viene copiata nel o nei canali linkati. Nel caso di pre-amplificatori digitali ogni amplificatore linkato è un controllo del guadagno di ingresso, il livello di amplificazione lo posso gestire da qualunque controllo di guadagno di qualunque canale linkato. Portando ad esempio il guadagno del primo canale in link a + 10 dB anche tutti i guadagni degli altri canali in link si porteranno a quel livello di dB, se dal canale 2 in link vado poi a ridurre di – 5 dB, tutti i pre-amplificatori con il guadagno in link a + 10 dB si porteranno con guadagno a + 5 dB.

In questo caso di link digitale non si parla di controllo remoto, ma di controllo parallelo.

Gli unici parametri che generalmente non sono linkabili ( se non in alcuni casi attraverso impostazioni di routing e setup interno nei mixer digitali ) sono il Pan o Bal e il livello delle mandate Aux o Bus, per permettere sempre ed in modo indipendente il posizionamento del segnale verso l’uscita desiderata.

n.b. Nei più moderni mixer digitali è possibile anche linkare i Bus che regolano il routing delle uscite. Mentre linkando due canali il Pan, generalmente, si porta automaticamente in configurazione stereo ( il primo canale linkato si porta verso estrema sinistra, il secondo verso estrema destra ).

 

Meter di controllo

Il meter per il controllo del segnale in pre-amplificatori microfonici, sia Inboard che Outboard è sempre dato sul livello di segnale in uscita, cosi da poter amplificare quanto necessario facendo attenzione a non portare il segnale in distorsione, ed è analogico ( in mixer audio analogici o digitali di vecchio stampo, generalmente True Peak Meter se il pre-amplificatore è attivo (fig. 4 ), o VU Meter se il pre-amplificatore è a valvole (fig. 5 ) ), oppure digitale ( se il mixer è digitale moderno ed il pre-amplificatore determina anche la conversione A/D ) ( fig. 6 ). Questo è posto al termine della struttura dello stadio di amplifcazione in modo da poter visualizzare il vero livello di segnale dopo l’utilizzo anche degli eventuali altri componenti ( pad, low cut, processore dinamica, equalizzatore, ecc. ).

fig. 4 2016-03-22_16-09-59 fig. 5  2016-03-22_11-04-15.jpg

fig. 6 2016-03-21_16-09-06

A volte non è presente nemmeno un meter ma solo un led di controllo rosso per segnalare un livello di distorsione ( fig. 7 ) nominato generalmente Sign o Overload.

fig. 7 NEVE-1073LB.jpg

I meter analogici e digitali Inboard presenti nei mixer audio sono spesso ( ma non sempre ) meter con scale e risoluzioni inferiori a quelli presenti negli Outboard e per questo si appoggiano tutti a rack meter alloggiati nel mixer audio stesso ( fig. 8 ) ( che siano hardware o software ) o esterni ( fig. 9 ).

fig. 8 17477596.jpg

fig. 9 yamahameterbridge.l

In alcuni mixer è possibile impostare la posizione del meter di controllo, esempio da dopo il pre-amplificatore di ingresso ed eventuali componenti di attenuazione, fase e filtro a dopo lo stadio di compressione e dinamiche varie, a dopo lo stadio di equalizzazione, comunque e sempre pre fader.

Altro

Ogni Inboard o Outboard pre-amplificatore, a discrezione del costruttore può presentare differenti componenti con cui l’utente può agire per gestire il segnale audio in esso circolante, ovviamente più ce ne saranno e soprattutto se di qualità e tanto più il pre-amplificatore microfonico sarà costoso.

Dove posiziono il pre-amplificatore Outboard Analogico ?

La posizione ideale è sempre quella vicino alla postazione di mixaggio ( postazione F.O.H. o Control Room ) in quanto che il fonico dovrà poi poter agire direttamente sui livelli di amplificazione in fase di check sound, registrazione, mixaggio, ecc.., magari posizionato all’interno di rack insieme ad eventuali altri processori, e se in studio cablato eventualmente in pachbay, facendo sempre attenzione che sia sempre ben areato in quanto tendono facilmente a scaldarsi, soprattutto quelli valvolari che a lungo andare potrebbero creare dei problemi.

Finchè si è in studio di registrazione il problema di come collego un pre-amplificatore microfonico outboard non persiste in quanto che non vi sono generalmente situazioni in cui si utilizzano splitter, dovendo utilizzare il mixer audio per registrazione e mixaggio ed in quanto il segnale percorre pochi metri. Per il trasporto di segnale dalla sala di ripresa alla control room è consigliato l’utilizzo di stage box passive. Stage Box -Splitter attivi o digitali possono invece essere utilizzate seguendo indicazioni di cablaggio come vedremo di seguito per il live.

Nel live in cui vi può essere una situazione sala e palco se si utilizzano splitter o stage box passive nessun problema ma se si utilizzano splitter ( stage box ), attivi o digitali allora può presentarsi il problema di come collego e dove un pre-amplificatore microfonico analogico Outboard.

La soluzione migliore in caso di utilizzo di splitter ( stage box ) attivo per inviare il segnale al mixer di sala in postazione F.O.H. ( analogico o digitale ) ed anche al mixer di palco ( analogico o digitale ) è quindi quella di:

1. Portare la linea microfonica separatamente verso il pre-amplificatore microfonico Outboard posizionato in F.O.H. o Control Room, possibilmente utilizzando a parte, uno splitter passivo con trasformatore per la compensazione della perdita di 6 dB ( fig. 10 ), oppure utilizzare splitter ( stage box ) attivi con split con amplificatore a guadagno unitario o fisso o che presentino ingressi insert bilanciati ( caso raro ) ( fig. 11 ).

fig. 10 2016-03-24_18-12-33.jpg

fig. 112016-03-24_17-57-18.jpg

Nell’esempio in figura 10 per chi utilizza quel tipo di configurazione e ne ha le possibilità sarebbe utile controllare il ritardo o anticipo di fase delle linea microfonica che arriva su di uno splitter separato, in modo tale se possibile da riportarla in fase con il resto delle linee dello splitter ( stage box ) attivo analogico.

Se si utilizza invece una stage box – splitter digitale ( per cui è buona cosa utilizzare anche mixer digitali ) è necessario che questa presenti ingressi insert analogici bilanciati a cui verrà collegata la linea microfonica, cosi da bypassare il pre-amplificatore presente nella stage-box splitter digitale, sarà necessario anche avere ingressi insert analogici nel mixer digitale ai quali verrà interfacciato il pre-amplificatore microfonico analogico, e tramite routing interno dovrà essere impostato che il segnale in entrata nell’insert analogico della stage box – splitter digitale dovrà uscire dall’insert analogico a cui è collegato il pre-amplificatore e dovrà riprendere il segnale amplificato dallo stesso ingresso insert analogico ( soluzione più qualitativa in quanto che il segnale dalla stage box al mixer di palco e mixer di sala viaggerà in dominio digitale sempre in fase ) ( fig. 12 ).

fig. 12 2016-03-24_18-33-37.jpg

In alternativa c’è sempre l’invio separato della linea microfonica, in questo caso la migliore ipotesi è quella di splittare il segnale a livello analogico con uno splitter con trasformatore, di cui una copia la si invia verso il mixer di sala a livello analogico, mentre l’altra copia la si invia alla stage-box splitter digitale o direttamente al mixer di palco digitale o analogico ( soluzione meno qualitativa in quanto il segnale dal palco al mixer di sala viaggia in dominio analogico e ci possono essere problemi di fase per i tempi di arrivo tra il segnale analogico e digitale ), e anche in questo caso il pre-amplificatore microfonico analogico dovrà essere interfacciato con il mixer digitale tramite le connessioni insert analogiche ( fig. 13 ).

fig. 13 2016-03-24_18-22-09.jpg

Anche in questo caso è necessario ed utile mettere in fase il segnale analogico e quello digitale ( generalmente i mixer digitali moderni permettono di fare questo con configurazioni interne al mixer stesso ).

Le possibilità di realizzare una configurazione come quella in figura 12 che indubbiamente è la più qualitativa sono ancora poco diffuse, la tecnologia in questo senso sta prendendo piede ed evolvendosi adesso.

In ogni caso di utilizzo di un pre-amplificatore analogico al posto di quelli digitali presenti nelle stage box- splitter digitali, questi non avranno la possibilità di essere controllati in remoto, in quanto il loro dominio è analogico.

Da tutto questo si capisce anche l’importanza di preparare mentalmente e magari scriverselo, tutto il percorso che dovrà fare il segnale audio, canale per canale in modo tale ( soprattutto in situazioni live ) da arrivare sul posto con il materiale effettivamente necessario ( senza per cui utilizzare la filosofia prendo su tutto e poi ci guardo sul posto, che non porta a nulla, solo confusione e perdite di tempo ) e non perdere del tempo nella fase di cablaggio.

Pre-amplificatori microfonici digitali

Dei pre-amplificatori digitali abbiamo già parlato nei precedenti articoli in riferimento ai controlli e struttura dei pre-amplificatori analogici come parte comparativa.

Inboard

In generale a livello Inboard ( esempio quelli presenti come ingressi microfonici o di linea in mixer audio digitali ) la pre-amplificazione può essere data da un pre-amplificatore analogico e poi l’utilizzo di un convertitore A/D per la trasformazione del segnale amplificato da analogico a digitale ( ancora oggi i più diffusi ) ( fig. 14 ), oppure direttamente dal convertitore A/D ( il futuro ) ( fig. 15 ).

fig. 14 uhiu.jpg

fig. 15 2016-03-23_12-27-17.jpg

n.b. Il pre-amplificatore digitale viene spesso confuso con il convertitore A/D e/o D/A viste le funzionalità di conversione, ma in realtà esistono convertitori con anche funzioni di pre-amplificazione e quindi presentano ingressi microfonici analogici ( i quali devono essere correttamente chiamati pre-amplificatori digitali ), ma anche convertitori con la solo funzione di convertire il segnale audio analogico in ingresso ( i quali devono essere chiamati convertitori A/D o D/A a seconda della funzionalità ).

Il pre-amplificatore digitale è costruito ed alloggiato direttamente nella scheda madre del mixer audio digitale ( ogni ingresso è un pre-amplificatore digitale ), per cui il più delle volte non può essere sostituito con altri pre-amplificatori digitali inboard, solo in mixer audio più professionali o stage box – splitter digitali possono esserci moduli a gruppi che possono essere cambiati, ma generalmente con pre-amplificatori dello stesso costruttore e che abbiano lo stesso protocollo digitale.

Il convertitore A/D presente all’interno del pre-amplificatore ha il compito di elevare la tensione di livello microfonico ai valori da standard operativo prima di eventuali processazioni e trasferimento del segnale alle uscite digitali o analogiche.

In caso di presenza di uscite analogiche vi sarà anche un convertitore D/A per lo stadio di uscita che porta il livello di tensione digitale a valori da standard analogici di linea ( fig. 16 ).

fig. 16 2016-03-23_12-39-37

Il segnale viene amplificato in digitale, quindi dopo lo stadio di conversione A/D.

Generalmente i mixer audio digitali hanno un misto di uscite digitali ed analogiche.

Alcuni convertitori hanno anche solo la funzionalità di D/A senza pre-amplificatore di ingresso e/o convertitore A/D.

Amplificare a livello digitale garantisce una qualità superiore rispetto a quella analogica, in quanto non si presentano le componenti passive ed i limiti qualitativi di quelli attivi, che portano alterazioni della linearità della risposta in frequenza, ed un aumento del rumore di fondo. Di vantaggio per i sistemi analogici vi è ancora l’elevata dinamica ed il massimo valore di tensione sopportabile prima della distorsione, soprattutto in paragone ai convertitori A/D con basso campionamento e quantizzazione 44.1/48 Khz a 16 o 24 bit.

Ad oggi stanno prendendo piede campionamenti e quantizzazioni ad alta risoluzione che grazie alle nuove tecnologie portano i fattori di dinamica e massimi valori di tensione sopportabili agli stessi e ancor più livelli di quelli analogici ( 96/192 Khz il futuro è poi verso i 384 Khz a 32 o 64 bitFP ).

Se il pre-amplificatore presenta amplificazione analogica allora sarà fondamentale la qualità stessa del amplificatore utilizzato, mentre se la pre-amplificazione avviene direttamente dal convertitore allora sarà fondamentale la qualità del convertitore utilizzato. In ogni caso qualsiasi componente presente all’interno del pre-amplificatore, come anche per il caso analogico dovrà essere costruito e tarato a regola d’arte per offrire le migliori prestazioni possibili. Più di qualità sarà e ovviamente anche più costoso sarà.

Di norma che sia Inboard o Outboard ma non da tutti elencato, i convertitori A/D e D/A vengono divisi in classi in base alla qualità dei componenti utilizzati.

Le classi sono B ( più scadenti ), A ( professionali ), A+ ( migliori ).

n.b. I mixer audio digitali ma anche stage box – splitter digitali e tutti quei componenti che hanno ingressi ed uscite digitali, hanno sempre stesse o più piccole dimensioni che quelli analogici ma con un numero di canali In/Out portabili superiore, in quanto che a livello digitale tutti i componenti di amplificazione e processazione sono realizzati con microchip che hanno la peculiarità di essere molto più piccoli e con molte più prestazioni. Questo permette appunto di poter inserire un numero superiore di componenti ( esempio pre-amplificatori ) in un hardware con stesse dimensioni di quello analogico.

Anche le stesse Stage Box – Splitter digitali ad oggi presentano sempre pre-amplificatori digitali interni per ogni canale di ingresso ( fig. 17 ), limitati dalle funzionalità possibili di controllo offerte dalla Stage Box – Splitter in uso.

fig. 17 S16_P0AJA_Top-Front_XXL

L’ingresso analogico come detto in articoli precedenti è sempre su XLR o Combo se microfonico bilanciato e Jack TRS se su segnale di linea bilanciato o sbilanciato. A volte si può trovare anche il segnale di linea su connessione XLR bilanciata.

Le uscite come detto dipendono dalle capacità dell’hardware su cui i o il pre-amplificatore digitale è alloggiato, in generale sono previste sia connessioni di uscita analogiche con quindi la presenza di convertitori A/D per ogni uscita, che connessioni di uscita digitale.

In riferimento al livello di tensione standard utilizzato nei protocolli digitali per gestire il livello di segnale digitale in ingresso ed uscita dai dispositivi audio digitali tra i quali anche pre-amplificatori digitali, ognuno ha il suo valore di tensione di riferimento ( vedremo più in dettaglio in argomentazioni successive le tipologie di standard digitale ), generalmente a livello Inboard ( mixer digitali, stage box – splitter digitali ed alcuni convertitori di protocollo digitali ) i protocolli più utilizzati come visto anche in argomentazione Stage Box digitali IIIII sono MADI ( fig. 18 ) ( fig. 19 ), DANTE ( fig. 20 ), AES50 ( fig. 21 ) con valori di tensione superiore ai 10 v, ADAT ( ottico ) ( fig. 22 ).

Madi ( utilizza per lo più una connessione BNC fig. 18, ma lo si può trovare anche su cavo Ethercon fig. 19 )

fig. 18 2016-02-08_19-31-49.jpg fig. 19 2016-03-23_15-15-42

DANTE ( utilizza per lo più una connessione di rete su Ethercon cat 5 – 6 )

fig. 20 2016-02-08_16-36-03

AES50 ( utilizza per lo più una connessione di rete su Ethercon cat 5 – 6 )

fig. 21 2016-02-08_16-45-41

ADAT ( utilizza connessione Toslink )

fig. 22 2016-03-14_16-30-12

In alcuni casi e per lunghe tratte è possibile prelevare od interfacciare una conversione del segnale in fibra ottica ( fig. 23 ).

fig. 23 jnj

n.b. In caso di invio di un segnale audio digitale all’interno di un convertitore A/D che funge anche da pre-amplificatore digitale, questo amplificherà il segnale in entrata, mentre nel caso di pre-amplificatori analogici, il segnale digitale verrà amplificato a parte dal convertitore A/D.

Outboard

A livello Outboard invece i più utilizzati in pre-amplificatori digitali, convertitori A/D – D/A e pure come Inboard in alcuni mixer audio digitali sono S/Pdif ( 0,5 v – 1 v ) ( utilizzato a livello consumer ) ( fig. 24 ) ( fig. 25 ), AES3 ( 5 v – 10 v ) ( utilizzato a livello professionale ) ( fig. 26 ) ( fig. 27 ),  ADAT ( ottico ) ( utilizzato a livello professionale ) ( fig. 22 ), a volte anche MADI ( fig. 18 ).

S/Pdif ( utilizza per lo più connessione RCA, ma lo si può trovare anche su Mini Jack o Toslink ) ( quello su rca o minijack può essere chiamato Spdif ma anche Coaxial vista la peculiarità di poter inviare 2 canali L-R sullo stesso conduttore, quello ottico può essere chiamato anche Optical ).

fig. 24 2016-03-23_15-02-45 fig. 25 2016-03-23_15-21-45

AES3 ( utilizza per lo più connessione XLR o D-Sub )

fig. 26 aes3 fig. 27 2016-03-23_15-19-35

Il pre-amplificatore digitale su Outbard ha gli stessi principi di funzionamento degli Inboard ma solo presentato su rack esterno.

Come anche per i pre-amplificatori analogici l’outboard può offrire configurazioni differenti sul processamento del segnale audio e può essere monocale o multicanale ( fig. 28 ).

fig. 28

pre-amplificatore con a-d 2

In figura 29 una rappresentazione grafica di un possibile collegamento di pre-amplificatore digitale Outboard.

fig. 29 2016-03-23_12-58-27.jpg

Nell’esempio in figura 29 il segnale microfonico a livello analogico entra nell’ingresso del pre-amplificatore digitale il quale viene convertito in digitale da un convertitore A/D e poi a livello digitale secondo lo standard seguito viene inviato all’ingresso digitale di un mixer audio digitale ( sarà per cui necessario prima di acquistare un pre-amplificatore digitale sapere quali standard di uscita utilizza, possono essere anche più di uno, cosi da poterlo interfacciare con il proprio mixer digitale che deve avere almeno un interfaccia audio che possa prelevare il segnale digitale in quello standard di riferimento ( come visto in argomento Stage Box IIIII ), in alternativa se il pre-amplificatore od il mixer lo consente è possibile acquistare interfacce audio digitali a parte ). L’uscita dal mixer audio verso il finale di potenza o diffusore audio attivo potrà poi essere a livello di linea se analogica o in dominio digitale secondo lo standard di riferimento per entrare direttamente in digitale nel finale di potenza o amplificatore del diffusore audio attivo se lo consente, oppure convertire il segnale digitale in analogico di linea tramite convertitore D/A prima dell’invio all’ingresso analogico del finale di potenza o amplificatore del diffusore audio attivo.

I pre-amplificatori microfonici digitali Outboard come quelli Inboard viste le peculiarità di poter essere creati con microchip che occupano poco spazio, hanno il vantaggio rispetto a quelli analogici di poter offrire un numero di canali portabili superiore ( fig. 30 ).

fig. 30

solid-state-logic-xlogic-alpha-link-madi-sx.jpg

Quando il numero di connessioni portabili a livello digitale è molto elevato, esempio anche fino a 32 – 64 canali, gli ingressi ed uscite analogiche sono realizzate per lo più su connettore D-Sub ( fig. 30 ). Mentre in digitale verrà utilizzata una connessione con protocollo in grado di portare quel numero di canali in input ed eventualmente anche in output, distribuito su una o più connessioni.

Pre-amplificatori digitali su Outboard esterno visti gli innumerevoli protocolli in circolazione, offrono per questioni di compatibilità, uno o più standard digitali di input ed output misto a connessioni di input ed output analogiche ( fig. 31 ).

fig. 31B_FOCUSRITE_octopremk2.jpg

In figura 31 un esempio di un pre-amplificatore che processa il segnale a livello digitale ed offre in uscita sia linea analogica che ottica.

n.b. Qualsiasi Outboard va alimentato tramite tensione elettrica.

 

Altro su Pre-Amplificatori Audio:

Pre-Amplificatori Audio – I ( Principi di funzionamento, Pre-Amplificatori Microfonici Analogici )

Pre-Amplificatori Audio – II ( Inboard ed Outboard )

Pre-Amplificatori Audio – III ( Controlli di Pre-Amplificazione )

Pre-Amplificatori Audio – V ( Utilizzo Pre-Amplificatori Microfonici Digitali, Pre-Amplificatori su Software, Specifiche Tecniche )

 

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