Bilanciamento con doppio amplificatore

Circuito di Uscita ( bilanciare un segnale sbilanciato ) ( fig. 1 )

Fig. 1 2015-12-27_18-38-10

Circuito di Ingresso ( sbilanciare un segnale bilanciato cosi da eliminarne le interferenze ) ( fig. 2 )

Fig. 2 2015-12-27_18-40-10

Il tipo di circuito più utilizzato è quello a doppio amplificatore ( fig. 1 circuito di uscita, fig. 2 circuito di ingresso ) molto meglio di quello a singolo, in quanto presenta una percentuale di ottenimento di un correttto bilanciamento del 100 % su tutta la banda audio e un’ottima qualità timbrica del segnale, molto più lineare e di bassissima impedenza. Si basa sul circuito precedente solo con in più un’amplificatore invertente per creare una copia del segnale invertita di fase. Anche in questo caso non può essere scollegata la massa e vi sono presenti i circuiti di compensazione, sia per le sovracorrenti che per la simmetria. Il problema rimane appunto sempre quello di subire delle interferenze esterne, sovracorrenti e degli effetti capacitivi indotti sui conduttori stessi. Il suo punto di forza sta nel fatto di essere composto da 3 stadi di cui 2 amplificatori a guadagno unitario per il bilanciamento e successivamente un amplificatore a guadagno superiore a 1 o variabile, cosi che i lavori siano ben separati e gli stadi di ingresso vengano mantenuti a bassa impedenza potendo cosi lavorare a piacimento sul guadagno ed avere una simmetria di bilanciamento ottimale. In più, grazie a questo circuito, l’amplificatore a guadagno variabile può essere costruito ad ulteriori stadi cosi da favorire migliori amplificazioni con minor distorsione sempre di frequenza e fase, a differenza del precedente, in quanto essendo utilizzato anche per bilanciare non può essere separato se non aggiungendo un’ulteriore amplificatore a parte ma con perdita di qualità. Per lo stadio di ingresso vale lo stesso circuito di uscita solo in senso opposto e quindi con l’invertente che ri-bilancia il segnale in fase.

Un discorso a parte va fatto per l’effetto capacitivo indotto sui cavi, soprattutto quando compiono lunghe distanze. Nel caso di un circuito passivo, la sola se pur non trascurabile problematica era quella di un naturale filtraggio passa – basso, mentre nei sistemi attivi non essendoci il trasformatore che blocca il ritorno di corrente tutte le interferenze indotte finiscono dentro il circuito di amplificazione, creando una sorta di loop e quindi oscillazioni del segnale se pur inferiori rispetto al caso che si vedrà successivamente, in quanto queste due tipologie di circuito hanno un’impedenza di uscita inferiore.

Di fatti è molto utilizzato come anche il precedente, in circuiti in cui le interferenze esterne siano minime e per brevi tratte, ma generalmente in ambiente studio e ancora più live in cui vi sono molte fonti di disturbo si utilizza un altro tipo di circuito molto più sicuro in termini di problematiche di sovracorrenti e interferenze varie, chiamato Servobilanciatura. Anche se c’è da dire che, il trasformatore nonostante i suoi difetti sia ancora il preferito di tutti in quanto risolve molte problematiche.

L’uscita di questo circuito bilanciato a doppio amplificatore non può essere connessa a massa in quanto verrebbe cortocircuitato proprio perché la massa è comune ad entrambi gli amplificatori e non è isolata. È comunque possibile ovviare al problema disconnettendo una delle due uscite cosi da avere un segnale sbilanciato se pur attenuato di 6 dB. Anche se lasciando un cavo disconnesso esso viene caricato da tutte le interferenze che possono incidere sul segnale.

 

Servobilanciatura ( fig. 3 )

Fig. 3 2015-12-27_18-49-25

Il circuito più utilizzato, è appunto la servobilanciatura, il quale consente di ottenere un perfetto bilanciamento del segnale con maggiori protezioni contro le sovratensioni e interferenze grazie alla presenza di particolari controreazioni realizzate con resistenze in serie e parallelo, come si nota nella figura 9. Di contro, ha il fatto che tutti questi componenti passivi utilizzati e reazionati creano un’impedenza di uscita maggiore dei precedenti, causando una peggior qualità timbrica e ponendo il circuito a soffrire maggiormente degli effetti capacitivi indotti sui cavi. Per questo è dimensionato ponendo due resistenze in serie alle uscite che contrastano l’effetto ma peggiorando di conseguenza la qualità. Per valori capacitivi di basso valore il circuito riesce a compensarne l’effetto ma per valori alti ne subisce di forti oscillazioni, maggiori dei casi precedenti.

Il circuito è simile a quello precedente con una coppia di amplificatori di identiche caratteristiche tali da ottimizzare la simmetria e successivamente per lo stadio di ingresso o precedentemente per quello di uscita un amplificatore a più stadi per l’amplificazione del segnale. A differenza degli altri, questo tipo di circuito è costruito appositamente per poter sbilanciare il segnale quando lo si ritiene necessario.

n.b. Nei mixer audio digitali o outboard digitali di ultima generazione il bilanciamento del segnale è per lo più servobilanciato direttamente dal convertitore A/D ed al posto del trasformatore si presentano appositi circuiti elettronici per prevenire eventuali sovraccarichi e correnti di ritorno. In caso il circuito di ingresso non fosse previsto di questi accorgimenti ricordo di fare attenzione a non inviare un segnale invertito ( il pin 2 con il pin 3 della connessione XLR per evitare cortocircuiti ), lo stesso vale per connessioni non standardizzata, quindi che possono presentare il pin 2 e 3 invertito.

 

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