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.

 

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