Problemi di interfaccia

[MarioBon]

Un impianto per la riproduzione della musica, o impianto stereo, è costituito al minimo da una sorgente, un amplificatore e una coppia di altoparlanti. Questi tre dispositivi sono collegati tra loro per mezzo di cavi.

Sorgente-amplificatore

Impedenza di uscita => cavo => impedenza di ingresso.
Si devono distinguere due situazioni:

- il cavo trasporta segnali in banda audio (<30 kHz)
- il cavo trasporta segnali ad alta frequenza (>1 MHz)

I cavi possono essere bilanciati o sbilanciati. Benchè le connessioni bilanciate siano sempre da preferire, per distanze inferiori al metro spesso si utilizzano le connessioni sbilanciate che sono più economiche.
Per i segnali in banda audio l’impedenza di uscita della sorgente è nell’ordine dei 50-100 Ohm e l’impedenza di ingresso dell’amplificatore va da un minimo di 10 kOhm a 100 kOhm o più. L’impedenza del cavo non ha grande importanza mentre si deve tenere conto della capacità ed induttanza parassite e del grado di schermatura. L’aspetto più importante e anche più trascurato è la schermatura. Una schermatura insufficiente può causare un feedback non controllato tra ingresso e uscita con effetti non prevedibili (e sicuramente il sistema non suona meglio).
Si deve poi fare attenzione che il livello del segnale in uscita dalla sorgente sia dell’ampiezza adatta per pilotare l’amplificatore. Se è troppo basso peggiore il rapporto S/N, se è troppo alto satura l’ingresso e produce distorsione.
Se il cavo trasporta segnali ad alta frequenza di deve adattare l’impedenza ma lasciamo questo secondo caso ad altri.

[MarioBon]

Amplificatore-diffusori

Impedenza di uscita => cavo => impedenza del diffusore (impedenza di ingresso)

Per semplicità sommiamo l’impedenza del cavo all’impedenza di uscita dell’amplificatore.
Per convenzione l’impedenza di uscita dell’amplificatore (compreso il cavo) deve essere molto minore del minimo di impedenza del diffusore. Allo scopo è stato definito il fattore di smorzamento che dovrebbe essere alto (tipo 100) ma soprattutto indipendente dalla frequenza. Va detto che nelle specifiche degli amplificatori il fattore di smorzamento è specificato solo a 1000 Hz . Se il fattore di smorzamento è basso la risposta in frequenza del sistema Ampli+cavo+diffusore dipende dall’impedenza del diffusore e può presentare variazione di 2 o anche 3 dB (con monotriodi non controreazionati).
L’altra limitazione riguarda la capacità dell’amplificatore di erogare corrente. Da questo punto di vista più l’impedenza del carico è alta (e con rotazioni di fase contenute) e meglio funzionerà l’amplificatore. Interfacciare bene un amplificatore significa collegarlo ad un carico “alto” e resistivo (maggiore di 6 Ohm) al limite un po’ induttivo (come un altoparlante dinamico privo di cross-over).
Per ultimo la sensibilità di ingresso deve essere compatibile con il livello di uscita della sorgente.

Amplificatore a valvole monotriodo con cassa da 4 Ohm (verde) e due casse da 4 Ohm in serie (rosso). In nero la tensione a vuoto. Un dB divisione l'attenuazione massima è superiore a 3 dB.

[MarioBon]

Diffusori-Ambiente.

Non tutti gli ambienti sono adatti alla riproduzione della musica. Di norma un ambiente di forma regolare arredato con librerie, divani, poltrone, tende e tappeti offre caratteristiche favorevoli almeno alle frequenze da 300-500 Hz in su.
La riproduzione delle frequenze basse e medio basse (diciamo sotto 500 Hz) dipende da un numero elevato di fattori. Le dimensioni dell’ambiente, per esempio, difficilmente possono essere modificate. La resa può essere ottimizzata cercando con pazienza la migliore posizione dei diffusori rispetto alle pareti dell’ambiente e del punto di ascolto rispetto ai diffusori.
Se la posizione dei diffusori è obbligata (come spesso capita) oggi si ricorre alla correzione ambientale digitale (DRC, Dirac Live, ecc.).
È possibile scegliere un tipo di diffusore più adatto ad un certo tipo di ambiente. Per esempio se l’ambiente è troppo riverberante si può scegliere un sistema più direttivo. In alternativa si può dedicare all’ascolto una zona limitata ponendo il punto di ascolto più vicino ai diffusori (che dovranno essere adatti all’ascolto ravvicinato). Purtroppo le basse frequenza sono comunque omnidirezionali e la correzione DRC è sempre vantaggiosa (basta seguire le istruzioni).
Ci sono sistemi che promettono di sistemare la risposta alle basse frequenza utilizzando più subwoofer. Ammettiamo di aver sistemata la gamma riprodotta dai sub (diciamo fino a 100 Hz) rimane comunque da sistemare la banda medio bassa.

[MarioBon]

Prendiamo per esempio il dcx2496. Nelle specifiche la massima tensione in ingresso (e di uscita) è di 22 dBu che corrispondono a oltre 9 Volt. Questo significa che per sfruttare il convertitore interno serve un segnale analogico in ingresso di almeno di 5 Volt (meglio usare l'ingresso digitale). In effetti il dcx2496 è pensato per essere collegato all'uscita di un mixer professionale (con livello massimo di uscita di 22-28 dBu). Poi si dovrà porre attenzione a come viene trattato il segnale lungo ciascun canale (del dcx2496) per non superare i limiti del convertitore.
L'impedenza di ingresso (20 kOhm) e di uscita (160 Ohm) non destano preoccupazioni.

per la conversione tra dBu, dBV e Volt si veda
https://www.extron.it/calculators/db-to ... ?tab=tools