Powered by Jasper Roberts - Blog
Collegamenti di massa [2]

Collegamenti di massa

Fin dai primordi della telefonia, ma anche dell'elettricità più in generale, due distinte classi di tecnici sono cresciute secondo due differenti mentalità, una esclusivamente bilanciata, l'altra esclusivamente sbilanciata. Le differenti esperienze progettuali di questi tecnici hanno influenzato le odierne differenze tra i mondi bilanciato e sbilanciato che ci sono così familiari. Se si somma la continua discesa dei prezzi e gli elogi che vengono rivolti alle interconnessioni bilanciate professionali con il desiderio di prestazioni migliori che hanno gli utilizzatori dell'audio consumer, possiamo con facilità spiegare la tendenza all'aumento del numero dei sistemi ibridi bilanciato-sbilanciato. I proprietari di apparecchiature non professionali sognano di fare il grande salto evolvendosi verso il mondo bilanciato ma, sfortunatamente, rimangono a metà del guado, impigliati nelle spine rappresentate proprio dalla terra, nel momento in cui si trovano a collegare i loro nuovi apparati bilanciati.
Ciò accade perché, per venire incontro ai desideri degli utilizzatori, i progettisti di Hi-Fi hanno incominciato ad aggiornare le loro apparecchiature in senso "bilanciato". Partendo dalla forma mentis del progettista improntata in senso "sbilanciato", collegare lo schermo dei nuovi circuiti bilanciati alla massa è quasi istintivo. Il vecchio schermo è già a massa, ma in realtà si tratta del conduttore del segnale di ritorno, non di un vero schermo. Altri progettisti, quando sono passati dalle interconnessioni sbilanciate a quelle bilanciate, possono avere pensato che collegando lo schermo alla massa del segnale, l'interconnessione fosse agevolata, in quanto la massa del segnale, indispensabile nelle connessioni sbilanciate, sarebbe stata disponibile sul cavo. Questo, invece, crea dei ritorni di massa (loop) nella catena fonica e modula la massa del segnale audio creando abbondante caos nella maggior parte dei sistemi e conferendo alle apparecchiature bilanciate una pessima fama.
Un'altra possibile spiegazione agli schermi collegati alla massa del segnale si ha quando il progettista deve creare un ingresso ibrido, contemporaneamente ingresso microfonico alimentato con tensione phantom e ingresso a livello di linea. Le correnti di ritorno dell'alimentazione phantom viaggiano attraverso lo schermo e richiedono il collegamento dello schermo alla massa del telaio. Quando si cambia questa tipologia in un ingresso a livello di linea, il progettista potrebbe non pensare, e spesso non lo fa, a modificare anche il collegamento dello schermo alla massa del telaio. Di fatto, i sistemi bilanciati e sbilanciati non sono fatti per interfacciarsi direttamente e, dato che l'industria dell'audio abbraccia, per di più, dei prodotti digitali, i sistemi di interconnessione devono essere progettati, ma anche consigliati, per un uso che sia nei limiti imposti dalle proprie interfacce elettriche. Anche la distanza tra gli apparati è un problema importante, e le interconnessioni bilanciate e con schermi collegati alla massa del telaio garantiscono la migliore protezione possibile contro le interferenze elettromagnetiche, indipendentemente dalla lunghezza dei cavi. Le interconnessioni sbilanciate, in effetti, possono essere più economiche da costruire e da vendere ma sicuramente sono molto più care da installare, se si vuole che esse siano prive di ronzio. Esaminiamo ora la distinzione tra massa del telaio e massa del segnale negli apparati audio. Come massa del telaio è generalmente indicato ogni conduttore collegato all'involucro metallico o al telaio dell'apparato. Il termine terra riferito alla massa del telaio può essere derivato dal fatto che alcuni apparati dotati di cavi di alimentazione a tre fili collegano il telaio alla terra, quando si usa una presa di alimentazione correttamente cablata. Negli apparati consumer con alimentazione a due conduttori il telaio non è collegato alla terra, anche se è di solito collegato alla massa del segnale. Massa del segnale è invece il conduttore utilizzato come potenziale di riferimento a 0V per l'elettronica interna, ed è qualche volta ulteriormente diviso in una massa analogica e in una massa digitale. Sono possibili ulteriori suddivisioni concettuali della massa del segnale, anche se è importante ricordarsi di collegare insieme in un solo punto tutti i rami. Ciò è di solito definito come schema di collegamento a stella, e può seguire uno degli schemi indicati nella successiva [fig. 2].
Figura 2
La chiave per far sì che un apparato audio sia immune da fonti di rumore esterne è sapere dove e come collegare al telaio la massa del segnale. Per prima cosa esaminiamo perché essi dovrebbero essere collegati e capiremo in un attimo il dove e il come.
Ci sono almeno due ragioni per le quali si dovrebbe collegare la massa del segnale al telaio. Una delle ragioni è diminuire gli effetti dell'accoppiamento delle cariche elettrostatiche presenti sul telaio stesso con la circuiteria interna. Anche le correnti di rumore indotte nello schermo dei cavi scorrono sul telaio, giacché gli schermi terminano (o, almeno, dovrebbero terminare) sul telaio stesso e, poiché c'è anche accoppiamento tra il telaio e i circuiti interni, il rumore potrebbe accoppiarsi con i circuiti audio. Questo accoppiamento di rumore può essere minimizzato collegando la massa del segnale al telaio, cosa che consente all'intero sistema di masse di fluttuare insieme con il rumore assicurando, sorprendentemente, un sistema silenzioso. Una ulteriore riduzione dell'accoppiamento si ha quando il telaio è solidamente collegato a una buona terra, sia tramite il cavo di alimentazione, sia tramite le slitte del rack o tramite un conduttore indipendente, sia esso tecnico o di sicurezza, e ciò assicura l'assenza di un percorso di ritorno per un qualsiasi rumore indotto.
La seconda ragione per collegare la massa del segnale al telaio è la necessità di tenere il più possibile allo stesso potenziale le masse del segnale di due apparecchiature interconnesse tra loro. Facendo così si previene la perdita di range dinamico del sistema quando i livelli di picco in ingresso superano la tensione di alimentazione dell'apparato che riceve il segnale. Molti possono concordare che i sistemi sbilanciati sono agevolati dal fatto che i telai non sono generalmente collegati alla terra. Questo elimina il rischio di vie di ritorno multiple per il sistema di massa del segnale, poiché non esiste una seconda strada, detta loop di massa, che passa attraverso il cavo di terra. Anche una bassa impedenza della massa del segnale tra le apparecchiature è essenziale per un utilizzo accettabile di tutti i sistemi che non sono dotati di un trasformatore di isolamento, bilanciati o sbilanciati che siano. Il metodo di progetto delle interconnessioni bilanciate non prevede il collegamento diretto tra le masse del segnale: il conduttore negativo fornisce la necessaria corrente di ritorno. Per evitare perdite di range dinamico, i sistemi bilanciati utilizzano diversi metodi per tenere bassi i potenziali della massa del segnale. Dato che lo schermo del cavo già collega tra di loro i due telai, il semplice collegamento della massa del segnale al telaio in ciascuna apparecchiatura tiene bassi i potenziali delle massa del segnale nelle due apparecchiature. Il punto nodale è, semmai, come collegarli. Dato che i cavi rappresentano anche la via più breve (e dunque quella con la più bassa impedenza) per collegare le due apparecchiature, l'uso dello schermo del cavo per minimizzare i potenziali della massa del segnale tra le due unità è un metodo abbastanza efficace.
Copyright © 2000- Vincenzo Ferrara