Interfacciamento elettroniche: una guida per tutti ?

[aladar]

Salve a tutti,
Da qualche giorno sono alle prese con il collegamento di un dac/pre all'ampli ed al sub. Ho scritto al costruttore ed in base ai parametri delle mie elettroche mi ha scritto che non dovrebbero esserci problemi d'interfacciamento dovuti all'impedenza, soprattutto sulle basse frequenze che ne sono me afflitte.
Ora...preso per dogma quanto sopra, mi piacerebbe capirci qualcosa, tipo cosa avviene a causa delle diverse impedenze, i parametri ideali d'interfacciamento e così via.
Mi rivolgo ai forumers che ne sanno tanto di elettronica, pregandoli di approcciarsi come se si rivolgessero ad una casalinga...
Grazie e buona Pasqua a tutti.

[Nordata]

Tutto sommato non è una questione complicata.

Bisogna prima di tutto distinguere due casi: se si lavora in Alta Frequenza (AF) oppure in Bassa Frequenza (BF).

Per AF si intende quella parte di gamma che inizia attorno al MegaHertz (MHz) e sale, tipicamente le frequenze impiegate nelle trasmissioni radio, TV, cellulari, Sat, ecc.

In questo caso i valori di impedenza sono solitamente standardizzati su alcuni valori ben precisi, ad esempio 50 Ohm e 75 Ohm e si deve mantenere costante questo valore per tutto il tragitto del segnale, dall'uscita di un apparecchio all'ingresso del successivo, nonchè all'interno degli stessi, idem per le eventuali antenne.

Infatti i cavi coassiali (ovvero schermati) che si impiegano per tale uso possiedono tutti una impedenza nominale, bene indicata, così come per i connettori.

Per cui avremo, ad esempio, un apparecchio con uscita di impedenza 75 Ohm collegato con un cavo di impdenza a 75 Ohm che va all'ingresso di un'altra apparecchiatura pure lui con impedenza di 75 Ohm.

Se uno di questi 3 componenti ha valore diverso, ad esempio 50 Ohm, si avranno degli effetti indesiderati quali attenuazione del segnale e riflessioni dello stesso che causeranno una attenuazione dello stesso (se la cosa capita sull'uscita di antenna di un trasmettitore si può avere un guasto anche grave del trasmettitore).

Veniamo ora alla BF, ovvero alle frequenze che ci interessano, tipicamente da 20 a 20 KHz.

Le cose si semplificano di molto poichè non ci sono i pericoli causati dal disadattamento.

Nel settore pro e qualche altro caso, ad esempio in telefonia, esiste un valore standard di 600 Ohm, a volte anche 300 Ohm, ma si può benissimo collegare una uscita a 600 Ohm con un ingresso di altro valore, purchè sia discretamente superiore.

Il bello è proprio questo, in BF esiste una regola semplice: le uscite devono avere il valore più basso possibile, solitamente si va da qualche centinaio di Ohm a poche migliaia, mentre gli ingressi devono avere un valore discretamente alto, tipicamente qualche decina di migliaia di Ohm (Kohm).

Esiste una regola spannometrica che dice che l'impedenza di un ingresso dovrebbe essere almeno una decina di volte superiore a quella dell'uscita cui è collegato (ma anche un pochinoi meno).

Se vai a vedere i dati tecnici di qualche amplificatore, o lettore o altro apparecchio e verifichi i valori di impedenza di ingressi e uscite vedrai che i valori ricadono nei range indicati e si può sempre applicare la regola citata.

Altro punto importante: poichè uscita e ingresso hanno valori diversi il cavo non deve avere un valore di impedenza tipico, infatti i cavi per BF non riportano quasi mai tale dato poichè inutile (ci sono dei cavi a 600 Ohm, ma possiamo trascurarli poichè siamo in un altro campo), il tutto con buona pace di quelli che sostengono che i cavi devono avere un certo valore di impedenza, ad esempio 75 Ohm o altri.

Stesso discorso per i connettori.

Gli apparecchi a valvole, per caratteristiche proprie di queste, hanno sempre impedenze di ingresso molto elevate, tipicamente attorno al mezzo o 1 Mohm; il lato negativo di una impedenza elevata è che è maggiormente portata a captare i disturbi elettromagnetici.

I diffusori hanno sempre valori standard, tipicamente di 4 oppure 8 Ohm e le uscite degli ampli sono studiate per adattarsi a questi valori, l'impedenza del cavo di collegamento non ha alcuna importanza, così come la schermatura, contrariamente ai cavi di segnale, in quanto l'impedenza bassissima è già di per sè una protezione contro i disturbi (salvo situazioni particolari).

Per i collegamenti digitali, come il S/PDIF, valgono invece le regole dell'AF, l'impedenza caratteristica è 75 Ohm ed il cavo di collegamento, schermato, deve avere questo valore.

Direi che nelle situazioni normali in BF non ci sono mai problemi nel collegare una uscita di un apparecchio all'ingresso di un altro.

Se l'impedenza di ingresso di un apparecchio fosse troppo bassa si avrebbe solo una diminuzione del segnale in transito, ma non si dovrebbero verificare guasti.

Bene, ora puoi andare a buttare la pasta.

Ciao

[nenny1978]

Scusate l'intromissione, ma avevo un piccolo quesito proprio sull'argomento...
Intanto volevo ringraziare nordata per la disamina, come al solito precisa ed esaustiva
La mia domanda è relativa ad eventuali cambiamenti negli standard adottati nel tempo, in particolare nell'ambito dei collegamenti di segnale in BF. In poche parole, una elettronica vintage presenterà sempre gli stessi riferimenti per le impedenze? C'è differenza tra quelle adottate ad esempio negli anni 70 e quelle adottate ora? Mi riferisco essenzialmente ade ingressi ed uscite analogiche.

Grazie

[aladar]

Mitico Nordata, proprio quello che volevo sapere. Ti chiedo un chiarimento: il mio DAC/PRE ha 2 uscite, una coppia RCA ed una XLR. Il costruttore mi ha scritto che posso usarle entrambe, la XLR all'ampli e la RCA al SUB. Ma..... Ampli e sub hanno impedenze diverse, 100 kohm l'ampli e 47k il sub, il DAC 100 ohm. In questi casi, quale "magia" accade a livello di interfacciamento ? Si dimezzano i valori ? Si dividono per tre e moltiplico per il perimetro delle piramidi ? ( che alla fine spunta sempre a Voyager ). Battute a parte, cosa succede in questi casi, il suono si degrada ?

È prontooooo !

[Nordata]

Dipende da come sono realizzate le due uscite, ma in ogni caso non capita nulla di particolare.

Al limite gli ingressi dei due apparecchi risulteranno collegati in parallelo tra di loro con il risultato che l'impedenza complessiva sarà un po' meno di 47 Kohm, ma visto che il tutto andrà su un valore di 100 Ohm non cambierà nulla.

Per quanto riguarda gli apparecchi vintage possono variare dei valori, ma si rimane sempre attorno ai soliti valori.

Quello che cambia è tra un apparecchio a valvole ed uno a transistor, come ho già scritto, l'impedenza di ingresso di un apparecchio a valvole è sempre elevata, tipicamente dai 500 Kohm ad 1 Mohm, ma vale sempre la regola dell'uscita bassa, per cui il tutto funziona senza problemi.

Ci può essere qualche caso particolare, ma credo nulla di insormontabile.

Ciao

[nenny1978]

Grazie per il chiarimento
Immaginavo fosse così, ma siccome non seguo queste cose da così tanto tempo ho preferito chiedere a te.
Siccome la mia domanda era riferita ad un finale Marantz 140, che credo sia amplificato in classe B o al massimo AB ma di sicuro non è un valvolare, non penso si tratti di un caso particolare.

Grazie ancora
Buona Pasqua

[aladar]

Ho notato che molti produttori realizzanoi cavi per sub con struttura coassiale, per citarne alcuni Audioquest, Vandenhull, Oehlbach. Nessunomdi questi fa riferimento all'impedenza di 75 ohm. Schermatura a parte per quale motivo si dovrebbero preferire a dei normali cavi di segnale non coassiali ? "Scent" of marketing ?

[Nordata]

Guarda che "cavo coassiale" e "cavo schermato" sono la stessa cosa e sono definizioni si riferiscono ad un cavo con una struttura realizzata in modo che ci sia un conduttore centrale isolato inserito all'interno di una calza schermata costituita da sottili fili metallici, il tutto rivestito da una guaina.

Tutti i cavi di segnale sono fatti a questo modo, la schermatura, che viene collegata a massa oltre a servire per il ritorno del segnale, serve ad impedire che interferenze elettromagnetiche esterne vadano a sovrapporsi al segnale provocando ronzi e disturbi vari.

Se il segnale è del tipo bilanciato si usa un cavo coassiale o schermato, chiamalo come vuoi, che ha all'interno due conduttori isolati circondati dalla solita calza schermata.

Per quanto riguarda l'impedenza ho già scritto che in BF non è un parametro importante.

Non è scritto da nessuna parte che il cavo "per un sub" debba essere a 75 Ohm piuttosto che 50 o qualsiasi altro valore.

Cosa poi loro intendano con "cavo per sub" lo sanno solo loro, ma sono sicuro che sui loro siti avranno sicuramente scritto mirabilia e motivazioni a iosa per questa definizione, magari anche in linguaggio pseudo-scientifico.

Ciao

[aladar]

Ciao Nordata, aspetta qui ho un po' di confusione. Sapevo che un cavo coassiale si distinguesse dagli altri cavi di segnale per il fatto di avere un'anima centrale costituita da un singolo cavo di rame oltre al dielettrico ed alla maglia.
I cavi NON coassiali che ho in casa non hanno la maglia ed hanno due distinti intrecci di fili di rame rivestiti da materiale plastico (per il polo caldo e la massa ), racchiusi entrami in una guaina.
In effetti riflettendoci, se non ci sono particolari relazioni tra le frequenze che dovrebbe gestire il sub, diciamo dagli 80hz in giù, e la schermatura, o l'utilizzo del singolo filo di rame, non c'è motivo per preferire un cavo coassialie in questi ambiti.
Right ?

[Nordata]

Una immagine vale più di mille parole.

Questo è un cavo coassiale o schermato:



Non cambia nulla nella denominazione se il conduttore centrale è costituito da un conduttore unico, come quello della foto, oppure da molti trefoli intrecciati assieme.

Nel caso dei cavi bilanciati i conduttori centrali sono due, isolati singolarmente, mentre la calza schermata rimane sempre unica.

Nel caso dei cavi per segnali stereo si usano solitamente cavi costituiti da due cavi mono come quello della foto affiancati, quindi ognuno con la sua schermatura indipendente.

Ci possono essere varianti nella costruzione, ad esempio tra calza e isolante del conduttore centrale può venire avvolto un foglio di alluminio molto sottile, a volte si fa una doppia schermatura, ecc.

Per trasportare dei segnali sia di Bassa che di Alta Frequenza nel 99% dei casi si usano cavi di questo tipo: mono, stereo, bilanciati.

Anche i cavi di antenna sono di questo tipo, variano poi le dimensioni e il tipo di isolante.

Caratteristica essenziale per qualsiasi cavo coassiale per uso in BF è la bontà della schermatura (maglie molto fitte e strette).

Ciao

[aladar]

Capito, grazie 1.000 per la disponibiltà.

Ciao ed ancora auguri.

[gius76]

Grazie Nordata per la risposta nel thread che ho aperto... Ho letto questo thread che pero parla di cavi tra elettroniche. Io cerco suggerimenti per cavi da finale a diffusori. Non ho competenze di elettroniche e mi riferivo all'impedenza perché sul sito di B&W (mi pare) consigliano da qualche parte cavi speaker con massimo 0,1 ohm di impedenza.

A leggere tra le righe parlavano di cavi di buona qualità ma niente di "esoterico" (giustamente)

Ma la domanda allora è: come lo capisco se e un cavo è buono? Quali parametri controllare? La descrizione delle caratteristiche miracolose nel sito del produttore? Ma per carità!!! Insomma, non ho di provare e fare test ciechi, ma davvero potrei collegare un Arcam avr400 alle PM1 (bi amplificando) con i semplici fili della corrente e sentire bene? O posso fare di meglio senza essere, al contempo, preso in giro dal super-cavo da 80€ al metro?

[Nordata]

Sbaglierò, ma sul sito che citi quasi sicuramente parlavano di "resistenza" massima di 0,1 Ohm, che non è la stessa cosa di impedenza.

In altre parole volevano dire che i conduttori usati dovevano avere la resistenza minore possibile, in altre parole: il più corto possibile (nei limiti dell'installazione) e con la sezione del conduttore la più grande possibile.

Se per arrivare ad un diffusore bastano 3 metri per fare un buon lavoro anche estetico, non si dovrebbe usare un cavo di 5 m., perchè "avevo questo".

Solitamente la sezione, per percorsi brevi, 2 - 3 m., può anche essere di 2x1,5 mm. quadri, ma se usiamo un cavo da 2x2,5 è ancora meglio, male sicuramente non fa.

Tutto qui.

Comunque nel mio intervento precedente parlavo anche dell'impedenza dei cavi di potenza, non solo di quelli di segnale.

Ciao

[gius76]

Sbaglierò, ma sul sito che citi quasi sicuramente parlavano di "resistenza" massima di 0,1 Ohm, che non è la stessa cosa di impedenza.

No no, sicuramente mi sbaglierò io ok quindi la resistenza più e bassa meglio è. Al limite (in senso matematico) dovrebbe essere del tutto trascurabile, dico bene? Quindi un cavo di potenza ideale ha una resistenza infinitesimale, nient'altro. Giusto?

Ho sentito dire di altri fenomeni "scientifici" che giustificherebbero certe particolarità dei cavi; ma non c'è niente che mi abbia mai ricordato concetti presenti libro di Fisica II....

Possiamo ragionevolemte concludere che 'sto cavo, se ha poca resistenza, va benissimo? O davvero ci può essere dell'altro?

Grazie comunque delle risposte

[Picander]

Gius, per i diffusori compri un quadripolare industriale e avrai una sezione tale da non porti mai più problemi
Puoi trovare informazioni dettagliate sul tnt-star sul sito di tntaudio