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DELL'ENIGMA DEI CAVI
PARTE SECONDA: VERSO LA SOLUZIONE?
DI FRANCESCO S. PICCIONE
In passato i giuristi solevano intitolare i loro codici, regolamenti ed argomenti similari, iniziando con il suffisso "De" (De matrimonii, De paenitentiae, ecc.). Io farò altrettanto. Metterò il suffisso "De", tutte le volte che tratterò argomenti singoli, con l'intenzione di rendervi noto sullo stato attuale delle conoscenze e con l'intento di mettere la parola fine ad antiche diatribe. Questa volta, vi parlerò di cavi……
Il dubbio, che da una parte è la tortura dell'intelletto, dall'altra è il padre della scienza e del diritto.
C. Bini
Dedico questo articolo a tutti i miei detrattori, a coloro che mi considerano una persona modesta ed in particolare ai detrattori del suono dei cavi, con la speranza che tale trattato sia un potente insetticida in grado di sbarazzarci per sempre di questi inutili scarafaggi…
INDICE OPERA
1. PREMESSA. 2. INTRODUZIONE. 3. CARATTERI SALIENTI DEI CAVI DI COLLEGAMENTO. 4. CARATTERISTICHE E RUOLO DEI CAVI DI COLLEGAMENTO. 5. ALLA RICERCA DEL CAVO IDEALE. 6. GUIDA ALLA REALIZZAZIONE BASE DEI CAVI DI COLLEGAMENTO. 7. LA SCHERMATURA DEI CAVI DI POTENZA. 8. COME SUONANO I CAVI COSI' REALIZZATI?
APPENDICE: 1. VIAGGIO ALL'INTERNO DELLA MATERIA. 2. L'IMPORTANZA DEGLI ISOLANTI
3. LA LUNGHEZZA DEI CAVI. 4. DAL SETTORE DELLE TELECOMUNICAZIONI E DELL'INFORMATICA I FUTURI CAVI HI-END? 5. CONDUTTORI IN RAME SOLIDO, MULTIFILARE E SEZIONE DIFFERENZIATA. 6. L'ESPERIMENTO: ALLA RICERCA DEL RUMORE IN UN AMBIENTE D'ASCOLTO.
BIBLIOGRAFIA.
1. PREMESSA
Dopo la pubblicazione "Dell'Enigma dei Cavi" su Costruire HIFI nn. 41 e 42, Giugno e Settembre 1999, è giunto il momento di far chiarezza su un argomento che è spinoso esclusivamente grazie ai violenti interventi dei detrattori del suono dei cavi e della loro influenza sulla qualità del segnale. Stendiamo un velo pietoso su costoro ed iniziamo il nostro viaggio alla ricerca della verità, riproponendo ed aggiornando quello che fu riconosciuto come uno dei migliori articoli pubblicati su Costruire HIFI.
La terza puntata di quest'opera sarà pubblicata nella nuova edizione del libro Alta Fedeltà Esoterica.
2. INTRODUZIONE
Dovete sapere che prima ancora d'occuparmi di diffusori, mi dedicai allo studio e costruzione dei cavi di collegamento, in tempi lontani, ossia prima dell'arrivo in Italia della Monster Cable e di altri marchi che poi divennero famosi. Ero solito provare qualsiasi forma di cavo elettrico per collegare i componenti del mio impianto, allo scopo di trovare miglioramenti sostanziali. Il mio pallino preferito riguardava il collegamento tra l'amplificatore ed i diffusori.
Iniziai, come una buona parte di voi, ad utilizzare il cavetto rosso/nero. In seguito passai a sezioni sempre più grandi fino a 10 mmq, un serpentone nero che fece strillare mia madre, ma nulla a confronto dei miei attuali serpentoni... e per chi ha realizzato il nostro HI-FIGUIDE PF One, ha ben chiaro le dimensioni dell'oggetto: basta moltiplicare la sezione del PF One per tre!
Poi utilizzai i coassiali, cominciando con il cavo per antenna TV, fino a giungere a sezioni impossibili con diverse configurazioni. Dopo mi dedicai ai cavi audiofili appena arrivati in commercio. Insomma ne provai parecchi e molti erano nettamente peggiori di alcuni miei autocostruiti e per nettamente intendo una gran bella differenza udibile persino dalla Tata Francesca di Italia 1.
Tutto questo giocare era fatto in assoluta solitudine, non avendo a quel tempo conoscenze d'appassionati audio. Con il passare degli anni questa situazione migliorò notevolmente sino a giungere ai giorni nostri. Con l'arrivo d'internet, scoprii l'esistenza di una letteratura biblica d'argomenti sui cavi. Finalmente potevo verificare che aria tirasse in genere, le varie opinioni ed i diversi punti di vista. Spesso assisto ad autentiche tempeste. Un vero inferno…... In molti casi, leggo fandonie inenarrabili e non solo da parte dei detrattori del suono dei cavi, i cosiddetti Talebani dell'HIFI, ma anche da coloro che si dichiarano esperti e possibilmente hanno fatturati di vendita non indifferenti.
Non esiste solo Internet. La nascita del sistema da me progettato e realizzato, il Reference System, la cui descrizione tecnica la trovate su Costruire HIFI n. 36 Ottobre 1998, mi ha permesso d'avere uno strumento di misura (sonora) di primissimo livello. Il sistema è dotato di un'efficienza del 30/32%, rispettivamente per la linea di midrange e tweeter, entrambi i canali in funzione, nella gamma di frequenze che va dagli 80 ai 42.000 Hz. Il tutto, senza assolutamente ricorrere a caricamenti a tromba. Un'enormità, soprattutto in rapporto all'attuale produzione commerciale. Per questo sono in grado di verificare con elevata precisione e relativa facilità, l'esistenza di differenze sonore o meno tra diverse configurazioni di cavi di collegamento, altrimenti non possibile con diffusori normali.
Per dire della sua risoluzione, sono solito riferire quest'avvenimento. Un giorno, alla ricerca di nuove esperienze d'ascolto, collegai il Reference System alla TV, tramite il mio impianto audio. Facendo zapping con il telecomando, ero alla ricerca di qualcosa che mi sarebbe piaciuto ascoltare. Arrivai ad un canale televisivo locale, la cui qualità di trasmissione non era eccelsa, ma passabile. Trasmettevano il Tg locale. Con il telecomando andai velocemente avanti, ma qualcosa attirò la mia attenzione. Tornai indietro. Il primo Tg musicale! Assieme alla voce della graziosa ragazza, s'udiva una canzone delle Spice Girl. La cosa strana è che sono solito sintonizzarmi su quella stazione televisiva, nonostante la ricezione del segnale non fosse buona, senza essermi mai accorto dell'esistenza di un disturbo di questo genere. Decido d'ascoltare esclusivamente il televisore. Stacco l'impianto. Sorpresa! Nessuna musica s'ode, ma solamente la voce della ragazza. Riattivo le casse e ritorna la musica in sottofondo: stavolta c'era un brano di Phil Collins. Decido di collegare al posto del Reference System, una coppia di casse italiane, decantate per la loro qualità. Sorpresa! Nessuna musica in sottofondo. Decido d'aspettare una decina di minuti e in seguito ricollego il mio sistema. Riappare la musica di sottofondo.
Conclusione: l'efficienza è tale da fare affiorare un segnale che normalmente non si percepisce. Quindi, è questo uno dei migliori strumenti per la nostra ricerca del cavo ideale.
3. CARATTERI SALIENTI DEI CAVI DI COLLEGAMENTO
Prima d'occuparci di cavi in modo pratico, ho intenzione di segnalarvi in tono assolutamente generico, tanto da fare storcere il naso ad alcuni di voi, ma necessario per rendere fruibile a tutti i lettori questo argomento, i parametri principali di un cavo di collegamento.
Innanzi tutto occorre ricordare che i cavi sono assimilabili a delle linee di trasmissione, la cui cella base è in questa pagina in alto, dove:
R è la resistenza in serie,
L è l'induttanza in serie,
C la capacità in parallelo,
G la conduttanza in parallelo.
Sono questi i parametri principali che influenzano le prestazioni di un cavo di collegamento.
Analizziamoli singolarmente.
3.1. LA RESISTENZA
Non tutti i materiali conducono la corrente allo stesso modo. Occorre perciò un parametro che tiene conto di questa diversità, indipendentemente dalle sue dimensioni fisiche. E' questa la Resistenza specifica o Resistività (R), definita come la resistenza di un filo di materiale di lunghezza e sezione unitarie. Quanto elevate sono le impurità presenti nel conduttore, tanto maggiore sarà la sua resistenza.
3.2. L'INDUTTANZA
L'induttanza (L) è dovuta al campo magnetico concatenato con i conduttori.
L'autoinduttanza è tanto maggiore quanto maggiore è l'area descritta dai conduttori che la compongono.
Se i fili che costituiscono una linea sono molto sottili ed accostati tra loro, l'induttanza è bassa.
Viceversa, se i cavi hanno una grossa sezione, pur accostandoli il più vicino possibile, una certa parte del campo magnetico finirà col concatenarsi con parte della sezione, e l'induttanza avrà valori più elevati.
Quindi i cavi di grossa sezione avranno valori d'induttanza più elevati. Se poi il polo + e - sono distanziati, le interferenze raggiungono valori mostruosi.
3.3. LA CAPACITA'
La capacità (C) è determinata dalla presenza di due conduttori affiancati e separati da un dielettrico. Questa aumenta se si accostano maggiormente i due conduttori, e con l'aumento della costante dielettrica del materiale usato per l'isolamento dei cavi.
3.4. LA CONDUTTANZA
La conduttanza (G) è l'inverso della resistenza e tiene conto delle perdite nel dielettrico interposto tra i conduttori, oltre che della qualità degli stessi.
Questi sono però i parametri classici. Sino a questo momento i detrattori del suono dei cavi stanno tranquilli, ma per poco.
Occorre adesso descrivere le altre caratteristiche che contribuiscono anche loro ad alterare la trasmissione del segnale e perciò il suono.
Eccole.
3.5. L'EFFETTO PELLE
L'effetto pelle si verifica nel caso di cavi di grossa sezione.
Se la corrente che attraversa il cavo è continua, tutta la sezione del conduttore è uniformemente interessata al passaggio degli elettroni. Viceversa, se la corrente è alternata, per effetto dell'interazione tra il campo magnetico e le cariche elettriche in movimento, queste sono spostate verso la parte periferica della sezione del conduttore. La densità della corrente non sarà più uniforme, ma tenderà ad essere maggiore verso l'esterno e minore all'interno della sezione del cavo.
In pratica è come se la resistenza della parte interna del conduttore aumentasse, facendo così dirottare la corrente sulla "pelle" del cavo. L'entità di questo fenomeno dipende dalla sezione del conduttore e dalla frequenza in gioco: più la frequenza è alta, più sottile sarà la sezione utile.
In ogni caso l'effetto pelle, se presente, sarà sempre eluso da un problema maggiore: dall'aumento del valore d'induttanza causato dalle interferenze elettromagnetiche (EMI).
3.6. LA VELOCITA' DI PROPAGAZIONE
Si parla anche della velocità di propagazione del segnale elettrico all'interno dei conduttori e correlativamente della risposta in fase. Anche in questo caso occorre affermare che semmai tale variazione esista, essa avrebbe valori tali che a confronto, i valori raggiunti nell'alterazione del segnale, dai crossover passivi e dalla disposizione dei trasduttori nel pannello frontale, sarebbero chilometrici.
La velocità di propagazione è fortemente influenzata da diversi fattori. In primo luogo evidenzierei la qualità del dielettrico, teflon in primis, e le interferenze elettromagnetiche. In seguito le interferenze da radiofrequenze. Da non trascurare, invece, contrariamente a quanto scritto qualche anno fa, l'influenza delle risonanze e vibrazioni. Queste certamente alterano la velocità di propagazione degli elettroni.
L'effetto sonoro vivido causato dalla scarsa velocità dei conduttori è costituito dal tranciamento netto dei picchi orchestrali. Se il vostro diffusore è in grado di compiere escursioni maggiori di 30 dB, in modo rapido e con pochissimo sforzo, allora il fenomeno è evidente. In caso contrario, un diffusore dalle ridotte escursioni dinamiche, sarà più lento dei cavi stessi, quindi nulla potrà essere ad essi imputato.
Un cavo lento sarà anche responsabile della pessima risposta ai transienti, in particolare nella microdinamica. Quest'effetto può essere percepito anche dai minidiffusori, ed in genere da diffusori che non siano delle carrozze.
Perciò, ridurre il problema della velocità di propagazione degli elettroni a semplici ripercussioni nella risposta in fase, è un errore talmente clamoroso da fare accapponare la pelle. Tale errore è però commesso in buonafede. Costoro sono figli di una precisa mentalità, atta ad escludere tutto ciò che non abbiano appreso o compreso.
3.7. INTERFERENZE ELETTROMAGNETICHE
Attenzione particolare va posta alle interferenze elettromagnetiche (EMI).
Succede che la corrente che percorre un certo circuito, concatenandosi con esso genera dei campi magnetici che interferiscono con il segnale stesso. Queste interferenze sono responsabili principalmente dell'aumento del valore dell'induttanza posta in serie alla cella della linea di trasmissione sopra raffigurata, determinando così un'attenuazione nella parte alta dello spettro di frequenze. La loro incidenza non si limita esclusivamente al semplice aumento del valore dell'induttanza, ma tali alterazioni saranno diffuse in tutto lo spettro di frequenze. Il rallentamento della velocità di propagazione del segnale, oltre all'insorgere di distorsioni timbriche e prospettiche, sono alcuni degli effetti maggiormente evidenti.
3.8. INTERFERENZE DI RADIOFREQUENZA
Letteralmente sottovalutate sono le interferenze di radiofrequenza (RFI).
Non si comprende perché un semplice spezzone di filo elettrico collegato ad un qualsiasi sintonizzatore è sufficiente per un'ottima ricezione delle stazioni radio migliori e non lo è invece una coppia di cavi di potenza non schermati da 2,5 m ciascuno!
Come al solito, siamo in presenza della classica situazione "due pesi uguali, due misure diverse".
Se un telefono cellulare posto per terra ha un'ottima ricezione, anche se si tratta di segnale ad alta frequenza, quindi al di fuori della banda audio, questo segnale sarà presente in modo massiccio dentro il cavo. Mi sembra veramente stupido ignorare questa situazione, o relegarla ad un semplice sorriso.
Le radiofrequenze hanno subdole capacità di peggiorare la qualità del segnale in transito, arricchendolo di distorsioni in grado d'alterare in primo luogo l'equilibrio timbrico. Tali alterazioni sono causa d'un aumento percepibile del volume sonoro ad alcune frequenze, con chiari fastidi ad alti livelli d'ascolto. Nel momento in cui tutti i cavi sono schermati, il suono assume caratteristiche diverse, arricchendosi di microparticolari, linearizzando la risposta in frequenza che si manifesta principalmente tramite diminuzione apparente del livello sonoro, grazie alla diminuzione del rumore aggiunto. Il suono sarà pertanto più dolce, più equilibrato. Soprattutto l'insorgere della fatica d'ascolto: subentrerà a livello del volume più alto che in precedenza. Ma anche l'intelligibilità a basso volume sarà più marcata.
3.9. LE RISONANZE
Anche un cavo di collegamento ha le sue brave risonanze.
Su questo argomento George Cardas è stato il primo a richiamare l'attenzione degli appassionati e tecnici. Per una maggiore comprensione vi rimando alla lettura del sito web o della traduzione riportata in HI-FIGUIDE, questa stessa sezione.
Riassumendo, è indubbio che il passaggio di corrente alternata all'interno di un conduttore, porti lo stesso a vibrare maggiormente all'aumentare dell'intensità della corrente. Una sorta di filo di chitarra: quando è pizzicato, questo comincia a vibrare ed emettere suoni. Ovviamente parlo di microrisonanze, ma tali da sporcare segnali di piccola entità, e non solo quelli. E' chiaro che non sentirete mai improvvisamente il suono di una chitarra, ma questo in misura microscopica succede: le vibrazioni generano risonanze e rumore che si sommano al segnale in transito alterandolo in un modo più o meno marcato.
Continua in HI-FIGUIDE n. 2, Giugno 2007
Nuova terza puntata in FILE PDF!
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