Interazioni deboli: esperienze sul campo

Diciamoci la verità: infondo noi tecno-audiofili non siamo abituati a pensare alla catena di riproduzione se non in termini di compartimenti stagni, in cui ogni componente è intrinsecamente caratterizzato da prestazioni sostanzialmente invarianti rispetto agli altri cui è collegato, a meno, tutt’al più, di eventuali alterazioni lineari legate alle impedenze affacciate e di altrettanto «banali» alterazioni non lineari prodotte, ad esempio, dal superamento dei limiti di corrente di un finale. È un difetto di approccio alla conoscenza connaturato con la mentalità ingegneristica, che porta ad eliminare in prima istanza i fenomeni collaterali per poter disporre di un modello comportamentale maneggevole, e quindi semplice. Ma se entriamo nel campo dei «segnali deboli», operazione obbligata allo stato attuale della tecnologia e di grande interesse alla luce delle osservazioni più volte riportate in questa testata negli ultimi tempi, allora le prospettive cambiano radicalmente e ci si può accorgere (ma sarebbe forse meglio dire «ricordare») che ad esempio lo stesso sistema di collegamento tra i vari componenti presenta difetti strutturali, e che l’effetto di questi può essere anche preponderante rispetto alle altre cause di deterioramento del segnale presenti in tutti gli apparecchi. Quando poi si scopre che anche sull’alimentazione di rete possono essere iniettati, trasmessi e rivelati segnali, pur minimi, correlati direttamente (e per di più in modi talvolta né lineari né invarianti) con quello da riprodurre, allora l’orizzonte delle «interazioni deboli» si schiude ad una serie di considerazioni del tutto nuove in merito alle tecniche di ottimizzazione dell’impianto. Almeno per l’indagine quantitativa.

di Fabrizio Montanucci

Scopo di questo articolo e di quelli che seguiranno è mettere in evidenza fenomeni di interazione debole tra i vari anelli della catena audio, fenomeni generati in primo luogo dalle elevate che circolano nel finale di potenza e nei componenti ad esso associati. Come accennato nel cappello di apertura, l’ordine di grandezza relativo delle interferenze osservate è sempre piccolo ma, a prescindere dalla possibilità di percepire realmente singole modificazioni minime del segnale audio, occorre anche notare che la somma dei vari fenomeni presi in esame, in concomitanza magari ad apparecchiature particolarmente interferenti e/o interferibili, nonché l’attuazione inconsapevole di condizioni operative molto sfavorevoli (legate ad esempio alla posizione relativa dei cavi di potenza e di segnale), può produrre degradazioni non di poco conto (sempre in senso relativo, s’intende) delle prestazioni finali. La separazione complessiva della catena può ad esempio ridursi di svariate decine di decib-el.

In questa prima fase prenderemo in esame alcune forme di interferenza che risultano assai perniciose soprattutto con componenti collegati in modo sbilanciato (a tutt’oggi i più comuni, anche in ambito HiEnd), riservandoci di ampliare in seguito il discorso a quelli bilanciati ed alle eventuali distinzioni tra bilanciamenti elettronici e bilanciamenti con traslatore (trasformatore).

Anticipando parte delle conclusioni, si può in generale affermare che volendo salvaguardare al massimo le prestazioni potenziali dei singoli apparecchi non è più lecito trascurare nulla, non la presenza di campi di induzione magnetica correlati alla corrente del segnale riprodotto, non i campi elettromagnetici, e nemmeno la geometria costruttiva dei cavi di connessione.

Un’ultima premessa: il lavoro qui presentato ha valore prevalentemente euristico, ossia “teso a favorire la scoperta di nuovi risultati”, pertanto i risultati sono stati ottenuti in condizioni che non pretendono di essere ripetibili in termini quantitativi (non foss’altro perché la disposizione relativa degli elementi in gioco assumeva un
ruolo assolutamente critico). L’intento è infatti soprattutto quello di mostrare l’effettiva esistenza dei fenomeni.

Segnali iniettati sui percorsi di massa

Prima di andare avanti è bene avere chiaro il concetto di segnali applicati non ai terminali «naturali» (o «caldi») dei circuiti di ingresso, ma bensì sui per corsi di massa, anche se l’argomento è stato puntualmente trattato più volte su questa rivista (es.: AR 44, pag. 87). In pratica, con riferimento allo schema di figura 1, quando disegniamo lo schema di un amplificatore con ingresso sbilanciato commettiamo sempre un errore concettuale importante: quello di supporre che il potenziale di massa sia costantemente ed ovunque nullo, ovvero che i conduttori utilizzati per distribuire tale riferimento ai vari punti del circuito che lo utilizzano siano caratterizzati da
un’impedenza perfettamente pari a zero.

Il che, finché non saranno disponibili i superconduttori a temperatura ambiente, non può ovviamente essere!

Di conseguenza, ogni qualvolta una corrente attraversa quelle piste di massa che determinano il potenziale di riferimento dei due lati del circuito d’ingresso di un qualunque amplificatore, una tensione si presenta ai capi di questa resistenza e viene quindi amplificata come qualunque altro segnale «vero». Tali correnti possono avere due origini principali: provenire direttamente dallo stadio di uscita, in ragione di layout non impeccabili (non per nulla i circuiti di massa normalmente considerati sono almeno due: quella d’ingresso e quella di potenza), oppure essere indotte in spire chiuse da flussi magnetici variabili concatenati con esse. Ed in un impianto hi-fi di spire di area più o meno ampia e di impedenza più o meno ampia possono esservene più d’una.

Spire di massa con i cavi di segnale

Uno dei motivi per cui una (giustamente) celeberrima rivista italiana di elettronica è stata spesso criticata dai puristi dell’audio, consisteva nell’abitudine dei suoi progettisti di riempire le parti esterne dei circuiti stampati con aree ininterrotte di massa; una pratica attuata un po’ forse per migliorare la schermatura elettrostatica e/o forse anche perché in tal modo i bagni corrosivi durano più a lungo. «Ma non sanno che in questo modo creano un anello in grado di rivelare ronzio!», era più o meno l’obiezione. In pochi tuttavia sembrano essersi mai accorti che la stessa natura dei collegamenti sbilanciati produce anelli di massa, ogni qual volta due componenti dotati di masse elettriche comuni per i due canali (quasi la totalità di quelli in giro) vengono connessi: e le spire che ne conseguono descrivono ben altra superficie ed hanno ben superiore resistenza rispetto a quelle assai basse di un piccolo circuito stampato. Per evidenziare cosa succede quando questo anello viene chiuso abbiamo approntato il set schematizzato in figura 2, in cui vengono utilizzati un pre (Parasound P/LD 1500) ed un finale (Threshold T-100) entrambi dotati di terra di rete connessa al telaio ed alla massa elettrica (nel pre non direttamente ma attraverso 300 |xF), ma alimentati tramite cordoni a due soli fili (onde interrompere quel loop). Il test consiste nel verificare cosa esce dal canale destro del finale eccitando il canale sinistro dal pre, in modo da erogare 10 Vrms a circa 19 kHz su un carico di 8 ohm resistivo connesso al finale con due spezzoni da 80 cm circa di cavo da 2,5 mmq intrecciati in modo “rustico”. L’ingresso del canale interferito è connesso ad un cavo di segnale (Signet SK402) identico a quello del canale eccitato e terminato dal lato pre con una resistenza da 90 ohm, la stessa impedenza di uscita del pre, inserita in un pin
femmina blindato e la spira viene creata o distrutta congiungendo o separando tale pin dalla massa del pin dell’uscita destra del pre.

Il tutto allo scopo di disporre di una misura indipendente dalla separazione dei canali del pre, che in questo caso è assai inferiore a quella propria del finale e quindi limita la dinamica osservabile. In figura 3a compare il segnale residuo a spira aperta, pari a -83,9 dBV (-86,9 dBVrms, ovvero 45 microvolt). In figura 3b la spira dei cavi di segnale è stata chiusa, intrecciata e posta a pochi cm dai cavi di potenza, cercando di simulare una situazione tipo di un impianto non «tirato via» in fase di installazione, fatta salva la (favorevole) brevità e singolarità del cavo di potenza: l’interferenza sale di 12 dB ed aumenta sensibilmente anche il rumore a bassa frequenza, facilmente spiegabile per l’immancabile presenza di flussi dispersi a frequenza di rete e sue armoniche. In figura 3c i cavi sono stati separati ed allargati, e ciò ha prodotto una ulteriore crescita di 6 dB del segnale indesiderato associata ad una anche superiore salita del rumore alle basse; inoltre sono comparse due righe spurie, dovute ai relativi campi elettrici e/o magnetici generati dalle apparecchiature di misura. In figura 3d osserviamo invece qualcosa di assai prossimo all’apice dell’abiezione audiofila, o forse no, visto che comunque abbiamo utilizzato cavi di qualità e con bassa impedenza di calza: spira dei cavi di segnale concatenata
con quella di potenza, cavi di segnale e di potenza vicini e paralleli per alcuni cm.

In quest’ultima disposizione, che fa scendere la separazione da oltre 100 a poco più di 50 dB, l’uscita destra del pre è interamente collegata normalmente (massa + segnale) all’ingresso destro del finale e ciò, poiché la corrente indotta produce nel pre un segnale di modo comune in parziale opposizione di fase con quello equivalente prodotto nel finale, porta ad un’attenuazione di circa 3 dB rispetto a quello che sarebbe stato il segnale di uscita dal finale nelle condizioni di prova precedenti. Quel che esce dal pre in tale circostanza è visibile in figura 3e: la separazione locale (visto che quella complessiva dipende poi dall’accoppiamento con l’interferenza rivelata dal finale) peggiora di oltre 30 decibel.

Da notare che abbiamo fatto riferimento solo al parametro separazione tra i canali, in quanto più facilmente identificabile e rappresentabile, ma poiché l’impedenza di un altoparlante (specie se dinamico) è non lineare e non costante rispetto alla frequenza, ne consegue che l’interferenza presenterà in genere sia distorsioni non lineari (armoniche ed intermodulazione) che lineari (ampiezza rispetto alla frequenza). Lo spettro di figura 3f, di banda estesa fino a 100 kHz per poter osservare le armoniche, mostra lo stessa situazione di figura 3d, salvo che il carico di uscita è stato reso non lineare mettendogli in serie due diodi in antiparallelo.

Spire di massa con i cavi di alimentazione

Se nell’assetto di prova del paragrafo precedente sostituiamo i cavi di rete con altri dotati di collegamento di terra creeremo, data la solidarietà elettrica delle masse elettriche e di terra di alimentazione di quegli apparecchi, un’ulteriore spira a bassa impedenza (pur non così bassa quanto prima) e di vasta superficie. Poiché l’entità dei fenomeni è in questo caso minore, bisogna ricorrere ad una configurazione maggiormente sensibile rispetto a prima (figura 4), ovvero

1.  Canale sinistro del finale erogante 10 Vrms a 19450 Hz, eccitato direttamente da un generatore e non tramite il pre.
2. Massa del pin di uscita del pre connessa con un breve tratto di filo alla massa del pin di ingresso del finale, onde chiudere la spira.
3. Segnale prelevato dall’uscita del pre, ponendo il controllo di volume al massimo.

In figura 5a compare lo spettro del segnale di uscita quando il carico del finale (8 ohm) è collegato. L’interferenza raggiunge il valore massimo (250 |xV) e si colloca circa 64 dB (0,063%) al di sotto del segnale utile (il guadagno del finale è infatti 27 dB). Il volume ruotato al massimo enfatizza naturalmente il fenomeno e tuttavia, poiché la corrente di disturbo non interessa solo i percorsi di massa degli stadi precedenti quello di volume ma pure quelli successivi, l’attenuazione del segnale spurio è sempre
minore di quella introdotta dal volume.

Aprendo la spira (ovvero cambiando un cavo di rete con uno privo di terra) il segnale si attenua di oltre 17 dB (figura 5b). In figura 5c (spira chiusa) e figura 5d (spira aperta) compaiono spettri equivalenti a quelli precedenti, ma rilevati dopo il distacco del carico esterno: l’interferenza non si annulla del tutto come di primo acchito ci si poteva attendere. Il probabile motivo risiede da un lato nella persistenza di una certa corrente legata alla rete stabilizzatrice di uscita presente in quasi tutti i finali (rete di Zobel), dall’altro in fenomeni secondari di emissione elettromagnetica.

La geometria dei cavi

«E già, stai a vedere adesso che i cavi suonano in una certa maniera anche perché hanno una forma anziché un’altra…». Beh, le cose non stanno proprio in questo modo, ma
di fatto la vecchia regola di intrecciare i cavi di potenza per minimizzare il flusso magnetico disperso (i contrapposti campi che vengono generati tendono ad essere coassiali e complanari, e quindi ad annullarsi) non rappresenta una soluzione globale per i problemi pratici. Ad esempio il cavo effettivamente coassiale, il quale, come vedremo tra poco, presenta anche il vantaggio di essere dotato di schermo e di poter quindi abbattere le emissioni elettromagnetiche. In tutte le esperienze da noi condotte, il cavo coassiale è stato l’unico a garantire interferenze magnetiche ridottissime ed indipendenti dalla posizione relativa rispetto ai cavi di segnale, sebbene il confronto sia stato fatto solo con un cavo bifilare attorcigliato artigianalmente.

Immissione di disturbi sulla rete: l’obiettivo della ricerca

E veniamo alla casistica più interessante, perché nuova, raccolta in questa sessione di esperienze centrata sui meccanismi di interferenza reciproca tra i componenti hi-fi, quella relativa ai segnali correlati immessi e trasmessi sulla alimentazione; qui gli esiti sono risultati maggiormente diversificati al variare della marca e del modello preso in esame. Specifichiamo innanzitutto che i segnali che siamo andati a cercare erano le componenti di modo comune, ovvero quelli identici sui due terminali, presenti sulla ciabatta di alimentazione dalla quale i vari DUT (Device Under Test) erano alimentati, ciabatta a sua volta alimentata da un trasformatore di isolamento dalla rete di distribuzione. Domanda: «E di modo comune rispetto a che, visto che avete isolato la rete dalla ciabatta, e che se pure non l’aveste fatto la maggioranza degli apparecchi consumer non usa collegare la terra di rete alla massa elettrica?». Risposta: «Rispetto alle masse elettriche di segnale più significative in relazione alla propagazione delle interferenze, ovvero alle masse dei pin di uscita dei pre ed a quelle dei pin di ingresso dei finali».

Controdomanda: «Ma nelle condizioni che avete attuato le masse elettriche degli amplificatori non sono galvanicamente isolate dai terminali di rete? Come è possibile definire dei segnali di modo comune e dei segnali differenziali tra i due terminali di alimentazione e tali masse?».

Controrisposta: «Certo che c’è l’isolamento galvanico, ma i segnali che siamo andati a cercare non erano naturalmente in DC, per tanto le piccole capacità distribuite parassite del trasformatore di alimentazione rispetto al telaio e/o alla massa elettrica producevano un effetto di bilanciamento dei terminali di alimentazione». In realtà però raggiungere una piena e stabile (rispetto alla frequenza) simmetria comportamentale con siffatte cause scatenanti è quasi utopia, per cui i segnali «comuni» osservati negli spettri che riportiamo potevano in realtà essere almeno parzialmente bilanciati (così è ad esempio per i «click» prodotti dalla carica dei condensatori nei finali). Altra e giustificatissima domanda che il lettore potrebbe porci riguarda poi il perché siamo andati a cercare sulla rete i segnali di modo comune e non quelli differenziali, che sono ovviamente i più «grossi» (un picco di assorbimento di un finale può provocare cali istantanei di tensione di svariate unità percentuali) e quindi apparentemente influenti. In realtà un segnale realmente bilanciato iniettato sulla rete difficilmente può influenzare altre apparecchiature alimentate dalla stessa linea, perché gli effetti (correnti di spostamento e possibili emissioni elettromagnetiche) della sua presenza tendono, rispetto alla massa, ad annullarsi reciprocamente; la maggiore conseguenza parrebbe essere la modulazione della tensione di alimentazione, ma questa è di norma completamente assorbita dagli stabilizzatori in continua presenti in tutti i componenti audio che operano a livello di segnale, ed inoltre la modestissima estensione di risposta (tipicamente alcune centinaia di Hz) che caratterizza i trasformatori di alimentazione limita ulteriormente la trasmissibilità degli effetti.

I segnali di modo comune possono invece «bucare» le capacità parassite e creare, ad alta frequenza, delle spire non trascurabili ove la corrente passa e produce
cadute di tensione che si sommano vettorialmente al segnale utile; inoltre possono anche irradiarsi tramite cavi non schermati.

Il problema della sonda

Andare a cercare sulla rete segnali di modo comune correlati con quello audio significa dover discriminare tensioni che vanno dal millivolt ad alcune frazioni di
volt (almeno per la casistica raccolta finora) all’interno di un segnale differenziale di 220 volt efficaci, il che imporrebbe una dinamica di misura di oltre 100
dB (!), e se poi ci divertiamo a calcolare le potenze associate ai generatori equivalenti troviamo che la distanza tra i segnali da trascurare e quelli da misurare è
superiore a 120 dB (!!). Siccome ancora non esiste un analizzatore di tali prestazioni, che equivarrebbe ad un ecoscandaglio capace di discriminare una pallina da ping pong nella fossa delle Marianne, appare evidente che per poter «vedere» qualcosa occorre reiettare la tensione di rete, aiutati in questo dalla bassa frequenza di questa e soprattutto dal fatto che per i nostri scopi si tratta di un segnale approssimativamente bilanciato rispetto alla massa di riferimento.

Abbiamo quindi allestito le sonde di figura 6a, entrambe simmetriche rispetto ad un ipotetico centrale e quindi teoricamente in grado di abbattere i segnali differenziali: la prima è puramente capacitiva, e quindi consente di prelevare i segnali con la loro reale impedenza sorgente (se di frequenza sufficientemente alta) nonché di attenuare i 50 Hz (per la presenza del carico da 10 kohm), ma dovendo parallelizzarla a delle induttanze (i trasformatori) si ottiene un circuito risonante in grado in taluni casi di alterare le letture, la seconda è meno sensibile ma perfettamente neutrale. L’altro grosso problema da risolvere è stato quello relativo al modo di collegare l’analizzatore di misura all’oggetto di volta in volta testato, perché andando ad osservare sugli apparecchi segnali correlati dell’ordine dei microvolt, ed in presenza di
campi comunque correlati, c’era il rischio di osservare degli artefatti prodotti ad esempio dalla non ottimale schermatura dei cavi, o da correnti di modo comune concatenate (ad esempio tramite la rete) alle apparecchiature di misura. La soluzione adottata è stata quella di figura 6b: un cavo di segnale di alta qualità (WBT) modificato e terminato alle due estremità con delle «scatolette» ben schermate incorporanti degli switch verso massa del conduttore centrale. La prima, usata verso il DUT, permetteva di collegare, attraverso una resistenza da 470 ohm, il centrale all’uscita dell’apparecchio oppure alla vicinissima massa di riferimento; il suo scopo era quello di permettere di verificare con una semplice commutazione se il segnale osservato era reale o un “artefatto”. La seconda, shuntando brutalmente a massa il centrale di ingresso dell’analizzatore, consentiva di capire se l’eventuale segnale artefatto si creava lungo il cavo oppure all’interno stesso dell’analizzatore, onde
poterne risalire all’origine.

Produzione di interferenze sulla rete: alcuni finali

II finale di potenza è certamente uno dei componenti più sospettabile in quanto a produzione di disturbi, perché opera con correnti elevate, e quindi produce campi magnetici ed elettromagnetici associati al segnale, con tensioni elevate, e può pertanto fungere da “trasmettitore” dei segnali, ed infine perché i suoi grossi trasformatori di alimentazione presentano necessariamente le capacità parassite maggiori. Dai nostri test risulta che mai sospetti avrebbero potuto essere più fondati.

Gli spettrogrammi di figura 7 sono relativi al più «pestifero» (tutto è relativo, naturalmente) dei finali esaminati, l’originalissimo Micromega Microamp, un apparecchio che a dispetto delle dimensioni incorpora soluzioni tecniche tutt’altro che «striminzite» ed è uno dei pochi ad essere dotato non solo di alimentazione separata per i due canali, ma anche di separazione galvanica delle masse (caratteristica che, alla luce delle risultanze del primo paragrafo, tutti i componenti audio dovrebbero possedere).

Le condizioni dei test, comuni agli altri finali riportati, sono le seguenti:

1. Tensione di uscita: 10 Vrms a poco più di 19 kHz.
2. Canali alimentati: solo sinistro.
3. Sonda di prelievo: capacitiva (salvo eccezioni specificate).
4. Massa di riferimento: pin di ingresso del finale.
5. Cavo di rete: 1.5 metri non schermato.
6. Ciabatta di rete: autocostruita a 5 prese, non schermata e collegata mediante 50 cm di cavo al trasformatore di isolamento.
7. Trasformatore di isolamento: da 200 VA, rapporto di trasformazione unitario, capacità tra gli avvolgimenti 190 pF circa.

Lo spettro di figura 7a è relativo non solo all’assenza del carico, ma anche a quella del cavo di potenza, e rivela un segnale residuo di 53 millivolt che equivale, nelle condizioni di misura, ad una F.E.M. di circa 70 mV per un’impedenza interna di 3.5 kohm (ben minore di quella che competerebbe ai 620 pF di capacità misurata tra l’alimentazione e la massa di segnale). In figura 7b sono state aggiunte sopra e sotto l’apparecchio, che non usa coperchi di chiusura metallici ma lastre di plexiglas, due superfici metalliche collegate alla massa di segnale: l’interferenza si attenua di 3 dB, indicando che essa è almeno in parte irradiata elettromagneticamente all’esterno del
l’apparecchio.

L’ipotesi pare ulteriormente confermata dalla figura 7c, ove le lastre sono state tolte ed è stato aggiunto meno di un metro di cavo di potenza coassiale, con lo schermo collegato al terminale «caldo» di uscita: rispetto a 7a il livello sale di 2 dB, mentre rimane inalterato se il cavo di potenza viene invertito (ovvero se la calza metallica può effettivamente operare da schermo). Se il carico viene inserito (figura 7d) tramite il cavo schermato correttamente connesso, il segnale sale sin quasi al livello del caso 7b, ma quel che più conta è che compaiono forti armoniche pari del segnale, che non sono certo correlate né con la tensione né con la corrente di uscita (entrambe pratica
mente indistorte), ma lo sono molto bene, anche in valore assoluto, con la struttura del ripple di segnale rilevabile sui condensatori di filtro (figura 7e).

Risultati qualitativamente simili, ma traslati di circa 20 dB più in basso, vengono dal Threshold T-100, la cui schermatura elettrostatica interna era tuttavia molto
migliore visto che privandolo (figura 8a) o dotandolo (figura 8b) del semplice cavo di potenza (sempre il coassiale, ma con schermo sul lato caldo dell’uscita) il
segnale di modo comune sulla rete aumentava di ben 11 dB.

Anche in questo caso l’applicazione di un carico (figura 8c) determinava la comparsa di armoniche perfettamente congrue con il ripple di segnale rilevabile sui condensatori di livellamento (figura 8d).

Il caso più interessante ha comunque riguardato il Proton AA-2080, un componente dotato di alimentazioni completamente separate per i due canali ma anche di trasformatori dalla resistenza interna piuttosto elevata, tale da portare il duty cicle di carica (rapporto tra il tempo di chiusura dei diodi di raddrizzamento ed i 10 ms del ciclo di carica) sopra i 3 millisecondi (sempre facendo erogare i soliti 10 Vrms su 8 ohm). Quando i diodi di raddrizzamento si chiudono, l’alimentazione fornita agli stadi di potenza «vede» direttamente il secondario del trasformatore ed è quindi lecito attendersi che i disturbi trasmessi sulla rete si modifichino quantitativamente e
qualitativamente.

Il che è esattamente quanto risulta dagli spettri di figure 9a e 9b, relativi rispettivamente al periodo in cui i diodi sono aperti e chiusi: oltre alla piccola differenza di livello sulla fondamentale, quel che sale nettamente (oltre 7 dB) con i diodi in conduzione è la seconda armonica del segnale di prova, anche qui associabile solo al ripple di segnale sui condensatori di filtro; con il Proton è stato necessario utilizzare la sonda resistiva, per problemi di risonanze.

Captazione di interferenze dalla rete: alcuni pre

Rimandando ad un prossimo articolo una disamina più estesa del complesso fenomeno delle interferenze multiple che possono instaurarsi in un impianto completo, accenniamo qui almeno alla sensibilità ai segnali iniettati sulla rete osservata in alcuni preamplificatori. Per il solito problema della risoluzione della strumentazione rispetto alla entità davvero minima dei fenomeni, abbiamo dovuto «amplificare» di molto le interferenze, iniettandole direttamente con un generatore collegato tra il pin di massa di uscita del pre (la massa più elettricamente vicina a quella usata come riferimento per rivelare le interferenze generate dai finali) e la rete, tramite la sonda
capacitiva.

Le condizioni di misura sono in questo caso le seguenti:

1. Tensione iniettata sulla rete: 3,5 Vrms, impedenza sorgente 600 ohm.
2. Ingresso selezionato: CD, chiuso su 600 ohm salvo diversa specificazione.
3. Volume pre: al massimo, salvo diversa specificazione.

Le altre condizioni del test sono le stesse adoperate con i finali. In figura l0a è visibile quanto esce dal pre Harman Kardon AP-2500 iniettando i soliti 19000 Hz:
il segnale emerge per meno di 10 dB dal rumore e ciò, tenendo presenti i segnali massimi effettivamente riscontrati sui finali e la posizione «esagerata» del volume, condurrebbe a livelli di interazione collocati circa 168 dB (!) sotto il segnale utile (ipotizzando le condizioni più comuni in relazione alla tensione uscente da un CDP ed alla posizione del volume). In figura l0b si vede però che anche con il volume a zero il segnale rimane quasi inalterato, ovvero l’interferenza si ripercuote sui soli stadi di uscita, e già questo sposta in alto la soglia di oltre 20 dB.

Centoquarantacinque decibel (1/18.000.000) di attenuazione sono sempre tanti? Beh, nell’ambito delle frequenze audio è più o meno questo l’ordine di grandezza relativo dei fenomeni, sebbene vari anche consistentemente a seconda del tipo di precauzioni previste dal costruttore riguardo l’alta frequenza presente sull’alimentazione. In figura 11 è riportato ad esempio il massimo segnale che siamo riusciti ad «forzare» nel Perreaux SA-3, un apparecchio incorporante un bel filtro di rete simmetrico a più poli: per vedere qualcosa siamo dovuti salire ad 80 kHz.

Il caso del Parasound P/LD 1500 (figure 12a/b/c) è invece interessante sotto un altro profilo, perché lasciando l’ingresso aperto il livello di interferenza è assai prossimo a quello calcolabile in termini di caduta di potenziale sui percorsi di massa a partire dai dati di amplificazione (20 dB), di capacità parassita alimentazione-massa (90 pF) e di impedenza del circuito di massa vista tra il pin di uscita e quello di entrata, riportata in figura 13. Tutto sembrerebbe andare «come se» la corrente costante fissata
dall’impedenza parassita dominante che chiude l’anello alimentazione-massa elettrica (i 90 pF di capacità parassita del trasformatore) si concatenasse completamente con l’impedenza parassita di figura 13, di natura resistivo-induttiva, e venisse quindi amplificata dal preamplificatore con un effetto passa-alto ad alta frequenza di 12 dB/ottava (i 6 dB del condensatore più gli altri 6 dell’induttanza).

Prime conclusioni

In alta fedeltà 1 + 1 fa talvolta 1.9, 1.95, 1.99 e forse anche più, ma mai 2 spaccato. «Bella tautologia», esclameranno alcuni, ed a ragione perché la certezza qualitativa dell’esistenza di cause di degrado (es.: la resistenza non nulla dei cavi di segnale) portava sul mero piano deduttivo alla stessa conclusione. D’accordo, ma un conto è il supporre, od anche l’essere certi, che i fenomeni esistono, un altro è verificarne l’esistenza e la consistenza con misure.

In ogni caso siamo solo agli inizi, anche perché quando nel novero dei fenomeni di interesse entra la propagazione elettromagnetica si può star certi da un lato che nessuno ha davvero previsto contro misure di prevenzione totalmente efficaci, dall’altro che lo sviluppo di un modello comportamentale esaustivo è quasi utopia.

 

da AUDIOreview n. 138 maggio 1994