Introduzione
Alimentazione
Amplificatore
Parametri da considerare in un amplificatore
Scelta altoparlanti
Parametri da considerare negli altoparlanti
Introduzione
Allora per realizzare un impianto audio occorrono i soldoni, ma secondo me se si hanno le idee ben chiare si possono dilazionare gli acquisti nel tempo. Ad esempio possiamo acquistare d’apprima una buona sorgente, poi potremo acquistare un buon amplificatore, poi delle casse in portiera, poi provvedere all’eventuale acquisto di un sub con relativo amplificatore o utilizzare lo stesso amplificatore del fronte anteriore (se possibile) etc. etc.
Bhe la scelta delle componenti è molto relativa, ad esempio un amante della discoteca vorrà provare in auto le stesse emozioni che prova quando va in quel genere di locali, quindi ci vorranno amplificatori potenti (anche di qualità non eccelsa) e altoparlanti di potenze adeguate e dalla timbrica adeguata. Per gli amanti della discoteca non potrà mancare in auto un sub di generose dimensioni con ampli dedicato. Come avrete capito per questo genere di impianti la cosa importante è la potenza e non tanto la qualità.
Diverso è il discorso per i puristi dove l’elemento fondamentale non è suonare forte ma suonare bene! Non serviranno amplificatori ultrapotenti ma occorrono amplificatori di qualità.
Primi passi ALIMENTAZIONE
Allora la prima cosa da fare per la realizzazione di un impianto hi-fi in auto è curare l’alimentazione. Non lesinate sulle dimensioni dei cavi meglio un cavo grande che uno troppo piccolo. Il cavo piccolo offre una resistenza al passaggio della corrente, questa resistenza aumenta all’aumentare della lunghezza del cavo. Gli effetti collaterali sono un surriscaldamento del cavo con conseguenti danni. Cosa importante è non sottovalutare il negativo. Il negativo è importantissimo e il punto di massa va scelto con cura. Per adeguare il cavo alle proprie esigenze guardare la tabella!
Anche i cavi destinati agli altoparlanti dovranno avere dimensioni adeguate e anche qui vi invito a dare uno sguardo alla tabella sottostante.
Nella fase di cablatura dell’auto è importante proteggere i cavi nei punti in cui potrebbero essere tagliati e/o lesionati dalle lamiere dell’auto. Come proteggerlo?
Per proteggerlo si usano delle guaine
Perché proteggerlo? Bhe è semplice per prevenire i cortocircuiti, in quanto il positivo andrebbe a toccare la lamiera.
Per prevenire cortocircuiti vengono usate apposite fusibiliere studiate per impieghi car. Queste esistono sia per uso esterno che interno. Una fusibiliera per uso esterno va posta nelle immediate vicinanze della batteria, seguendo la regola del: più vicino alla batteria è, meglio è!
Poi abbiamo detto che esistono anche per interno, ma queste dove le posizioniamo, e a che ci servono?
Le fusibiliere per interno (distributori di alimentazione con portafusibili) vengono usate in genere quando si hanno due o più amplificatori e servono a preservare i singoli amplificatori da eventuali cortocircuiti, diciamo anche che hanno la funzione di dividere il cavo principale di alimentazione (molto grande) in cavi più piccoli che andranno poi ad alimentare gli amplificatori. Per il negativo si deve fare in modo di prendere un unico punto di massa e dividerlo tramite l’uso di un distributore di massa. La funzione di questo componente è quella di dividere il grande cavo negativo in tanti cavi, tanti quanti ce ne occorrono. Naturalmente a seconda del numero di amplificatori che adoperiamo acquisteremo i relativi distributori. Ad esempio se abbiamo tre amplificatori dovremo usare i seguenti materiali:
1)Cavo (basso voltaggio, alto amperaggio) bello doppio di alimentazione rosso (all’incirca 5m).
2)Un portafusibile (con adeguato fusibile) per esterno con ingresso e uscita di diametro adeguato al cavo positivo di alimentazione. (Volendo possiamo acquistare un nuovo morsetto per la batteria già dotato di fusibile.
3)Un distributore di alimentazione con portafusibile, con ingressi idonei ad accogliere il cavo positivo, e con uscite di dimensioni adeguate ad accogliere i cavi destinati agli amplificatori.
4)Cavo (basso voltaggio, alto amperaggio) bello doppio di alimentazione nero (all’incirca 1m e mezzo).
5)Distributore di massa, con ingresso idoneo al negativo, e con uscite di dimensioni adeguate ad accogliere i cavi destinati agli amplificatori.
Per informazione riporto anche un'altra tabella che vi permette di trasformare la misura AWG in mm2
Durante il cablaggio vi consiglio di prendere le dovute precauzioni e se non si è sicuri di quel che si stà per fare è meglio che vi rivolgiate a qualcuno competente.
Amplificatore
Qui vedremo perché dotare la propria macchina di un amplificatore esterno.
Nei normali sterei è presente un piccolo componente che fa da amplificatore, la potenza di questi amplificatori interni è molto limitata. Dal punto di vista qualitativo non sono di certo paragonabili ad amplificatori esterni.
Molte persone alzando il volume di molte sorgenti, anche di serie vengono colpiti dalla loro potenza. Questa fastidiosa sensazione è distorsione!
Uno dei primi passi da compiere per migliorare la qualità audio è l’introduzione di un bell’amplificatore esterno. Questo può essere pilotato da una qualsiasi sorgente. Naturalmente sarebbe meglio adoperare sorgenti adeguate, provviste da almeno una coppia di uscite preamplificate, adoperando le uscite preamplificate (chiamate anche uscite a basso livello) si esclude completamente lo stadio di potenza integrato nell’autoradio.
Queste si trovano sul retro dell’autoradio (quelle nell'ovale puntato dalla freccia):
Da sinistra a destra (all'interno dell'ovale) troviamo sub out, front e rear out. Gli altri fili (esterni all'ovale) a sinistra sono ingressi video e audio (un ingresso video giallo e un ingresso stereo rosso e bianco)
Quali sono i parametri da considerare in un amplificatore?
Quali sono i parametri da considerare in un amplificatore?
I parametri fondamentali sono riportati di seguito, ma non sono tutti i parametri che troviamo fra le caratteristiche di un amplificatore. (Comunque bisogna stare attenti perché molti dati riportati fra le caratteristiche sono talvolta distanti dalla realtà.)
Classe
Rendimento
Assorbimento massimo
Rapporto segnale rumore
Risposta in frequenza
Classe
Ogni amplificatore ha una propria classe di appartenenza, molto brevemente possiamo riassumere così il concetto:
Classe A, solitamente appartengono a questa classe amplificatori dalla bassa potenza dal basso rendimento e dalla grande qualità.
Classe Ab, la grande maggioranza degli amplificatori in commercio appartiene a questa classe, gli amplificatori hanno un discreto rendimento, una ragguardevole potenza e naturalmente non hanno la qualità dei classe A.
Classe Bd, amplificatori da un rendimento superiore alla classe Ab e molto propensi ad essere usati per subwoofer.
Classe D, amplificatori da un buon rendimento e dotati di grandi potenze, indicati per le sezioni sub.
Rendimento
Precedentemente abbiamo parlato del rendimento, ma cos’è il rendimento?
Per spiegare il rendimento userò un esempio di facile comprensione: un amplificatore in classe A per erogare 50W assorbirà dalla nostra batteria, ad esempio 50ampere. Un classe D, invece assorbirà solo 20ampere.
In parole un pò più tecniche possiamo dire che il rendimento è il rapporto tra potenza erogata e potenza assorbita dalla batteria.
Assorbimento massimo
Per misurare questo dato si pone in ingresso all’amplificatore un segnale sinusoidale di un’adeguata ampiezza e si alimenta (l’amplificatore) solitamente a 14,4volt e si collega alla sua uscita un carico passivo di 4ohm (In pratica non vengono usati altoparlanti in uscita ma una serie di resistenze, in modo che l’amplificatore veda lo stesso in uscita un carico di 4ohm ma senza che ci sia collegato alcun altoparlante. Attenzione non autocostruitevi un carico passivo con una semplice resistenza da 4ohm, la resistenza dovrà avere una adeguta potenza, infatti le resistenze hanno anche un’altra variabile (oltre alla resistenza (ohm)) c’è da tener presente la potenza che esse riescono a dissipare, questo dato è il Watt abbreviato con W).
Naturalmente questo valore dipende dalla potenza che ogni amplificatore è in grado di erogare e dal suo rendimento.
Questo parametro inoltre ci permette di capire che sezione dovremo usare per i cavi.
Rapporto segnale rumore
Rapporto segnale rumore anche abbreviato SNR (dall’inglese).
Questo parametro ci indica l’intensità di rumore presente sulle connessioni degli altoparlanti con gli ingressi chiusi in modo da non captare nessun rumore esterno con la sensibilità dell’amplificatore regolata in modo da avere una sensibilità per la massima potenza di un volt.
Questo valore è espresso in decibel (db). Per amplificatori ottimi siamo su valori superiori ai 100db. 90 Db sono ancora accettabili.
Risposta in frequenza
La risposta in frequenza dovrà essere il quanto più possibile lineare in tutta la sua gamma di funzionamento che dovrebbe essere almeno 20Hz – 20Khz.
Vi chiederete cosa sono 20Hz e cosa sono 20Khz.
In pratica il subwoofer riproduce tutte le frequenze più basse dello spettro audio, in genere al di sotto degli 80Hz (Hz è l’abbreviazione di Hertz).
Un tweeter riproduce tutte le frequenze più acute, qui si usa il Khz (kilohertz, 1Khz corrisponde a 1000Hz).
La scelta degli altoparlanti.
Vi siete mai chiesti perché i woofer (wf) sono di grande diametro con grandi magneti e perché i tweeter sono piccolini e così esili?
Questa differenza esiste a causa della gamma di lavoro che sono chiamati a svolgere i diversi componenti.
Il subwoofer deve riprodurre i suoni più bassi della gamma audio, quindi questo dovrà essere grande e dovrà avere grande escursione per poter riuscire a spostare grosse quantità d’aria. La membrana di questo componente dovrà effettuare dei movimenti relativamente lenti a differenza del tweeter che dovrà essere piccolo per riuscire a muoversi velocemente e inoltre non dovrà avere grandi escursioni perché non dovrà muovere grosse quantità d’aria.
Qui di seguito esamineremo quali sono i parametri fondamentali degli altoparlanti, questi parametri vengono chiamati di Thiele e Small (T & S), si chiamano così perchè prendono il loro nome in base a 2 persone che hanno contribuito molto allo sviluppo dell'alta fedeltà, questi si chiamavano Neville Thiele e Richard Small.
I parametri di T & S sono dei numeri talvolta adimensionali (ossia non hanno un unità di misura, come ad esempio il centimetro).
Questi parametri sono: (A destra il parametro a sinistra l'unità di misura)
Re ohm
Cms mm/N (millimetri su Newton)
Vas l
Mms g
Fs Hz
Qms Adimensionato
Qes Adimensionato
Qts Adimensionato
B x L Wb/m (Prodotto tra l'intensità del campo magnetico e la lunghezza)
Efficienza Db
Rendimento Adimensionato
Potenza W
Xmax Mm
Le MH (milliHenry)
Re
La Re sarebbe la resistenza in corrente continua della bobina mobile e si misura in ohm.
Questa si discosta molte volte anche di molto dall'impedenza nominale. Ci dobbiamo ricordare che tanto più basso sarà il valore di Re tanta più corrente verrà richiesta all'amplificatore. In genere nei subwoofer a doppia bobina viene riportato il valore misurato con le bobine in serie o in parallelo.
Cms
Questo dato rappresenta la cedevolezza meccanica dell'altoparlante, in parole povere ci dà informazioni sulla durezza (intesa come somma dell'elasticità della sospensione esterna e del centratore) dell'altoparlante. Il Cms si esprime in mm/N (millimetri/Newton) ed indica di quanti millimetri si sposta il cono applicando la forza di 1 Newton. Valori tipici per questo dato sono compresi tra 0,1 e 1.
Vas
Il Vas è il volume d'aria che ha la stessa cedevolezza delle sospensioni espressa in litri, in base a questo parametro sapremo in linea di massima quello che sarà la grandezza del volume di carico utilizzabile. Quindi se questo parametro risulterà piccolo avremo volumi di carico contenuti, naturalmente più grande sarà il woofer più questo parametro tenderà a salire. Il Vas è strettamente legato al Cms, quindi potremo osservare un woofer di grandi dimensioni con Cms piccola con Vas inferiori ai 50 litri.
Mms
Massa mobile espressa in grammi. La massa mobile si ottiene dalle somme dei pesi di tutto ciò che si muove quando l'altoparlante è sollecitato. Questa grandezza influenza la sensibilità del trasduttore, infatti un cono più leggero è meno "ostile" ad essere messo in moto producendo maggiori livelli di pressione sonora a parità di tensione (potenza) in ingresso e di dimensioni del trasduttore. Si ricorda che in generale maggiore è la massa minore sarà la frequenza di risonanza.
Fs
La Fs è la frequenza di risonanza del trasduttore, ed è quella frequenza in cui occorre il minimo sforzo per far oscillare la Mms. (vi ricordate cosa è? Nooo... Bravi guardate sopra).
In linea di massima la Fs è la minima frequenza riproducibile dal trasduttore. A dire il vero molti di noi fanno lavorare i componenti anche al disotto della Fs, ma quanto più ci si avvicina a questo valore più salgono distorsione e escursione.
Qms Qes
Questi valori per ora li trascuro per ultriori ricerche in merito.
Qts
Questo parametro adimensionale, è il totale dei precedenti due parametri combinati fra loro. Questo parametro è fondamentale in quanto ci fa capire un possibile utilizzo (il tipo di cassa) del trasduttore.
Allora trasduttori con Vas contenuto e Qts compreso tra 0,5 e 0,7 si prestano bene in volumi chiusi, la cosiddetta cassa pneumatica.
(In linea teorica: se abbiamo trasduttori con qts più basso possiamo alzarlo riducendo opportunamente il volume di carico, ma così facendo salirà anche la Fs.)
Valori di Qts compresi tra 0,2 e 0,4 si prestano bene per il bass Reflex.
B x L
Il B x L è l'intensità del campo magnetico e la lunghezza del filo (considerando la porzione di filo immersa nel campo magnetico) che costituisce la bobina mobile.
Questo parametro ci fornisce una buona idea della capacità del complesso magnetico più bobina di imprimere al cono le accelerazioni volute
[Modificato da ///Mman 17/10/2006 0.51]