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WIKI I collegamenti bilanciati

Nichdroid

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I collegamenti bilanciati

Forse ti sarà capitato di sentir parlare di collegamenti o cavi bilanciati, oppure hai potuto osservare dei prodotti con entrate ed uscite diverse dalle classiche RCA o Jack da 3,5mm. In ambito audiofilo è presente ancora oggi il mito (spoiler: falso) secondo cui i collegamenti bilanciati “suonino meglio”, oppure potresti aver sentito che sono in grado di erogare maggior potenza. C’è molta confusione riguardo all’argomento e molte fonti più o meno fondate riportano opinioni diverse. Oggi andiamo a fare un po’di chiarezza.

Cosa vuol dire “bilanciato”?

Sostanzialmente, quando utilizziamo la parola “bilanciato” in ambito audio, possiamo intendere 3 cose:
  • gli ingressi bilanciati verso un dispositivo audio (come per esempio un amplificatore);
  • una topologia (o schema) bilanciata all’interno di un dispositivo audio;
  • i connettori per cuffie bilanciati.

Gli ingressi bilanciati

Per semplicità, ora andremo a vedere soltanto due tipi di connettori che possiamo trovare come ingressi analogici di un dispositivo audio. I due tipi di connettori più comuni, generalmente sono l’RCA e l’XLR.

I connettori RCA (“sbilanciati”)
Honeyview-rca-connector.jpg
Il connettore RCA è un tipo di connettore elettrico utilizzato comunemente per trasmettere un segnale audio analogico.

Nell’immagine qui sopra, possiamo osservare i due tipi di connettore: quello che troviamo sul cavo, detto anche RCA plug (o maschio) e quello che troviamo sul nostro dispositivo, detto RCA Jack (o femmina).

Se guardiamo più da vicino l’RCA Jack, notiamo che è composto da due parti, un connettore centrale che trasmette il segnale (hot-polo positivo) e l’involucro esterno collegato con la massa (shield) del vostro dispositivo. Il connettore RCA utilizza l’involucro esterno come reference, ciò significa che l’ampiezza del segnale varia in relazione alla differenza di tensione tra il polo positivo e lo shield.

Lo svantaggio principale nell’utilizzo di questo tipo di collegamento in un dispositivo audio collegato con la vostra rete elettrica di casa, consiste nel fatto che è vulnerabile ad interferenze provenienti dal collegamento del vostro dispositivo audio con la messa a terra. Quando avviene un ground loop (o loop di massa), se l’interferenza è sufficientemente importante, sentiremo il classico ronzio da ground loop.

Alcuni produttori eliminano il collegamento del dispositivo con la massa, ma ciò rimuove anche la protezione che il collegamento con la massa è in grado di fornire.


I connettori XLR (“bilanciati” /differenziali)
300px-XLR-pinouts-svg.png

1- Chassis ground
2- Polo positivo (hot)
3- Polo negativo (cold)​

Il connettore XLR a 3 pin (ne esistono anche a 4, 5, 6 e 7 pin, ma per il momento non ci interessano) è anche lui un tipo di connettore elettrico utilizzato per trasmettere un segnale audio analogico, ma è più comunemente utilizzato nel settore professionale.

La differenza più importante che salta subito all’occhio, rispetto al connettore RCA, è che in questo tipo di connettore il collegamento con la massa è separato dal polo negativo.

Ciò significa che un dispositivo collegato con un cavo XLR non utilizza come reference il pin collegato con la massa, ma un polo negativo dedicato: questo non comporta alcuna differenza per il segnale audio, ma, poiché "il segnale è separato dalla massa", un dispositivo audio collegato con un cavo XLR, è praticamente immune alle interferenze da ground loop.

Dunque, ho bisogno di utilizzare le connessioni bilanciate tra i miei dispositivi audio?

Molti sostengono che i cavi bilanciati servano per evitare interferenze esterne che potrebbero presentarsi quando vengono utilizzati cavi molto lunghi; poiché in casa, diversamente da quanto avviene in ambito professionale (basti pensare alle decine di metri di cavi che corrono sui palchi dei concerti), solitamente non utilizziamo cavi così lunghi, quindi questo tipo di interferenze non sono rilevanti, non ha senso utilizzare dei cavi bilanciati.

Il discorso è corretto: i cavi bilanciati solitamente utilizzano due cavi schermati, separati dalla massa e attorcigliati tra loro che sono molto più resistenti alle interferenze esterne, tuttavia non è questo il motivo per cui può essere utile utilizzare le connessioni bilanciate con i nostri dispositivi audio che utilizziamo a casa tutti i giorni. Il motivo principale risiede nella capacità di eliminare le interferenze derivanti dai loop di massa i quali, al giorno d’oggi, a causa del collegamento di un numero sempre maggiore di dispositivi con la messa a terra (basti pensare per esempio ai PC e a tutti i componenti al suo interno che sono collegati ai pin cui è collegata la massa dell’alimentatore), sono molto più frequenti rispetto al passato.

Ora, non bisogna allarmarsi e pensare che occorra per forza acquistare componenti dotati di connessioni bilanciate: se a casa vostra non avete mai sperimentato problemi di loop di massa potete andare tranquilli con componenti muniti di connessioni “sbilanciate”, che solitamente sono più economici; se tuttavia avete la possibilità di acquistare un prodotto dotato di connessioni bilanciate, questo può essere un vantaggio da tenere in considerazione.

Un ulteriore vantaggio apportato dal segnale bilanciato (e questo è il motivo per cui è chiamato differenziale, bilanciato tecnicamente è un termine scorretto) sta nel fatto che, utilizzando la differenza tra due poli, quello negativo e quello positivo, per modulare il segnale, la sua ampiezza determinata dalla differenza di tensione non varierà soltanto tra 0 e la tensione del polo positivo come avviene con il segnale “sbilanciato”, ma tra la tensione del polo negativo e quella del polo positivo. Ciò significa che, se utilizzando un cavo RCA potete avere un segnale di massimo 2V di ampiezza (solitamente lo standard per gli apparecchi audio domestici è questo), con un cavo XLR potete avere un segnale con ampiezza doppia, sino a 4V e di conseguenza un “volume” doppio.



Topologia bilanciata all’interno di un dispositivo audio

Le interconnessioni all’interno del vostro dispositivo audio possono essere di tipo bilanciato. Sapere se all’interno è bilanciato o meno è un problema di cui l’utente comune dovrebbe preoccuparsi?

Abbiamo detto che gli unici due vantaggi dell’utilizzo di un segnale bilanciato sono quelli di evitare le interferenze causate quando gli input di un dispositivo sono connessi con la messa a terra e la possibilità di trasmettere un segnale di ampiezza doppia. Fintantoché utilizziamo delle connessioni bilanciate otteniamo entrambi questi vantaggi e, contando sul fatto che è possibile misurare perfettamente le performance di un dispositivo audio come un DAC o un amplificatore, che sia bilanciato internamente, o meno, ci deve interessare ben poco. Se aspiriamo alla massima fedeltà possibile, sarà possibile accertarci della bontà e della fedeltà con cui il dispositivo trasmette il segnale audio attraverso le opportune misurazioni.



Connettori per cuffie bilanciati

Ora, cambiamo leggermente argomento e consideriamo un paio di cuffie. Per loro natura, le cuffie non hanno un collegamento con la messa a terra ed utilizzano un polo positivo e uno negativo per ciascun driver, quindi, di per sé, un paio di cuffie è sempre bilanciato.

Allora perché si sente parlare di cavi bilanciati e sbilanciati per cuffie?

Il problema qui sta nel fatto che l’industria audio ci ha abituati all’utilizzo di una terminologia sbagliata per distinguere tra il connettore con tre poli (sbilanciato) come il connettore Jack da 3,5mm (o quello da 6,35mm), dove troviamo due poli positivi, uno per driver e un polo negativo, condiviso tra i due driver e il connettore a 4 pin (XLR o Jack da 4,4mm o Jack da 2,5m), dove invece troviamo due poli positivi e due poli negativi in coppia, ciascuna coppia collegata ad uno dei due padiglioni (bilanciato).

Che differenze ci sono tra le due soluzioni?

In realtà ben poche: separando e amplificando singolarmente un driver alla volta è possibile ottenere migliori performance relative al crosstalk, ma è una cosa di ben poco conto e la soglia dell’udibilità del crosstalk è veramente molto bassa, quindi questo non è un punto cruciale per preferire un cavo bilanciato.

Il vero motivo per cui utilizzare cavi bilanciati per le cuffie, se il vostro amplificatore dispone di uscite bilanciate, consiste nel fatto che alcuni amplificatori, sfruttando la possibilità di amplificare singolarmente ciascun padiglione utilizzando l’uscita differenziale, quando i due poli negativi non sono più collegati tra loro, sono in grado di erogare il doppio della tensione e 4 volte la potenza. Se il vostro amplificatore è di questo tipo, allora può valere la pena munirsi di un cavo bilanciato per le proprie cuffie.

Se il vostro amplificatore, invece, è in grado di erogare potenza a sufficienza anche dalle uscite “single ended” (il comune jack da 3,5mm o 6,35mm) o le vostre cuffie sono efficienti, allora munirsi di un cavo bilanciato potrebbe non essere molto utile.


Fonte: Amir H. Majidimehr at Audiosciencereview -
Understanding Balanced Audio
 
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