Viva la resistenza!!! (in serie con le uscite...)

[UnixMan]

In breve:

un semplicissimo accorgimento a costo irrisorio che spesso fa dei veri e propri miracoli in termini di qualità del suono: aggiungete un resistore di valore opportuno (tipicamente sui 100 ohm circa) in serie con l'uscita di qualsiasi stadio (pre)amplificatore a livello linea che pilota cavi di segnale o altri carichi reattivi!

Questo in modo particolare se lo stadio in questione è a stato solido e/o utilizza NFB.

Provare per credere...

(con circuiti a tubi privi di NFB ed uscite con impedenze -relativamente- elevate questo accorgimento è con ogni probabilità superfluo e privo di effetti. In ogni caso provare non costa nulla o quasi e male non fa...).

Il resistore serve a "proteggere" il circuito amplificatore (ed in particolare il suo eventuale loop di NFB) dagli effetti indesiderabili degli elementi reattivi dei collegamenti e/o del carico (ed in particolare dalle risonanze che ne risultano), limitando sensibilmente le interazioni indesiderate, permettendogli così di lavorare in modo ottimale (e si sente!).

Idealmente il resistore dovrebbe avere un valore (almeno) pari alla minima resistenza pilotabile senza inconvenienti dal circuito (con molti op-amp questo significa 600 Ohm circa).

Se però il valore della resistenza aggiunta è troppo elevato si possono creare problemi di interfacciamento, quali ad esempio limitazioni della banda passante alle alte frequenze (a causa dell'effetto di filtraggio R/C dovuto alla somma delle capacità del carico e delle interconnessioni). Orientativamente, nella maggior parte dei casi il range utile dovrebbe andare da qualche decina di ohm ad 1KOhm circa. Il valore indicato all'inizio (intorno ai 100 ohm) è risultato efficace (e privo di effetti collaterali indesiderabili) in diversi casi che ho avuto modo di sperimentare.

N.B.: per essere efficacie il resistore va montato quanto più possibile a ridosso dell'uscita del circuito amplificatore (ad op-amp o discreti che sia), tassativamente a monte di qualsiasi cavo o altro collegamento di lunghezza non trascurabile (maggiore di pochi cm).

P.S.: per provare potete usare qualsiasi resistore abbiate a portata di mano. Per i migliori risultati suggerisco però di utilizzare delle Takman a strato metallico (reperibili ad es. qui). IMO/IME sono i resistori "meglio suonanti" attualmente in commercio, almeno tra quelli che ho avuto occasione di "ascoltare".

[mariovalvola]

Prova a dire qualcosa di più.

[UnixMan]

Prova a dire qualcosa di più.

stavo giusto "integrando" il post precedente con maggiori informazioni...

Se resta qualche dubbio o curiosità, chiedi pure.

[UnixMan]

La "scoperta" nasce in modo casuale, ed il merito va ascritto a George (Joseph_k).

Le cose sono andate così: tanto io quanto un altro amico comune abbiamo un vecchio (ma ancora eccellente) DAC commerciale, il NorthStar Model 192. Nel corso del tempo ci siamo però accorti che ha un difetto: uno dei JFET che fanno parte del circuito dello stadio di uscita a discreti di tale DAC tende a bruciarsi con una certa facilità, apparentemente senza motivo(*).

Indagando il problema, George ha suggerito che questo potrebbe essere causato da "interazioni indesiderate" (verosimilmente auto-oscillazioni) del circuito quando collegato a particolari combinazioni di cavi/carichi. Se l'ipotesi era corretta, la soluzione più semplice ed efficace (nonché "meno invasiva") era proprio quella di aggiungere un resistore in serie all'uscita dello stadio.

Detto fatto, abbiamo montato una R da un centinaio di ohm tra il PCB ed i connettori di uscita. Quando abbiamo ricollegato il DAC all'impianto e ci siamo messi ad ascoltare, la sorpresa che non ci saremmo mai aspettati: suonava molto meglio di prima!

Possibile? Per fortuna, avevamo a portata di mano un altro DAC identico, non ancora "modificato" per verificare che non si trattasse di una impressione illusoria. Una serie di confronti diretti e la successiva applicazione della "modifica" anche al secondo esemplare ci ha tolto ogni dubbio: è proprio così.

In seguito ho provato la stessa cosa anche sull'uscita (ad op-amp) del nuovo DAC, con risultati ancora più evidenti.

In effetti, a pensarci a posteriori la cosa è abbastanza ovvia. Si tratta di problematiche ben note, che qualsiasi ingegnere o tecnico elettronico conosce (dovrebbe conoscere...). Eppure, nonostante la soluzione sia tanto semplice, economica ed efficace, apparentemente (quasi?) nessuno ci pensa...

(*)
[OT] tra l'altro si tratta di un danno piuttosto subdolo: lo stadio infatti non cessa di funzionare del tutto né si avvertono distorsioni o altri problemi immediatamente evidenti all'ascolto: da questo punto di vista si ha infatti solo un certo peggioramento della qualità del suono, che però può facilmente sfuggire e passare inosservato se non si ha la possibilità di fare un confronto diretto con un esemplare correttamente funzionante. Il modo più semplice e sicuro per assicurarsi che sia tutto a posto è misurare la tensione DC sulle uscite: se l'offset è contenuto entro livelli ragionevoli -poche decine di mV- è tutto a posto, mentre se si hanno tensioni di offset dell'ordine delle 100ia di mV o più ovviamente c'è qualcosa che non va: con ogni probabilità è proprio il "famoso" FET che è saltato. [/OT]

[mariovalvola]

Potrei provare all'uscita del mio dac.

[UnixMan]

Tentar non nuoce.

Volendo, se lo stadio di uscita non è troppo lontano dai relativi connettori, una prova veloce si può fare senza neanche aprire l'apparecchio. Ad es., basta montare la R tra una coppia di connettori maschio/femmina, da interporre tra l'apparecchio e il cavo di segnale!

[LuCe68]

Penso che abbia a che far con l'adattamento di impedenza: adatti l'uscita a bassa impedenza dell'op-amp con quella del cavo. Il valore ottimo della resistenza di accoppiamento dovrebbe essere l'impedenza del cavo diminuta della resistenza di uscita dell' op-amp.
Se hai l'occasione di parlare con un esperto di digitale, scoprirai che adattare l'impedenza tra uscita e linea fa parte del suo know-how basilare. Sa bene quali effetti nefasti porta perchè vede con i suoi occhi come una onda quadra viene alterata indipendentemente dalla frequenza del segnale (perchè dipende dalla linea e il suo adattamento)
Se invece parli con un elettrotecnico che vive di sinusoidi ti dirà che sono tutte cazzate.

Sono ormai 20 anni che lo vado a gridare ai 4 venti, fortunatamente ogni tanto qualcuno prova.


(nell'immagine la frequenaza di quelle oscillazioni è data dalle proprità della linea non dalla frequanza del segnale di partenza. Più il collegamento è lungo più la frequnza è bassa; più la linea è disadattata più le oscillazioni sono ampie)

PS: l'adattamento può essere realizzato tra driver e linea , linea e carico o entrambi. La scelta dipende dalla possibilità.