Il Controllo Gain dell'Amplificatore Non È un Controllo Volume
Da decenni, gli appassionati di car audio smanettano con il controllo gain sui loro amplificatori sperando di "ottenere di più". Molti installatori professionisti hanno processi scientifici e ripetibili per garantire che questi controlli siano impostati per fornire le massime prestazioni e affidabilità dal vostro impianto audio. Esaminiamo il controllo più frainteso e più spesso regolato sugli amplificatori car audio – il controllo gain.
Cos'è un Controllo Gain?
Quando un produttore decide di sviluppare un amplificatore, deve decidere quanti canali avrà, quanta potenza produrrà, quali funzioni aggiuntive includerà e con quali unità sorgente funzionerà. Poiché le moderne unità sorgente hanno tensioni di uscita preamplificate massime che vanno da 1,7 a 5 volt, gli amplificatori devono essere regolabili per erogare la loro piena potenza nominale con questi segnali.
Facciamo un esempio: immaginate un amplificatore mono da 100 watt progettato per erogare la piena potenza (100 watt) quando riceve 2 volt di segnale audio. Questo è un guadagno di segnale ragionevole, ma ci espone a due problemi significativi. Cosa succede se vogliamo usare questo amplificatore con un'unità sorgente che produce solo 1,7 volt? Non possiamo portare l'amplificatore a piena potenza nemmeno con il volume della radio al massimo. In effetti, otteniamo solo 72,25 watt dall'amplificatore. Dall'altro lato, se abbiamo un'unità sorgente che eroga 4 volt di segnale, l'amplificatore tenterebbe di erogare 400 watt con la nostra impostazione di gain fissa. Poiché l'alimentatore dell'amplificatore era progettato solo per fornire tensione sufficiente per 100 watt, il segnale sarebbe gravemente tagliato e distorto, con grande probabilità di danneggiare l'amplificatore e i vostri altoparlanti.
La Soluzione
Perché un singolo amplificatore funzioni con più sorgenti, i produttori devono rendere regolabile il livello del segnale in ingresso. Chiamiamo questo controllo gain o sensibilità. Non regola quanta potenza l'amplificatore erogherà, ma quanta parte del segnale in ingresso l'amplificatore usa per erogare la piena potenza.
C'è una seconda ragione per la regolabilità: non tutti gli altoparlanti hanno la stessa sensibilità. Questo significa che a volte avete più potenza di quanta ne serva. Diciamo che i vostri altoparlanti anteriori producono 90 dB di output da 1 watt di potenza, ma quelli posteriori sono più grandi e producono 93 dB dallo stesso watt. Perché sembrino di uguale volume in posizione d'ascolto, serve solo metà potenza ai posteriori. Abbassiamo la sensibilità dei canali posteriori dell'amplificatore per bilanciare.
Impostare i Gain (Usando il Vostro Controllo Gain!)
Il vostro installatore può usare uno dei tanti processi per regolare i controlli gain del vostro amplificatore. Vogliamo che i controlli gain siano il più bassi possibile, ma che permettano ancora di ottenere la piena potenza dall'amplificatore. Perché vogliamo il gain basso? Questa è forse la chiave fondamentale di questo articolo.
Vogliamo che l'amplificatore accetti un segnale in ingresso con la massima tensione possibile per produrre la piena potenza. Avere più tensione sui cavi di interconnessione aiuta a coprire il rumore. Meno sensibilità dell'amplificatore (impostazione gain più bassa) aiuta anche a ridurre il rumore. Quando i gain dell'amplificatore sono impostati correttamente, ottenete la piena potenza dal vostro amplificatore senza inutili sibili o rumore di fondo.
Ci sono quattro metodi comuni per regolare i controlli gain: a orecchio, con un piccolo altoparlante amplificato, con un oscilloscopio o con un dispositivo di rilevamento distorsione. L'impostazione a orecchio con musica è molto difficile e può portare a impostazioni incoerenti. Detto questo, se il vostro installatore usa un tono di prova, il processo "a orecchio" può funzionare in modo abbastanza affidabile. Usare un piccolo altoparlante amplificato è simile – c'è un tono di prova, ma il piccolo altoparlante permette all'installatore di controllare il segnale preamplificato dall'unità sorgente, in entrata e in uscita da eventuali processori di segnale.
Usare un oscilloscopio per impostare il gain dell'amplificatore è uno dei modi migliori per ottenere una lettura accurata. Gli oscilloscopi funzionano per qualsiasi frequenza, quindi sono molto flessibili. Il vostro installatore può vedere esattamente quando l'amplificatore ha raggiunto la sua tensione di picco.
Infine, aziende come D'Amore Engineering e SMD hanno sviluppato prodotti specificamente per installatori di elettronica mobile per controllare la distorsione del segnale su segnali preamplificati o sugli altoparlanti. Basta collegare il dispositivo e alzare finché non si accende il LED rosso Distortion. Fatto! Una parola di avvertimento su questi dispositivi: sono molto accurati e possono rilevare distorsioni diverse dal clipping del segnale. Molti problemi di progettazione dei prodotti sono stati scoperti tentando di impostare i gain con questi.
Come Potete Controllare i Vostri Gain?
Se i controlli di sensibilità sui vostri amplificatori sono impostati correttamente, dovreste essere in grado di far distorcere leggermente gli amplificatori con l'unità sorgente a volume massimo. Se vi chiedete perché un amplificatore correttamente impostato distorca, è un'ottima domanda. Si chiama sovrapposizione di gain (gain overlap). Vogliamo un po' di sensibilità in più nel caso stiamo riproducendo una canzone registrata piano. Un ottimo esempio è il noto album "Brothers In Arms" dei Dire Straits. Serve un buon 5 dB extra di gain per farlo "rockeggiare". Infatti, l'uscita originale 1985 della Warner Brothers Records aveva diverse canzoni dove la parte più forte era sotto -5 dB. "Why Worry" ha un livello di picco di -13,27 dB. Un incubo per un installatore che cerca di impostare i gain, ma per fortuna non è una canzone che la maggior parte della gente "spacca" a tutto volume.
Se non potete alzare il controllo volume oltre la metà senza che gli amplificatori esauriscano la potenza (distorcano), è ora di visitare il vostro specialista locale di elettronica mobile. Allo stesso modo, se sentite una quantità significativa di sibilo a bassi livelli di volume, probabilmente avete bisogno di una regolazione.
I controlli gain impostati correttamente non renderanno il vostro sistema più silenzioso, e alzare la sensibilità non rende l'amplificatore più potente. I controlli gain esistono per garantire che il vostro sistema funzioni sempre al meglio. Lasciateli stare, o chiedete al vostro installatore come sono impostati.