Cavi Y RCA, amici o nemici?
Se trascorri del tempo a leggere discussioni sull'audio dell'auto su Facebook o nei forum, ti sarai sicuramente imbattuto in commenti che coinvolgono il presunti inconvenienti dell'utilizzo di cavi RCA a Y. Sembra che ci siano molte idee sbagliate o incomprensioni su come funzionano i segnali del preamplificatore e questa disinformazione porta a commenti che non sono sempre accurati. Prendiamoci (più di) qualche minuto per chiarire le cose.
Comprendere i segnali audio del livello del preamplificatore
Il segnale audio che collega l'unità sorgente all'amplificatore è molto debole e piuttosto piccolo. La tensione del segnale del preamplificatore è raramente superiore al 10% della capacità di tensione massima dell'unità sorgente per diversi motivi. In primo luogo, il livello del segnale è direttamente proporzionale all'uscita del sistema. Quando il volume è basso, il segnale ha un'ampiezza bassa.
Il secondo fattore che contribuisce all'ampiezza microscopica del segnale del preamplificatore è noto come fattore di cresta. Per definizione formale, il Crest Factor è il rapporto tra l'ampiezza del segnale di picco e il valore efficace di una forma d'onda. Per un'onda sinusoidale pura, questo valore sarebbe 1,414. Per la musica, il valore del fattore di cresta è molto maggiore.
Abbiamo analizzato alcune canzoni diverse per trovare dei numeri riconoscibili. Il nuovo brano Run by the Foo Fighters ha un'ampiezza massima di +0,15 dB e un'ampiezza RMS di -12,7 dB sull'intera traccia. Per semplificare la matematica, chiamiamolo 13 dB, che è un rapporto appena inferiore a 20:1. Abbiamo anche analizzato Heathens di Twenty One Pilots e abbiamo scoperto che ha un fattore di cresta di 10,5 dB, o appena circa 11,25:1.
Se pensiamo che la tensione più alta possibile sul nostro segnale del preamplificatore sia 4 volt, la tensione media per la traccia sopra sarebbe rispettivamente di 200 millivolt e 355 millivolt. Il picco di 4 V si verifica solo quando il volume è al massimo. Non dimenticarlo.
Scotty, non abbiamo potere!
Un'altra caratteristica del nostro segnale del preamplificatore è che non contiene quasi nessun flusso di corrente. Come con qualsiasi circuito elettrico, la quantità di corrente che scorre attraverso il circuito è determinata dalla tensione nel circuito e dalla quantità di resistenza presente. L'impedenza di uscita della maggior parte delle unità principali è compresa tra 300 e 500 ohm. L'impedenza di ingresso sulla maggior parte degli amplificatori è di circa 10.000 ohm.
Utilizzando la nostra tensione massima di 4 volt e una resistenza di 10.500 ohm, la corrente massima nel nostro circuito sarà di 0,381 milliampere. Se consideriamo che l'ampiezza media del segnale è di circa 275 millivolt, abbiamo un flusso di corrente medio di 0,0275 milliampere. Non è niente.
Cosa fa un cavo RCA a Y?
Un cavo RCA a Y consente di collegare una singola uscita RCA a due ingressi RCA. Le applicazioni tipiche per i cavi a Y sono una singola uscita RCA per subwoofer su un'unità sorgente o un processore e la necessità di alimentare una coppia di ingressi su un amplificatore per subwoofer. Un'altra applicazione comune è un'unità sorgente con una sola uscita RCA sinistra e destra; vuoi usare un amplificatore a quattro canali che non includa un interruttore a due ingressi/quattro ingressi.
Per favore, non credere all'hype
Il più grande mito sull'uso dei cavi a Y è che riducono drasticamente il segnale che va a ciascun ingresso. Per dimostrare perché questo non è vero, dobbiamo capire come funziona un circuito divisore di tensione. Sì, è tempo di un po' di fisica e matematica.
In una situazione ideale, quando abbiamo una sorgente di segnale e un singolo carico, tutta la tensione sviluppata dalla sorgente appare attraverso il carico.
Se abbiamo più carichi, la tensione prodotta dalla sorgente viene divisa tra i carichi quando sono cablati in serie. Nell'immagine qui sotto, abbiamo due carichi in serie con la nostra singola sorgente di segnale.
Se il valore di resistenza dei due carichi è lo stesso, la tensione prodotta dalla sorgente viene divisa equamente tra i carichi. La metà della tensione può essere misurata su ciascun carico. Usando il nostro esempio di preamplificatore a 4 V, vedremmo 2 V su ciascun carico. Tuttavia, cosa succede quando la resistenza del carico non è la stessa? Dobbiamo fare un po' di matematica per determinare quanta tensione c'è in ciascuno.
Etichettiamo i carichi. Il carico a sinistra sarà chiamato Rs. Questa è la resistenza della nostra fonte. Per questo esempio utilizzeremo un valore di 500 ohm. Il carico a destra sarà la nostra resistenza di ingresso dell'amplificatore di 10.000 ohm e lo chiameremo Ra1.
Abbiamo 4 volt prodotti dalla sorgente e una resistenza totale del circuito di 10.500 ohm. Possiamo calcolare che la corrente che scorre nel circuito è 0,0381 milliampere usando la legge di Ohm. Conoscere la corrente nel circuito ci consente di determinare quanta tensione viene caduta su ciascuna resistenza. Per il nostro carico sorgente, abbiamo una resistenza di 500 ohm con una corrente di 0,381 milliampere per produrre 190,476 millivolt. Il resto del segnale della sorgente a 4 V o 3,809525 volt appare attraverso il carico.
Colleghiamo un altro amplificatore in parallelo con il nostro primo amplificatore. Questo è lo stesso effetto dell'utilizzo di un cavo a Y. Il nostro secondo amplificatore si chiamerà Ra2.
Ora è di nuovo il momento della matematica. Questa volta, il nostro circuito ha una resistenza totale di 5500 ohm e, come tale, ha una corrente di 0,7272 milliampere che scorre al suo interno. La tensione caduta attraverso la sorgente è aumentata a 0,363636 volt e ogni amplificatore vede 3,636 volt. Sembra una differenza notevole, vero?
La scala dei decibel cambia tutto
Tra i due esempi sopra, abbiamo visto una diminuzione della tensione agli amplificatori del 4,772%. Questo significa che la nostra musica è quasi il 5% più silenziosa? No. Quando parliamo del rapporto tra tensione e volume, dobbiamo prendere in considerazione la scala dei decibel. La nostra diminuzione del 4,772% percento di tensione si traduce in -0,405 dB in meno di uscita.
Prima di fare un nodo alle mutandine, puoi aggiustarlo aumentando il guadagno del tuo amplificatore di quella quantità.
Un esempio matematico peggiore
Questo esempio rappresentava lo scenario peggiore. Cosa succede se si dispone di un'unità sorgente con un'impedenza di uscita inferiore? Alcune unità principali hanno un'impedenza di uscita di 300 ohm. Per quell'unità principale, con la stessa impedenza di ingresso di 10.000 ohm sugli amplificatori, la variazione dell'uscita utilizzando un cavo a Y sarebbe -0,2493 dB. Se si dispone di un driver di linea premium nel sistema, l'impedenza di uscita può arrivare fino a 50 ohm. In questo scenario, la perdita è un misero -0,0431 dB.
Cosa abbiamo imparato da questo? Se devi collegare più amplificatori a un'unica sorgente, scegli una sorgente con una bassa impedenza di uscita.
I cavi RCA a Y come soluzione non sono malvagi
Se il tuo sistema richiede l'utilizzo di un set di cavi a Y per distribuire il segnale audio a più amplificatori, vai avanti. Una volta che il tuo installatore ha impostato i controlli di sensibilità sui tuoi amplificatori, non saprai mai che sono lì.
Se hai domande sulla progettazione del tuo sistema audio o su cosa sapere su come il tuo installatore lo collegherà, parla con il venditore e il tuo rivenditore specializzato di elettronica mobile locale:saranno felici di spiegarti le cose.