Costruttore: Cicada e altri di varie boutique HiFi
Prodotto: Cicada & altri condensatori sartoriali
Prezzo: dipende dal valore, dal tipo di lamina, dal voltaggio, dalla quantità dell'ordine e per taluni marchi che producono lamine in inottenibilio con olio di serpente, un mutuo dovrebbe bastare :-)
Recensore: Mark Wheeler - TNT UK
Periodo di indagine: 1983 - 2011
Pubblicato: Luglio 2011
Traduzione: Luca Sfarzo

"Il vecchio pazzo si rifiuta di pubblicare i test sui cavi, " contesta la plebe, dalla sinistra, "però adesso è disposto a discutere sul suono dei condensatori!"

"A dire il vero," replica il vecchio scriba, "il titolo, in realtà, dovrebbe essere la seguente domanda:"

Tom Fung, il proprietario di Cicada capacitors, mi ha inviato un lotto delle sue migliori serie di prodotti rischiando lo scherno inviando a questo vecchio e scettico scriba un pacco di condensatori il cui valore netto eccede quello dell'insieme di tutti i componenti recensiti in queste stimate pagine. Essendo un tipo meticoloso ed etico, il vostro vecchio scriba non si limiterà a sostituire un nuovo componente al posto di uno esistente ed a descriverne gli effetti come se questi fossero universali. Tutti i test che hanno la pretesa del rigore scientifico devono compiere un sforzo strenuo per ridurre gli effetti delle variabili esterne a quelle sotto investigazione. Per questo devono essere prese in considerazione le interrelazioni con i componenti nelle vicinanze. Anche la disposizione dei componenti deve essere normalizzata durante la fase di test. Molti di noi avranno sperimentato ottimi prototipi su breadboard suonare orribilmente una volta riorganizzati per essere sistemati in un contenitore o peggio, che andavano in oscillazione a causa dell'allineamento, dell'induttanza e della lunghezza dei reofori.

"Che cos'è un condensatore?" si informa la plebe, dalla sinistra, "ed in cosa differisce da un condensatore?"

I condensatori sono costituiti da due fogli paralleli di metallo conduttore separati da un dielettrico isolante. Il materiale del dielettrico può essere aria, carta oleata, ceramica, plastica (come il polipropilene, il poliestere o il policarbonato), PTFE (Teflon), ossido di tantalio, mica o qualsiasi altro materiale utile per lo scopo. Ovviamente dominano questa lista i materiali flessibili così che i due fogli possano essere arrotolati per risparmiare spazio, da ciò deriva la forma tubolare di molti condensatori. I lettori dovrebbero ricordare come funzionano i conduttori con gli elettroni che saltano di 'buca' in 'buca' nella direzione opposta a quella del flusso convenzionale della corrente. In un reticolo metallico gli elettroni sono delocalizzati, perciò non ci sono vere e proprie buche, ma questa è un'analogia. Quando il condensatore è caricato l'analogia è che c'è dell'energia sotto forma di elettroni extra su una lamina e buche di elettroni nell'altra, misurata in Joules come qualsiasi altra energia.

Nei circuiti audio essi hanno una duplice utilità complessiva. La scorta di energia temporanea viene usata (in parallelo) per smussare la corrente continua rettificata in un alimentatore (che senza i condensatori presenterebbe 100 o 120 shift da zero alla massima ampiezza ogni secondo) sufficiente a fornire un'adeguata regolazione per soddisfare le molteplici esigenze di un segnale musicale in ciascun stage dell'amplificazione. La reattanza è essenziale in serie per bloccare la corrente continua interstadio ed in serie o in parallelo per definire la larghezza di banda o la risposta in frequenza. È così perché la resistenza di un condensatore cade all'aumentare della frequenza seguendo una relazione logaritmica (da questo segue l'infittirsi delle linee parallele sul grafico della reattanza). Le induttanze (spire di cavo) hanno la relazione opposta, anch'essa molto utile in campo audio.

La capacità dell'isolante è misurata in termini di costante dielettrica (k) e varia da poco sopra k=1 per l'aria, a valori da k=2 a k=6 per materiali come il Teflon, a k=27 per materiali di impiego molto più pratico nei condensatori come il tantalio e vari materiali ceramici dove essa varia da k=30 a k=3000.
Per questo i condensatori ceramici assomigliano a piccole palline mentre i condensatori in teflon sono grossi tronchetti. Le costanti dielettriche non sono nemmeno costanti (una vera e propria contraddizione in termini) visto che variano con il voltaggio e la temperatura (queste due sono in relazione tramite la ESR prima citata) e anche con la frequenza (e questo è particolarmente tedioso dato il ruolo svolto dai condensatori nei circuiti in alternata). Perciò i condensatori sono già c*zz*ti da progettare e specificare per una particolare applicazione, ancor prima che le stranezze dell'audiofilia entrino in gioco.

X_C è la reattanza capacitiva e perciò è la resistenza (teorica) a una data frequenza di un condensatore (teorico); i condensatori reali hanno con resistenze reali nei reofori e nelle lamine perché queste parti sono fatte di materiali reali che esistono, prima di tutto, come minerale nel terreno (almeno questa è la loro storia recente) che poi viene scavato, triturato, riscaldato, raffinato per poi forse finire a formare i conduttori elettrici in questo mondo di condensatori reali.
"Ma questo vecchio scriba su cosa continua ad annoiarci?," si domanda la plebe incredula, dalla sinistra.

Il fatto è che in questi componenti i conduttori hanno il grado di purezza che il produttore ha scelto di specificare in base a una analisi costi-benefici, rispetto al loro prezzo di vendita. Lo stesso principio si applica allo strato di isolante dielettrico tra i due strati del condensatori. Ulteriori considerazioni devono essere fatte nella scelta dello spazio che il condensatore può occupare, il voltaggio che deve tollerare e gli shock e gli stress che deve essere in grado di sopportare. Pensate, in un esempio estremo, al condensatore come ad uno uno spinterogeno installato alla meglio, un condensatore ammaccato non ha più lo spessore specificato per il dielettrico tra i due strati conduttivi.

Anche il blocco dei parametri LCR può cambiare, in accordo al tipo di costruzione e alla grandezza. Quanto le linee siano dritte e in che punto il loro raggio di curvatura si accresce dipende da decisioni prese durante la fase di progetto del componente, dai processi di produzione e dalle tolleranze.
Queste grosse differenze del primo ordine sono facili da specificare adeguatamente, come l'ESR (Equivalent Series Resistance - Resistenza in Serie Equivalente) che dovrebbe essere zero (nessuna resistenza in fase) ma che non potrà mai esserlo; forse se il condensatore potesse essere tenuto vicino a 0 Kelvin, l'ESR potrebbe essere vicina allo zero, ma nell'istante in cui una qualsiasi corrente venisse applicata la temperatura schizzerebbe verso l'alto. Le differenze del secondo ordine sono ancora più numerose e più difficili da quantificare in relazione a un effetto udibile.

Ne consegue che sono numerose le possibili spiegazioni per le potenziali differenze sonore tra i condensatori. Ed inoltre ci sono numerose possibili ragioni per una ancora maggiore paranoia audiofila. Oddio!

Un altro gancio cui appendere altre paranoie audiofile è l'assorbimento dielettrico che è l'imperfezione nella conservazione della carica descritta precedentemente. Non tutta la carica conservata rimane tale, una parte inevitabilmente finisce per disperdersi o migrare dal dielettrico. L'effetto di questo fenomeno sul resto del circuito intorno al condensatore in questione è che il suo valore non è "quello dichiarato sulla sua scatola" (slogan pubblicitario inglese). Questo è, per esempio, molto importante nelle applicazioni circuitali 'sample and hold' usate nella produzione musicale. Ci sono anche altri parametri misurabili come il fattore di dissipazione, l'autoinduttanza (ESL) e questi hanno ovvie conseguenze nel comportamento dei condensatori all'interno dei circuiti e come la maggior parte di cambiamenti nel dominio del tempo e della frequenza sono visibili su un'onda quadra.

Quindi, come fa uno a testare i condensatori?
"Ovviamente confronta il condensatore sotto test con altri di valori simili in ciruiti simili, " grida in coro la plebe, dalla sinistra.
"Ma ciò coinvolge il cambiamento di altre variabili come la saldatura, e gli effetti del caldo causati dalla punta del saldatore su un componente che dovrebbe essere saldato professionalmente fin dal primo momento ", comincia il vecchio scriba.
Un componente reattivo come un condensatore reagisce con gli altri componenti posti nello stage circuitale, per esempio l'induttanza delle resistenze combinata con l'induttanza dei reofori del condensatore può costituire una prima differenza del primo ordine. La ESL di un condensatore sartoriale audiofilo dai lunghi reofori progettato per essere posizionato su una piastra circuitale può essere parecchio superiore a quella del componente a montaggio superficiale che il primo rimpiazzerà. I componenti più costosi dovrebbero esibire un comportamento più vicino ad una linea retta con inclinazione di 45° sul grafico della reattanza ma quelli realizzati nel mondo reale non ci riusciranno mai.

Comincia a essere evidente che confrontare i condensatori è un lavoro molto più difficile rispetto a confrontare qualsiasi altro componente audio:

• valori differenti possono suonare in modo differente
• posizioni differenti nel circuito possono suonare in modo differente
• livelli differenti di corrente continua interstadio possono avere effetti differenti
• valori prossimi al massimo voltaggio operativo possono accrescere le differenze non linearmente
• gli effetti cumulativi posso produrre conseguenze ancora maggiori
• vibrazioni o altri fattori ambientali possono influire sul risultato
• le aspettative dell'ascoltatore possono far udire gli effetti attesi

Prima che le critiche riempiano la casella email di TNT-audio.com, da un certo punto di vista TUTTI i condensatori non identici DEVONO esibire prestazioni differenti. Quanto più un condensatore è meglio realizzato e quanto più strette sono le sue tolleranze, tanto meno ci saranno differenze rispetto ad altri condensatori ugualmente ben prodotti e con tolleranze strette. Chi crede che qualsiasi condensatore da 100V 5% suoni in modo simile a quasiasi altro condensatore da 100V 5% rimarrà deluso.

Allo stesso modo, chi crede che tutti i condensatori carta in olio da 630V suonino meglio di tutti i condensatori con dielettrico in polipropilene rimarrà ...
beh...
ugualmente deluso.

Molti appassionati di valvole, in particolare quelli degli ampli single ended, affermano che solo i condensatori carta-e-olio sono validi. Insistono che la chiarezza è ottimizzata legandosi ad un singolo marchio e senza alcun bypass. Dal lato opposto, molti designer di amplificatori push-pull con transistor bipolari insistono nell'affermare che il miscelare marchi e tipologie funziona allo scopo di minimizzare qualsiasi caratteristica firma sonora. Conosco una persona che ha trascorso anni di sperimentazioni (prima dell'avvento dei condensatori sartoriali audiofili) e che è giunto alla conclusione che nei suoi test il bypass multiplo forniva risultati migliori rispetto a quello fornito usando singoli condensatori. Risultati come questi confondono qualsiasi capacità di giungere a conclusioni attendibili in test comparativi.

Altri appassionati di valvole hanno piena fiducia nell'uso degli Hovland Musicaps, dei Jensen carta in olio, o degli Infinicaps (per nominarne 3 tra i favoriti sui vari blog) nel cosiddetto cammino del segnale e dei Cerafines o dei Black Gates nell'alimentazione o nel disaccoppiamento dei catodi. Non c'è egemonia se non nel fatto che i condensatori ridicolamente costosi sono considerati essenziali nei semplici circuiti valvolari per mantenere qualsiasi credibilità tra i loro pari. I fan di un particolare credo verso un condensatore sembrano esprimere il loro punto di vista (specialmente nei forum sul web) con un fervore ascrivibile solo a quello religioso. Ma, in realtà devono giustificare le grosse somme spese, come l'imperatore con i suoi nuovi vestiti... o come quegli illuminati che noi dovremmo probabilmente seguire.

La delusione di stare tutti perseguendo l''alta fedeltà, come se fosse una meta narrativa assoluta libera da alcun valore ma allo stesso tempo piena di virtù, è evidenziata oltre il limite quando di discute di cavi e di componenti reattivi passivi. Ciascun audiofilo tende ad ascoltare quelle qualità che ha imparato ad amare (un po' come un fumatore impara prima ad amare l'atto del fumare e poi impara ad apprezzare un determinato marchio e miscela), dandogli priorità e perciò inevitabilmente prestando scarsa importanza ad altre qualità.

Forse che la presenza di olio o cera in alcune tipologie possa aiutare a smorzare le vibrazioni generate all'interno di un condensatore? Questo autore non si è mai imbattuto in alcuna ricerca che supportasse una tale affermazione, ma che dire allora delle vibrazioni esterne che influenzano un condensatore?

Il sesto punto assume particolare rilevanza quando si utilizzano i condensatori all'interno dei crossover delle casse. Essendo coloro che insistono ad usare questo tipo di crossover piuttosto distanti dal punto di vista espresso dal vostro vecchio scriba sui crossover passivi, le vibrazioni influenzano in entrambi i modi i condensatori nei crossover delle casse. Se montati nel cabinet essi sono inficiati dall'alta intensità del campo sonoro (questo è il principio di funzionamento del microfono a condensatore) convertendo anche una parte del segnale in vibrazioni all'interno del componente... insomma, ne sono influenzati.

"Condensatori che vibrano?" in coro la plebe, dalla sinistra, "Il vecchio pazzo ha veramente appena parlato della vibrazione generata dai condensatori?"

Non mi credete? Provate a connettere un condensatore e una resistenza (in serie, per proteggere l'amplificatore) tramite un amplificatore che sia stabile e suonateci della musica. In base al suo tipo di costruzione ci potrebbe essere un suono udibile emanato dal condensatore, fortemente distorto, ma pur comunque udibile. Esso potrebbe provenire unicamente dalla vibrazione generata dal segnale audio nel condensatore. In modo inverso un condensatore può convertire una vibrazione in energia elettrica, in particolare se è influenzato da un voltaggio in alternata come quello di un segnale audio. Mumble mumble.

Non si tratta delle squilibrate divagazioni di un audiofilo deluso....

"Oh, si che lo sono!" in coro la plebe, dalla sinistra, immedesimandosi nello spirito della pantomima.
Oh no, non lo sono! replica il vecchio scriba.

Test condotti sui condensatori da Jean Hiraga negli anni '70, Walt Jung, Ben Duncan e Martin Colloms verso l'inizio degli anni '80, hanno evidenziato distinte differenze che Colloms ha tentato di quantificare in percentuali. Nell'ultimo test il punteggio più basso se l'è guadagnato un esotico e sartoriale Rubicon con cavo Litz il cui punteggio è stato più basso di quello del più economico tra i grossi elettrolitici in alluminio, testimoniando così che tanti soldi non implicano sempre il risultato migliore. Nelle sue successive analisi Colloms identificava la risonanza meccanica e l'effetto piezoelettrico e misurava la vibrazione indotta facendo uso di un accelerometro a bassa massa. Un produttore di condensatori (la ClarityCap, i cui prodotti non ho avuto modo di provare) ha commissionato al Centro di Ricerce Acustiche dell'Università di Salford (vicino Manchester) (ARC, da non confondersi con la Audio Research Corporation) uno studio per investigare su questo fenomeno. Questi hanno appurato che molti condensatori (senza tener conto del loro tipo di costruzione) i cui valori sono quelli tipicamente impiegabili nei circuiti audio normalmente esibivano una risonanza tra i 5kHz ed i 25 kHz. Questo potrebbe contribuire a spiegare perché le piccole differenze che riusciamo a udire tra i i singoli condensatori si situano usualmente alle alte frequenze (alte per le orecchie ma non per i circuiti elettronici). Questa non è stata una ricerca maccheronica sullo stile delle recensioni audiofile ma è stata compilata basandosi su oltre 300.000 campioni di misurazione. ARC ha condotto dei test ciechi di ascolto (n=30) per determinare l'udibilità di queste risonanze determinando che il 70% dei campioni ha espresso preferenze per i campioni a bassa risonanza.

I test prima menzionati hanno impiegato tutti una singola applicazione, una griglia di test. Il vostro vecchio scriba ha provato varie combinazioni di schemi in serie e in parallelo e anche un isolante accoppiato ad un trasformatore facendo uso di una coppia di Sowter 9111. Il problema della saldatura e del calore è stato eliminato utilizzando terminazioni a vite per tenere premuti i reofori sui cavi di aggancio. I terminali sono del tipo economico in ottone visto che questi erano disponibili per rispettare i requisiti meccanici, da ciò ne segue il loro utilizzo solo come pinze e non come conduttori. La coppia di serraggio è stata equalizzata grazie ad un quarto di giro dopo il contatto. Una volta che i vari punteggi ottenuti tramite il mio personalissimo metro di giudizio venivano ammortizzati, i segni più e meno tendevano ad essere vicini all'uguale. Ecco cosa accade con i test sui grandi numeri, semplicemente non ci sono risultati non ambigui. Coloro in cerca della assoluta certezza nei loro passatempi dovrebbero cercare, o ascoltare, altrove. L'audiofilia è inondata di tante opinioni quante sono le persone che si sono prese la briga di effettuare test rigorosi e quanti sono tutti gli altri che tendono a rigurgitarli sui blog e sui siti minori di questo. Il contesto cambia ogni cosa, ma questi test sui condensatori Cicada hanno supportato una tendenza tra i materiali che ho osservato in precedenza e che sta cominciando a prendere forma in una ipotesi. Dovrete attendere fino alla seconda parte per scoprire di cosa si tratti.

"Oh, è un tale provocatore!" osserva la plebe più boriosa nel coro, dalla sinistra.

Qualità Sonora

La maggior parte delle differenze si situano verso l'estremo superiore delle frequenze. Il ritmo, per esempio è maggiormente inficiato quando c'è un contributo significativo alla struttura ritmica da parte dei componenti ricchi di alte frequenze come i tamburelli o i piatti. La qualità nei toni medi, in particolar modo per le voci, è più influenzata da quelle registrazioni i cui vocalist hanno voci raspose alla Bob Dylan o sibilanti.

Anche le famiglie di suoni sono ovvie. Tutti i carta ed olio di un particolare produttore avranno in comune il suono di quel marchio senza tener conto del materiale dei fogli, il polipropilene metallizato favorisce le qualità hi-fi, mentre quelli la cui dicitura è solo polipropilene sono tra i più neutrali o peggiori degli elettrolitici in alluminio. Il Rel-Cap TRT Wondercap è stato uno dei primi condensatori sartoriali a giustificare il suo costo, utilizzato estensivamente dalla Audio Research nei primi anni '80 e anche il primo a convincere questo vecchio scriba. Erano impiegati estensivamente come condensatori di accoppiamento nel piccolo triodo single-end, il meraviglioso Torlyte Cased 4W descritto nell'articolo Cabinet Intelligente, erano i maggiori contribuenti alla trasparenza e alla neutralità della sua versione finale, così come i condensatori di bypass catodici Black Gate. Al costo di pochi euro l'uno (solo 2€ per un 0.01uF) essi sono molto competitivi, ma visto che i rivali più costosi vendono meglio, i produttori si sono rivolti al marchio Infinicap che costa molte volte di più dei superbi Wondercap e così il cinismo del vostro vecchio scriba è ritornato.

Conclusione

Nella parte 2 saranno esplorate le differenze, se ce ne saranno, mantenendo un certo senso di proporzione. La sensibilità al contesto è tanto complessa quanto lo è per i cavi, ma arriveremo a delle conclusioni che potranno essere d'aiuto a quelli più divorati dalla paranoia audiofila.

Un altro caso lontano dall'essere aperto e chiuso; in realtà il caso è alterato da ogni contesto alterato. Comunque le tendenze osservate in questi test potrebbero essere d'aiuto a quei lettori che rovistano nel loro hardware e tentano degli upgrade "fermentati" in casa. I risultati potrebbero anche aiutare coloro che partono progettando da zero.

La prima conclusione è che, come accade per molte conclusioni audiofile, le differenze introdotte sono più utili quanto più i componenti che le introducono sono vicini alla parte iniziale della catena audio. Avere più trasparenza nelle parti finali della catena del segnale, al massimo rivela le inadeguatezze nella parte iniziale della catena. In un sistema analogico di riproduzione del vinile i condensatori di carico della testina hanno più effetto rispetto ai prossimi condensatori di interstadio, e così via. Migliorare l'alimentatore con condensatori migliori (e più grandi) riduce il ripple e il rumore che altrimenti sarebbe amplificato lungo il segnale. Perciò cominciate dalla parte iniziale della catena audio se state migliorando i componenti passivi.