[Progetto DIY] Cavi di segnale auto-costruiti TNT AirCoil

Cavi di segnale TNT AirCoil

Progetto di autocostruzione

Prodotto: Cavi di segnale TNT AirCoil
Produttore: non in vendita, Progetto di auto-costruzione di TNT-Audio
Autore: Roger McCuaig - TNT Canada
Data pubblicazione: Novembre 2017
Nota: La moneta di riferimento è il Dollaro Canadese (1 CAD ∼ 0.7 USD/EUR)
Traduzione a cura di: Stefano Miniero

Il mio proposito originario era semplicemente costruire dei cavi di segnale per verificare se vi fosse la possibilità, spendendo poco, di ottenere prestazioni migliori di quelli che usavo all'epoca. Questo articolo viene scritto due anni dopo che i cavi sono stati realizzati e messi in opera. Il prodotto finito non presenta alcuna caratteristica innovativa e prende a piene mani dai vari progetti che ho trovato qua e là sulla rete, specialmente gli eccellenti articoli di Thorsten Loesch. Tutti i materiali utilizzati per la realizzazione sono stati presi qui in Canada.
Spiegherò quali siano state le riflessioni che mi hanno portato a mettere in campo questo progetto e, riportata subito dopo, troverete una discussione sugli obiettivi primari del progetto stesso e la configurazione adottata per raggiungerli. La scelta dei materiali verrà discussa con alcune spiegazioni sul rapporto costi-benefici. Troverete anche un'analisi dettagliata dei costi totali, seguita da alcune indicazioni su possibili varianti al progetto, che potrebbero essere provate in alternativa.

Nell'evoluzione del mio impianto, c'è stata una fase nella quale sono passato per molti upgrade dei vari componenti, con l'unica eccezione dei cavi di segnale. Il mio braccio Dynavector DV 507 MK II aveva già il suo cablaggio in dotazione, che non avevo alcun motivo di cambiare. Ho anche provato un cavo TaraLabs RSC Vector 1. Il resto era solo un insieme di cavi a basso costo, del genere di quelli che si possono trovare nelle grandi catene di grossisti. E la maggior parte di questi cavi era di tipo coassiale. Preso dalla curiosità, avevo spellato uno di questi economici cavi coassiali, scoprendo che il conduttore centrale era talmente piccolo e fragile che sembrava, sia alla vista che al tatto, un filo di cotone di quelli che si usano per cucire i bottoni sulla camicia!

Così, decisi di provare a migliorare questo potenziale anello debole del mio impianto. Uso l'espressione “potenziale anello debole” perché, all'epoca, non avevo alcuna esperienza concreta circa l'impatto che i cavi di segnale possono avere sulle prestazioni di un impianto audio. Ma naturalmente, come chiunque si interessi di alta fedeltà, ero subissato da tutta la montagna di articoli, recensioni, pubblicità e pseudo-scienza che circolava sul tema. Alla fine, decisi di prendere la strada dell'auto-costruzione perché facevo fatica a digerire prezzi di 450 Dollari (e talvolta molto di più) per due sezioni di cavo da 1m, basati solo sugli abra-cadabra riportati sulle brochure pubblicitarie o sulle fumose spiegazioni degli uomini del marketing.

Da dove avrei dovuto cominciare? Desideravo dedicarmi alla questione con un po' di metodo e un minimo di cognizioni scientifiche. Il punto di partenza è stato il bellissimo articolo di Thorsten Loesch, La pura verità sui cavi, pubblicato su questo sito. Il primo obiettivo, quindi, era scegliere una geometria che mi avrebbe garantito bassi valori di capacità. Ecco perché le idee basilari del mio progetto erano:

Incrementare la distanza tra i conduttori.
Evitare conduttori disposti in parallelo.
Il dielettrico migliore è l'aria, mentre il dielettrico preferibile allo stato solido è il Teflon.

Perciò, l'idea di base era diventata quella di usare conduttori disposti a spirale, con isolamento in Teflon, avvolti attorno a un supporto tubolare, anch'esso in Teflon. Questo supporto tubolare funge sia da distanziatore tra i conduttori che da dielettrico in aria. La disposizione a spirale evita che i conduttori corrano in parallelo e garantisce, al contempo, che i conduttori si incrocino tra essi con un angolo elevato. L'adozione di conduttori con isolamento in teflon, tra l'altro, riduce l'assorbimento dielettrico dovuto all'isolamento stesso. Secondo me, la sensibilità all'udito dell'assorbimento dielettrico di un cavo è discutibile ma, dato che l'uso del Teflon come isolante per i conduttori è un'opzione ragionevolmente economica, perché non usarlo? Un'altra considerazione importante circa la scelta di avvolgimenti a spirale simmetrici è, naturalmente, la riduzione della vulnerabilità all'interferenza dei campi elettromagnetici esterni.

Dopo lunghe ricerche, sono riuscito a trovare un fornitore per i piccoli tubi in Teflon, necessari per realizzare questo progetto. Provengono da un negozio di forniture audio per auto-costruttori, che si trova a nord di Toronto e che vende anche su internet, chiamato Take Five Audio. Questo fornitore vendeva anche cavi di Ohno in rame pure monocristallino, con trattamento criogenico, dotati di isolante in Teflon. Avendo riscontrato che il prezzo era ragionevole, ho piazzato immediatamente l'ordine sia per i tubi in Teflon che per i cavi. Per chi non lo sapesse, il Dottor Atsumi Ohno, l'inventore del processo di fusione continua che gli deve il nome, è passato a miglior vita il 13 Aprile scorso, all'età di 92 anni.

La successiva decisione progettuale che dovevo prendere riguardava il numero di conduttori da usare. Devo ammettere che in questa fase non avevo applicato alcun criterio scientifico alla scelta, quando decisi di utilizzare 4 conduttori da 24 AWG (2 per lato). Ancora una volta, erano state considerazioni di natura economica che avevano influenzato la scelta, dato che il prezzo di 4 conduttori, invece di 2, non rappresentava un problema significativo per il costo totale della realizzazione. Ma ora, a distanza di 2 anni, mi sto ponendo il problema del numero e della sezione dei conduttori che avevo scelto di usare. Dato che questi cavi debbono veicolare un segnale di bassissima intensità, e che l'effetto pelle non ha un'influenza sensibile in un conduttore monofilare in rame puro da 24 AWG, almeno fino alla frequenza di 68 kHz (informazione presa da molteplici fonti di riferimento), un cavo fatto con 2 conduttori sembrerebbe essere la scelta più logica.

Schermare o non schermare?

La schermatura di un conduttore ne incrementa la capacità, cosa che andava in direzione opposta rispetto all'idea cardine del mio progetto.
Ci sono molti cavi high-end sul mercato che sono privi di schermatura.
L'esperienza con il mio impianto mi dice che le interferenze EMI, incluse quelle RFI (in Radio Frequenza - NdT), raramente sono un problema.
Per questi motivi, ho scelto di non schermare. Stabilito questo, mi ritrovavo con il progetto di un cavo con un vuoto al centro della struttura, per cui ho inserito un sottile filo di rame all'interno del tubo di Teflon. Questo filo sarà collegato alla terra solo a un'estremità e si spera possa contribuire a scaricare la residua energia EMI che potrebbe essere presente nel sistema.

Connettori: La gamma di connettori RCA tra cui scegliere è sterminata, come anche la varietà dei prezzi. Perciò, ho individuato un connettore di buona qualità (con un costo accettabile), con in più il trattamento criogenico. Avrei potuto risparmiare qualcosa scegliendo connettori privi di trattamento criogenico, ma la differenza di prezzo era di appena 7 Dollari per un set di quattro. Ho letto alcune delle argomentazioni in favore del trattamento criogenico dei cavi e, francamente, non sono affatto convinto. Comunque, l'unico scopo del progetto di questo cavo è di poter competere con cavi commerciali intorno ai 450 Dollari e, nel mio caso, ero molto al di sotto di questo limite, nonostante il trattamento criogenico dei connettori, per cui ho stabilito che avrei usato proprio quelli.

C'è voluta un po' di pratica per imparare a intrecciare i 4 conduttori nell'ordine corretto, con la spaziatura e la tensione giuste. Inoltre, ho stabilito di alternare i conduttori sopra e sotto, per mantenere la miglior simmetria possibile. Il tubicino di supporto in Teflon è molto sottile e si piega piuttosto facilmente; la soluzione che ho adottato consiste nel serrare una estremità in una morsa e legare con un filo l'altra estremità, in modo da poterlo stendere tirando il filo fino a uno scaffale, mantenendo in tal modo una tensione sufficiente a tenerlo fermo, mentre gli avvolgevo intorno i conduttori.

Il risultato finale è un cavo di diametro piuttosto elevato, cosa che ha reso necessario avvolgere in spire più strette la parte finale, così da poter infilare la struttura finita nel connettore, compresa la guaina termo-restringente applicata sugli ultimi centimetri del cavo, a protezione dei conduttori stessi. Notate che in questa parte terminale i conduttori sono piuttosto aderenti e la capsula del connettore, in effetti, ha graffiato la guaina termo-restringente. Esistono connettori di diametro maggiore, ma sembrano avere livelli di prezzo piuttosto folli.

Misure e test d'ascolto

I cavi finiti avevano una lunghezza di 94cm, la resistenza ad anello chiuso era di 0,02 ohm e la capacitanza misurava 70 pF. Durante il test d'ascolto, il mio cavo auto-costruito aveva surclassato tutti i cavi da grande magazzino che usavo all'epoca. Questo mi aveva portato a concludere che i cavi di segnale hanno la loro importanza. Ma il vero confronto era con l'avversario d'elezione, cioè il cavo di stirpe audiofila da 450 Dollari. La prova più facile da fare, per me, era misurare in un confronto testa a testa il mio cavo auto-costruito con i TaraLabs che, nel 2005, venivano venduti a circa 300 Dollari Americani. Chiaramente, non avrei mai potuto fare un confronto in doppio cieco, visto che quello che doveva scambiare i cavi ero io stesso. Ma un giorno o l'altro dovrò pur provarlo, grazie all'aiuto di qualche collega audiofilo.

Comunque, il cavo auto-costruito si è comportato bene almeno quanto il cavo TaraLabs o, direi, anche leggermente meglio. La sua caratteristica più evidente è la trasparenza, insieme alla dinamica e alla naturalezza. Certo, questo è quello che ci si poteva ragionevolmente aspettare, dato che stiamo mettendo a confronto due cavi dalla geometria simile; Conduttori in rame puro, avvolti a spirale su un tubo di Teflon. Per cui, sono piuttosto soddisfatto del risultato finale di questo progetto, visto che ora ho degli eccellenti cavi di segnale a una frazione del prezzo che avrei pagato in negozio.

Varianti e alternative

È possibile che 4 conduttori da 24 AWG siano una scelta eccessiva, considerata la bassissima intensità del segnale. L'effetto pelle e la resistenza del cavo non rappresentano un fattore significativo, per cui ho intenzione di costruire un altro set di cavi usando 2 conduttori, anziché 4.
Prima di mettere in opera il progetto descritto in questo articolo, avevo già costruito dei cavi di segnale usando conduttori prelevati da cavi classificati CAT-5E Plenum. Perché classificati Plenum? Semplicemente perché hanno l'isolante in Teflon. In particolare, i cavi CAT-5E /6 sono accreditati per supportare frequenze fino a 100MHz e devono usare, rispettivamente, conduttori in rame puro dalla sezione di 24 e 23 AWG. Questa può benissimo essere considerata un'alternativa molto economica, rispetto ai cavi Ohno in rame monocristallino con trattamento criogenico, usati per questo progetto. Se poi riuscite a trovare delle giacenze di cavi da prelevare gratuitamente, come ho fatto io, tanto meglio.
Questo progetto, naturalmente, si può realizzare anche senza usare connettori con trattamento criogenico, per abbattere ulteriormente i costi.
Eliminare il filo di rame centrale potrebbe ridurre ancora di più la capacitanza del cavo che, però, è già piuttosto bassa, per cui questa non dovrebbe essere considerata una priorità.
Sarebbe bello trovare un tubo di supporto in Teflon un po' più rigido. Quello usato da me è piuttosto incline a piegarsi durante l'assemblaggio ma, quando è in uso, per qualche ragione non si può piegare più di tanto.

Lista dei materiali e dettaglio dei costi

Tubi in Teflon: 0,106 pollici (Diametro Interno) x 0,130 (Diametro Esterno) - 0,89 Dollari per la lunghezza di 1 piede.
Conduttori: Neotech Ultra Purity Ohno, mono-filari (UP-OCC) a struttura monocristallina in rame - 1,39 Dollari per la lunghezza di 1 piede.
Conduttore di terra: Ho usato il rame verniciato degli avvolgimenti di un trasformatore, immagino di circa 28 AWG di sezione.
Connettori RCA: Modello 1877 ZSP-4 con trattamento criogenico - 36,95 Dollari per un pacchetto di 4 pezzi (ora si trovano a 62,70 Dollari)
Guaina termo-restringente, saldatura in argento.

Il costo totale del progetto è di circa 115 Dollari Canadesi, spedizione e tasse inclusi (∼ 80 USD/€)

Conclusioni

Questo progetto di auto-costruzione mostra che i cavi di segnale contano, e che alcuni sono meglio di altri. Dimostra anche che, se si segue la strada dell'auto-costruzione, non è necessario spendere centinaia di Dollari per ottenere eccellenti prestazioni nell'interconnessione.

Come evidenziato nell'articolo Alcune considerazioni sui progetti di cavi di segnale e sulla risposta in frequenza, un cavo di segnale con una capacitanza tale da generare un'attenuazione inferiore a 0,4dB (a 17 kHz), probabilmente andrà bene per le capacità uditive della maggior parte degli audiofili. Il progetto di auto-costruzione qui descritto arriva a 70 picofarad, che vuol dire nessun degrado nella risposta in frequenza (espressa in dB per valori fino alla terza cifra decimale), almeno fino a 40 kHz. Per la mia esperienza pregressa, mi aspetto che una versione schermata dell'AirCoil produca una capacitanza di circa 150 picofarad per metro, che significa ancora nessun degrado apprezzabile nella risposta in frequenza fino a oltre 30kHz.