Domande sui cavi col conduttore per reti informatiche CAT 5

e Risposte

Questa volta non vi propongo un vero e proprio articolo, quanto, piuttosto, un'ulteriore spiegazione di alcuni nostri progetti per cavi di segnale di potenza per l'autocostruzione. Fra la nostra mailing list e le nostre e-mail personali, riceviamo continuamente numerose domande circa cavo per reti informatiche CAT 5 e le corrette tecniche costruttive per i nostri cavi di potenza autocostruiti Triple T e FFRC.

Oltre ai nostri cavi di potenza autocostruiti, molti dei nostri lettori e membri della mailing list si sono cimentati nella realizzazione di cavi di segnale che utilizzano il cavo CAT 5. Ne ho costruiti diversi anch'io, e trovo che suonino ottimamente.

Spero che quanto vi vado a presentare vi aiuti a trovare la risposta alle vostre domande. Quello che segue è il "botta e risposta" con uno dei nostri lettori.

----- Messaggio Originale -----
Da: John Little
A: Scott Faller
Spedito: Sabato, 22 Settembre, 2001 8:39 PM
Oggetto: Ricetta per cavi di potenza - Domande su modifiche

Ciao,

ho letto con interesse tutte le ricette per cavi di potenza autocostruiti basati sul CAT 5 (incluse quelle di TNT), ma francamente mi hanno messo un po' di confusione in testa per quante ne sono, e poi mal si adattano al mio impianto. In primo luogo, ritengo che l'attorcigliamento dei conduttori porta ad un decremento dell'induttanza del cavo, ma al prezzo di un aumento della capacità, e quindi richiede che sia quanto più corto è possibile.
Il mio problema/domanda è questo: posseggo un sistema d'epoca subwoofer + satelliti della Design Acoustics, nel quale il cavo va dall'amplificatore al modulo subwoofer (che ospita anche il crossover) e, di lì, prosegue verso i satelliti. Ciò comporta che la lunghezza totale del cavo vada ben oltre i 7 o 8 piedi che trovo comunemente citata nei progetti per l'autocostruzione. Fin quanto lo posso fare lungo, questo cavo? Qual'è l'effetto della lunghezza in più? Tutti i progetti che ho visto non prendono in considerazione i sistemi a 3 elementi, come il mio.

Inoltre, quale tipo di CAT 5 è meglio usare? Ho una bobina di CAT 6 della Belden Tipo 1872A (MediaTwist  - cavo a coppie attorcigliate di prestazione ultra alte per impieghi multimediali).
Va bene? Un altro dubbio riguarda la quantità sia di mandate che di giri che ci vogliono per ogni cavo..... Ho visto che si arriva fino a 27 coppie in 3 mandate per ogni cavo: non è che c'è una regola per identificare il corretto rapporto fra lunghezza, mandate e coppie?

Grazie in anticipo!

----- Replica -----

Ciao, John

OK, hai fatto alcune domande toste. Le risposte che ti darò saranno un po' lunghette, ma non vedo alternative. Pronto per la lezione?

Iniziamo con le cose facili. Il cavo di tipo CAT 6 che hai va bene, anzi è anche migliore sia del CAT 5 che del CAT 5e.

Ci sono alcune cose che devi sapere circa ogni cavo a conduttore multifilare a coppie attorcigliate. Il tuo 1872A è formato da quattro coppie attorcigliate di conduttore. Il presupposto che si cela dietro la mancanza di una schermatura esterna è che i segnali che viaggiano lungo la coppia attorcigliata (positivo in un conduttore e massa nell'altro) respingono il rumore.
Non lo respingono come può fare uno schermo a lamina o a treccia: in realtà ogni conduttore lo assorbe, ma poi, dal momento che il rumore si inietta contemporaneamente sia nel conduttore che trasporta il positivo, sia in quello che trasporta la terra, e che i due segnali viaggiano in direzione opposta, avviene una cancellazione reciproca. Questo fenomeno è definito reiezione del rumore di modo comune (CMNR). Nel caso del 1872A, il rapporto segnale/rumore a 20kHz non è misurabile (o maggiore di 110 dB). E' davvero impressionante.

Veniamo ora alle tue preoccupazioni riguardo al diminuire dell'induttanza ed al corrispondente aumentare della capacità. Nel caso del 1872A, la capacità si mantiene su valori abbastanza ragionevoli, 15pF per piede.
Penso che questo valore rappresenti una media ponderata fra quelli con le coppie di conduttori dal passo di attorcigliamento più serrato e quelle con il passo più lasco. Se rapportati ad alcuni dei cavi "high end, alto prezzo", in realtà, questo è un valore basso.
Solo per fare pochi esempi, il Kimber 4 TC è a 44 pF/piede, l'8 TC è a 100 pF/piede, il Cardas Quadlink 5C è a 23 pF/piede ed i Goertz iniziano da 500 pF/piede a salire!! Detto ciò, non mi preoccuparei di ciò che accade alla capacità.

Per quanto riguarda il corretto numero di mandate e di coppie, la cosa si fa (molto) più complicata.
In primo luogo dobbiamo chiarire un punto. Se prendete un corto spezzone (di CAT 5) e ne eliminate la guaina esterna, vedrete che una coppia è attorcigliata con passo serrato e l'altra con un passo meno serrato. Se usate entrambi i tipi di coppie per lo stesso cavo dovrete fare i conti col problema "tempo". Ovviamente, a parità di lunghezza del cavo, la coppia attorcigliata con passo più serrato usa una mandata di rame più lunga dell'altra coppia. La cosa è davvero un problema? Per alcuni, sì.
Certo, questi cavi sono usati per trasferire informazioni a pacchi di Gigabit nelle reti informatiche, e si tratta di trasferimento ultraveloce di informazioni. Questo vale anche per l'audio? E' dubbio, ma ne va fatto cenno. Poichè i nostri cavi sono comunque relativamente corti, la probabilità di udire delle differenze è piccola. Alcuni ne dubitano, addirittura.

Il mio consiglio, per stare sicuri e per usare la tua bobina di 1872A, è questo: quando costruirai i tuoi cavi, elimina la guaina esterna e usa solo le coppie a passo serrato, poi fai scivolare il tutto in una guaina termorestringente del tuo colore preferito.

Visto che mi trovo a parlare delle tecniche di realizzazione, debbo dirvi un paio di cose sui conduttori a coppia attorcigliata e non schermati. La prima, e la più importante: Il positivo e la massa devono correre lungo la medesima coppia attorcigliata. Se non fate così, il CMNR della coppia attorcigliata viene meno. Capisco che sono dolori di panza quando si tratterà di attaccare le terminazioni al cavo, ma ne sarà valsa la pena.
La seconda: quando costruirete e posizionerete i vostri cavi, non strozzateli. E non fateli nemmeno percorrere curve a stretto raggio. Se lo farete, allenterete l'attorcigliamento delle coppie, il che introdurrà un punto dove il rumore potrebbe entrare nel cavo; inoltre creerete la possibilità di aumentare la diafonia. Mi hai anche chiesto: che mi dici dei capi del cavo, dove andrò a mettere le mie terminazioni? Bella domanda. Prova ad usare in quella zona una schermatura a lamina. Non posso dire con certezza che sarà di giovamento, ma certo non fa male.

Dimensione dei conduttori. Ecco una lezione nella lezione. Primo: cavi di potenza e loro fattore di smorzamento. Proprio così, fattore di smorzamento. In un impianto audiofilo, il cavo andrebbe dimensionato non solo per ridurre gli effetti della resistenza (caduta di tensione che si risolve in una diminuzione di SPL - Sound Pressure Level, Livello di Pressione Sonora, n.d.t.), ma anche per permettere all'amplificatore di fare il suo mestiere controllando vis-à-vis lo smorzamento del diffusore. Se sottodimensioniamo i nostri cavi, tenderemo ad avere uno "scollamento" ai volumi più alti.

Piuttosto che provare a spiegarvelo di persona, lascerò che a parlare sia il nostro esperto di Fattore di Smorzamento, Dejan, che ve lo spiegherà a parole sue.

Semplice definizione - il fattore di smorzamento è la differenza fra l'impedenza di uscita dell'amplificatore e l'impedenza nominale del diffusore. L'impedenza significa che si parla di corrente alternata, non continua.

Un alto fattore di smorzamento significa che l'amplificatore è in grado di controllare correttamente il fattore di merito del diffusore, e dunque non solo la quantità del moto degli altoparlanti, ma anche la sua qualità. Mentre si ritiene generalmente sufficiente un fattore di smorzamento di 20:1 (26 dB), bisogna anche rendersi conto che la regola generale dei diffusori è che la loro impedenza scende anche sotto il suo valore nominale: pertanto, quel 20:1 andrebbe applicato alla impedenza minima realmente raggiunta dal diffusore, non alla sua impedenza nominale.
Se andiamo a considerare cadute dell'impedenza fino a 2 ohm, il che è solo relativamente pessimistico, il fattore di smorzamento rapportato ad 8 ohm non dovrebbe essere inferiore a 80:1.

Allora, come mettiamo in relazione il fattore di smorzamento con la taglia dei nostri cavi? Piuttosto che fare della vera matematica, ho creato (beh, ho preso dalle rete ed ho modificato secondo le nostre esigenze) un File di Microsoft Excel che fa il lavoro sporco per conto nostro. In questo foglio di calcolo ho anche inserito un calcolatore di gauge (la misura del diametro, n.d.t.). Se state costruendo un cavo di potenza basato sul CAT 5, dovrete sapere quante coppie attorcigliate ci vogliono per fare, che so, un cavo da 12 gauge: questo foglio di calcolo è quello che vi serve.

Bene, penso di avere risposto alle tue domande sul CAT 5. spero sia stato utile.

Cordiali saluti
Scott Faller (e Dejan per la definizione del DF - acronimo di Damping Factor, Fattore di Smorzamento, n.d.t.)

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