La Nuda Verità sui cavi di segnale

La pura verità sui cavi

Oh, no. Cavi. Ancora quella vecchia castagna HiFi!
Presto, fatelo tacere: STA PER PARLARE DI CAVI!
La pura verità sui cavi? E' semplicemente che tutto questo nonsense sui cavi è escremento bovino!
Sono certo che qualcuna delle vostre razioni iniziali è stata simile.
Scrivere di cavi è dovunque un invito aperto a farsi arrostire. Attizzatore per eccellenza. Però, voglio parlare di cavi. E non di ogni cavo. Voglio parlare di cavi di segnale.
E ho intenzione di dire che i cavi di segnale producono delle differenze.
Iniziate a dubitare della mia sanità mentale? Allora farò meglio a pigiare velocemente sui tasti, così da finire quest'articolo prima che gli uomini dal camice bianco mi portino via.
Sono sincero, i cavi producono differenze. E i cavi "sbagliati " possono produrre la differenza sbagliata.
La mia esperienza mi dice che i cavi di potenza producono una differenza maggiore, forse perchè di solito sono molto più lunghi. Anche i cavi di segnale, comunque, producono delle differenze.
Certo, nessun tipo di cavo produrrà un'enorme differenza. Cambiare l'economico e brutto amplificatore operazionale NE5532 presente nello stadio di uscita di un lettore di CD con uno davvero buono (come l'AD811 o il mio preferito National Semiconductor LM6172) produce una differenza maggiormente udibile.
Per ottenere il meglio dal vostro impianto avete bisogno dei cavi giusti.

Allora, che c'è in un cavo?

Ecco un'affermazione chiara: " Il miglior cavo è quello che non c'è "
Eccone un'altra: " Il cavo ideale non apporta cambiamenti DI NESSUN TIPO nel segnale che lo attraversa."
Eccone una terza: " I cavi non possono migliorare la qualità sonora dell'impianto, la possono solo peggiorare in vari gradi."
E difatti il miglior cavo che ho provato peggiorava le cose solo un po'. Il peggiore, comunque...
Personalmente divido gli "effetti" nel campo audio in tre "ordini". Questi si riferiscono sia all'entità degli effetti, sia alla "oscurità" dei principi sottostanti.
Effetti del Primo Ordine sono quelli che producono cambiamenti nel suono massicci ed immediati. Gli effetti del primo ordine tendono anche il più delle volte ad avere una spiegazione diretta, semplice, logica e scientifica.
Per chiarirci, nei cavi di segnale la capacità è un effetto del primo ordine. Adoperate pochi metri dei cavi della Goertz (che sono essenzialmente dei condensatori non avvolti) e la maggior parte delle sorgenti presenterà una sostanziale attenuazione degli alti, proprio a causa dell'eccessiva capacità dei cavi.
Effetti del Secondo Ordine producono differenze apprezzabili, ma sono più difficilmente riconducibili a spiegazioni logiche, le quali, però, in molti casi ci sono e si possono scoprire.
Per chiarirci, la differenza del suono fra i cavi multifilari, quelli a tipologia litz/hyperlitz e quelli col conduttore solido cade in questa categoria, così come la qualità del dielettrico. Entrambi sono abbastanza importanti, ma in fin dei conti, se il nostro cavo ha pesanti problemi con gli effetti del primo ordine, questi spesso oscureranno ogni effetto di secondo ordine (sia migliore che peggiore).
Effetti del Terzo Ordine si trovano ad un livello ancora inferiore, ed inoltre in molti casi la risoluzione dell'impianto non è abbastanza elevata da permettere di apprezzare le differenze. Nel mio impianto sto appena iniziando a maneggiare effetti del terzo ordine.
Ritengo che la diatriba sul materiale del conduttore (argento contro rame contro rame placcato contro condutttori esotici) ricada in questa categoria.

I cavi hanno un suono? Come?

Ho detto che il cavo ideale non altera il segnale.
Il suono è una forma d'onda acustica complessa, trasformata in segnali elettrici al momento della registrazione. Sono questi segnali che vogliamo mantenere intatti il più possibile.
Possiamo descrivere queste forme d'onda in termini di timbrica, dinamica ed accuratezza temporale. Tutti questi elementi hanno un equivalente elettrico. Per i miei vari pezzi di accuratezza occorre molta matematica per fare le cose in modo scientifico. Personalmente preferisco fermarmi all'approccio della "scienza popolare" .
L'accuratezza timbrica significa che la voce o lo strumento suonano esattamente come le ascolteremmo normalmente. E' un parametro che include sia la struttura armonica (quindi niente distorsioni armoniche o da intermodulazione, per favore), sia la risposta in frequenza di base.
L'accuratezza dinamica significa che l'accelerazione dinamica del segnale (la musica) proveniente dalla registrazione non dovrebbe essere ridotta. La maggior parte dei cavi se la cava sotto questo aspetto (visto che sono componenti passivi).
L'accuratezza temporale include un po' di effetti. C'è un po' di matematica tosta del Prof. Malcom Hawkesford sull'effetto Maxwell, che dice che frequenze diverse viaggiano con una velocità diversa all'interno di un dato segmento di conduttore. Poi ci sono gli effetti di fase che derivano sia dalla funzione di filtro passabasso del cavo sia dall'effetto pelle.
Ora, tutti questi effetti suindicati di solito possono essere quantificati in un modo od in un altro, sebbene ciò venga fatto raramente e molte di queste misure vengano ancora guardate con sospetto dall'audio "ufficiale" .
Se sappiamo cosa misurare, allora si possono facilmente analizzare tutti gli effetti del primo ordine, perchè sono legati solo a semplici grandezze elettriche. Dobbiamo determinare l'impedenza complessa del cavo, e leggiamo per intero la capacità, la resistenza, e l'induttanza del cavo.
Da questo punto in poi la faccenda si complica, se desiderate sapere già da ora come cominciare a costruirvi i vostri cavi date un'occhiata al successivo articolo per qualche primo passo pratico.

La L, la C e la R

Per alterare in minima parte il suono che attraversa il cavo, le varie componenti dell'impedenza debbono presentare valori tali da indurre alterazioni minime o nulle nell'ambito delle frequenze audio. E' interessante notare che (per me) le frequenze audio vanno da 4 Hz a 100 KHz, così da garantire una deviazione non maggiore di 0.1 db nell'intervallo fra 20 Hz e 20 KHz.
Se si esaminano i valori presenti a livello di connessioni di linea, si scopre che (solitamente) l'impedenza della sorgente si situa nella zona fra pochi Ohm e pochi kiloOhm. L'impedenza del carico va da circa 10 KOhm a circa 1 MOhm. Anche i valori della capacità degli ingressi sono per lo più moderati (10 pF o meno).
Ciò ci dà qualche indicazione, per esempio sulla rilevanza dei vari parametri elettrici significativi.
Sembra che finchè la resistenza in continua del cavo è moderata (pochi Ohm) l'influenza è molto ridotta. Il rapporto fra la resistenza del cavo e quella dell'ingresso è molto grande. Di fatto, la resistenza di contatto degli spinotti RCA usati (a proposito, terribili connettori) è spesso molto maggiore.
Far precedere un amplificatore che presenta un valore di resistenza di ingresso di 10 Kohm da una resistenza da 1 Ohm provoca un'attenuazione di 0.001 db.
Anche l'induttanza dei cavi è di poca rilevanza finchè viene mantenuta su livelli moderati. Più è alto il valore dell'impedenza di carico, meno rilevante diventa l'induttanza del cavo. Cavi di segnale lunghi circa 1 m (3 piedi) raramente presentano un'induttanza maggiore di 1 mH.
A 20 KHz un induttanza di 1 mH presenterà un'impedenza di circa 0.13 Ohm, provocando un'ulteriore attenuazione di 0.0001 db.
Anche mettendo una capacità da 1 nF in parallelo alla resistenza di ingresso di 10 Kohm (il valore di carico IEC), l'attenuazione causata dall'induttanza non aumenta significativamente.
La capacità del cavo, invece, è cruciale per i cavi di segnale. Ci sono arrivato mentre cercavo delle spiegazioni per gli " effetti del primo ordine".
La capacità necessaria a causare un'attenuazione di 0.1 db a 20 KHz con un'impedenza della sorgente di 100 Ohm è di circa 15 nF. Però, se la nostra sorgente presenta un'impedenza di 1Kohm, basta una capacità di soli 1.5 nF a provocare tale attenuazione.
Ho riscontrato impedenze di uscita di circa 1Kohm in molti apparecchi appartenenti alla produzione Hi-Fi di massa. Poichè la rivista inglese HiFi Choice pubblica regolarmente articoli sui cavi che includono una sezione tecnica con delle misure, posso stimare l'ordine di grandezza della massima capacità che può presentare il cavo in esame. Una capacità di vari nF si accumula facilmente in caso di spezzoni piuttosto lunghi di vari cavi schermati, per tacere dei cavi del tipo "condensatore non avvolto" .
Vorrei concludere affermando che nei cavi di segnale la resistenza in continua e l'induttanza rivestono un interesse puramente accademico. Esemplari che presentassero valori significativi di resistenza o di induttanza probabilmente non influirebbero sul suono del segnale che li attraversa sotto nessun aspetto rilevante.
Invece va ricercata una capacità quanto minore è possibile. Sembra anche importante che il dielettrico del cavo sia della migliore qualità possibile
Data la mia (e di molti altri) esperienza con i condensatori, il Teflon appare il miglior dielettrico solido, mentre l'aria è ancora migliore. Anche il polietilene è abbastanza accettabile, mentre le plastiche inferiori ed il PVC sono da scartare.
Molti cavi di segnale commerciali usano dielettrico in PVC.

EMI - tutto ciò che sentii era un lieve HUUUUMMMMMMMMMMMMMM

Un altro dei miei "effetti del primo ordine" è naturalmente l'isolamento dalle interferenze. E' un affare che riguarda principalmente le RFI (Interferenze a Radio Frequenza, n.d.t.), ma anche le EMI (Interferenze ElettroMagnetiche, n.d.t.) a bassa frequenza possono diventare un problema. La migliore difesa contro EMI esterne ed una buona contro RFI pare ottenersi con geometrie del cavo à la Kimber e XLO.
Anche la geometria delle coppie di cavi ravvicinate ed attorcigliate funziona bene contro le EMI (circa -47 db il miglior valore), ma il grado di difesa contro le RFI non è così buono e la capacità è alta. La maggior parte degli attuali cavi "speciali" in commercio adottano questa tipologia.
La geometria peggiore quanto a difesa da EMI e RFI è la "coppia lineare", che prevede semplicemente due cavi separati da un ampio spazio. Allo stesso tempo, io ho ottenuto un buon successo con questa configurazione.
Un altro metodo per ridurre le RFI (ma non funziona molto con le EMI) è schermare il cavo. I cavi schermati naturalmente hanno i loro problemi di effetti del primo e del secondo ordine (sebbene non irrisolvibili).
Una variazione della coppia schermata è costituita da un cavo dove la schermatura funge anche da conduttore del polo "freddo" . Questi cavi sono noti anche come cavi coassiali e sono un caposaldo dell'audio. La difesa contro le EMI di un cavo coassiale è abbastanza buona. Il cavo che è fornito in dotazione al vostro lettore di CD è probabilmente di questo tipo.

Filare o non filare - questo è il problema qui

(da Cabelitis, un'opera molto d'avanguardia - frase detta dall'Eroe - figlio di un fabbricante di cavi audio)
Visto che abbiamo già menzionato degli effetti del secondo ordine, andiamo a vederne altri importanti.
La mia esperienza mi dice che tutti i cavi multifilari, dove ogni singolo conduttore è realizzato con vari fili di rame non isolati reciprocamente, impartiscono al suono una spiacevole asprezza e luminosità.
Ci sono varie teorie che tentano di spiegare questo effetto. Se volete leggerne una di quelle più al sapore di dolce di noci, vi suggerisco quella di Ben Duncan (articolista tecnico, tra l'altro specializzato nel DIY della rivista inglese "HiFi News and Record Review", n.d.t.). Lui suggerisce che fra i fili si formi dell'ossido di rame che incoraggia una conduzione non lineare (dei piccoli diodi).
Voglio tenermi fuori da tutto ciò (ci sono pagine piene di lettere su questo argomento nella rivista Wireless World), ma, come ho detto, preferisco i conduttori solidi a quelli multifilari.
I cavi di tipo Litz, che hanno ogni singolo conduttore isolato dagli altri, sono di solito molto migliori, oppure ci consentono di usare singoli fili di conduttore solido.
Si discute sul fatto che conduttori rettangolari sottili ed ampi vadano meglio alle frequenze estreme. Se non si possono usare nastri di lamina, si possono adoperare pochi conduttori rotondi e sottili (per esempio il conduttore Magnet da 24 Gauge) e farli correre paralleli, come i cavi della Nordost.
Un ulteriore effetto di secondo ordine è l'interazione fra la corrente del segnale (per quanto essa sia piccola) e la schermatura. Tale corrente induce correnti parassite nello schermo che, come sempre, degradano il suono. Un maggiore spazio sarebbe benefico, ma, come visto, ridurrebbe l'efficacia della schermatura.

Un cavo in carbonio e zirconio placcato oro affascina qualcuno?

Gli effetti del terzo ordine, come detto, sono più avvolti da un'aura di mistero e non ho avuto molte occasioni per metterci su le mani. C'è gente che disprezza intensamente il rame placcato argento. Però io non ho avuto queste sensazioni. Quindi seguite solo le vostre orecchie od il vostro guru.
Questo è il campo per il problema della forma o del diametro del conduttore. C'è ogni tipo di piccola ed insulsa teoria, inclusa la mia.
Io, ad esempio, sostengo che si ottiene più "tessitura" della musica e più "mordente" nei violini immergendo il conduttore puro in uno specifico olio che si ottiene da un serpente molto raro e velenoso che si trova nella foresta pluviale brasiliana (e da tempo nella lista delle specie in pericolo). Il processo di immersione va affidato a delle vergini vestali certificate che vengono sacrificate al Dio dell'Audio dopo che hanno compiuto il rito.
Sfortunatamente questo è un processo molto costoso a causa del grande numero di Indios nativi che vengono morsi dai serpenti mentre tentano di catturarli per produrre l'olio, e a causa dell'ampio numero di serpenti che ci voglio per ottenere una boccetta di questo prezioso olio. Anche le vergini vestali stanno diventando piuttosto rare (non ne avrò usate troppe anch'io?). Quindi non aspettatevene un'applicazione industriale a breve.
Ma sono sicuro che funziona
Credetemi e comprate i miei cavi.
Costano un po' cari, ma, vedete, tutte le spese con le vedove, gli orfani, i genitori delle vergini e così via....