Dimensionamento degli impianti di diffusione sonora
Sezione 7 – Scelta dell’amplificatore e dimensionamento dei cavi di alimentazione casse
Poichè una qualunque sorgente sonora (microfono, lettore CD, ecc.) non è in grado di pilotare direttamente un altoparlante, è necessario amplificarne il segnale che essa genera. A questo scopo vengono realizzati componenti ad hoc denominati “preamplificatori” ed “unità di potenza”. La preamplificazione è necessaria per quella tipologia di segnali analogici di potenza molto bassa (ad esempio per microfoni) che non potrebbero essere accettati direttamente dalle unità di potenza.
Le unità di potenza vengono anche chiamate “amplificatori”; generalmente gli amplificatori moderni includono già al loro interno un dispositivo di preamplificazione.
Prima di procedere con una breve analisi su come effettuare la scelta dell’amplificatore da utilizzare, è bene fare un breve accenno alla modalità di collegamento dei diffusori acustici.
Esistono due metodologie di collegamento, ovvero ad impedenza costante ed a tensione costante.
Il collegamento ad impedenza costante garantisce un’elevatissima fedeltà di riproduzione, ma presenta una serie di complicazioni sul collegamento dei diffusori acustici. Per gli impianti da noi considerati non è pertanto considerata questa modalità di funzionamento.
Il collegamento a tensione costante prevede che ogni diffusore sia dotato di un proprio trasformatore di linea; tutti i diffusori sono collegati in parallelo all’uscita dell’unità di potenza. Gli amplificatori sono ormai tutti dotati di uscite a tensione costante standardizzate ai valori di 50-70-100 V.
Determinata la tipologia di collegamento da realizzare, si può procedere alla scelta dell’amplificatore. La scelta dell’amplificatore dipende da molte costanti quali, ad esempio:
- numero di ingressi microfonici
- controllo volume separato per singole aree
- disponibilità di ingressi/uscite per registratori
- controllo toni
- presenza di unità di potenza supplementari
Si riporta nel seguito un esempio di data sheet di amplificatore 60W.
Per la scelta della potenza di amplificazione da utilizzare, in linea di massima possiamo asserire che:
- in caso di collegamento dell’amplificatore a tensione costante (i casi semplici da noi considerati) la potenza dell’amplificatore deve essere superiore alla somma della potenza delle casse previste
- in caso di collegamento dell’amplificatore a impedenza costante la potenza dell’amplificatore deve essere inferiore alla somma della potenza delle casse previste (se fosse superiore le casse potrebbero danneggiarsi)
- è necessario collegare diffusori a cono e diffusori a tromba su amplificatori separati (gli amplificatori a tromba potrebbero danneggiarsi con frequenze troppo alte o troppo basse).
Poichè generalmente la potenza nominale di un amplificatore non supera i 500W, potrebbe accadere che un solo amplificatore non sia sufficiente ad alimentare tutti i diffusori acustici presenti. In questo caso si fa solitamente uso di un solo preamplificatore a cui si collegano in cascata più unità di potenza.
Per i cavi in ingresso degli amplificatori, specialmente per quelli delle postazioni microfoniche di lunghezza elevata, è necessario porre molta attenzione al collegamento della calza schermante. Tutte le calze dovranno essere collegate da un solo lato del cavo e faranno capo in un unico punto che sarà a sua volta messo a terra. Dovranno essere evitate messe a terra delle calze su entrambi i lati del cavo e/o in punti diversi dell’impianto di terra.
Un breve cenno infine sul dimensionamento dei cavi di alimentazione delle casse. Nel caso di impianto a tensione costante la sezione dei conduttori è determinabile con la formula:
S = (0,37 * L * P) / V2
Dove
S = sezione del cavo [mm]
L = lunghezza del circuito [m]
P = potenza complessiva dei diffusori acustici [W]
V = tensione di alimentazione dei diffusori (50 – 70 -100 V)
