“La musica registrata è musica morta”
Carlos Kleiber…
Detta così, da quello che fu definito il miglior direttore d’orchestra da un gruppo di suoi blasonati colleghi… cosa dovremmo pensare?
Avrebbe tutto l’aspetto di una condanna alla nostra passione, non stiamo parlando di uno sprovveduto, ma di uno che più di altri viveva la musica come la raccontava Mozart che diceva appunto che la musica non va cercata nelle note ma tra le note. Un po’ come dire che se l’intento è quello di vivere l’emozione della musica la priorità è cercarla già nella “freschezza e nell’emozione” della esecuzione, nel valore aggiunto che una orchestra è in grado di fornire andando oltre la trascrizione musicale e aggiungendo quel di più che ogni musicista dentro di sé è in grado di esprimere a seguito di anni di studio dello strumento.
Il punto è questo, a tutti è capitato quel giorno in cui le cose hanno iniziato a funzionare, ad avere un senso… quel punto di partenza che poi pian piano passo dopo passo ha permesso di padroneggiare sempre un po’ di più la tecnica nel settore.
A me successe quando potei iniziare a misurare quello che stavo facendo e a trovare delle corrispondenze tra causa ed effetto.
Alzi la mano a questo punto chi dotato di tanta buona volontà, speranza, e malcelati sogni di gloria nel cimentarsi nella preparazione di un filtro di crossover non si sia imbattuto nel primo dei problemi di un autocostruttore… “come faccio a misurare il vero valore dei componenti che sto usando…?”
Oddio, condensatori e resistori recano stampato il proprio valore, a volte anche gli induttori, ma ci sono sempre delle variabili che condizionano il risultato, nei resistori e nei condensatori sono le tolleranze, in quelli non proprio di pregio raggiungono il 20%, certo potrebbero comunque fare il loro sporco lavoro, ma un tale livello di incertezza in un sistema in cui le incertezze sono ovunque non è proprio la cosa più desiderabile, negli induttori avere la possibilità di aggiustare il valore togliendo qualche spira fa la differenza tra un filtro fatto con i componenti cercati con la simulazione nel cross e uno fatto con i loro “cugini” che a quei valori somigliano vagamente. Poi c’è da considerare la possibilità di poter utilizzare materiale riciclato, smontato da qualche parte, di poter gestire soluzioni improvvisate, come inserire un nucleo ferromagnetico in un uno avvolto semplicemente in aria perché a quel valore proprio non ci arrivi, quella di costruirseli ecc. Insomma non so a voi ma a me la possibilità di misurare con una certa precisione condensatori, resistori e induttori ha fatto tutta la differenza del mondo.
Ricordo ancora anni fa vagando per una fiera di elettronica e radiantismo insieme a mio fratello l’incontro in una bancarella con quello che divenne il nostro primo ponte LCR, che giornata fantastica, ad un prezzo finalmente abbordabile (in lire 120000 o qualcosa del genere) ci portammo a casa un dispositivo che mi permetteva finalmente di poter misurare anche gli induttori.
Di anni ne sono passati fin troppi, chi decide di acquistare un LCR Meter come li chiamano oggi ha a disposizione una quantità di possibilità in cui la difficoltà effettiva sta tutta nel decidere quanto spendere. Certo non sono tutti uguali, uno strumento tipo questo:
che preso su AliExpress lo paghi meno di 15€ anche se non nasce con l’aspirazione di essere robusto ed affidabile, può essere incredibilmente preciso.
Ci sono poi quelli professionali che a costi anche esageratamente maggiori sono ovviamente in grado di fornire precisione e flessibilità di un altro pianeta, poi ancora una nutrita quantità di prodotti che per un costo intermedio spingono ad accettare qualche limitazione.
Ma quali limiti può avere uno strumento del genere?
Probabilmente il limite maggiore è legato alla possibilità di scegliere a che frequenza fare la misura, un induttore costruito per uso audio se misurato ad alta frequenza può dare valori completamente fuorvianti, i più costosi strumenti professionali sono pensati per risolvere problematiche che un autocostruttore di diffusori non incontrerà mai, si tratta di apparecchi pensati per la massima flessibilità operativa, per cui anche raggiungere frequenze di misura estremamente alte che paradossalmente per il nostro uso sono totalmente fuorvianti.
Noi abbiamo l’assoluta necessità di usare frequenze basse perché gli induttori possono avere la pessima abitudine di fornire valori molto diversi se misurati a frequenze diverse.
Alcuni strumenti si limitano a comunicare il valore misurato e se va bene anche la frequenza usata per calcolarlo, altri sono totalmente anonimi e bisogna fidarsi ciecamente senza sapere altro.
Sembrerebbe proprio che la soluzione debba essere quella di armarsi di coraggio e affrontare ancora una volta un costo non altissimo ma di quelli che magari preferiremmo spendere portando fuori a cena la famiglia in due o tre occasioni… ma siamo sicuri che non ci siano altri metodi per far fronte al problema?
In effetti sia induttori che condensatori possono essere misurati tramite la lettura di tensione e corrente che li attraversano quando sono pilotati da un segnale sinusoidale di frequenza nota, tutte cose non lontane da quello che fa un “comune” software di misura che usiamo nei nostri piccoli laboratori domestici, e probabilmente proprio da questa constatazione è arrivata la domanda di un cortese lettore che ci chiedeva come usare il piccolo JBox III per misurare i componenti passivi.
Personalmente avendo sottomano diversi strumenti, non mi sono mai curato della questione, ma la domanda meritava approfondimenti ulteriori.
Essendo completamente digiuno in materia mi sono limitato a far notare che quella possibilità era disponibile già con la vecchia Clio ii, tuttavia a memoria nei due software che avevo usato per provare la JBox III, ARTA e REW, non avevo notato un tool relativo alle misure LCR, ma il fatto che non lo avessi notato non significa che l’opzione non fosse presente.
In questo ringrazio Francesco Sorino e Pierfrancesco Fravolini che mi hanno dato delle dritte verso cui indagare.
In ARTA è disponibile sotto LIMP, basta avviare il programma, scegliere il tipo di segnale di test (io ho scelto “multitono” che è molto veloce), calibrare sempre il sistema spostando prima di tutto il commutatore del JBox III su “CAL” staccando i cavi dai morsetti di uscita e successivamente seguire la breve procedura software che si avvia alla pressione del tasto “CAL”, si tratta semplicemente di attivare il generatore audio (Generate) con un primo tasto e, una volta verificata la presenza del segnale sul vumeter relativo, cliccare sul tasto “Calibrate” e attendere che nella finestra “Status”a destra compaia il messaggio di calibrazione effettuata, poi premere “Ok” che chiude la procedura.
Se uscite dal programma e rientrate dovete necessariamente ripetere la procedura, una volta calibrato il sistema spostare il commutatore su “Z” (misure di impedenza) collegare il componente da misurare ed effettuare una misura, fatto questo è fondamentale portare il cursore del grafico ad una frequenza significativa, (altrimenti LIMP resta a 20Hz) una nell’intorno della curva rilevata, e successivamente cliccare il tasto RCL, nella finestra che si apre vengono riportati i valori desiderati e la frequenza alla quale si riferisce la misura.
In REW la situazione è ancora più semplice, il programma deve essere ovviamente correttamente installato e calibrato, il JBox III va impostato anche stavolta ovviamente su “Z” in modalità misura impedenza, basta collegare il componente ai morsetti di misura, cliccare il tasto “misura”, selezionare “impedenza” ed effettuare la misura del componente.
A misura compiuta compare il grafico di impedenza, nelle ultime versioni, io uso la 5.40, per leggere il valore è necessario cliccare in un punto qualsiasi del grafico ed il valore misurato alla frequenza scelta compare direttamente nella piccola finestra dei dati relativi alla posizione del cursore, senza fare altre operazioni specifiche.
Quanto sono precise queste misure? Il metodo usato dai software può avere delle incertezze dovute ad eventuali non linearità del sistema usato, il piccolo JBox III da questo punto di vista non è proprio un campione e qualche misura merita una certa attenzione.
Ho fatto diverse prove comparative con il mio strumento di riferimento (UNI-T UT612) e ho constatato una buona corrispondenza nei valori con entrambi i software.
I valori di resistenza in entrambi i software superata una certa soglia (70/80 ohm) tendono a diventare minori di quelli effettivi, ho anche voluto esagerare ed usare un resistore da 1800 ohm, veniva visto da LIMP come 1270 ohm, si tratta di un limite noto legato al valore di resistenza usata come riferimento (22 ohm che è il valore di quella installata anche dentro JBox III), sul sito ARTA un articolo spiega la procedura per avere letture corrette con valori di impedenza molto alti, nel nostro campo i valori in gioco arrivano a pochi ohm e questo dettaglio perde veramente di significato.
REW si comporta tutto sommato lievemente peggio, nonostante la procedura più complessa di calibrazione iniziale basata su tre misure, circuito aperto, resistore campione e circuito chiuso, la precisione nel leggere valori di resistenza non è migliore, esagerando con i valori il resistore da 1800 ohm non viene letto e non viene comunicato un valore. Per eliminare incertezze prima di fare le misure ho fatto anche in REW una calibrazione, anche in questo caso è assolutamente necessario quando si procede con la calibrazione in JBox III staccare i cavi di collegamento ai morsetti perché un eventuale componente collegato entra nella procedura di calibrazione.
Vale la pena ricordare che quando si tratta di valori di resistenza, il valore rilevato da un normale multimetro anche di basso costo sarà sempre più preciso e sicuro.
Qui sotto vediamo la misura relativa ad un resistore da 82 ohm in LIMP;
e qui stesso resistore in REW.
Sul fronte capacità e induttanza per entrambi i software è fondamentale come accennato scegliere tramite cursore una corretta frequenza di misura, semplicemente basterebbe non fidarsi del primo click (che in LIMP resta a 20 Hz se non si fa una selezione) ma rilevare un intervallo di frequenze in cui il valore resta ragionevolmente costante, sarebbe poi magari una buona abitudine per avere riferimenti futuri restare su una frequenza per potersi riferire sempre a quella.
A 1000 Hz la stessa usata dal mio strumento usato come riferimento la precisione di misura è veramente buona, certo un riscontro di sicurezza se si dispone di un secondo strumento non è mai disprezzabile, un multimetro di medio livello, che resta comunque il primo strumento per un autocostruttore, può essere in grado di fornire oltre ad una misura diretta della resistenza che è ovviamente preferibile, spesso anche una buona misura della capacità, un riscontro diretto quando possibile, a fronte di una perdita di pochi secondi ripaga con la conferma della correttezza di un valore e magari permette di risparmiare qualche ora se le cose non si comportano come previsto, nel nostro mondo la possibilità di neutralizzare eventuali errori di procedura è sempre utile, basta fare la calibrazione del sistema con i morsetti collegati ad un componente per avere una calibrazione errata e valori errato.
sotto una misura di un induttore da 1070uH in LIMP;
e sotto il valore comunicato da REW.
Nello specifico trattandosi di software gratuiti che possono tranquillamente convivere nello stesso computer anche una semplice misura con entrambi i sistemi è già un ottimo metodo per ridurre le incertezze.
Se un condensatore da 33uF misurato con uno dei due software mi dà un valore di 47uF qualcosa da qualche parte evidentemente non torna, se l’altro mi dà 32,6uF è chiaro che il valore più credibile è quello più vicino al valore stampato sul componente.
Può sembrare un metodo un tantino approssimativo, ma in questo mondo scivolare nel cervellotico è un attimo, e può essere un attimo perdersi nella ricerca di qualcosa che evidentemente non torna e non ci fa andare avanti.
A titolo di esempio l’immagine sotto è relativa alla misura (errata) di un condensatore elettrolitico non polarizzato valore nominale 82uF (reale misurato a 1000 Hz 84,5uF) con cursore a fondo scala (20000 Hz) risulta addirittura un induttore da 1,01uH…!
Sotto la stessa misura con lo stesso condensatore spostando il cursore a 1000 Hz.
come risulta chiaro andare a posizionare il cursore in una zona in cui le rotazioni di fase sono importanti può far credere al software che si tratti di un induttore piuttosto che di un condensatore.
Questi stessi problemi con LIMP si riscontrano anche in REW e a volte l’errore diventa realmente fatale, lo stesso condensatore in REW misurato a 20000 Hz dava come lettura un induttore da 2,351uH.
Comunque restando a 1000 Hz le differenze tra lo strumento di riferimento e i valori dati dai due software sono assolutamente ridicole.
In conclusione, considerare negativi i limiti appena citati quando si usano dei software secondo me è errato, una misura per avere senso deve darci una certezza e ripetitività nei valori, pur con le eventuali tolleranze di sistema, usare software come LIMP o REW per misurare oltre agli altoparlanti anche i più “semplici” componenti passivi resta oltre che comodo anche estremamente didattico, insegna a guardare anche le curve relative alle rotazioni di fase e a non prendere un numero per vero solo perché lo abbiamo letto da qualche parte.
Come amava ripetere il buon Renato la cosa più importante resta sempre “tenere bene acceso il cervello” e sinceramente se queste prove mi hanno insegnato qualcosa è proprio che anche giocherellare per confrontare i valori di uno strumento e quelli forniti da un software può essere parecchio didattico.
