SONORIZZAZIONE P.A. 100V
SEMPLICI NOZIONI SULLA SONORIZZAZIONE PUBBLICA (E NON) IN TECNICA 100V
La trattazione che mi accingo ad esporre ha lo scopo di facilitare la progettazione di impianti di sonorizzazione professionali e non, utilizzanti la tecnica P.A. 100V. Mi limiterò a dare alcune spiegazioni basilari, consigli e tipologie di impianti standard. La sonorizzazione in tecnica P.A. 100V è ampiamente utilizzata in impianti audio molto estesi quali grandi strutture, areoporti, ospedali, alberghi, viali cittadini, ed in uso temporaneo, per manifestazioni, eventi fieristici, processioni. Generalmente gli impianti a 100V prevedono molti diffusori, anche di differenti tipologie, nello stesso impianto. GLi impianti sono sovente molto estesi, ad esempio sonorizzazioni di grandi magazzini fino alla diffusione di musica ambiente sui litorali e corsi cittadini
L'idea di realizzare un simile tutorial mi è balzata in testa in quanto, in futuro, proporrò amplificatori e diffusori per applicazioni di questo tipo.
A molti di Voi potranno risultare famigliari talune illustrazioni essendo queste, in parte, tratte da KNOW HOW tecnica 100V , brochure da me realizzata per la ditta per cui lavoro.
Bene! Possiamo iniziare!
La maggior parte di Voi sa che ad un amplificatore audio da 50W RMS operante ad impedenza di 8 Ohm potremo connettere un diffusore da 50W ed oltre con pari valore ohmico di impedenza, oppure se preferiamo due diffusori da 25W 16 Ohm in parallelo, due diffusori da 25W 4 Ohm in serie tra loro, senza sovra caricare il finale di potenza e preservare i diffusori da guasti.
I problemi inziano quando per motivi di complessità di impianto dobbiamo connettere più diffusori, ad esempio 4 diffusori, ad un solo amplificatore sempre da 50W.
Per mantenere l'impedenza di 8Ohm vista dall'amplificatore dovremo disporre di diffusori da 32 Ohm se collegheremo le quattro bobine dei trasduttori in parallelo tra loro, oppure da 2 Ohm se prevederemo i diffusori in serie.
In entrambi i casi, diffusori con questi valori di impedenza non sono facilmente reperibili. La soluzione possibile è effettuare un circuito misto parallelo serie, ovvero una connessione in serie di due più due diffusori in parallelo. In questo caso possono essere tutti da 8 Ohm.
Il vero caos si verifica quando siamo obbligati a realizzare impianti con molti più diffusori, ancor di più quando dobbiamo utilizzare diffusori di differente tipo e potenza, magari in numero dispari.
A questo proposito è interessante osservare come con i sistemi audio ad impedenza i collegamenti dei diffusori possono essere limitati alle fattispecie nelle figure in basso
Connettendo in parallelo o in serie diffusori di differente potenza incorremmo nella bruciatura del diffusore di potenza inferiore rispetto e quello più potente non erogherebbe suono sufficiente.
La bruciatura, poi, anche di un solo diffusore inficierebbe tutta la funzionalità dell'impianto, sbilanciando quell'instabile equilibrio di impedenze che rendeva funzionante il tutto.
Nelle prossime figure propongo connessioni erronee che sovra caricano l'amplificatore o danneggiano i diffusori. 
Nella sonorizzazione professionale per uso pubblico non sono ammissibili accrocchi da principiante, l'impianto concepito con la speranza e non la certezza che funzioni non deve esistere.
Altro problema giunge nella realizzazione di impianti la cui estensione dei cavi è molto lunga, la distanza tra i vari diffusori può raggiungere anche il centinaio di metri , anche Kilometri; In questi frangenti lavorando ad impedenza ci troveremmo obbligati ad utilizzare cavi di sezione improponibile, specie per le prime tratte vicino all'amplificatore, avremmo stratosferiche cadute di tensione, inoltre il costo d'impianto lieviterebbe tantissimo.
Ci viene in aiuto la tecnologia P.A. 100V, semplificando davvero il nostro lavoro e non precludendo l'espansione dell'impianto in futuro, solo aggiungendo diffusori ed utilizzando elettroniche più potenti.
Caratteristiche di base di questae tecnologia
L'amplificatore P.A. 100V ha un particolare stadio di uscita che eroga potenza a tensione costante e non riferita ad un valore di impedenza tramite un trasformatore con secondario con rapporto spire in salita in modo di innalzare la tensione di uscita fino a 100V, tensione ottimale per la trasmissione a distanza dell'audio amplificato.
Il trasformatore avrà potenza pari ai Watt effettivi dell'amplificatore. Un amplificatore P.A. con questa tecnologia erogherà 100W a 100V (non più 100V a 8 Ohm). Il valore Ohmico dell'uscita del trasformatore non avrà più quell'importanza che avrebbe avuto negli impianti ad impedenza anche se in taluni casi è opportuno tenerne sempre conto..
Non potremo però utilizzare normali diffusori le cui bobine hanno valore di 4, 8 o 16 Ohm perchè incompatibili, non potremo realizzare impianti con diffusori in serie ma al contrario sempre in parallelo.
Ogni diffusore sarà predisposto di un trasformatore al suo interno che traslerà il valore di tensione 100V a impedenza di 4, 8 o 16 Ohm a seconda dei casi, la potenza del trasformatore sarà quella dell'altoparlante contenuto nel diffusore.
Notate il diffusore per incasso col trasformatore incorporato
Un impianto a tensione costante (così chiamato comunemente ma in modo improprio) si comporterà ne più ne meno come il nostro impianto domestico di illuminazione ed erogazione corrente elettrica:
A monte dell'impianto di rete abbiamo il limitatore di corrente di proprietà dell'ente erogatore, poniamo da 1000W (questo non è ne più ne meno che il nostro amplificatore di potenza audio a 100V); all'impianto potremo connettere sia la stufetta da 800W che il rasoio da 20W in parallelo senza che nessuno di essi si danneggi o funzioni in modo abnorme. L'unico limite è il raggiungimento (sommando le potenze degli gli apparecchi connessi) della potenza limite di targa del magnetotermico.
Stessa identica cosa accade per l'audio a 100V: Il nostro amplificatore poniamo eroghi 100W, potremo connettere tanti altoparlanti tecnologia 100V la cui somma delle relative potenze arrivi al limite di 100W. Ad esempio potremo avere due diffusori da 20W a tromba per esterno, dieci diffusori da 5W, uno per ogni ufficio infine cinque diffusori da 2W per i servizi. TUTTI RIGOROSAMENTE IN PARALLELO TRA LORO! Oppure anche un solo diffusore da 2W.
Ogni diffusore preleverà solo la potenza per cui è stato concepito e non oltre. Altro notevole vantaggio è che alzando considerevolmente la tensione di linea decresce la corrente richiesta, quindi si possono stendere linee con cavi di sezione ridotta. Si ricordi la tensione di 100V obbliga alla stesura di cavo doppio isolamento, anche se si tratta di segnale audio di potenza.
Da qui le possibilità di sonorizzazione si ampliano ulteriormente, basterà usare un amplificatore di potenza in esubero, se in futuro si vorrà ampliare l'impianto, senza la paura di bruciare alcun diffusore. Questo spiega perchè in tanti impianti gli amplificatori sono di molto surdimensionati .
Altra peculiarità di questi impianti è la possibilità di effettuare i cablaggi dei diffusori in parallelo con tecnica ridondante o anulare.
Questo equilibra ancora di più la linea, limitandone la caduta di tensione a fine linea, inoltre l'interruzione di un conduttore di linea non determina disservizio sulla stessa. Questo tipo di stesura è preferita in ospedali, alberghi e locali in cui la messaggistica audio può comprendere anche l'emergenza evacuazione a norma EN60849.
Indubbio vantaggio della tecnologia 100V è la possibilità di poter regolare la potenza dei diffusori tramite il trasformatore interno al box sonoro, che spesso ha varie prese di parzializzazione della potenza, oppure mediante appositi regolatori con autotrasformatore e selettore di potenza.
In questo modo potremo, locale per locale ottimizzare il volume di ascolto. Potremo altrettanto utilizzare interruttori per inserire o disinserire zone di ascolto senza squilibrare l'impianto.
Esistono accessori che permettono l'utilizzo, altresì impossibile, di altoparlanti ad impedenza in impianti a tensione costante, di utilizzare normali amplificatori da 4 o 8 Ohm per alimentare linee di diffusori a 100V.
Questi componenti sono i trasformatori traslatori, molto simili a quelli presenti all'interno dei diffusori a 100V.
Un poco differente è il discorso relativo ad amplificatori ad impedenza da convertire a tensione costante: in questo caso il trasformatore deve poter erogare tutta la potenza dell'amplificatore, è simile ai precedenti soltanto che lavora al contrario, sul primario, lato impedenza noterete una cella parallelo R/C posta in serie all'avvolgimento.
Tale circuito fa si che in caso di saturazione del traferro l'amplificatore veda sempre il valore resistivo ottimale di carico, cioè 8 Ohm, specie in presenza di livelli alti di tensione continua. Al contrario i due condensatori elettrolitici in antiserie permettono il passaggio della sola alternata bypassando il resistore di limitazione.
Altri trasformatori sono i distributori di linea, gli attenuatori, che altro non sono che un autotrasformatore multiprese che, prelevando tensione a rapporti differenti determina differenti livelli di volume sul diffusore. Molti attenuatori hanno relè di bypass che shuntano l'autotrasformatore in presenza di avviso di allarme; il comando in tensione viene dato da apposito preamplificatore con generatore di messaggi. Si pensi ad un albergo in cui i clienti hanno attenuato l'audio in camera, ebbene in caso di allarme l'attenuazione viene eliminata dal relè di bypass erogando il messaggio di emergenza in altoparlante alla massima intensità.
Particolari adattatori permettono di connettere linee a 100V di potenza a ingressi linea 1-10V con alta impedenza, questo per la connessione multipla in cascata di amplificatori audio.
Nelle figure sotto potete osservare molte tipologie di accessori sopra descritti.
Unico svantaggio, se così si può considerarlo, è che la tecnologia 100V, utilizzando trasformatori di uscita sull'amplificatore e sui diffusori ha limiti notevoli di banda passante, specie sulle note basse, anche percè si richiede compattezza per i diffusori tutto a scapito del trasformatore traslatore. Spesso trasformatori traslatori molto economici o troppo piccoli rendono quasi telefonica la banda passante. Attenuazioni sui toni bassi e acuti, nei sistemi voce non sono così apprezzabili come nell'audio Hi Fi.
In definitiva potremo dire che la tecnologia 100V è ottima per sonorizzazioni con messaggistica, musica di sottofondo, la cosiddetta "filodiffusione" ma mostra tutti i suoi limiti per la sonorizzazione HI FI o di potenza, quali l'audio delle discoteche, piano bar o disco pub.
In quei casi la tecnica tradizionale di sonorizzazione ad impedenza la fa da padrona anche se la moderna tecnologia, trasformatori dalle alte caratteristiche fanno delò sistema 100V un ottimo e semplice standard di diffusione sonora.
diffusore incasso 100V classico
diffusore per scatola elettrica 503
colonnina per chiesa 
diffusore a tromba per stadio
diffusore HIFI tromba 2 vie particolarmente indicato per palazzetti sportivi e locali ricreativi all'aperto, sagre con musica, ottima banda passante, massima penetrazione sonora e alta potenza
proiettore di suono, particolarmente adatto a sonorizzazioni di corsi, lidi marini, buona penetrazione sonora e qualità notevoli di fedeltà, utilizzato anche per stazioni ed aeroporti
esempo di diffusore tipo classico 2 vie con buone qualità di fedeltà
Ebbene, la scelta dei diffusori non manca, il mercato propone tantissime apparecchiature a 100V per cui non resta che sbizzarrirsi.
Questo non è un vero pe proprio tutorial ma solo una manciata di considerazioni, senza formule, tabelle e grafici, solo per rendere meno ostica questa materia a chi si avvicina per la prima volta all'audio professionale P.A.
Buon divertimento.
