LE MISURE

LA STRUMENTAZIONE

PC Asus Laptop FLA5EV8M (Alimentato a batteria)
Analizzatore di spettro QuantAsylum QA403
Software di misura: QA40x e QA40x Plot
Oscilloscopio FNIRSI 1014D (Alimentato a batteria)
Multimetro TRMS PCE-UT 61E
Cablaggi Supra Dual RCA, Kimber Hero, cavo spellato.




La risposta in frequenza del MicroSound Technology XAI20 è stata rilevata in due diverse condizioni: una tenendo il volume al massimo e l'altra mantenendolo in posizione centrale, a ore 12 per capirci. Su un carico di 8 ohm si nota un comportamento dissimile agli estremi della banda, con un progressivo decadimento del livello al di sotto dei 90 Hz, dovuto alla presenza dei condensatori di accoppiamento in ingresso e, all'opposto, un'esaltazione delle alte frequenze oltre i 30 kHz. Si tratta di variazioni contenute che in nessun modo influiscono sull'ascolto con qualsiasi diffusore. Basti dire che, dal lato delle basse frequenze, i 20 Hz si trovano a -0,27 dB rispetto ai 1.000 Hz, mentre i 10 Hz sono a -0,85 dB. Alle alte frequenze troviamo invece i 30 kHz a +0,02 dB, i 50 kHz a +0,06 dB e l'estremo dei 96 kHz a +1,05 dB, sempre rispetto al punto centrale (1.000 Hz), preso come riferimento. Lo sbilanciamento tra il canale destro e il sinistro è pari a 0,06 dB a favore del destro.



Il medesimo andamento generale si riscontra con il volume al massimo, ma su un carico di 4 ohm, a eccezione delle alte frequenze, dove il canale destro appare perfettamente lineare, mentre il sinistro presenta un andamento crescente dai 40 kHz sino all'estremo della misura. Osservando i particolari, i 50.000 Hz si trovano a 0,09 dB, gli 80.000 Hz a 0,20 dB e l'estremo dei 96 kHz a 1,18 dB al di sopra del livello medio. La differenza tra i due canali è di 0,07 dB, con il destro leggermente al di sopra del sinistro.



Ruotando la manopola del potenziometro di volume sino a metà corsa, ciò che salta all'occhio è l'inversione dello sbilanciamento tra i canali, con il destro che in quest'occasione sta sotto il sinistro di 0,06 dB.



Su carico di 4 ohm più regolare appare l'andamento della risposta in frequenza rispetto a quanto riscontrato con il volume al massimo. Qui notiamo soltanto un lievissimo arrotondamento dell'estremo alto, questi i rispettivi valori: 20 kHz/-0,01 dB, 40 kHz/-0,03 dB, 60 kHz/-0,04 dB e 90 kHz/-0,06 dB.

A partire da questa recensione viene introdotta una nuova misura della risposta in frequenza. Oltre alle canoniche effettuate sui carichi di 8 e 4 ohm, ne viene eseguita un'altra su un carico assimilabile a quello reale di un diffusore, che è ben lontano dall'essere puramente resistivo. Basta osservare il modulo e argomento d'impedenza di un qualsiasi diffusore per rendersene conto. Il carico utilizzato per questa misura è quello ideato da Ken Kantor, noto in inglese come "Ken Kantor Simulated Loudspeaker Load", cioè un circuito elettrico passivo resistivo/reattivo progettato per simulare il comportamento di un vero diffusore acustico (anche piuttosto "rognoso"). La sua progettazione risale alla metà degli anni '90 e viene correntemente utilizzato dalla nota rivista Stereophile (e ora anche da Non solo audiofili).



Non potendo separare il guadagno della sezione preamplificatrice da quello della sezione finale di potenza, è stato misurato quello complessivo, che risulta essere di 33,36 dB (46,54× in scala lineare). Questo significa che il segnale applicato all'ingresso viene amplificato in tensione di 46,54 volte. Ad ogni modo, nel manuale utente il produttore dichiara che i due triodi preposti alla preamplificazione elevano il segnale di circa 10 dB (3,162× in scala lineare).



Per il calcolo del secondo livello di potenza (il primo è 1 watt) utilizzato per testare la THD/THD+N, è stata presa come riferimento la potenza alla quale l'XAI20 raggiunge lo 0,5% di THD. Questa è risultata pari a 32,9 watt, da cui è stato individuato il livello di 30 watt, corrispondente a circa il 90% del valore di riferimento. Si tratta di una procedura che, d'ora in poi, verrà sempre adottata da Non solo audiofili.

Il tasso di THD misurato ai due livelli di potenza di 1 watt e 30 watt, corrisponde rispettivamente allo 0,00329% e allo 0,01699%, mentre la THD+N si attesta sullo 0,02993% e sullo 0,01799%. Nei grafici è riportato anche il rapporto segnale/rumore (SNR). Un elemento che va sicuramente a beneficio di una spiccata personalità timbrica è la figura di distorsione che, nel caso del MicroSound, privilegia la seconda armonica rispetto alla terza. E ogni buon audiofilo sa cosa questo significhi. Il dato è spiegato dalla presenza di una sezione di preamplificazione valvolare Single Ended, che influisce sicuramente sullo spettro armonico del nostro integrato. Nel terzo grafico possiamo osservare che, a fronte di una fondamentale a 1.000 Hz di 23,81 dBV (15,5 Vrms), la seconda armonica si attesta a -51,72 dBV e la terza a -65,75 dBV, che in termini percentuali corrispondono rispettivamente allo 0,259% e allo 0,051%. Sono valori che verranno poi utilizzati per il calcolo della THD tramite l'apposita formula. Ho effettuato anche delle misure facendo lavorare l'integrato in Classe AB, ma evito di pubblicarle in quanto sono sostanzialmente sovrapponibili a quelle effettuate in Classe A.



Molto pulito il grafico del multitono, una misura significativa della distorsione da intermodulazione complessiva (IMD). A differenza dei test che utilizzano una sola frequenza, come la THD, o due sole frequenze, come l'IMD standard, il multitono invia all'apparecchio sotto esame più onde sinusoidali contemporaneamente. Quando un amplificatore non è perfettamente lineare (nessuno lo è al 100%) e riceve più frequenze contemporaneamente, queste andranno a interagire tra loro generando delle frequenze "fantasma" visibili tra un tono e l'altro.



Altrettanto eloquente della qualità di un amplificatore è la misura della Noise Density (Densità di Rumore), nota anche come Densità Spettrale di Rumore. Tale misura esprime, in buona sostanza, l'intensità del "fruscio" di fondo, indipendentemente dalla banda passante utilizzata, e rappresenta un parametro fondamentale per comprendere quanto sia silenzioso un dispositivo elettronico.

Seguono le due misure di SNR pesato A alle potenze di 1 watt e 30 watt. Queste vanno ad aggiungersi a quelle già viste, ma non pesate, nei grafici della THD/THD+N. Non si tratta di un modo più o meno elegante d'incrementare la bontà della misura di SNR, ma di una rilevazione filtrata in base alla reale percezione dell'orecchio umano. La ponderazione A implementa infatti una curva di equalizzazione che simula il comportamento dell'udito umano a bassi volumi, riducendo il peso delle frequenze che l'uomo percepisce meno. L'SNR indica il rapporto tra il segnale audio utile e il rumore di fondo del dispositivo; è quindi variabile in base all'intensità del primo. Nel caso del nostro XAI20, a 30 watt questo parametro è pari a un ottimo 97,63 dB.

In questi grafici possiamo apprezzare il comportamento del nostro integrato alle tre IMD prescelte, che sono la CCIF 19/20 kHz, la DIN 250 Hz/8 kHz e la SMPTE 60 Hz/7 kHz. A questo scopo è stato utilizzato il software QA40x Plot di Mark Zachmann, poiché il QA40x, cioè l'applicazione di controllo ufficiale sviluppata da QuantAsylum, non consente un'agevole gestione delle misure di IMD. I due livelli prescelti sono stati di 1 watt e 15 watt, con risultati a 1 watt confortanti e congruenti con quelli ottenuti alla THD/THD+N. Va da sé che le più impegnative sono la DIN e la SMPTE. Quest'ultima, per esempio, utilizza due frequenze simultanee (60 Hz e 7 kHz), miscelate con un rapporto di ampiezza di 4:1. Ciò significa che il segnale a 60 Hz è molto più forte di quello a 7 kHz, causando un elevato stress all'amplificatore: i 60 Hz richiedono forti correnti picco-picco, con l'alimentatore chiamato a erogare molta energia in modo continuo. Dal canto loro, i transistor di potenza lavorano vicino ai loro limiti termici. Insomma, non certo una condizione facile per qualsiasi amplificatore, tanto è vero che oltre i 15 watt l'XAI20 andava in protezione. Ecco spiegato perché, come livello superiore, ho adottato il 45,59%, e non il 90%, della potenza di riferimento di 32,9 watt.

Questi due grafici riuniscono in sovrapposizione la THD e la THD+N in funzione della frequenza, a 1 watt e 30 watt. Un aspetto indubbiamente positivo è l'assenza della tipica salita dei valori percentuali alle alte frequenze, riscontrabile in molte amplificazioni. In particolare, nella THD a 1 watt si evidenzia addirittura una diminuzione all'aumentare della frequenza, mentre al livello superiore di 30 watt THD e THD+N sono praticamente sovrapponibili e regolarissime tra 20 Hz e 20 kHz.



Nel grafico della THD in funzione della potenza erogata, anch'esso dall'andamento estremamente regolare, l'impennata del clipping si manifesta poco oltre i 32 watt, confermando che il dato di targa di 20 Watt dichiarato dal produttore è del tutto prudenziale. Nella pratica il MicroSound Technology XAI20 è tranquillamente sfruttabile sino a una trentina di watt.



Non solo audiofili in occasione di questa recensione introduce una misura molto più precisa ed estensiva rispetto alla precedente omologa. Nel grafico vengono analizzati, in entrambe le Classi di lavoro A e AB, l'impedenza d'uscita e il fattore di smorzamento nell'ambito della banda 20 Hz/20.000 Hz. L'impedenza d'uscita in Classe A risulta leggermente inferiore a quella in Classe AB, con l'ovvia conseguenza di un maggior Damping Factor. Il massimo DF e la minima impedenza vengono raggiunti nei dintorni dei 1.000 Hz, dove il fattore di smorzamento, superiore a 550, assicura un ottimo controllo delle membrane degli altoparlanti.

In questa recensione sono riuscito a migliorare nettamente la pulizia delle immagini alimentando il mio oscilloscopio FNIRSI 1014D con un ottimo "power bank" esterno, una soluzione che offre importanti vantaggi, come il totale isolamento elettrico, l'eliminazione dei loop di massa e la drastica riduzione del rumore di fondo nei segnali delicati. Inoltre, si evita il rischio di cortocircuitare la terra della sonda con quella dell'impianto elettrico, cosa che può portare alla distruzione del DUT o dello strumento. In entrambe le Classi di lavoro si verifica un clipping moderato a 17,5 Vrms (38 watt su 8 ohm) e uno conclamato a 18 Vrms (40 watt su 8 ohm).

Nell'onda quadra a 1 kHz, e in maniera ancora più evidente a 50 kHz e 100 kHz, si manifesta un certo "overshoot", cioè una sovraelongazione durante la quale l'amplificatore mostra una risposta transitoria imperfetta e tende a superare temporaneamente il valore nominale della tensione in corrispondenza dei passaggi rapidi del segnale.

 

Alfredo Di Pietro

 

Agosto 2026