Gaetano Ferrara – Corso Multimediale di Basso Elettrico – Lezione 1 – Amplificare il basso elettrico – Finale di potenza

Finale di potenza

Il segnale, dopo esser stato potenziato dal preamplificatore, lavorato dalla sezione EQ e da possibili effetti vari, è pronto per essere amplificato dal finale di potenza. Il ruolo del finale è dunque semplice e decisivo: incrementare la potenza del segnale per poi smuovere gli altoparlanti di una cassa.
Quindi il controllo fondamentale è quello della manopola del volume (che possono essere due nel caso di un finale di potenza stereo). Come abbiamo visto la manopola master volume di una testata o di un combo gestisce il flusso del segnale proveniente dal pre e dalla sezione EQ/FX (equalizzazione ed effetti) da inviare alle valvole o ai transistor del finale di potenza. Anche qui valgono le stesse considerazioni fatte per il pre: solitamente viene preferito il finale a transistor, più economico, più leggero, robusto, con meno manutenzione (le valvole vanno cambiate), imbattibile nel suono pulito è la scelta classica per il basso elettrico (è chiaro che il ragionamento di un chitarrista sarà opposto).
Comunque mai dire mai, nel campo del suono tutto è relativo. Nell’ambito della distorsione naturale prodotta da un’amplificatore e della ricerca di un suono vintage (dagli anni Cinquanta ai Settanta), le valvole rimangono (in teoria) la scelta migliore.

I parametri tecnici fondamentali di un finale da considerare sono la potenza e l’impedenza.

1. POTENZA

Il lavoro del finale è elevare il flusso di corrente. La potenza di tale flusso, ovvero la potenza di uscita del segnale, viene misurata in Watt (simbolo W), e qui bisogna fare attenzione perché esistono diverse tipologie di misurazione della potenza, le principali sono Watt RMS e Watt di picco, vediamo in sintesi di cosa si tratta:

– Watt RMS (Root Mean Square, valore quadratico medio): è la misura della corrente continua che il finale è in grado di erogare senza picchi o distorsioni per tutte le frequenze, si tratta del valore più importante da considerare, quello che dà la reale e necessaria comprensione della potenza di un amplificatore. Spesso i Watt RMS sono espressi già nel nome dell’amplificatore (combo, testata o finale che sia), ad esempio, la serie del Fender Rumble 15, 30, 75 o 150 (15, 30, 75 o 150 Watt RMS) o l’ABM-1000 (Ashdown Bass Magnifier – 1000 Watt RMS)

– Watt di picco, MAX, Maximum Power Output, Peak: è la misura della potenza di picco, ovvero il massimo di potenza erogabile per un intervallo specifico di tempo. Oltre ad essere un valore molto variabile a livello di parametri, tale misura non è di nessuna utilità e può trarre in inganno sulla reale potenza dell’amplificatore che, come abbiamo visto, va calcolata in Watt RMS.

La potenza di un finale è comunque un fattore relativo, infatti molto dipende dall’efficienza (qualità e caratteristiche costruttive) e dall’impedenza degli altoparlanti.
La misura minima della potenza di un ampli per suonare con una batteria è mediamente di 100/150 Watt, anche se bisogna dire che nel caso del basso elettrico qualche Watt in più è sempre bene accetto: 200/300 Watt sono potenze con le quali si può affrontare (quasi) qualsiasi situazione.
Attenzione! Una maggiore potenza non significa necessariamente un suono migliore, relativamente al genere che si suona, il punto di paragone per il volume di suono che deve sviluppare un bassista è solitamente collegato con la potenza del batterista. In una situazione di palco, dove tutti sono microfonati o comunque collegati all’impianto (con la D.I. per esempio), si può gestire il volume anche con le spie (monitor da palco) non ci servono quindi 1000 watt!
Naturalmente un ampli da usare a casa per studiare o per situazioni acustiche può avere wattaggi decisamente inferiori, diciamo indicativamente tra i 15 e i 30 Watt RMS.

2. IMPEDENZA

L’altro importante parametro da considerare in un finale di potenza è l’impedenza di uscita del segnale in relazione con l’impedenza delle casse.
Per interfacciarsi correttamente con le casse, il finale dispone di una specie di rubinetto che regola il flusso dell’energia in relazione a quello che il finale (in particolare il suo alimentatore) può sopportare quando viene collegato ad un altoparlante.
Gli Ohm (simbolo Ω) sono l’unità di misura della resistenza (impedenza) che incontra la corrente alternata nel suo passaggio nella bobina dell’altoparlante, in pratica la misura di una strozzatura che si oppone al flusso di corrente.
Più basso è il numero di Ohm, minore è l’impedenza, maggiore è la quantità di energia che il finale eroga alla bobina dell’altoparlante.
Se l’impedenza della cassa è minore di quella del finale (in realtà il finale non ha impedenza ma sente l’impedenza della cassa erogando di conseguenza una certa quantità di energia), l’amplificatore sarà sollecitato a erogare più energia rispetto alle sue possibilità, questo aumenterà la potenza da dissipare in calore, con il rischio di bruciare l’amplificatore (il fattore termico è una delle problematiche classiche del finale di potenza).
Facciamo un esempio: solitamente i finali hanno un’impedenza in uscita di 2, 4, 8 o 16 Ohm (8 Ohm è il valore più comune), se ad un finale che può reggere un’impedenza minima di 8 Ohm, colleghiamo una cassa con un’impedenza di 4 Ohm (quindi un’impedenza più piccola che permette e richiede una maggiore afflusso di corrente verso la bobina dell’altoparlante), potrebbero crearsi questi problemi di surriscaldamento. Insomma il valore di uscita non deve essere più alto di quello di entrata (8 è più alto di 4), per dirla in un altro modo: l’impedenza della cassa non deve mai essere inferiore a quella del finale.

Quindi attenzione alle indicazioni di minima impedenza degli amplificatori, che possono essere espresse vicino agli speaker out, sul retro del telaio, o comunque nel libretto contenente le specifiche tecniche, con termini tipo Suggested Load 2 Ohms Minimum (impedenza/carico minimo consigliato 2 Ohm), min. impedance o minimum total impedance (impedenza minima totale), Min. Load (carico minimo), minimum ohm load (minimo carico di Ohm), etc.

L’ideale è collegare ampli e cassa con la stessa impedenza, 4 Ohm su 4 Ohm, 8 Ohm su 8 Ohm, 16 Ohm su 16 Ohm.
Collegare un finale a transistor da 4 Ohm ad una cassa di 8 Ohm (quindi l’impedenza della cassa superiore a quella del finale) è possibile senza fare danni anche se ci sarà una riduzione delle prestazioni in termini di potenza, ad esempio una testata con un carico minimo di 4 Ohm e una potenza di 500 W RMS, esprimerà tutta la sua potenza con una cassa da 4 Ohm, mentre collegandoci una cassa da 8 Ohm la potenza in Watt RMS sarà di 300 W, con un calo di circa il 40%.

Ecco spiegate allora le diciture che incontrate sulle specifiche degli amplificatori a transistor tipo 500 W RMS 8 ohm o 800 W RMS 4 ohm, che stanno ad indicare che potete sfruttare tutta la potenza del vostro amplificatore solo collegandovi una cassa con un’impedenza corrispondente agli ohm indicati, nel primo caso avrete 500 W RMS con una cassa da 8 ohm, nel secondo caso avrete 800 W RMS con una cassa da 4 Ohm (o, come vedremo, due casse da 8 Ohm).
Questo discorso non vale per gli amplificatori a valvole che, all’aumentare dell’impedenza della cassa, non diminuiscono la potenza erogata. È sempre bene, per evitare problemi, collegare una testata a valvole ad una cassa con la stessa impedenza, (già che ci siamo è il caso di ricordare che tassativamente non bisogna mai accendere un’amplificatore a valvole senza che questo non sia collegato alle casse).
Esistono anche finali in cui l’impedenza di uscita è regolabile mediante un selettore o con più uscite per le casse (speaker out), ognuna dedicata ad una specifica impedenza.

Quando, per motivi di gusto personale o ricerca sonora, si ha l’esigenza di collegare più casse ad uno stesso finale le cose si complicano un pochino, cominciamo col dire che ci sono due modalità di collegamento che sono dette in serie o in parallelo.
Bisogna poi considerare se il finale che abbiamo tra le mani è mono (un canale), stereo (due canali) o addirittura a più di due canali.
Senza entrare in complicazioni eccessive analizziamo la situazione classica che comunemente capita al bassista: collegare in parallelo due casse con la stessa impedenza ad una testata (o aggiungerne una ad un combo, che una cassa la ha già compresa nel suo mobile) con un finale mono.

– CONNESSIONE IN PARALLELO DI DUE CASSE CON UN FINALE (TESTATA O COMBO)

Collegare due casse in parallelo significa che il polo positivo di uscita del finale si collegherà con i poli positivi delle casse e che, parallelamente, il polo negativo verrà collegato con i poli negativi.

Per capire l’impedenza totale, con cui deve fare i conti il finale, di due casse con impedenza identica collegate in parallelo, basta dividere per 2 l’impedenza di una cassa, ad esempio due casse da 8 Ohm danno come impedenza totale 4 Ohm (8:2=4), due casse da 16 Ohm daranno 8 Ohm (16:2=8).

Questo tipo di collegamento è il più semplice da realizzare, infatti molto spesso sul retro dei nostri amplificatori troviamo due uscite speaker out (come si nota in tutte le immagini di speaker out presenti in questo capitolo), questo non significa necessariamente che si tratti di un finale stereo (verificare comunque nel dubbio il foglietto delle specifiche) e che quindi possiamo utilizzare due canali in uscita, quelle due uscite infatti sono collegate al medesimo canale generalmente in parallelo.
Si può ottenere la stessa modalità di collegamento in parallelo connettendo una cassa all’uscita speaker out del finale e la cassa stessa direttamente con l’altra cassa, dall’output di una all’input dell’altra (i collegamenti sulle casse sono sia in che out), molti fanno confusione pensando che questo sia un collegamento in serie, in realtà resta in parallelo perché vai sempre a collegare positivo con positivo e negativo con negativo).

Naturalmente la cosa da evitare è collegare due casse la cui impedenza totale risulti inferiore a quella sopportata dal finale, ad esempio 2 casse da 4 Ohm daranno un’impedenza totale di 2 Ohm e un finale da 4 Ohm potrebbe non gradire o, come nell’immagine sottostante, due casse da 8 Ohm con un’impedenza totale di 4 Ohm su un finale da 8 Ohm.

La configurazione costituita dal collegamento in parallelo di due casse con uguale impedenza è, come abbiamo detto, ciò che comunemente un bassista incontra nel corso della sua esperienza.
Ciò non toglie che, volendo proprio complicarvi la vita, è possibile collegare in parallelo due casse con impedenze diverse. Il calcolo però è un pochino più complesso, bisogna moltiplicare le impedenze e dividerle per la loro somma, prendiamo ad esempio una cassa da 8 Ohm e una da 16 Ohm:
1) Moltiplichiamo le impedenze (8×16=128).
2) Sommiamo le impedenze (8+16=24).
3) Dividiamo il risultato ottenuto con la moltiplicazione con quello della somma
(128:24=5,33).

L’impedenza totale sarà di 5,33 Ohm.

Il collegamento di due casse a impedenze diverse potrebbe dar luogo a casi di sbilanciamento a livello timbrico.

Nel caso di un finale di potenza stereo per calcolare l’impedenza di un collegamento in parallelo, bisogna considerare ogni canale come un finale separato: è come avere due finali mono. Quindi se abbiamo 4 Ohm per canale vuol dire che possiamo attaccare ad ogni canale una cassa con impedenza da 4 Ohm o due casse da 8 Ohm per canale (adesso si comincia a esagerare però…).
Nei finali di potenza stereo è anche possibile triplicare (circa) la potenza collegando la cassa ad un’uscita dedicata e premendo il tasto bridge, in questo modo il finale passa da stereo a mono. Nel finale di potenza sottostante (da rack) si può passare da una potenza di 500 Watts in stereo ad una di 1500 Watts in modalità bridge e dunque in mono. Attenzione però, con questa operazione cambia anche l’impedenza, di solito si raddoppia (controllare sempre le istruzioni).

– CONNESSIONE IN SERIE DI DUE CASSE CON UN FINALE (TESTATA O COMBO)

Per completare questa panoramica di base sull’impedenza del finale di potenza e il suo rapporto con quella delle casse, diamo un’occhiata anche ai principi della connessione in serie, questo tipo di collegamento, anche se davvero poco usato tra i bassisti (infatti bisognerebbe quasi sempre armarsi di saldatore e andare a collegare manualmente i fili o crearsi comunque dei cavi adeguati), è comunque una forma di connessione importante da conoscere come concetto.
Collegare due casse in serie significa che il polo positivo di uscita del finale si collegherà con il polo positivo di una cassa, il polo negativo di questa cassa verrà collegato con il polo positivo dell’altra e, quest’ultima, chiuderà il circuito andando a connettersi con il polo negativo del finale.

Il collegamento in serie somma l’impedenza invece di dividerla, quindi due casse da 8 Ohm daranno un’impedenza totale di 16 Ohm (8+8=16).
Naturalmente il principio fondamentale secondo il quale l’impedenza totale delle casse deve essere pari o superiore, e mai inferiore, a quella del finale rimane valido.