I ground loop

I ground loop sono spesso la causa di ronzii e altri rumori negli impianti audio. Vediamo cosa sono e come eliminarli.

Ronzii e disturbi sono tra i problemi più comuni che chi ha a che fare con apparecchiature audio prima o poi si trova a dover risolvere. Spesso si attribuisce la colpa all’alimentazione o alla cattiva qualità dei cavi, ma molte volte la causa risiede in nella cattiva gestione dei collegamenti di massa e messa a terra.

I ground loop, ovvero gli anelli di massa, si verificano quando due o più dispositivi condividono più di un collegamento di massa o di messa a terra, e sono probabilmente la causa più comune di ronzii in ambito audio.

Almeno due apparecchi del tuo impianto hanno una spina a tre poli?

Questo accade frequentemente quando almeno due elementi di una catena audio sono dotati di messa a terra, o comunque possiedono una massa comune come accade nelle autovetture. Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, avere collegamenti multipli di massa o messa a terra è quasi sempre un problema!

Alcuni esempi pratici

Facciamo un semplice esempio per comprendere come possa formarsi un anello di massa. Supponiamo di collegare un notebook ad un amplificatore mediante un normalissimo cavo coassiale per uso audio, come illustrato nell’immagine.

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Connessione con cavo coassiale.

In questo caso, il notebook dispone di una spina a tre poli, che garantisce la messa a terra mediante il conduttore centrale. Questo fa sì che la massa dei circuiti audio contenuti nel notebook risulterà a potenziale di terra.

La messa a terra non è presente in tutti i dispositivi, perché questo dipende dalle loro caratteristiche funzionali. I dispositivi detti a doppio isolamento, come l’amplificatore illustrato nell’immagine, fanno uso di una spina a due conduttori, priva del conduttore di messa a terra.

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Spina senza conduttore per la messa a terra.

Poiché il notebook risulta messo a terra, anche la schermatura del cavo coassiale ad esso collegato risulterà allo stesso potenziale. Collegando questo cavo all’amplificatore, anche questo verrà portato a potenziale di terra.

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 L’amplificatore viene portato a potenziale di terra dal computer.

Il fatto che il collegamento sia avvenuto può essere facilmente dimostrato impiegando un multimetro in modalità “prova di continuità”: connettendo un puntale al conduttore di messa a terra della spina del notebook, e l’altro puntale in una vite del contenitore metallico dell’amplificatore (che presumibilmente è la massa del dispositivo), si dimostrerà che questi risultano connessi tra loro.

Fino a questo punto, il ground loop non si verifica, e non si manifesta alcun rumore. Supponiamo ora di collegare un ulteriore computer allo stesso amplificatore, allo stesso modo descritto in precedenza.

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Due computer dotati di messa a terra vengono collegati allo stesso amplificatore con dei cavi coassiali.

A questo punto, ci sono due dispositivi che portano a potenziale di terra l’amplificatore. Attraverso le schermature dei cavi audio e i conduttori di messa a terra dei cavi di alimentazione, viene a formarsi un anello chiuso, come illustrato nella figura seguente. Si è formato il ground loop.

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Si forma un ground loop attraverso la schermatura dei cavi ed i cavi di messa a terra.

Questo anello è ora in grado di raccogliere il rumore circostante, che andrà a sovrapporsi al segnale audio.

In questo caso, per aprire l’anello, ed interrompere così il ground-loop, è sufficiente scollegare uno dei due notebook dall’alimentazione, oppure inserire un cavo ottico che isoli elettricamente uno dei due portatili, o ancora impiegare un isolatore di massa (ground loop killer).

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Sostituendo anche un solo cavo coassiale con uno ottico il ground loop viene eliminato.

Un altro comune esempio di ground loop si ha quando, invece del secondo notebook, si collegano uno o più giradischi dotati di messa a terra.

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 Un ground loop può formarsi anche tra un giradischi ed un computer se si usano cavi coassiali.

In questo caso l’anello può essere chiuso anche dal cavetto di massa presente nel giradischi. Questo è il motivo per cui molti dispositivi audio sono a doppio isolamento. In questo caso, può essere sufficiente lasciare il cavetto di massa disconnesso dall’amplificatore per risolvere il ground loop.

Il doppio isolamento

È chiaro come i problemi associati ai ground loop siano facilmente risolti dall’uso di dispositivi a doppio isolamento (dispositivi di classe II).

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Simbolo del doppio isolamento.

Questo è il motivo per cui la maggior parte dei dispositivi Hi-Fi di qualità sono realizzati in questo modo e contraddistinti dal simbolo dei due quadrati concentrici.

Soluzioni

Oltre alle linee guida precedenti, alcuni dispositivi possono tornare utili nell’eliminazione dei ground loop. Per esempio, gli isolatori di massa (ground loop breaker) contengono due trasformatori audio capaci di isolare le masse dei due dispositivi, impedendo che si formi l’anello.

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Schema di un ground loop breaker.

Un’altra soluzione potrebbe essere quella di usare cavi coassiali dove la schermatura risulti effettivamente connessa da un solo lato. Tuttavia, il successo di questa soluzione dipende fortemente dalla qualità dei restanti collegamenti.

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Autore: bsproj

Appassionato di musica e progettazione elettronica.

110 pensieri riguardo “I ground loop”

  1. Salve ho trovato questo forum cercando informazioni sulla sere riguardanti un problema nella mia postazione desktop che purtroppo non riesco in alcun modo a risolvere. spero possiate essermi d’aiuto.
    Ho creato la mia postazione desktop per dei piccoli lavori di audio collegando il mio portatile ad un amplificatore non di buona qualità (ma momentaneo) tramite cavo rca/mini jack. all’amplificatore ho collegato 4 piccole casse da impianto di filodiffusione e due casse di uno stereo, realizzando i collegamenti tra le casse in modo da avere solo due fili di entrata nell’amplificatore (L+R). il problema è che appena collego il lato destro, e solo il destro, con l’insieme delle tre casse elencate viene fuori un rumore come se fosse del motore di un auto. ho provato a togliere la cassa grande dal collegamento e il rumore sparisce, ma non dovrei e vorrei poterla usare, e inoltre nel caso in cui non potrei, vorrei capire il perchè di questa anomalia. Inoltre sembra che queste vibrazioni intermittenti generino una specie di elettrizzazione di tutto il banco lavoro.
    Ps. tutto collegato ad una “ciabatta” che ha la messa a terra. spero non sia l’impianto di casa.
    Grazie per l’aiuto.

    1. Salve Alessandro, effettivamente si tratta di un problema anomalo che andrebbe investigato da un tecnico specializzato. Individuare il problema senza un controllo dal vivo non sembra essere facile.

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