Il circuito anti-bump è un dispositivo elettronico che viene utilizzato per proteggere le casse acustiche dai transitori elettrici indesiderati che si verificano all’accensione e allo spegnimento di un amplificatore audio.
Questi transitori, spesso percepiti come “bump” o “pop”, possono generare picchi di corrente che rischiano di danneggiare i diffusori, specialmente se si tratta di componenti sensibili come i tweeter meno potenti. I bump sono il risultato di variazioni improvvise nei livelli di tensione sulle uscite degli stadi finali dell’amplificatore, prima che essi raggiungano uno stato di equilibrio. In mancanza di un circuito anti-bump, questi disturbi vengono trasmessi direttamente agli altoparlanti, causando fastidi all’ascolto e, nei casi peggiori, danni permanenti.
Il ruolo principale del circuito anti-bump è quindi quello di isolare temporaneamente le uscite dell’amplificatore dagli altoparlanti durante la fase di accensione e, in alcuni casi, anche durante la fase di spegnimento. Questo isolamento viene generalmente ottenuto tramite l’uso di un relè che rimane aperto per un certo intervallo di tempo dopo l’accensione, e che si richiude solo quando i segnali in uscita dall’amplificatore sono stabili. Alcuni circuiti avanzati riescono anche a rilevare un’anomalia nei segnali in uscita (come una tensione continua) e a scollegare tempestivamente i diffusori, svolgendo così anche una funzione di protezione.
Principio di funzionamento circuito anti-bump per casse acustiche
Il funzionamento base di un circuito anti-bump si basa su un sistema di ritardo temporale applicato al relè che collega l’uscita dell’amplificatore ai diffusori. Questo ritardo è ottenuto tramite una rete RC (resistenza-condensatore) che determina il tempo necessario per l’attivazione del relè. Quando si accende l’alimentatore dell’amplificatore, la tensione di alimentazione comincia a caricare lentamente il condensatore attraverso la resistenza. Finché la tensione ai capi del condensatore è bassa, il relè non è alimentato e le casse restano scollegate. Dopo un intervallo determinato dalla costante di tempo τ = R × C, la tensione sul condensatore raggiunge un valore sufficiente per attivare un transistor, che a sua volta pilota il relè.
Una volta che il relè è attivato, i contatti si chiudono e il segnale audio dell’amplificatore può passare alle casse. Il vantaggio di questo approccio è la sua semplicità e affidabilità: non richiede microcontrollori o logiche complesse, ed è facilmente realizzabile con componenti comuni. Se si desidera proteggere anche dalla generazione di bump in fase di spegnimento, è possibile prevedere una sezione che rileva la caduta di tensione dell’alimentazione principale e disattiva immediatamente il relè. In questo modo si evita che eventuali transitori generati durante lo spegnimento arrivino ai diffusori.
Schema semplice con componenti discreti
Un circuito anti-bump può essere realizzato in modo economico e semplice usando un transistor NPN, un condensatore elettrolitico, una resistenza e un relè elettromeccanico con tensione di funzionamento compatibile con l’alimentatore dell’amplificatore (tipicamente 12V o 24V). Il condensatore viene collegato in serie alla resistenza tra l’alimentazione positiva e la base del transistor (sulla base viene comunque utilizzata una resistenza di limitazione corrente, ad esempio 220 – 470 ohm). La resistenza principale regola la velocità con cui il condensatore si carica. Quando il condensatore è sufficientemente carico, la tensione sulla base del transistor diventa sufficiente per accenderlo, facendo passare corrente dal collettore all’emettitore. Questa corrente eccita la bobina del relè, i cui contatti normalmente aperti si chiudono e collegano l’uscita dell’amplificatore ai diffusori.
I valori dei componenti determinano il tempo di ritardo. Ad esempio, una resistenza da 100 kΩ e un condensatore da 470 µF generano un ritardo di circa 3-5 secondi, che è un valore comunemente utilizzato per consentire agli amplificatori di stabilizzarsi. Per migliorare la protezione, si deve aggiungere un diodo di flyback (come il 1N4007) in parallelo alla bobina del relè, con il catodo rivolto verso il positivo, per evitare picchi di tensione inversa che si generano al momento della disattivazione del relè e che potrebbero danneggiare il transistor.
esempio pratico di realizzazione
Immaginiamo di voler realizzare un circuito anti-bump alimentato a 12V. I componenti principali sono: un transistor NPN tipo BC547, oppure un BC639 un relè a 12V con contatti sufficientemente robusti da sopportare la corrente delle casse, un condensatore elettrolitico da 330 – 470 µF, una resistenza da 47K – 100 kΩ e un diodo 1N4007. Il positivo dell’alimentazione va collegato al polo positivo del condensatore tramite la resistenza principale, che è poi collegato (tramite la resistenza di limitazione) alla base del transistor. La base del transistor ha anche una resistenza di pulldown da 10-22 kΩ verso massa, per garantire che il transistor rimanga spento finché il condensatore non è sufficientemente carico.
L’emettitore del transistor va a massa, mentre il collettore è collegato a un’estremità della bobina del relè. L’altra estremità della bobina è collegata al positivo dell’alimentazione. Il diodo di protezione è collegato in parallelo alla bobina, per sopprimere i picchi di tensione alla disattivazione.
I contatti del relè vanno collegati tra l’uscita dell’amplificatore e l’ingresso dei diffusori.
Una volta acceso l’amplificatore, il condensatore comincia a caricarsi; dopo qualche secondo, il transistor si accende, chiude il circuito della bobina del relè e consente il passaggio del segnale audio. In questo modo le casse vengono collegate solo quando l’amplificatore è stabilizzato. Il circuito può essere facilmente modificato per adattarsi a diverse tensioni di alimentazione o per prolungare o ridurre il ritardo agendo sui valori di R e C.
Cosa serve per realizzarlo? (tensione di alimentazione 12V, circuito didattico)
1 condensatore elettrolitico da 220 – 330 – 470 uF (tensione 35 – 50V andrà benissimo)
1 resistenza o un trimmer da 100Kohm
1 resistenza da 10k o 22k o 47k
1 transistor NPN tipo BC547, BC639 o equivalenti
1 comunissimo diodo 1n4007
1 comunissimo relè 12V cc con 2 contatti normalmente aperti e corrente di 5-10A
1 basetta millefori per montare il tutto
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