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2019-07-22

Tutto sui cavi HDMI

Lo standard HDMI è stato concepito per una trasmissione efficiente dell'immagine digitale HD e del segnale audio digitale multicanale tramite un unico cavo. Il cavo HDMI è stato creato nel 2000 presso il laboratorio dell'azienda Silicon Image, rapidamente è diventato una delle interfacce multimediali più comunemente utilizzate nelle famiglie e nel settore industriale.

In quest’articolo illustreremo:

A cosa serve il cavo HDMI?

L'interfaccia HDMI consente la trasmissione di dati di controllo e segnale digitale non compresso, nonché consente il collegamento di dispositivi compatibili con lo standard HDMI. I cavi HDMI sono attualmente utilizzati per il collegamento di dispositivi quali: tablet e smartphone, computer PC, televisioni, fotocamere e videocamere, schede grafiche, lettori Blu-ray, console da gioco, ricevitori SAT e altre apparecchiature che sfruttano segnali audio e video di alta qualità.

Che cos'è lo standard HDMI?

Nel corso degli anni sono state sviluppate molte versioni HDMI. Oggi è possibile distinguere oltre sei standard HDMI, da 1.0 a 2.1, che possono essere suddivisi in prima e seconda generazione. Lo sviluppo di questo tipo di cavi è stato una risposta naturale alle mutevoli possibilità, parametri e funzionalità delle apparecchiature di registrazione, riproduzione e visualizzazione di contenuti digitali.

HDMI 1.0

Il primo standard HDMI apparso sul mercato è stata la versione 1.0. Offriva parametri di trasmissione molto limitati rispetto agli standard attuali, ad es.:

  • risoluzione HDMI massima: 1920 × 1200p60,
  • profondità di colore: 24-bit,
  • frequenza massima in pixel: 165 MHz,
  • velocità massima TMDS: 4,95 Gbit/s.

Lo standard HDMI 1.0 non supporta molti degli standard e delle funzionalità attualmente utilizzati, tra cui: DVD-Audio, canale Ethernet, supporto della tecnologia 3D e risoluzione 4K o compatibilità con Dolby TrueHD.

HDMI 1.1

Lo standard HDMI successivo è stata la versione 1.1. La differenza tra la versione 1.1 e 1.0 si basa solo sull'implementazione del supporto del formato di registrazione musicale su dischi DVD-DVD-Audio. I restanti parametri nella versione HDMI 1.1 sono rimasti invariati.

HDMI 1.2 e 1.2a

Anche in questi tipi di cavi HDMI non sono state introdotte soluzioni migliori in termini di risoluzione HDMI, banda del segnale o profondità di colore. Tuttavia è stato aggiunto il supporto dei CD Super Audio per i supporti audio creati dalle aziende Sony e Philips.

HDMI 1.3 e 1.3a-c

L'avvento dello standard HDMI nella versione 1.3 ha migliorato significativamente la qualità della trasmissione del segnale digitale. Oltre ad uno sviluppo significativo dei parametri, è stato aggiunto anche il supporto di Deep Color, xvYCC, Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio, così come la sincronizzazione AV-Sync per audio e video. Lo standard HDMI della versione 1.3 offre i seguenti parametri:

  • risoluzione HDMI massima: 2560 × 1600p75,
  • profondità di colore: 48-bit,
  • frequenza massima in pixel: 340 MHz,
  • velocità massima TMDS: 10,2 Gbit/s. Le versioni migliorate dello standard HDMI 1.3a-c hanno migliorato ulteriormente la compatibilità con i nuovi dispositivi multimediali.

HDMI 1.4 e 1.4a-b

Lo standard HDMI 1.4 con gli aggiornamenti a-b è stato l'ultimo standard della prima generazione di HDMI. Queste versioni dello standard HDMI hanno permesso un ulteriore salto tecnologico in termini di trasmissione dei dati e hanno assicurato il supporto della risoluzione 4K. I parametri degli standard HDMI 1.4 e 1.4 a-b sono:

  • risoluzione HDMI massima: 4096 × 2160p24,
  • profondità di colore: 48-bit,
  • frequenza massima in pixel: 340 MHz,
  • velocità massima TMDS: 10,2 Gbit/s.

Inoltre la versione 1.4 include il supporto del canale Ethernet, del canale audio return e il supporto del 3D tramite HDMI. Un esempio può essere costituito dal cavo HDMI High Speed con Ethernet Goobay 31943 con una lunghezza di 3 m.

HDMI 2.0

I tipi di cavi HDMI di seconda generazione sono caratterizzati da migliori parametri di trasmissione, dedicati ai circuiti dei dispositivi più avanzati e agli utenti più esigenti. Lo standard HDMI 2.0 assicura parametri quali:

  • risoluzione HDMI massima: 4096 × 2160p60,
  • profondità di colore: 48-bit,
  • frequenza massima in pixel: 600 MHz,
  • velocità massima TMDS: 18 Gbit/s.

HDMI 2.0 a-b

Gli standard HDMI 2.0 a e b sono attualmente gli standard HDMI più popolari. Assicurano elevati parametri di trasmissione e, inoltre, lo standard HDMI 2.0 b è dotato di tecnologia HLG (Hybrid Log Gamma). I parametri dello standard HDMI 2.0 a e b sono:

  • risoluzione HDMI massima: 4096 × 2160p60,
  • profondità di colore: 48-bit,
  • frequenza massima in pixel: 600 MHz,
  • velocità massima TMDS: 18 Gbit/s.

Il moderno cavo HDMI 2.0 High Speed con Ethernet è costituito ad es. dal modello di 0,5 metri di lunghezza dell'azienda Goobay 38514.

HDMI 2.1

Lo standard HDMI 2.1 attualmente è lo standard HDMI più recente. Assicura elevate prestazioni di trasmissione, inoltre è dotato di un canale di ritorno audio migliorato, compressione dell'immagine (DSC), modalità automatica a bassa latenza (ALLM) e HDR dinamico. I parametri dello standard HDMI 2.1 sono:

  • risoluzione HDMI massima: 7680 × 4320p120,
  • profondità di colore: 48-bit,
  • frequenza massima in pixel: 1200 MHz,
  • velocità massima TMDS: 48 Gbit/s.

Versioni dei cavi HDMI

Esistono tre tipi di cavi HDMI – tipo A, C e D. La differenza fondamentale tra questi tipi di cavi HDMI è costituita dalla loro struttura e dalle dimensioni della spina.

HDMI tipo A

Lo standard HDMI tipo A rappresenta la struttura classica più utilizzata. Viene utilizzato nei nuclei domestici per la trasmissione di segnali digitali tra dispositivi audio e video, come ad esempio console da gioco, televisori, lettori Blu-ray e kit home theater.

HDMI tipo C (mini HDMI)

Lo standard Mini HDMI viene in genere utilizzato per il collegamento di dispositivi mobili come videocamere, fotocamere e smartphone a televisori, computer PC, computer portatili o lettori multimediali. Particolarmente degno di nota è il cavo HDMI 1.3 High Speed di tipo C, modello PROLINK TCV8350-3.0.

HDMI tipo D (micro HDMI)

Si tratta della spina HDMI più piccola, utilizzata principalmente per la trasmissione di segnali tra dispositivi mobili – smartphone e tablet.

Quali sono i tipi di cavi HDMI?

Oltre alla versione e allo standard del cavo HDMI è necessario prestare attenzione anche al suo tipo. Esistono quattro tipi di cavi HDMI:

  • Standard HDMI;
  • High Speed HDMI;
  • Standard HDMI con Ethernet;
  • High Speed HDMI con Ethernet.

Indipendentemente dalla scelta della versione HDMI, questa assicura la compatibilità con le versioni precedenti e consente la trasmissione di segnali digitali tra i dispositivi collegati. Tuttavia una scelta appropriata del tipo di cavo HDMI consente di adattare le sue funzionalità alle esigenze individuali dell'utente.

Ad esempio se il cavo HDMI inoltre deve trasmettere pacchetti di dati nello standard Ethernet, è necessario scegliere un cavo HDMI con Ethernet o un cavo HDMI High Speed HDMI con Ethernet. In caso di utilizzo con dispositivi che consentono il raggiungimento della risoluzione HDMI a livello di 1080 px o superiore, è necessario assicurare una larghezza di banda sufficiente. In questo caso vale la pena utilizzare un cavo del tipo High Speed HDMI.

Quali sono i tipi e i diametri dei conduttori dei cavi HDMI?

I tipi di cavi HDMI possono essere classificati anche in base al tipo e al diametro dei conduttori di segnale. La qualità del segnale trasmesso dipende dal materiale e dallo spessore dei conduttori. Possiamo distinguere i conduttori: CCA, CSS e OFC.

Conduttori CCA

I conduttori CCA sono realizzati in alluminio e rame. A causa della miscela di alluminio, questo tipo di cavi HDMI è sicuramente più economico rispetto agli altri. Purtroppo, allo stesso tempo, assicura una conduttività nettamente peggiore, è più fragile e soggetto a danni, ed inoltre rende difficoltoso l'imballaggio. Una scarsa placcatura in rame può causare una rapida ossidazione del conduttore e di conseguenza ridurre la vita utile e la durevolezza del cavo. L'impiego di conduttori CCA limita significativamente la lunghezza del cavo HDMI.

Conduttori CSS

I conduttori di questo tipo sono realizzati in rame e acciaio. I cavi HDMI con conduttori CCS sono raccomandati per la trasmissione dei dati su brevi distanze. L'aggiunta di acciaio aumenta la resistenza meccanica del cavo, ma allo stesso tempo aumenta il suo peso.

Conduttori OFC

Si tratta dei conduttori più comunemente utilizzati nei cavi HDMI. Sono realizzati in rame senza ossigeno con una purezza del 99,99%, in questo modo possono garantire un'eccellente conduttività.

Le versioni HDMI possono anche essere classificate in base al diametro dei loro conduttori. Si distinguono sei diametri definiti dalla norma AWG (American Wire Gauge). Maggiore è il numero AWG, minore sarà il diametro del cavo HDMI. Conformemente a questa norma possiamo distinguere i seguenti diametri di conduttori:

  • 22 AWG – ø 0,644 mm,
  • 24 AWG – ø 0,511 mm,
  • 26 AWG – ø 0,405 mm,
  • 28 AWG – ø 0,321 mm,
  • 30 AWG – ø 0,255 mm,
  • 32 AWG – ø 0,202 mm.

Minore è il coefficiente AWG, migliore, più veloce e più a prova d’interferenze sarà la trasmissione. Tuttavia è importante notare che all'aumentare dello spessore del conduttore, aumenta anche il prezzo del cavo HDMI. Pertanto vale la pena di adattare il diametro del conduttore alla lunghezza prevista del cavo HDMI. Esistono a questo proposito alcune linee guida che possono essere utilizzate.

Per i cavi di lunghezza superiore ai 20 m vale la pena utilizzare conduttori 24 AWG. Per i cavi di lunghezza nella gamma 10-15 m, possono essere utilizzati conduttori 24 AWG o 26 AWG, mentre per i cavi di lunghezza 3-10m una buona soluzione è costituita dall'impiego di conduttori 28 AWG e 26 AWG. Per i cavi più corti, di lunghezza fino a 3 m, una scelta ragionevole saranno i conduttori 30 AWG e 28 AWG.

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