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  • Venerdì 26 Giugno 2009 10:04
  • Ultimo aggiornamento Venerdì 26 Giugno 2009 14:15
  • Scritto da David Guanciarossa

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Il disco come sorgente Hi-Fi

 

La riproduzione di un programma registrato su disco, anche se effettuata con un impianto dei migliori, non rispecchia mai il suono dell'esecuzione originaria. Considerando un programma musicale per il quale siano utilizzali strumenti elettronici, é facile immaginare che molti effetti possano essere stati aggiunti artificialmente (es.: riverbero) e che l'esecuzione sia stata ascoltala solo in cuffia, ma alterazioni del segnale vengono effettuate in qualunque incisione; una manipolazione che viene attuala quasi sempre é l'alterazione dei livelli di diversi strumenti o gruppi di strumenti, captali da altrettanti microfoni, al fine di raggiungere l'equilibrio previsto. Esistono però molte alterazioni indesiderale del segnale (distorsioni, variazioni di livello, variazioni di dinamica, ecc...) che vengono introdotte dal sistema incisione-riproduzione.

Si può supporre di possedere in partenza un programma risultante dal mixaggio di segnali fornitici da microfoni magistralmente disposti, tale da risultare in tutto simile all'originale effettivamente ascoltato. Per sfruttare meglio lo spazio disponibile e migliorare il rapporto segnale/rumore, l'incisione sul disco non puó avvenire direttamente, ma il segnale va prima elaboralo secondo una curva di equalizzazione che consenta di incidere con ampiezza costante una gran parte della banda di frequenza interessala. Ampiezza costante significa che avendo stabilito una certa ampiezza per le ondulazioni del solco rispetto alla linea di incisione corrispondente a segnale nullo, questa fascia deve essere occupata interamente qualunque sia la frequenza del segnale che stiamo registrando (fig. 1).

fig. 1

Perché ciò avvenga si devono esaltare in fase di incisione le frequenze più alte, ma non é egualmente possibile una incisione ad ampiezza costante su tutta la gamma in quanto alle frequenze piü elevale la forma dell'onda presenterebbe dei fronti troppo ripidi per poter essere letti dalla puntina del pick-up. Ciò significa che é possibile incidere con velocità e accelerazioni che nessun pick-up oggi in grado di seguire ed in realtà avviene abbastanza spesso che incisioni siano effettuale con ampiezze di modulazione tali da costituire una ben ardua prova per la maggior parte dei rivelalori in commercio.

La distorsione introdotta da tutte le apparecchialure fino alla realizzazione completa del disco comunque molto bassa, specialmente se paragonata a quella introdotta dal sistema di lettura e dagli altoparlanti. Questi sono dunque i due punti più critici del sistema.

Relalivamente al pick-up, la parte di questo preposta alla lettura meccanica del solco, che deve cioé riuscire a riprodurre le vibrazioni dello stilo incisore, é di gran lunga la più soggetta a limitazioni ed errori. Il solco viene taglialo da uno stilo di sezione triangolare, esso incide una spirale di molte spire (i solchi) a partire dalla circonferenza esterna del disco che ruota, muovendosi via via verso l'interno lungo una retta radiale. Durante la riproduzione, il pick-up si muove lungo un arco di cerchio di raggio pari alla lunghezza del braccio; ciò comporta un errore di allineamento rispetto alla posizione della testina incidente che é sempre diretta secondo la tangente ai solchi (Fig. 2).

fig. 2

Si é pensalo di risolvere il problema spostando e piegando il braccio in proporzioni tali da ottenere un posizionamento esatto almeno all'inizio e alla fine della incisione e un errore medio nel complesso piu basso (Fig. 3).

fig. 3

La distorsione armonica dovuta all'angolo di errore di tracciamento è secondo il Bauer:

Formula di Bauer

 alfa= angolo di errore in gradi, V = velocità di modulazione in cm/sec, R = distanza del solco considerato dal centro in cm. Con buoni bracci di uso domestico può essere facilmente ottenuto un angolo massimo di errore inferiore ai 2 gradi ed in corrispondenza la distorsione risulta essere intorno allo 0,5%.

Mentre il cutter é conformato in modo da «tagliare» il solco, la puntina che deve seguirne le ondulazioni deve scivolarvi dentro senza attrito e con la minore pressione di contatto possibile, in modo da non deformarlo apprezzabilmente; essa é generalmente conica con la punta raccordala a forma di sfera. Quando uno stilo di tale forma segue l'andamento del solco, lo fa in un modo molto particolare; se le sue dimensioni fossero infinilamente piccole, essa si appoggerebbe sul vertice di fondo del solco (di forma triangolare) e potrebbe geometricamente seguirlo fedelmente. In realtà la pressione esercitata da una simile puntina porterebbe immedialamente il materiale molto oltre il limile elastico; essa inoltre incontrerebbe sul suo cammino, ammesso possibile, la zona incisa con meno precisione e maggiormente affetta da depositi estrenei come ad esempio la polvere. É quindi necessario fare appoggiare la puntina sui lati del solco.

Effettuando due sezioni normali come in fig. 4

fig. 4

si evidenzia però che la larghezza di questo non é costante, per cui una puntina sferica, anche in presenza di sola modulazione laterale, é costretta ad assumere anche un movimento oscillalorio verticale a frequenza doppia (effetto «pinching»). Ciò é causa di notevoti distorsioni che si é già cercato di ridurre conformando lo stilo lettore di forme diverse, tra cui la nota ellittica. Abbiamo accennato al fatto che la pressione di contatto tra puntina e disco può condurre a deformazioni del solco. É bene non confondere tale pressione con la forza di appoggio. La pressione di contatto é dipendente dal valore della massa dell'equipaggio mobile ridotta alla puntina, dalle accelerazioni cui questo é sottoposto e dall'area della zona di contatto. Tale pressione, anche se non dovesse raggiungere mai valori tali da deformare permanentemente il solco, provoca tuttavia una deformazione elastica; questo comporta che la puntina non segue la forma vera del solco ma quella deformata, introducendo una ulteriore distorsione prevalentemente durante la riproduzione di frequenze elevate. In effetti la deformazione elastica del solco ha conseguenze ben piü complesse, esiste un valore di frequenza per il quale il sistema costituito dalla massa della puntina e dal solco elastico, comportandosi come un vero oscillatore meccanico, può entrare in risonanza. Oltre questo valore di frequenza il solco non é in grado di condurre lo stilo.

La forza di appoggio tra pick-up e disco, che uno degli elementi più significativi in relazione all'usura degli stessi, é necessaria per mantenere un contatto costante tra puntina e solco. Sono molti i fattori che tendono a far variare questa forza aumentandone o diminuendone iI valore, fino a poterla annullare del tutto.

Uno di questi e la forza centripeta, che é all'origine del fenomeno dello «skating» (scivolamento del braccio verso l'interno del disco) (Fig. 5);

fig. 5

essa tende ad aumentare la pressione sul lato interno del solco ed a diminuirla corrispondentemente su quello esterno provocando consumo irregolare e difficoltà di tracciamento. Anche un disco non perfettamente piano non perfettamente centrato può influire su questa pressione: durante la rotazione esso tende a far sollevare ed abbassare od a spostare lateralmente braccio, i cui attriti e la cui inerzia non gli permettono di muoversi tempestivamente; si cerca di minimizzare questo inconveniente costruendo bracci aventi momento d'inerzia molto basso, per quanto l'attuale tendenza ad utilizzare grossi contrappesi costituisca una evidente incongruenza. Una ulteriore causa di distorsioni é la risonanza propria del sistema costituito dalla puntina e dalla sua sospensione elastica che cade purtroppo per la maggior parte dei pick-up entro la gamma audio e spesso intorno ai 15.000 Hz ed ha come effetti principali quello di peggiorare le condizioni di tracciamento alle frequenze interessate oltre ad elevarne artificiosamente il livello.

La curva di risposta di una testina avente questa risonanza intorno ai 15 KHz si presenterà approssimativamente come nel grafico seguente.

fig. 6 grafico

In conclusione, le ricerche future saranno certamente orientate verso la costruzione di equipaggi mobili sempre più, leggeri e saranno volte ad ottenere una pressione di lavoro sempre più bassa. Ma finché non si potranno prendere in considerazione nuovi materiali con caratteristiche diverse e più rispondenti ai requisiti di leggerezza e resistenza necessari, crediamo che molti dei problemi elencati resteranno di scottante attualità.

SUONO giugno-luglio 1972 - Renato Giussani

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