La testina fonografica: tecnica e mercato

29 Marzo 2020
La testina fonografica: tecnica e mercato
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La testina è il primo elemento che un disco in vinile incontra nella sua strada della riproduzione fedele della musica. Un elemento fondamentale di tutto il sistema audio: è il punto in cui il segnale musicale lascia il supporto in forma meccanica per diventare un segnale elettrico. Se prestiamo massima cura a questo passaggio saremo ricompensati dalla qualità dell’ascolto

Dobbiamo pensare alla testina come il “mattone” su cui si poggia tutto l’impianto audio: concentriamo su questa il giusto budget per ottenere buone prestazioni.

Spesso quando pensiamo al giradischi lo consideriamo come un elemento monolitico, da prendere in blocco. In realtà lo possiamo scomporre almeno in cinque elementi: il motore, l’alimentazione, il braccio, la base e la testina. A sua volta la testina può essere considerata come il mix tra corpo, stilo e puntina. Come nel caso del giradischi anche l’abbinamento dei vari elementi della testina è propedeutico ad un certo tipo di prestazioni e con esse alla qualità dell’ascolto: non basta mettere insieme i “pezzi” migliori ma bisogna sceglierli in base alle proprie esigenze.

IL PRIMO GIRADISCHI

Da questa immagine è facile notare la posizione della puntina e dello stilo che si innesta nel corpo della testina e da qui entra in interazione con le bobine.

Verso la fine del Diciannovesimo secolo appare quello che è il padre del giradischi attuale. Thomas Alva Edison, inventore a tutto campo, propone nel 1878 il suo “fonografo”: una macchina con un cilindro e uno stilo verticale che aveva il doppio ruolo di incisore e lettore dei solchi impressi sul primo. Bisogna attendere un decennio per avere una forma più vicina all’attuale disco piano: Emile Berliner sviluppò il grammofono come lo conosciamo e con esso il disco piatto, anche se in questa fase era inciso solo su un lato. Per la cronaca Emile Berliner negli anni successivi, proprio perché fermamente convinto della propria invenzione, fondò la Gramophone Company a Londra la Deutsche Grammophon in Germania, uno dei nomi fondamentali della discografia moderna e contemporanea. Sul finire della Seconda Guerra Mondiale il vinile iniziò a diventare il supporto comune per la realizzazione dei dischi e con esso inizia a sviluppare la tecnica e il mercato della testina come la intendiamo oggi: dall’acciaio e il peso rilevante delle prime soluzioni, si passò ad utilizzare diamante e zaffiro per l’evoluzione moderna, decisamente più leggera e prestazionale. Con gli anni ‘50 nasce l’alta fedeltà anche in conseguenza al perfezionamento proprio della testina. MAGNETI E BOBINE Da un punto di vista semplicistico possiamo dire che l’attuale testina è strutturalmente simile al “chiodo” in acciaio utilizzato da Edison e Berliner. In realtà se il principio di funzionamento è assimilabile (ovvero scorre all’interno di solchi meccanici) le tecnologie utilizzate e soprattutto i risultati raggiunti sono agli antipodi. In questo secolo e mezzo circa, passato dalle prime registrazioni su supporto ad oggi, l’evoluzione della tecnica e dei materiali utilizzati è stata notevole, al punto che anche con testine da poche decine di euro otteniamo un suono ad alta fedeltà, capace di riproporre l’evento registrato in maniera precisa e ben definita. In linea di massima, le testine attualmente in commercio si possono distinguere tra due tipologie: a magnete mobile o magnetodinamiche (MM), a bobina mobile o elettrodinamiche (MC); c’è in realtà anche una piccola produzione di testine definite ferro mobile (MI). L’elemento comune a tutte è la puntina che corre nel solco del disco per rilevarne la geometria: da qui il segnale passa nel cantilever (o stilo) e qui si differenzia.

La struttura semplificata (da sinistra) di una testina di tipo a bobina mobile, a magnete mobile e a ferro mobile con la posizione specifica di bobine e magneti.

L’immagine schematica di tre geometrie dei tagli più utilizzati della puntina: di fatto è il modo in cui questa entra a contatto con i solchi del disco.

Nel caso delle MM all’estremità del cantilever rispetto alla puntina troviamo un magnete: quando la puntina si muove, seguendo la struttura del solco in lettura, il magnete compirà lo stesso movimento ma in senso contrario. Questo magnete si muove tra le bobine che sono collegate e bloccate nel corpo della testina: il movimento va a produrre una corrente elettrica modulata dalla distanza da queste bobine.
Nel caso delle MC invece la struttura è capovolta, dove le bobine sono collega-te direttamente al cantilever e si muovono all’interno di un campo magnetico dove è il magnete che è bloccato nel corpo della testina. Chiaramente queste sono indicazioni di massima, dove ogni importante produttore è andato nel tempo ad affinare la tecnologia con piccole modifiche rispetto a questa struttura generale. Ancora in senso generale possiamo dire che le MM hanno un segnale di uscita alto (tra 3 e 7 mV) mentre per le MC il livello è decisamente più basso e in generale è compreso nel range 0.3 e 0.6 mV). Per entrambe le tipologie è necessario il pre-phono per l’abbinamento con l’amplificatore dell’impianto audio, oppure in alternativa che questo disponga di un ingresso phono dedicato. In linea di massima, la differenza tra un pre-phono separato e un ingresso phono integrato nell’amplificatore è che il primo, proprio in quanto macchina separata e dedicata è un prodotto più curato e spesso con la possibilità di intervenire sui parametri elettrici di abbinamento con la testina. Bisogna comunque dire che nel caso di amplificatori (o preamplificatori) di livello e costo elevato il loro ingresso phono è di qualità pari ad un componente separato, ma si tratta di componenti dal prezzo con tanti, tanti zeri.

MM VS MC

I pre phono più evoluti permettono di intervenire su diversi parametri tecnici per l’interfacciamento ottimale con la testina: scegliamoli per queste caratteristiche.

La “battaglia” tra la soluzione MM e MC è vecchia almeno quanto la loro stessa esistenza: contrapposizione decisa e senza ripensamenti i fan dell’una o dell’altra soluzione, pronti a sostenere le ragioni tecniche di ascolto della loro causa. Ognuna delle due soluzioni ha punto di forza e di debolezza, dove ognuno farà delle scelte in merito alle proprie esigenze e possibilità. In principio generale possiamo dire che le MM, per la loro struttura più semplice, hanno un costo di produzione e quindi di vendita minore. In effetti sarebbe più corretto dire che il loro prezzo di attacco parte da cifre più basse rispetto alla media delle MC, per cui chi ha un budget limitato avrà come scelta di fatto obbligata una MM. Infatti nella selezione dei modelli di testine con costo fino a 600 euro delle prossime pagine, la maggior parte di queste sono proprio MM. Un altro punto di forza di questa tipologia di testine è l’interfaccia più semplice con il resto dell’impianto: sia da un punto di vista elettrico, grazie al loro livello di uscita elevato, sia da un punto di vista meccanico con la maggior parte dei bracci. Per la loro struttura le MM presentano anche la possibilità di una facile sostituzione del solo stilo invece che di tutta la testina. Per quanto riguarda i pregi strutturali delle MC possiamo sottolineare la possibilità di essere abbinate, più facilmente delle MM, a bracci lunghi (i famosi 12 pollici ad esempio) e quindi più pesanti: una condizione che in genere permette una maggiore tracciabilità della testina nel solco del disco. Al contrario, però, le MC in generale hanno bisogno di una maggiore attenzione nella fase di interfacciamento elettrico con lo stadio phono. In merito a questo interfacciamento citiamo qui, in estrema sintesi, quelli che sono i valori da considerare in fase di abbinamento tra testina e stadio phono corrispondente. In prima battuta il valore del guadagno (o gain), espresso in decibel che indica il livello dell’amplificazione del segnale in arrivo dalla testina allo stadio phono: in linea di massima si va da 35 a 70 dB, spesso questa forbice è meno ampia. Più è basso il livello di uscita della testina maggiore dovrebbe essere il valore del guadagno. Un altro valore che troviamo nello stadio phono è quello della impedenza di carico: valore fisso a 47 kohm per le MM, variabile nelle MC per cui è bene cercare un dato che sia il più omogeneo tra quello dichiarato in uscita dalla testina a quello che è possibile regolare nello stadio phono. Proprio il carico e l’impedenza sono i due valori sui quali è possibile intervenire in uno stadio phono (pre-phono separato in modo particolare e in qualche ingresso integrato più evoluto) per ottimizzare il segnale che arriva dalla testina. Un altro elemento di caratterizzazione delle testine è il tipo di taglio che la puntina presenta. Il taglio della puntina permette a questa di entrare nei solchi del disco in maniera più accurata possibile. Anche qui è inevitabile fare una distinzione tra quelle che sono le geometrie più utilizzate e le tante varianti sviluppate nel tempo. In sintesi possiamo delineare i tre grandi gruppi che rispondono ai nomi di conico, ellittico e iper-ellittico con le sue varie ramificazioni line contact, Micro line, Shibata… A questi di base vanno aggiunte le variazioni sul tema introdotte dai singoli produttori come il Fine Line, Micro Ridge di Shure e il taglio Van den Hul omonimo. Nella sostanza dei fatti la scelta della testina e l’abbinamento ideale con il resto dell’impianto è il frutto di un bilanciamento molto raffinato, che porta a risultati importanti con il tempo e l’esperienza. Nelle prossime pagine iniziamo insieme questo percorso proponendovi una serie di testine adatte per un sistema entry e mid level, quelle che sapranno darvi prestazioni rilevanti già in maniera “plug-and-play”.

Uno dei temi tecnici più sentiti, discussi e approfonditi dagli appassionati è l’interfaccia tra la testina e il braccio: le diverse tipologie, le specifiche tecniche e i pesi di entrambi sono le caratteristiche che generano tante soluzioni, spesso ben diverse le une dalle altre.

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