Quaderno degli appunti 2: rapporto fra profilo del gap delle testine sonore e forma dei pressori

PREMESSA
Le note che seguono non pretendono di avere un valore assoluto; infatti, pur basandosi su prove e osservazioni dirette, intendono essere più che altro una base di partenza per aprire un confronto fra i vari amici forumisti, al fine di condividere le rispettive esperienze relative all' "audio del Super8". Saranno, pertanto, più che benvenute testimonianze e confutazioni che possano arricchire la conoscenza comune di questo tema.

INTRODUZIONE
La forma e la struttura delle testine audio dei proiettori S/8 può variare da modello a modello e così anche la conformazione dei relativi pressori (o cuspidi); un accoppiamento felice fra le due parti può influenzare la resa sonora, specie per quanto concerne la soppressione di disturbi relativi alle giunture. Prima di addentrarci in questo argomento, varrà la pena richiamare alcune nozioni relative all'insieme "catena" di registrazione e riproduzione magnetica.

La registrazione magnetica avviene perché un particolare tipo di corrente alternata prodotta da un oscillatore, di frequenza intorno ai 70.000 Hz - detta "corrente di bias" (da leggere: "baias") - attraversa il traferro magnetico di alcuni elementi lamellari, elementi che a loro volta costituiscono il nucleo all'interno della testina. Il nucleo di solito è formato da lamelle, in numero di quattro o cinque, di ferrite, permaton o ancora, permalloy, materiali di crescente qualità e permeabilità magnetica. Capitolo a parte fa il sendust, una particolare lega di silicio, permeabile quanto il permalloy ma molto più resistente all'usura, utilizzato nelle testina montata dall'Elmo GS1200 e dalla moviola Goko RM 8008.
Di solito il nucleo delle testine dei registratori a cassetta portatili, di poche pretese sono in ferrite, mentre per impieghi "hi-fi" si ricorre alle altre leghe, talvolta denominate in base alla fantasia dei progettisti e/o dell'ufficio marketing di ogni costruttore.
Ciò che abbiamo definito "nucleo" è, in realtà, costituito da due seminuclei simmetrici, le cui escrescenze finali sono contrapposte l'una all'altra e sono separate da una microscopica interruzione (da cui la dicitura inglese "gap"), riempita da un materiale isolante; in pratica si tratta della parte visibile dall'esterno di qualsiasi tipo di testina magnetica, solo che, nel caso del S/8, essa sporge di circa un millimetro dal corpo testina, per far sì che il contatto con la pellicola sia limitato esclusivamente all'area occupata dalla pista sonora, altrimenti si provocherebbero dei sottilissimi graffi nell'area riservata all'immagine.
All'interno della testina, su ciascun seminucleo, si trova un avvolgimento di filo di rame, comunicante coi terminali esterni di saldatura, che crea un flusso magnetico in transito da un seminucleo all'altro. Nel momento in cui questo flusso arriva all'esterno della testina, incontra il materiale isolante del traferro (gap) e si "proietta" contro il nastro magnetico a diretto contatto col gap stesso; grazie al materiale conduttore del nastro magnetico, il segnale riesce a "rientrare" sul terminale dell'altro seminucleo, quasi come se il nastro fosse una sorta di ponte. Pertanto il nastro magnetico diventa in ogni istante di registrazione parte integrante della testina, essendo proprio lui a permettere il completamento del passaggio del flusso da un seminucleo all'altro. Ma in questo passaggio di contatto, essendo il nastro in movimento, esso conserva memoria del flusso magnetico che lo attraversa, poiché esso flusso provoca un particolare orientamento degli aghi magnetici disciolti nella superficie del nastro, istante per istante. Ciò spiega indirettamente la ragione per cui la qualità di registrazione aumenta con la velocità: se il nastro scorre rapidamente, si presenta un numero più elevato di aghi magnetici davanti al traferro e l'impronta sonora ivi "spalmata", può essere ricostruita con maggior precisione.
Da questa breve descrizione si può concludere tranquillamente che l'ingombro della testina è dovuto esclusivamente ai componenti alloggiati al suo interno, giacché per quanto riguarda il contatto col nastro e ai fini di una corretta registrazione e riproduzione, basterebbe che esso fosse limitato alla ristrettissima area attorno al traferro, di ampiezza praticamente puntiforme.

E ADESSO VENIAMO A NOI....
Di base, nel S/8 il profilo del traferro può avere due forme: piatta e a guisa di trapezio retto (o isoscele), o ad archetto (v. le foto che seguono).

Come esempi, nelle illustrazioni vediamo una testina Sankyo per il primo tipo (combinata rec/play + cancellazione), e una testina Woelke per Bauer/Silma, per il secondo tipo (solo rec/play). Affini al primo tipo sono anche, fra le altre, le testine Eumig (serie 800 e 900), Chinon ed Elmo/Goko. Simili al profilo della testina Woelke sono quelle della Photovox per il Fumeo.

La pressione della pista magnetica contro questi traferri può essere ottenuta, in modo apparentemente indifferente, sia con cuspidi a profilo anch'esso piatto (foto 5), sia con cuspidi "a ogiva", come quelli Bauer ed Eumig che vediamo nelle foto 6 e 7.

Ma di fatto questa scelta presenta vantaggi e svantaggi. Una cuspide piatta, che pressa la pellicola per circa 2-3 mm in lunghezza, ossia prima, sopra e subito dopo il gap magnetico, ha un rendimento diverso a seconda che il traferro sia anch'esso piatto o ad archetto. Infatti se il traferro è piatto, la pellicola viene a trovarsi come una fetta di prosciutto in un sandwich, aderendo perfettamente al gap in tutta la sua superficie e provocando un'usura uniforme per tutta la durata della testina, senza scadimento delle prestazioni "meccaniche". Bene, si dirà. Invece no, perché se il film non presenta giunte, non ci sono problemi; ma se ce ne sono, soprattutto del tipo a colla che hanno sempre uno spessore superiore, il singhiozzo sarà un po' più avvertibile che non con testine e pressori di diverso profilo.

Vediamo perché, aiutandoci con una rappresentazione schematica (v. fig. 8). Nel momento in cui la giuntura transita fra testina e pressore, quest'ultimo è costretto a scostarsi dalla testina per consentire il passaggio della giunta. Nell'ipotesi in cui lo scalino sia "a scendere" rispetto alla testina, questa conserva un decente contatto col nastrino fino a quando il lembo in uscita della giunta transita sotto il gap; quando il lembo ha oltrepassato il gap, però, il tratto di spessore maggio-re si trova ancora fra la parte posteriore del traferro e il resto del pressore, ossia, la giunta non è ancora uscita dal "sandwich" e, come si vede, il gap della testina non è più perfettamente a contatto col nastrino perché il pressore è ancora tenuto scostato, e lo rimarrà finché l'aumento di spessore della giunta non avrà lasciato il gruppo traferro/cuspide. A quel punto il pressore potrà riavvicinarsi alla testina e ripristinare il perfetto contatto. Ma nel frattempo circa 2/3 di fotogramma saranno stati trascinati con un contatto precario se non assente, provocando un evidente singhiozzo (interruzione) del sonoro. Le cose non cambiano di molto neppure se la giunta è "a salire", come si può facilmente immaginare.
Per ridurre questo problema, la Eumig da sempre usa cuspidi di forma a ogiva che permettono di pressare la pellicola per un tratto non superiore a 1 mm in lunghezza, ossia solo in corrispondenza esatta del gap della testina (cfr fig. 7). Infatti le giunture negli Eumig risultano sempre più silenziose rispetto, per esempio, ai Sankyo che hanno traferri e cuspidi piatte. Lo svantaggio però c'è anche in questo caso: l'usura interessa solo la parte centrale del traferro testina Eumig, mentre i lati esterni restano quasi intonsi. Col tempo l'usura scava la testina nella parte centrale e questo compromette drasticamente il contatto con il nastro magnetico, perché il pressore non ha la forza necessaria per mantenere il contatto in modo perfetto. Risultato: le prestazioni magnetiche della testina calano sensibilmente e i toni acuti si fanno più poveri, anche se la testina potrebbe funzionare ancora per un periodo di tempo almeno pari. Se il problema interessa la pista 2, poi, le cose si complicano, perché talvolta essa presenta una non perfetta planarità dovuta alla vicinanza con le perforazioni, il che rende questa pista abbastanza "tormentata" dal punto di vista di uno stabile contatto nastro/testina. Risultato: non solo calano gli acuti, ma questi vanno e vengono rapidamente (al ritmo di 24 fps!), creando una sorta di effetto raganella, in concomitanza con certe frequenza audio (tipicamente appartenenti alla fascia media dello spettro); succede quasi invariabilmente col canto di voci femminili, e questo perché il contatto è interrotto e ripristinato in rapidissima alternanza. L'unica soluzione, per poter sfruttare la testina fino a quando il gap non viene definitivamente interrotto da usura profonda, è di limare le parti del traferro risparmiate dall'usura naturale, ossia la porzione in ingresso e quella in uscita, evitando accuratamente di agire in corrispondenza del gap magnetico (si può fare con della finissima certa smerigliata avvolta a un rollino calettato sull'asse di un motorino). In questo modo si ripristina un contatto puntiforme anche sulla testina stessa, e il risultato sarà praticamente perfetto come se la testina fosse nuova. Ma da quel momento l'usura della parte più importante ricomincerà anche più di prima.

Diversa la strada battuta da Woelke/Bauer e da Photovox/Fumeo: le testine impiegate da questi costruttori, infatti, presentano traferri ad archetto accoppiati a cuspidi a ogiva (Bauer) o piatte (Fumeo). Si capisce comunque che in ogni caso il punto di tangenza resterà puntiforme per la maggior parte della vita utile del gruppo testina/pressore, anche se la morbidezza del "permalloy" della Woelke rappresenta un po' un'incognita, nonostante paia più resistente delle testine Eumig.
Da svariate prove condotte negli anni, ho sempre avuto conferma di quanto descritto, anche se si tratta di risultati variabili, dipendenti in buona parte dal particolare contenuto dell'informazione sonora: il "singhiozzo" provocato dal sistema Sankyo o Elmo è del tutto veniale con le voci, ma un po' meno coi rumori, e diventa, almeno per chi scrive, abbastanza fastidioso con la musica.
In definitiva, però, mi pare che la soluzione Fumeo rappresenti il miglior compromesso sia dal punto di vista dell'efficacia sia della costanza: infatti il traferro ad archetto, sollecitato da un pressore piatto, avrà un'usura lenta e uniforme e il contatto con la pista sonora sarà limitato all'area "calda", a beneficio della stabilità sonora; solo verso la fine della vita della testina si cominceranno ad avere problemi percepibili di contatto, ma sarà possibile "rettificare" la testina come già descritto o al limite, rilapparla.