Sebbene un sistema completo per l’incisione possa essere complesso e costituito da numerosi componenti, i suoi elementi fondamentali sono relativamente pochi:
- sorgente audio;
- amplificatori (di incisione e di monitoring), dei quali quelli di incisione forniscono le correnti alle due bobine della testina;
- testina, che fa vibrare lo stilo e quindi determina profondità e geometria dei solchi;
- tornio, responsabile del movimento della testina lungo il diametro di incisione, della rotazione del giradischi, dell’aspirazione del truciolo asportato dalla superficie della lacca, della spaziatura dei solchi e di altre funzioni automatiche e semiautomatiche;
- lacca "master" e stilo di incisione. Quest’ultimo è una pietra dura ad uso industriale (zaffiro, rubino o diamante), opportunamente sfaccettata, con una punta di pochi µ.
Il processo di incisione inizia con l’amplificazione del segnale di linea da parte dell’amplificatore di incisione, che fornisce corrente alle due bobine della testina (una bobina per canale).
L’induttanza delle bobine genera, attraverso dei trasduttori, una piccola forza elettromotrice che fa vibrare lo stilo, consentendo l’incisione dei solchi modulati sulla lacca.
La potenza richiesta ad un amplificatore per applicazioni di questo tipo è notevole, ma in linea teorica è inferiore alla potenza che oggi si trova in molti amplificatori di incisione (tra 400 e 600W per canale). Molto infatti dipende dalle caratteristiche magnetiche della testina: con il passare degli anni, le testine si sono evolute anche nei materiali, richiedendo sempre meno Watt per sviluppare gli stessi dB di segnale.
La testina e il circuito di feedback
La seguente figura illustra gli elementi di base di una testina di incisione con bobine principali e bobine di feedback (ritorno del segnale). Le spirali presenti in figura non sono un componente reale, ma semplicemente l’indicazione della presenza di un campo magnetico.
Il processo di incisione si può riassumere — a grandi linee — in questo modo:
- il segnale audio di linea è una modulazione di tensione in corrente alternata. Fino all’amplificatore di incisione, la corrente che vi circola è molto bassa;
- l’amplificatore di incisione è il vero e proprio “carico” del sistema. Fornisce la corrente alle bobine della testina, in funzione della modulazione di tensione in ingresso. E’ dotato di un circuit-breaker per canale per proteggere la testina da picchi di sovracorrente;
- le bobine della testina, ricevendo corrente dall’amplificatore, generano una certa induttanza;
- lo stilo vibra in funzione della forza elettromotrice generata dall’induttanza. Tale forza viene trasmessa allo stilo da due asticelle disposte, come le bobine, a 90° l’una dall’altra. Lo stilo è inserito in un piccolo cilindro (torque tube), che è disposto a metà dell’angolo di 90° alle cui estremità si trovano i centri delle bobine;
- supponendo che lo stilo tocchi leggermente la lacca master, e che quest’ultima ruoti ad una velocità costante, le vibrazioni dello stilo vengono trascritte sotto forma di solchi sulla sua superficie.
Se il sistema di incisione è dotato di un circuito di ritorno del segnale, due bobine di feedback (feedback coils), più piccole, sono posizionate alla base delle due bobine principali. Esse catturano il segnale generato dalle bobine principali e lo restituiscono alle sezioni di amplificazione e ascolto.
Il circuito di feedback è stato introdotto per la prima volta nel 1947 su testine di 3 diversi modelli: Presto, Fairchild e Cook(1), per garantire una risposta in frequenza lineare.
Infatti, nel corso degli anni si è visto che ogni testina, in base alle proprie caratteristiche costruttive, genera un picco di risonanza intorno ad una certa frequenza. Quindi il segnale, prima di essere effettivamente scritto sulla lacca master, deve essere corretto in modo da annullare il picco.
La correzione della frequenza risonante tramite il circuito di feedback avviene per mezzo di un sommatore, filtrato sia sopra che sotto la frequenza risonante, e con fase opposta rispetto quella del segnale di incisione principale.
Come è noto, la somma di due segnali di linea uguali monofrequenza con fase opposta è nulla, se essi hanno la stessa ampiezza. Se le ampiezze sono diverse, il segnale risultante è comunque attenuato; da qui la necessità di regolazione manuale della componente resistiva del sommatore, fino ad ottenere la quantità di dB di correzione, che è predeterminata.
I metodi e i parametri specifici possono variare tra le diverse testine e i diversi sistemi di incisione.
1 “An Audio Timeline” - AES.org. Audio Engineering Society, USA 2023
Il processo di incisione