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Scheda 25

Le fluttuazioni di velocità

Il meccanismo di trasporto del nastro assume un ruolo determinante nella qualità di un registratore magnetico. Le sue funzioni consistono essenzialmente nel fornire il mezzo per immagazzinare la lunghezza di nastro necessaria per la registrazione ed imprimere ad esso una velocità di avanzamento rigorosamente costante. Infatti, per tutta la durata della bobina, durante i processi di registrazione e di riproduzione, affinché il suono riprodotto al termine di una registrazione sia una replica esatta del suono originale, è indispensabile che la velocità del nastro davanti alle testine sia esattamente identica in registrazione e in riproduzione. Il necessario grado di uniformità del moto influenza in modo rilevante il costo della macchina a causa dell'elevata precisione richiesta nella costruzione di elementi meccanici ed elettrici che costituiscono il trasporto del nastro. Grazie alla diffusione generalizzata dei sistemi di asservimento per la regolazione elettronica della velocità e della tensione del nastro, il meccanismo di trasporto delle macchine professionali moderne ha raggiunto un grado di perfezione tale da fornire delle prestazioni di grande rilievo sia sul piano tecnico che su quello operativo. Il trascinamento del nastro è ottenuto grazie alla forza di attrito che il capstan esercita sul nastro con l'ausilio del rullo preminastro (pinch roller). Nelle macchine in cui la velocità di avanzamento del nastro non è controllata con sistemi di regolazione elettronica, gli errori di velocità hanno sempre costituito un grave problema. La velocità di avanzamento dipende dalla distanza del piano neutro del nastro dalla superficie esterna del capstan e dallo slittamento che si verifica nel punto di trazione. A sua volta lo slittamento dipende dalla rugosità delle superfici a contatto e dalla differenza delle tensioni che si esercitano sul nastro sia nel senso dell'avanzamento che in quello contrario. Inoltre i nastri magnetici presentano una accentuata elasticità, sicché la velocità varia durante il percorso in funzione della tensione esistente nei diversi punti. Tale tensione cresce dalla bobina debitrice fino al capstan a causa delle forze di attrito nei punti di contatto, come guide e testine, ha una discontinuità nel punto di trazione e quindi cresce nuovamente in direzione della bobina raccoglitrice. Di interesse pratico è la velocità del nastro nel tratto prospiciente le testine di registrazione e di riproduzione. La dilatazione lineare in quel tratto dipende non solo dalla tensione meccanica istantanea che sollecita il nastro, ma anche dagli effetti delle tensioni di trazione che hanno agito in precedenza sulla bobina debitrice e che si manifestano in ritardo. Tutto ciò spiega l'importanza nelle macchine moderne degli asservimenti sui due motori ausiliari per mantenere costante la tensione del nastro davanti alle testine. Le irregolarità del meccanismo di trasporto del nastro producono delle variazioni istantanee di velocità leggermente diverse tra loro denominate fluttuazioni di velocità e, in conseguenza, creano una modulazione di frequenza del segnale registrato. Essa produce una tipica forma di distorsione che degrada seriamente i suoni registrati alterandone la chiarezza e la piacevolezza d'ascolto. Le variazioni istantanee di velocità si traducono in fluttuazioni di frequenza (e di ampiezza) del segnale registrato e vengono percepite dall'orecchio come fluttuazioni di altezza del suono, al ritmo della frequenza di fluttuazione, che danno l'impressione di vibrato e di tremolio. Negli apparati di elevato livello qualitativo come quelli professionali, non c'è una frequenza di fluttuazione dominante ma una varietà di frequenze modulanti di ampiezza più o meno costante.
Le principali forme di distorsione dovute alle variazioni istantanee di velocità sono le seguenti:
  1. Miagolio (wow) quando la frequenza modulante è compresa 0,5 e 10 Hz e viene percepita come una fluttuazione dell'altezza del suono.
  2. Trillo (flutter) quando la frequenza modulante è compresa 10 Hz e 100 Hz e conferisce un carattere aspro al suono riprodotto.
Quando la frequenza modulante è superiore a circa 100 Hz, le fluttuazioni di frequenza producono un effetto molto simile al rumore di modulazione detto scrape flutter o friction noise. Se frequenza modulante è inferiore a 0,5 Hz, essa può essere percepita come una lenta e continua variazione dell'altezza del suono e la sua valutazione quantitativa viene effettuata misurando lo slittamento del nastro (drift) tra inizio e fine bobina.
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