Dalla nascita del primo fonografo di Thomas Alva Edison è passato già più di un secolo e nel frattempo questa geniale invenzione, pur mantenendo inalterata la sua struttura di base, si è evoluta e migliorata sino a giungere ai vertici di perfezione che l'attuale stato della tecnica consente.

Il compito che è chiamato a svolgere il giradischi appare in via teorica, relativamente semplice in quanto non deve far altro che imprimere un moto rotatorio costante al disco per consentire alla testina, supportata nella sua opera dal braccio, di estrarre il maggior numero di informazioni presenti nel solco sotto forma di modulazioni.

Dunque il compito di questa macchina è rimasto pressochè immutato nel tempo in quanto ancora oggi, come ai tempi di Edison, siamo in presenza di un supporto ruotante su cui è codificato sotto forma di modulazioni il messaggio sonoro che viene estratto da un trasduttore.

Il ruolo del giradischi si preannuncia perciò estremamente semplice ma, come nella maggioranza dei casi i problemi sorgono all'atto pratico.

Ne consegue che per cercare di capire quali e quanti funambolismi tecnologici hanno dovuto affrontare i vari costruttori, esaminiamo un po' più da vicino come è fatto e quali sono le varie filosofie sviluppate per cercare di avvicinarsi il più possibile al «giradischi ideale».

II problema di base, dal «fonosauro» di Edison azionato a manovella, ai giorni nostri è stato quello di porre un elemento in rotazione rispetto ad un altro.

Agli albori si utilizzò la forza dell'operatore, successivamente ci si orientò verso motori a gravità poi a molla, ma la grande svolta si ebbe soltanto con l'adozione del motore elettrico, che ancor oggi equipaggia i nostri giradischi.

I tipi di motori

I tipi di motore utilizzati possono suddividersi in due grandi categorie: a corrente alternata (asincroni e sincroni) e a corrente continua (con collettore e senza).

II motore asincrono

Il motore asincrono è costituito da due parti: Io statore e il rotore. Il primo è una sorta di corona circolare che ospita al suo interno un certo numero di avvolgimenti, che percorsi dalla corrente alternata generano all'interno dello statore stesso un campo magnetico rotante.

Ogni avvolgimento è in pratica un elettromagnete (polo) ed in un motore ve ne possono essere, da un minimo di 2 a vari multipli.

Se all'interno dello statore poniamo un nucleo cilindrico in grado di ruotare sul proprio asse e dotato di un opportuno avvolgimento, costituito da spire in corto circuito, otterremo la rotazione del rotore.

Questo avviene in quanto il campo magnetico alternato, generato dallo statore induce, a causa del ben noto fenomeno dell'induzione elettromagnetica, nelle spire del rotore una corrente alternata che a sua volta determina un'altro campo magnetico.

Dalla mutua interazione tra i due campi magnetici (statore e rotore) nasce una forza motrice che pone in rotazione il rotore.

Per fare in modo che il motore asincrono possa iniziare il suo moto sono previsti alcuni accorgimenti; tra cui il più usato è quello di porre sulla struttura dello statore dei poli aggiuntivi che vengono eccitati in modo sfasato, rispetto ai poli normali, mediante l'interposizione di un condensatore.

Questo tipo di motore è in grado di offrire un buon spunto un'ottima affidabilità ed una facile realizzazione: per contro però non è in grado di fornire una velocità di rotazione costante.

A questo inconveniente si è parzialmente ovviato ribaltando la disposizione di statore e rotore posizionando quest'ultimo esternamente allo statore ed utilizzando di conseguenza la sua massa come volano per stabilizzare la velocità di rotazione ma, anche con questo accorgimento questo tipo di propulsore viene scarsamente utilizzato.

Il motore sincrono

Il motore sincrono presenta una struttura piuttosto simile a quello asincrono, ma se ne discosta per quanto concerne la realizzazione del rotore.

Questo e costituito da un certo numero di poli permanenti, di numero uguale a quelli dello statore, disposti su una corona circolare solidale all'albero motore.

Similmente a ciò che succede per il motore asincrono, il campo rotante generato dallo statore si «concatena» con quello dei poli permanenti generando la rotazione del rotore ad essi solidale.

E' da rilevare che l'inerzia tipica del rotore non consente al motore di avviarsi e di conseguenza deve essere posto in rotazione, ad una velocità prossima a quella di sincronismo, mediante altri mezzi.

Uno tra i più usati dai costruttori di motori per cinematiche, consiste nel dotare il rotore di un avvolgimento che in presenza di un campo magnetico rotante è in grado di portare il motore ad una velocità prossima a quella nominale; da questo punto in poi il funzionamento da asincrono prosegue a tutti gli effetti come sincrono.

I principali vantaggi di questo motore risiedono nella sua elevata costanza di rotazione, in quanto quest'ultima è strettamente correlata al valore della frequenza di rete.

L'unica variabile che può influire sul numero di giri è la frequenza di rete.

La tensione può infatti subire anche delle notevoli variazioni rispetto al valore nominale, ma la frequenza e rigidamente fissata a 50 Hz e I'Enel ne garantisce la costanza.

Da ciò si evince l'estrema comodità di utilizzare il motore sincrono per garantire la costante velocità di rotazione del piatto.

 

Motore in DC con spazzole

Questo tipo di motore in genere non trova utilizzo nei giradischi ma il suo principio di funzionamento è propedeutico per comprendere come sono realizzati quelli senza spazzole !

Per semplicità immaginiamo di avere uno statore sul quale trovano posto due poli magnetici permanenti. ed uno statore, solidale all'albero. motore, costituito da un certe. numero di spire.

Ora se facciamo circolare una corrente al suo interno, a causa della nota legge dell'induzione elettromagnetica. il rotore girerà di mezzo giro poi di un altro mezzo giro in senso opposto; a questo punto occorre un particolare dispositivo, il collettore, che inverta il senso di circolazione della corrente nel rotore; così facendo, si può mantenere costante il senso di rotazione della corrente nei confronti del campo magnetico.

Purtroppo il nostro motore non è ancora completo in quanto manca ancora un dispositivo, le spazzole, che hanno il compito di portare la corrente al collettore.

Tra i vantaggi di questo motore possiamo rilevare un'ottima coppia di spunto, una velocità di rotazione in funzione della tensione di alimentazione, una costruzione semplice e robusta, ma il principale inconveniente è determinato dallo scintillio provocato dallo strisciare delle spazzole contro il collettore che costituisce una fastidiosa fonte di disturbi.

Inoltre le spazzole richiedono delle periodiche verifiche e sostituzioni.

I motori in DC senza spazzole

In questi motori, prevalentemente utilizzati nei trazione diretta, il collettore e le spazzole sono stati sostituiti con dei circuiti elettronici che provvedono ad eseguire le varie commutazioni e grazie a questa loro peculiarità sono chiamati motori ad effetto Hall.

Per il resto, il loro principio di funzionamento è perfettamente equiparabile a quello dei comuni motori in DC. Molto spesso questi motori sono assistiti da circuito di servo-controllo, che mediante sensori verifica istante per istante la velocità di rotazione ed apporta le opportune correzioni.

In linea teorica questi motori, se ben realizzati, non prestano il fianco ad alcuna critica ed il loro unico inconveniente risiede in un costo di produzione piuttosto elevato.

Ora, dopo esserci soffermati sui vari tipi di motori utilizzati possiamo fare un ulteriore passo avanti per esaminare i vari tipi di trazione esistenti.

L'impiego di un motore sincrono, in unione ad un piatto di buona massa, costituisce la soluzione adottata dalla maggior parte dei giradischi con trazione a cinghia.

 

 

 

Tipi di trasmissione

Per trasmettere i! moto dal motore al piatto esistono tre tipi di trasmissione: a puleggia, a cinghia e diretta.

II primo, di cui tratteremo per semplice dovere di cronaca in quanto ormai caduto in disuso, consiste nel trasmettere il moto al piatto per mezzo di una rotellina in gomma, direttamente calettata sull'albero del motore o interposta tra questo e il bordo interno del piatto.

Questo sistema piuttosto primordiale offriva il vantaggio di partenze rapide e di un'elevata robustezza, ma nel contempo trasmetteva al piatto una quantità enorme di vibrazioni e di fluttuazioni di velocità.

La trazione a cinghia è stata l'evoluzione successiva alla puleggia e gode tuttora di grande considerazione presso i costruttori di apparecchiature di alto pregio quale miglior metodo possibile per movimentare il piatto.

Questo tipo di schema infatti, pur presentando i vantaggi di semplicità di realizzativa e di economicità tipici dei modelli a puleggia offre il grande vantaggio di isolare il piatto dalle vibrazioni meccaniche prodotte dal motore durante il suo funzionamento.

Il principale svantaggio imputato ad esso consiste nella lentezza con cui il piatto, a causa della sua inerzia, raggiunge la velocità nominale. Nella maggioranza dei casi il tipo di motore utilizzato è di tipo sincrono e può essere alimentato anziché direttamente dalla rete, mediante un'apposito circuito elettronico composto da un oscillatore al quarzo che genera la frequenza di funzionamento del motore.

Così facendo si garantisce un'assoluta costanza della velocità di rotazione e volendo, al posto del consueto dispositivo meccanico che passa la cinghia da una gola all'altra della puleggia, di attuare il cambio di velocità 33/45 giri elettronicamente.

II terzo sistema utilizzato per trasferire il moto di rotazione al piatto è quello che si rivela meccanicamente più semplice e che ha subito un grande sviluppo verso la metà degli anni settanta ad opera dei produttori giapponesi.

II principio di funzionamento della trazione diretta è molto immediato, in quanto il piatto è solidale all'albero motore e di conseguenza la sua velocità di rotazione coincide con quella del motore.

Purtroppo questo genere di sistema all'atto pratico presenta svariati inconvenienti che rendono la sua realizzazione alquanto complessa.

In primo luogo esiste il problema delle vibrazioni prodotte dal motore durante il suo funzionamento che si trasmettono perfettamente al piatto, in quanto, quest'ultimo è solidale all'albero motore.

Da ciò ne deriva che il motore deve essere progettato e realizzato con estrema cura e purtroppo questo si ripercuote sul prezzo di produzione, perciò è buona norma diffidare dei trazione diretta molto economici !

Con l'avvento della trazione diretta ed i motori in DC si è resa necessaria l'adozione di particolari circuiti elettronici che controllassero e che eventualmente correggessero la velocità di rotazione del piatto; il tutto nell'ottica di impedire variazioni della velocità di rotazione.

Tra i più utilizzati sono da segnalare quelli controllati al quarzo (PLL);
questo tipo di circuito di controllo ad anello chiuso della velocità di rotazione, si basa sulla comparazione tra due frequenze, una delle quali è generata dalla lettura, per mezzo di un sensore magnetico, di una banda magnetizzata posta sulla parte in rotazione, mentre l'altra (campione) è generata da un quarzo.

La differenza tra le due frequenze da origine ad una tensione di errore che modifica la tensione di alimentazione, in caso di motore in CC, oppure, la frequenza di alimentazione in caso di motore in AC. In quest'ultimo caso si ricorrerà all'impiego di un oscillatore controllato in tensione il quale genera una frequenza che provvede a modificare la frequenza di alimentazione.

Quando viene rilevato uno scarto significativo, entra in azione un dispositivo di servocontrollo che imprime al motore le necessarie variazioni per riportare la situazione alla normalità. In linea teorica questo particolare dispositivo potrebbe funzionare egregiamente se tutti gli interventi del servo avvenissero in «tempo reale !».

In pratica questo dispositivo quando è utilizzato in presenza di piatti particolarmente leggeri, presta il fianco ad alcune critiche. In primo luogo il servocontrollo per reagire impiega un tempo finito, ne consegue che esso inizia ad agire quando l'errore è già avvenuto senza perciò prevenirlo.

Se lo stilo della testina incontra delle modulazioni del solco di ampiezza notevole, l'attrito che ne deriva imprime un rallentamento del piatto. A questo punto entra in azione il servo-controllo che imprime un'accelerazione per riportare la velocità di rotazione al valore costante ma, questa accelerazione, in parole povere, non è altro che un'ennesima variazione di velocità !

Molti ritengono che l'intervento del servocontrollo è così rapido che non può essere avvertito, ma più il suo intervento è rapido e tanto più sono rilevanti le accelerazioni impresse al sistema ruotante.

Perciò questo dispositivo più che impedire che avvengano variazioni di velocità introduce delle ulteriori cause di perturbazione ad alta frequenza ancora più avvertibili di quelle a bassa per le quali il dispositivo si dimostra efficace.

Un'altra soluzione al problema della costanza di rotazione del piatto potrebbe rivelarsi quella di adottare un motore con una coppia molto potente, che riesca a contrastare l'attrito creatosi tra lo stilo e le modulazioni del disco, ma in questo caso un motore così concepito accentuerebbe ancor più il problema dell'isolamento del piatto dalle vibrazioni prodotte durante il suo funzionamento.

L'unica soluzione in grado di fornire buoni risultati è quella di impiegare un piatto molto pesante. quindi caratterizzato da un'elevata inerzia, in concomitanza ad un motore a bassa coppia dotato di un sistema di servocontrollo che agisce dolcemente su base statistica molto ampia, come realizzato da Goldmund o da Thorens nel modello TD 524.

In questo caso l'unico inconveniente è costituito dall'alto costo della realizzazione.

Quindi alla fine della nostra carrellata sui vari tipi di trazione si può concludere che la soluzione in grado di fornire i migliori risultati sonori a costi decisamente sostenibili è la classica configurazione a cinghia.

Ora, dopo aver esaminato i vari tipi di motori adottati e le soluzioni inerenti alla trasmissione del moto, spendiamo qualche parola su altre caratteristiche tecnico-costruttive del giradischi.

Un'elemento da tenere in massima considerazione è costituito dal perno, che deve essere realizzato con ottimi materiali ed essere oggetto di un'accuratissima lavorazione, in quanto da questi due fattori dipende la corretta rotazione ed orizzontalità del piatto.

Medesima cura merita la sede che lo ospita, di solito dotata di bronzine laterali in metallo o in materiale plastico autolubrificante.

Nella parte inferiore della sede spesso trova posto una sfera in acciaio che svolge l'azione di vero e proprio cuscinetto reggi-spinta su cui si va a scaricare tutta la massa del sistema ruotante.

In questo modo le aree di contatto tra il perno e la sede sono ridotte a due zone puntiformi sulle quali, in presenza di masse ruotanti particolarmente pesanti, si possono raggiungere pressioni dell'ordine di 400 Ton/Cm2.

Alcuni costruttori, tra cui Thorens, al posto di impiegare una sfera di acciaio, preferiscono ricavare una superficie emisferica direttamente dal perno.

Entrambe le soluzioni, se ben realizzate consentono un basso attrito tra le parti; infatti il punto di appoggio, che costituisce anche l'asse di rotazione del sistema, è caratterizzato da una bassissima velocità periferica la quale garantisce appunto un minimo attrito e di conseguenza una bassissima usura, dovuta anche alla presenza di olio lubrificante dotato di particolari caratteristiche.

Quando acquistate un giradischi non tralasciate di controllare se il cuscinetto presenta gioco o meno. Il piatto a sua volta deve essere pesante, per garantire un'ottimo effetto volano, e percosso non deve risuonare eccessivamente.

Anche il telaio e l'eventuale sub- chassis svolgono un ruolo di primaria importanza, in quanto a loro è demandato il compito di supporto di tutte le varie parti che compongono il giradischi.

E' quindi estremamente interessante che il telaio presenti elevate doti di robustezza, ma più di ogni altra cosa deve essere inerte.

Questo è facilmente verificabile tamburellando con le dita su di esso; il suono che ne scaturirà dovrà essere sordo, smorzato e solo in questo caso si potrà essere sicuri che le vibrazioni indotte dall'ambiente esterno non verranno ad inquinare il messaggio sonoro originale.

Un'ennesimo particolare da tenere in considerazione, specialmente nei giradischi trazione diretta a base rigida, sono i piedini ammortizzanti poiché in questo caso il compito di isolare il giradischi dalle vibrazioni del piano di appoggio dipende dalla loro efficacia.

E bene quindi constatare che presentino buone doti ammortizzanti, ciò è verificabile ponendo un disco sul piatto fermo e facendo scendere su di esso il pick up; a questo punto occorre tamburellare sul piano di appoggio ed ascoltare, attraverso l'impianto acceso, cosa viene riprodotto dai diffusori.

Più l'impianto riproduce una copia fedele ed accuratamente amplificata del rumore delle vostre dita e più la situazione del vostro giradischi si rivela tragica!

Ricordatevi comunque che i principali nemici del giradischi sono le vibrazioni siano esse indotte dall'ambiente esterno (acoustic feedback) o generate internamente dalle varie parti in movimento perciò, in fase di acquisto, tenete conto dei consigli che vi abbiamo esposto ed orientatevi verso produttori specializzati di grande fama e tradizione, come Thorens, che da svariate decine di anni è sinonimo di giradischi.

Ricordatevi infine che nessun componente può migliorare la qualità del segnale che gli perviene, al limite può peggiorarlo, di conseguenza il giradischi è l'anello più importante in quanto ad esso è demandato il compito di estrarre l'informazione musicale contenuta nel disco sotto forma di modulazioni.