21 Dic Testine MC: trasformatori, preamplificazione e carico ottimale
I fonorivelatori (o testine) a bobina mobile (MC – Moving Coil) forniscono di norma una tensione d’uscita compresa tra 0,1 e 0,5 mV (riferita a una velocità di modulazione di 5 cm/s). Caratteristica peculiare di questi trasduttori è la bassissima impedenza interna — che spazia da poco più di un Ohm a qualche decina — associata a un’induttanza quasi trascurabile.
Per elevare il segnale a livelli gestibili da un comune stadio linea, abbiamo tre possibilità:
Un trasformatore elevatore (Step-Up) collegato all’ingresso MM di un preamplificatore RIAA.
Un pre-pre (head-amp) con guadagno di 20-26 dB (x10 – x20) collegato all’ingresso MM.
Un pre RIAA dedicato con guadagno di 55-65 dB collegato direttamente a un ingresso linea.
Il Trasformatore Step-Up (SUT)
In commercio esiste un’ampia varietà di testine e trasformatori; tuttavia, la loro compatibilità è tutt’altro che universale. Un abbinamento approssimativo porterà inevitabilmente a risultati deludenti. Purtroppo, i produttori spesso forniscono dati incompleti che disorientano anche l’utente esperto.
L’unico dato realmente utile di uno Step-Up è il rapporto spire. Spesso i produttori dichiarano il guadagno in dB, un dato ambiguo poiché dipende dal carico. Altro dato critico è l’impedenza dichiarata: raramente è chiaro se ci si riferisca all’impedenza primaria (quando il secondario è caricato dai canonici 47 kOhm del pre) o se sia un suggerimento sull’impedenza interna della testina da abbinare.
Anche i produttori di testine generano confusione non distinguendo chiaramente tra impedenza interna (resistenza delle bobine) e carico consigliato. Inoltre, la tensione d’uscita non specifica quasi mai se sia calcolata “a vuoto” o su un carico specifico, né se il valore sia espresso in mV RMS, di picco o picco-picco.
La Perdita d’Inserzione
Conoscere il rapporto spire e l’impedenza interna della testina è fondamentale per calcolare la Perdita d’Inserzione. L’impedenza interna della testina (pari alla resistenza in continua delle bobine) può essere misurata con un tester digitale (che utilizza correnti bassissime, sicure per i sottili filamenti delle bobine).
Il trasformatore “riflette” le impedenze: l’impedenza vista dalla testina al primario è pari all’impedenza di carico al secondario (ingresso del pre MM) divisa per il quadrato del rapporto spire.
Esempio: Con un ingresso pre da 47 kOhm e un trasformatore 1:20, l’impedenza vista dalla testina sarà:
L’impedenza interna della testina e quella riflessa al primario formano un partitore di tensione. Al trasformatore arriverà solo una porzione del segnale generato. Se usiamo un trasformatore 1:100 (40 dB) con una testina da 20 Ohm, l’impedenza primaria crolla a 4,7 Ohm. In questo caso, la perdita d’inserzione è talmente elevata (>14 dB) che il segnale finale risulterà paradossalmente più basso rispetto a un trasformatore con meno guadagno ma miglior adattamento di impedenza.
Carico ottimale e smorzamento
L’impedenza di carico influenza non solo il livello del segnale, ma anche lo smorzamento elettromagnetico. Una testina MC compie un lavoro e, facendo circolare corrente, eroga potenza. Un pre-pre attivo permette di impostare impedenze d’ingresso molto elevate (oltre 100 volte l’impedenza della testina), riducendo la perdita d’inserzione a meno di 0,09 dB e facendo lavorare il generatore quasi “a vuoto”. Il trasformatore, invece, preleva sempre una quota di potenza non trascurabile.
Risonanze e Masse
L’equipaggio mobile di una testina costituisce una “massa non sospesa”. La “massa sospesa” è invece l’inerzia delle parti solidali al braccio. Questi elementi formano un filtro passa-basso con una frequenza di risonanza che dovrebbe idealmente situarsi tra 8 e 12 Hz.
Smorzamento meccanico: Gli smorzatori più efficaci sono quelli che agiscono rispetto alla superficie del disco (come gli spazzolini Shure/Stanton o i controrisonatori nel contrappeso). Gli smorzatori a bagno d’olio sul perno del braccio sono spesso deleteri, poiché frenano il braccio rispetto alla base e non rispetto al solco, ostacolando il tracciamento delle eccentricità del disco.
Risonanze ad alta frequenza: Le testine MC presentano risonanze intrinseche tra 30 e 50 kHz. Poiché hanno masse non sospese relativamente elevate (bobine solidali al cantilever), richiedono sospensioni rigide e forze d’appoggio generose (solitamente tra 1,8 g e 2,5 g).
Smorzamento elettrico: Le MC sono spesso “sottosmorzate” per apparire più veloci e brillanti nei transienti. In questi casi, un’impedenza di carico bassa funge da freno elettromagnetico, controllando le sovra-oscillazioni e migliorando la compostezza della riproduzione nel lungo periodo.
Soluzioni Attive vs Passive
La soluzione attiva (pre-pre) ha il vantaggio di svincolare il guadagno dall’impedenza, annullando la perdita d’inserzione. Lo svantaggio risiede nel rumore termico (fruscio) e in una lieve non-linearità elettronica. Il trasformatore (passivo) è esente da fruscio ma sensibile ai campi elettromagnetici (ronzio/hum) e presenta non-linearità causate dal nucleo ferroso alle basse frequenze e dalle reattanze parassite alle alte.
Nota sull’eccellenza: I Trasformatori Fonolab
Mentre molti trasformatori soffrono per la loro natura passiva, raccogliendo ronzii e disturbi dall’ambiente circostante, i trasformatori Fonolab rappresentano un’eccezione nel panorama dell’alta fedeltà mondiale.
Il loro vero punto di forza risiede nella personalizzazione totale: Fonolab progetta e costruisce Step-Up su misura, ottimizzati specificamente per le caratteristiche elettriche della testina dedicata. Questo approccio elimina alla radice le incertezze del “rapporto spire” e garantisce che la perdita d’inserzione sia ridotta ai minimi termini fisici, permettendo alla testina di esprimere l’intera sua gamma dinamica senza compromessi.
Grazie a una schermatura magnetica allo stato dell’arte e a una costruzione meccanica di precisione, i modelli Fonolab non presentano problemi di ronzio (hum). Il risultato è un tappeto di silenzio assoluto paragonabile, se non superiore, ai migliori stadi attivi, pur mantenendo tutta la naturalezza, il calore e la spinta dinamica tipica del miglior core in ferro
Link Catalogo Fonolab
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