Supporti sonori: nastri magnetici Sergio Canazza Università di Udine, Lab. AVIRES, http://avires.dimi.uniud.it Supporti sonori: nastri magnetici Sergio Canazza – sergio.canazza@uniud.it - web.uniud.it/dssd/afferenti/canazza

Magnetizzazione

Isteresi e Bias Tabella di confronto dei livelli di bias L'isteresi è la caratteristica di un sistema di reagire in ritardo alle sollecitazioni applicate e in dipendenza dello stato precedente. Quando un campo magnetico inducente (H) viene applicato ad un materiale di questo tipo, si ha una sorta di memorizzazione. Se si aumenta il campo inducente fino ad un valore di saturazione della Densità del flusso magnetico (M) e poi lo si porta a zero, si ottiene che il materiale presenta una densità di flusso permanente (Mr) in assenza di induzione, ovvero rimane magnetizzato. Invertendo la direzione del campo, il campo indotto residuo contrasta il campo inducente e per un preciso valore di H, detto campo coercitivo (Hc), la densità di flusso è nulla. Superato questo punto il flusso inizia a salire nella direzione del campo inducente fino a giungere a saturazione. Ripercorrendo il ciclo in senso opposto il fenomeno si manifesta specularmente. È alla base della memorizzazione magnetica in nastri. Per cambiare lo stato di magnetizzazione è però necessario conoscere lo stato precedente, in base al quale varia il campo da applicare. Per evitare il problema si usa una tecnica detta bias, che consiste nel portare ad un valore noto il sistema prima della scrittura. Il bias è un segnale ad alta frequenza (generalmente dai 125.000 ai 150.000 Hz) che viene registrato sul nastro immediatamente prima del segnale musicale in modo da allineare e preparare le particelle magnetiche del nastro a ricevere la successiva magnetizzazione del segnale musicale. Questa tecnica, scoperta casualmente negli anni '40, permette di migliorare incredibilmente la qualità del segnale registrato. La frequenza di BIAS è sempre la medesima ma il suo livello deve essere regolato a seconda del diverso tipo di nastro usato per ottenere il migliore MOL (livello massimo di uscita) con la minore THD (distorsione armonica). . La stessa tecnica è usata nei registratori audio a cassette, dove a volte è presente un selettore per il tipo di bias da usare in funzione del materiale ferromagnetico usato nei differenti tipi di nastro.

Tape Hiss e sua attenuazione Dovuta all’orientamento casuale dei magneti Viene attenuata dai processi di pre-enfasi e equalizzazione Uso del dBx compander e Dolby noise reduction In figura: Dolby B encoder

Quarter inch audio tape track formats 1

Quarter inch audio tape track formats 2 Butterfly head In campo professionale sono anche usate le testine con traferro ad ala di farfalla ("butterfly heads") che migliorano la separazione (diafonia) tra i canali stereo. Generalmente queste testine hanno la separazione standard tra i canali di 0,75mm ma vi sono anche testine con separazione di 2 mm usate per registrare master e per leggere i master in fase di incisione al tornio della matrice dei dischi in vinile.

S/N vs track width

Tipologie di nastri magnetici In modo molto semplicistico possiamo dividere i nastri due tipi: gli obsoleti in acetato e i più recenti in poliestere. I nastri in acetato si possono semplicemente riconoscere da quelli in poliestere guardando la bobina in controluce: quella con nastro in acetato risulterà trasparente. I nastri in poliestere più vecchi hanno il lato magnetizzato opaco ed il dorso lucido mentre quelli più recenti (dagli anni '70 circa in poi) hanno il lato magnetizzato più lucido ed il dorso nero opaco (bianco opaco alcuni modelli della ZONAL). Negli anni vennero sperimentati differenti tipi di ossidi metallici al fine di migliorare la qualità del nastro aumentando il rapporto segnale rumore, riducendo la distorsione, l'effetto copia, migliorando la dinamica e la capacità di saturazione. Ogni nastro è leggermente diverso dall'altro ed ogni fabbricante consiglia i livelli di taratura del Bias adatti al proprio nastro.

Uso e lettura del nastro Evitare la vicinanza di campi magnetici (televisori a tubo catodico, altoparlanti, trasformatori, forni elettrici, a microonde, ecc.) Evitare il contatto tra la polvere e il nastro (abrasiva anche per le testine). Archiviarlo nella sua custodia, in posizione verticale. Vanno avvolti sulla bobina di destra a fine ascolto evitando di riavvolgerli. Evitare di toccare con le dita il nastro registrato, esporlo alla luce diretta del sole, alla polvere ed al fumo. Una cancellazione totale tramite smagnetizzatore esterno è raccomandata per riportare un nastro vuoto nelle condizioni di fabbrica. Il registratore deve sempre essere pulito ed in perfette condizioni funzionali, ben allineato sia elettronicamente che meccanicamente (aspetto molto importante spesso trascurato) per evitare danni e stress meccanici al nastro. Se il nastro è appiccicoso: 24-36 ore in un apposito essicatore con controllo di rampa digitale MAI CON I NASTRI IN ACETATO!!!). Sindrome di Vinnegar: isolare il nastro. Il nastro magnetico è un supporto relativamente robusto tanto da potere essere inciso e cancellato molte volte e tagliando ed incollato con specifico nastro adesivo nelle operazioni di montaggio. Richiede tuttavia alcuni semplici accorgimenti d'uso. 1. Il più importante è quello di EVITARE ASSOLUTAMENTE LA VICINANZA DI CAMPI MAGNETICI (televisori a tubo catodico, altoparlanti, trasformatori, forni elettrici, a microonde, etc) che possono alterare sino a cancellare completamente un nastro già inciso. 2. Evitare la polvere depositata sul nastro che lo danneggia e risulta abrasiva anche per le testine. Dopo l'uso non lasciare il nastro inutilizzato sul registratore, riporlo sempre nella sua custodia che va archiviata in posizione verticale. 3. I nastri incisi in una sola direzione (2 tracce o multitraccia) vanno archiviati con l'inizio all'interno della bobina lasciandoli avvolti sulla bobina di destra a fine ascolto evitando di riavvolgerli. Questo premette di ottenere tre vantaggi: ridurre l'effetto copia che, se presente, viene mascherato dai riverberi del segnale originale, ottenere un nastro perfettamente avvolto con tensione costante il che evita deformazioni meccaniche ed essere obbligati ad effettuare un riavvolgimento veloce che "rinfresca" il nastro prima dell'ascolto e riduce ulteriormente l'effetto copia. 4. Come per il disco in vinile ed anche il CD, evitare di toccare con le dita il nastro registrato, esporlo alla luce diretta del sole, alla polvere ed al fumo. 5. Una cancellazione totale tramite smagnetizzatore esterno è raccomandata per riportare un nastro vuoto nelle condizioni di fabbrica. 6. In ultimo, ma non meno importante, il registratore deve sempre essere pulito ed in perfette condizioni funzionali, ben allineato sia elettronicamente che meccanicamente (aspetto molto importante spesso trascurato) per evitare danni e stress meccanici al nastro. Nastro "appiccicoso" ("sticky tape"). Il metodo più noto, utile per recuperare nastri con perdita di collante, frutto di un brevetto Ampex del 1989, è la cosiddetta “cottura” del nastro. La procedura apparentemente semplice in pratica deve essere affinata di volta in volta per tentativi in base alla caratteristiche del nastro (ATTENZIONE: NON USARE CON I NASTRI IN ACETATO) pena il danneggiamento definitivo dello stesso. Attenzione anche ad usare il forno di casa o il phon in un contenitore perché: * la temperatura deve essere il più stabile possibile condizione difficilmente raggiungibile se non con forni od essicatori termostatati con controllo digitale. * molti forni elettrici generano forti campi magnetici che danneggiano irreparabilmente il nastro. Sindrome di Vinnegar: isolare il nastro.

Conservazione del nastro Il maggiore problema è la conservazione per lungo tempo che dovrebbe avvenire a circa 20°C e sopratutto con umidità relativa tra il 20 e 30% come raccomandato dai produttori. Può essere difficile ottenere entrambe le condizioni in ambienti non climaticamente controllati * Una temperatura elevata favorisce infatti l'effetto copia (che è il passaggio del segnale inciso tra una spira e l'altra), può causare l'incollaggio tra loro delle spire avvolte e la deformazione ai bordi del nastro. * Una umidità elevata favorisce, nei nastri costruiti tra gli anni '70 e '85, la perdita del collante del nastro (avrete il cosiddetto “sticky tape" - nastro appiccicoso) che danneggia definitivamente il nastro oltre a sporcare pesantemente le testine, il perno del capstan, tutte le guide del nastro sino a bloccare l'avanzamento meccanico del nastro causando anche danni al registratore. Perdita di lubrificante Medio termine: 10 anni di aspettativa di vita

Installazione bobine Attacco CINE Adattatore NAB La bobina di nastro magnetico è avvolta su una flangia di plastica o alluminio il cui diametro può variare dagli 8 ai 26,5 cm per differenti lunghezze del nastro e quindi durate di registrazione (vedi tabella nella pagina "Nastri magnetici"). La durata di registrazione dipende inoltre dalla velocità del nastro ed anche dal numero e tipo di tracce usate, parametri che incidono anche sulla qualità del suono. Il centro della flangia tipo CINE (vedi pagina "Nastri magnetici") ha tre scanalature che si incastrano nell'albero porta bobina e si blocca su questo ruotando di 60° la parte terminale mobile dell'albero stesso. Le bobine professionali o da studio da 26 cm di diametro tipo NAB hanno un sistema di supporto e fissaggio diverso. La bobina con foro centrale molto più grande (circa 10 cm di diametro) si blocca nell'adattatore per mozzo NAB che a sua volta si fissa al piatto porta bobina nel modo precedente. Ricordate che le bobine girano in senso antiorario per cui a sinistra va messa la bobina piena e a destra quella vuota di raccolta. Generalmente i nastri hanno una coda di nastro plastico non magnetico verde all'inizio e rosso alla fine che, oltre ad indicare il lato della bobina, permette di maneggiare il nastro con le dita evitando di toccare la parte magnetica. La coda del nastro viene fatta passare manualmente nelle guide tendinastro, di fronte al gruppo testine, tra l'albero del capstan (il motore che gira alla velocità di scorrimento del nastro) e il pinch roller (il rullino di gomma che trascina il nastro premendolo sull'albero del capstan) e fissata per frizione su se stessa sul mozzo della bobina di raccolta girando questa manualmente per qualche giro

Equalizzazione Risposta in frequenza del flusso magnetico per diverse costanti di tempo di equalizzazione (DIN 45 513) e velocità di registrazione (consumer formats) Eq. In registrazione. In lettura -> attenuare i bassi (si attenua l’hum) e amplificare gli alti

Tape equalisations 1

Tape equalisations 2

Molti nastri necessitano di regolazione dell’azimuth In sede di A/D? di restauro?