Arm Cartridge Resonance Calculator

Un software molto semplice per la compatibilità braccio-testina

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[English version here]

Prodotto: Software per il calcolo della risonanza braccio-testina
Produttore: Mario Pinnola / distribuito gratuitamente da TNT-Audio - Italia
Recensore: Piero Canova - TNT Italia
Recensito: Marzo, 2023

Premessa

La notizia che il formato vinile ha superato le vendite del formato CD è stata riportata con molta enfasi dalla stampa generalista. Le vendite dei vecchi LP stanno trascinando le vendite dei componenti dedicati alla riproduzione di questo formato e quindi l'offerta di giradischi, bracci, testine e pre phono si sta ampliando continuamente. Ma chi sono gli acquirenti di questi apparecchi? La piccola analisi che ho svolto mi porta a dire che i nuovi acquirenti sono prevalentemente in due categorie: giovani nati dopo la quasi scomparsa del vinile negli anni '90 ed affascinati da questo formato sconosciuto e "diversamente giovani" con una forte componente nostalgica all'acquisto.

In entrambi i casi, le informazioni su come acquistare e regolare correttamente un giradischi non sono conosciute o sono state dimenticate. Uno tra i nostri lettori, Mario Pinnola, ha deciso di sviluppare un software di calcolo molto semplice da usare per verificare se la testina che volete usare ha le caratteristiche corrette per lavorare correttamente con il vostro braccio; vediamo in dettaglio di cosa parliamo.

In generale la sindrome del "plug & play" ci sta contagiando tutti. La maggior parte delle apparecchiature domestiche che utilizziamo è interconnessa e per fare questo basta premere al massimo un paio di pulsanti ed eventualmente digitare una password. Il giradischi è l'apparecchio più distante da questa filosofia e questa è probabilmente la ragione per cui mi piacciono molto (quello che conta è il percorso del viaggio e non l'arrivo, Marcel Proust); per ottenere il meglio da un giradischi non si può essere ascoltatori passivi ma piuttosto scegliere i componenti giusti e regolarli correttamente.

Non basta quindi scegliere dal catalogo di componenti quasi infinito disponibile oggi quelli che pensiamo o ci dicono essere i migliori nel budget di spesa a nostra disposizione; dobbiamo anche considerare alcuni aspetti fisici della riproduzione da vinile.

Uno di questi, ben conosciuto dai vinilisti ma abbastanza sconosciuto ai più, è la relazione tra la massa effettiva del braccio e la cedevolezza o compliance della testina. Sono cose un filo complicate per cui perdonatemi il tentativo di banalizzarli. Tra le caratteristiche di un braccio c'è la massa effettiva che più correttamente si dovrebbe chiamare momento d'inerzia del braccio. Qualsiasi massa ad una distanza dal suo asse di rotazione tende a stare nel suo stato di quiete o movimento a meno che non si applichi ad essa una forza. Maggiore la massa effettiva, maggiore la forza che dovremo applicare per cambiare lo stato.

La testina è meccanicamente un'asta (lo stilo) collegata alla testina mediante una sospensione che è generalmente un elemento in materiale elastomerico. La cedevolezza di questo elemento si misura in una unità che si chiama cu (compliance unit) che ha la particolarità di essere alta quando l'elemento è cedevole e viceversa bassa quando è meno morbido. Ora, un'asta collegata ad un elemento elastico assomiglia ad un peso collegato ad una molla: cambiando la massa del peso e l'elasticità della molla cambia completamente il modo di oscillare. A noi interessa un particolare tipo di situazione che è quella in cui si verifica una risonanza ossia una oscillazione che si autoalimenta continuando sempre a crescere portando generalmente a situazioni sgradevoli (per chi fosse interessato cercate in rete i video relative al ponte Tacoma Narrows, dove vedrete cosa può fare la risonanza del vento su un ponte).

Attenzione: tutti i sistemi hanno una frequenza di risonanza quindi il problema non è impedirla ma spostarla a frequenze che non ci diano fastidio o creino danni.

Per fortuna noi non abbiamo a che fare con ponti ma se il nostro sistema testina - braccio inizia a risonare alle frequenze sbagliate allora potremmo avere situazioni di mistracking pesante o la trasmissione di questo segnale risonante al nostro sistema. Normalmente queste risonanze avvengono a frequenze basse per cui potremmo danneggiare i nostri amplificatori o i woofers delle casse. In generale, il range di frequenze dove è considerato corretto che avvenga la risonanza è tra 8 ed 11 Hz. Il passaggio successivo è come prevedere dove cadrà la frequenza di risonanza del nostro sistema. Per fare questo dobbiamo raccogliere qualche dato. La massa effettiva è dichiarata dai produttori del braccio e quindi si tratta solo di recuperare il dato. Lo stesso vale per la compliance della testina con però una avvertenza. Infatti la misura della cedevolezza non è uniforme ma varia in funzione dell'area geografica del produttore della testina. In Europa la cedevolezza si misura dinamicamente alla frequenza di 10 Hz mentre in Giappone è sempre misurata dinamicamente ma a 100 Hz ed in USA la misura è statica. La misura più corretta è quella Europea e quindi dobbiamo convertire le altre due misure. Per convertire la compliance giapponese bisogna moltiplicarla per un valore che in alcuni siti è indicato in 1,5 mentre in altri è indicato 2; non sono riuscito a trovare una predominanza di uno dei due valori e quindi io moltiplico per 2 ma lascio a voi la scelta. Nel caso del valore di compliance USA sono tutti d'accordo nel dividerla per 2.

Il Software?

Il software sviluppato dal nostro lettore richiede di caricare quattro dati come potete vedere nell'immagine qui sotto.

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Come esempio ho provato a calcolare la compatibilità di un braccio SME V con una testina Shelter 901 III. Il braccio ha una massa effettiva che viene indicata tra 10 e 11g e quindi ho inserito 10,5g. La testina ha una massa di 8,5g, le viti 0,5g e la compliance dichiarata è 10cu. Dato che la testina proviene dal Giappone moltiplico per 2 il valore di compliance ed ottengo 20 che carico nell'ultima finestra. Il risultato come vedete è di 8 Hz ed il software ci conferma che la testina è compatibile con il braccio. Ripetendo il calcolo con una Denon DL 103 che ha una massa di 8,5g ed una compliance di 5cu da moltiplicare per due, otteniamo 11 Hz ma se usiamo il fattore moltiplicativo 1,5 saliamo a 13 Hz che è troppo alto. Se però usate una DL 103S con il corpo in grafite come la mia la massa sale a 12,5g e la frequenza di risonanza scende tra i 10 e gli 11 Hz.

Quest'ultimo caso offre una possibile soluzione a qualche problema di compatibilità: qualche braccio come lo Schroeder monta la testina su una piastrina che poi è avvitata al corpo del braccio. Cambiando il metallo con cui è fatta la piastrina (alluminio, ottone) è come se cambiaste la massa della vostra testina consentendo quindi di rientrare nel campo di frequenze desiderato. Alcuni produttori di testine come Zyx offrono come optional una sottile piastrina per aumentare la massa delle loro testine. In alternativa potete cercare delle viti leggermente più pesanti.

Conclusioni

Questo software è semplicissimo da usare e consente una verifica immediata della compatibilità braccio-testina. In questo modo si possono evitare errori macroscopici in sede di acquisto di qualche nuovo componente. Grazie Mario per il tempo che hai dedicato per costruire questo applicativo e di averlo condiviso con tutti noi. Qui trovate il file compresso che contiene il software (sotto Windows)

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