Dischi Vinile – I

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Cenni Storici sul Recording

Oltre che per un teorico avvento tecnologico naturale, l’introduzione dei sistemi di registrazione e riproduzione si ritenebbero necessari per la continua crescita e richiesta qualitativa dell’ascolto musicale da parte del consumatore, stanco di assistere solo alle esibizioni dal vivo delle allora orchestre sinfoniche, camere e concerti d’opera, alle difficoltà e tempo nel doversi spostare in differenti location in cui veniva svolto l’evento, dipendente anche dalle condizioni metereologiche, ma richiedente un certo tipo di comodità e praticità d’utilizzo, per cui l’ascolto quando, quanto e dove lo si voleva, riportando l’evento all’interno delle proprie abitazioni, od allora in appositi locali di ascolto, risparmiando molto spesso sui costi e tempi, accelerando la diffusione culturale ed influenze di tutto l’ambiente musicale.

Il primo strumento nato, inizialmente per una semplice registrazione sperimentale e non ancora all’avanguardia per una produzione in serie, fu il FONOAUTOSCOPIO o FONOAUTOGRAFO ( fig. 1 ).

Fig. 1

Il Fonoautoscopio, inventato da Scott nel 1859,  presentava uno stilo in grado di incidere una pellicola di nerofumo potendo cosi registrare un qualsiasi suono, prevalentemente la voce, risonante all’interno di una cupola o portavoce metallica di forma parabolica. In pratica lo stilo era attaccato ad una membrana di carta, che muovendosi in relazione allo spostamento d’aria incidente su di essa, faceva muovere di conseguenza anche lo stilo. Un po’ come il principio della bobina mobile, degli odierni microfoni dinamici. Lo stilo andava ad incidere su un rullo di nerofumo per poter registrare più informazioni, si muoveva il rullo attraverso una manovella esterna, cosi che la puntina ne andava ad incidere e coprire l’intera area.

Barlow, nel 1864, elaboro il progetto di Scott, sostituendo lo stilo con una penna scrivente, quindi bagnata da inchiostro, incidente su un rullo di carta bianca.

Il difetto di questo primo sistema era quello di non possedere una circuitazione di riproduzione ( playback ), risolta invece con il Fonografo.

FONOGRAFO ( 1877 )

Il Fonografo ( fig. 2 ), inventato da T. A. Edison nel 1877, presentava un nuovo progetto e una nuova concezione di registrazione. Di base simile al Fonoautoscopio, vi era il portavoce ma con profilo modificato, ed il sistema di incisione era con puntina di ferro su di un supporto ruotante manualmente attraverso una manovella esterna.

Fig. 2

Il fonografo, è considerato come il primo e vero supporto di registrazione e riproduzione che poteva soddisfare le esigenze del consumatore viste precedentemente. In realtà era un commercio molto limitato, oltre che per i costi di acquisto e realizzazione delle registrazioni, anche e soprattutto perché non vi erano come oggi catene di produzione in serie.

Il principio del fonografo, si basa sull’utilizzo di una punta metallica poggiata su di una membrana vibrante, il rullo invece è costituito da un cilindro di cera o di ottone lungo circa 10 cm, sul quale era tracciato un solco a spirale e il tutto ricoperto da uno strato di stagno, si andava quindi a creare una zona di compressione d’aria tra il rullo e lo stagno teso. Quando la puntina si muoveva ( movimenti in alto e basso ), in relazione alla posizione fissa della membrana, andava ad incidere lo stagno, che trovandosi su letto d’aria compressa si rompeva e quindi incideva. La puntina, roteando il cilindro con la manovella, essendo poggiata sui relativi solchi, andava a seguire il passo fino ad arrivare a fine corsa. Per questo la puntina doveva presentare dimensioni inferiori al solco e mantenere una buona resistenza alla rottura. In generale, su un rullo per Fonografo, non si poteva registrare più di 1 minuto.

Per effettuare l’ascolto, si effettuava il processo contrario, con la puntina che seguiva il solco cosi creato e la membrana che si muoveva di conseguenza. Oltre alla manovella per girare il rullo, vi era anche un controllo per poter muovere la puntina e portarla in fase di registrazione e o riproduzione, nel punto desiderato. Si potevano effettuare cosi registrazioni multiple non definite sullo stesso supporto.

Di seguito una rappresentazione di come veniva inciso il cilindro ( fig. 3 ).

Fig. 3

A livello sonoro risultava un’ascolto molto nasale per via del materiale ottone di cui era costituita la tromba e relative risonanze per forma e dimensioni. Con una povera risposta in frequenza, se pur a quei tempi ben accetta in quanto era l’unico sistema esistente, questo a causa del movimento della puntina che veniva fortemente smorzata dall’effetto gravità, e dalla non linearità di riproduzione, data dal movimento meccanico manuale. In più aveva un’elevato rumore di fondo, causa componenti di registrazione utilizzati.

Successivamente ci fu l’evoluzione di questo primo fonografo che includeva apparati elettromotrici automatici, per la registrazione e riproduzione, fino a trovare elementi composti perfino da sistemi di amplificazione a valvole per la riproduzione ( parleremo di diffusori sonori ed amplificatori in altre argomentazioni ).

Ma prima di ciò, circa nel 1893, dopo l’invenzione del Grammofono che, come vedremo, soppresse per qualità tecniche e timbriche il Fonografo. Edison inventò come controbattuta al Grammofono, un fonografo con cilindri intercambiabili ( fig. 4 ) e pre – registrati. Con lo scopo di accaparrarsi il mercato consumer e superare la tecnologia del Grammofono, come poi invece non fù.

Fig. 4

In figura 4 sono chiari i rulli intercambiabili pre registrati.

n.b. Grammofono e Fonofografo a rulli intercambiabili furono i primi sistemi commerciali per l’acquisto di musica registrata, i modelli precedenti erano esclusivamente per autoregistrazioni in casa.

I rumori del fonografo sono: tracing/tracking, rolloff, swishes, inner groove, non-fill.

GRAFOFONO ( 1880 )

Nel 1880, hai laboratori della Bell, Chichester Bell cugino di Alexander Graham Bell ( inventore del telefono insieme a marconi ed unità di misura del suono ) e Summer Tainter, inventarono il Grafofono. Ero uno strumento praticamente identico al Fonografo di Edison, ma, al posto del foglio di stagno, vi era un foglio di cera.

In figura 5 il rullo di cera dei Grafofoni

Fig. 5

Il Fonografo modificato di Bell ( Grafofono ), presentava un rullo con solchi di circa 0.16 mm, inferiori a quelli del Fonografo di Edison. Per cui possedeva anche la relativa puntina molto più fine. Questo permetteva di effettuare una registrazione più capiente, di circa 2 minuti.

Grazie a queste strumentazioni veniva soddisfatta la richiesta incessante da parte del consumatore, tanto è vero che molti, smisero perfino di andare ai concerti, fino a creare slogan a favore della produzione di massa della musica registrata come il seguente in figura 6.

Fig. 6

Si nota il prezzo, allora in lire e non poche per quei tempi, equivalenti all’acquisto di un qualsiasi strumento professionale audio ad oggi.

GRAMMOFONO ( 1887 )

Nel frattempo, precisamente negli STATI UNITI, Emil Berliner, tedesco emigrato in USA, ed ex dipendente dei laboratori Bell, inventò il Grammofono ( fig. 7 ), che mise tutti con i piedi per terra e rivoluziono il commercio, mandando praticamente in rovina i vecchi sistemi a rulli.

Fig. 7

Tale prodotto, come prima accennato, fu ostacolato, ma solo per breve tempo, dall’introduzione del Fonografo a rulli pre registrati.

Il Grammofono, consisteva innanzitutto di una puntina metallica ( iridio ), con movimento manuale a manovella, che effettuava la registrazione e riproduzione muovendosi lateralmente, quindi sinistra e destra, giocando meglio sul fattore gravità, di cui sopperiva molto la puntina del Fonografo e ottenendo cosi una qualità di ascolto maggiore, se pur sempre con un elevato rumore di fondo.

Al posto dei rulli, propose i dischi di zinco ( più qualitativi per la registrazione ), ( antenati dei dischi in vinile), e successivamente dischi in ebanite.

Il vantaggio di utilizzare il disco, il quale aveva una dimensione di 17, 5 cm, consentiva di effettuare copie, per la produzione di massa, in maniera più facile e veloce. Il tutto veniva eseguito attraverso un’apposito disco copia in gommalacca ( composto di caucciù, zolfo e composti solforati ), quindi di identiche dimensioni, inventato nel 1893. Tale disco copia presentava caratteristiche per cui, stampato, quindi accoppiato e pressato su di un altro disco, sempre in gomma lacca, andava a copiare tutte le informazioni delle solcature. A sua volta il disco in gomma lacca veniva realizzato poggiando un disco pulito, a quello originale di zinco.

Questi erano i primi principi di produzione, molto simili a quelli effettuati ad oggi sui CD e DVD.

La velocità di rotazione del disco di zinco era di circa 120 giri al minuto.

L’unico svantaggio del Grammofono rispetto al Fonografo, era quello della velocità di riproduzione, in quanto il rullo ottiene un movimento lineare in fase di registrazione e riproduzione, mentre nel disco, mano a mano che ci si avvicina al centro, tanto meno diametro verrà coperto dal cerchio, e quindi la puntina di registrazione a parità di velocità di movimento manuale o successivamente automatico, coprirà sempre più cerchi. Questo, può risultare un problema, in quanto si avrebbe un minor spazio di registrazione e quindi una capienza limitata rispetto alle sue capacità, ed oltre a ciò come vedremo, anche una dinamica incisa inferiore, in quanto la sezione circolare diventa sempre più piccola all’avvicinarsi del centro. Una tecnica per risolvere questo inconveniente, ottimizzando le prestazioni, è il metodo a CAV, o Constant Angular Velocity, in cui il tempo di impiego per compiere un angolo di n°, è lo stesso sia per il bordo esterno di maggiore sezione, che per il bordo interno di minor sezione, al fine di non creare alterazione del pitch ( velocità ). Questo veniva fatto manualmente, e soprattutto malamente, con scarsa qualità di riproduzione per il grammofono a manovella, mentre per quelli automatici e i successivi giradischi il tutto è automatizzato e di migliore qualità. In pratica la velocità di registrazione e riproduzione del bordo esterno è maggiore di quella del bordo interno, proprio per compiere lo stesso angolo alla stessa velocità. Il problema causato dall’aumento della velocità nel bordo esterno è un aumento dello scratch, crackle, flutter  e click, cioè i classici rumori di fondo generati all’ascolto del disco, in gran parte colpa dello strusciare della puntina di lettura e del fluttuamento del disco non perfettamente lineare.

Come vedremo è lo stesso problema che avranno i futuri dischi in vinile.

Di seguito vediamo un grafico che chiarisce ulteriormente il problema della velocità angolare.

Fig. 8

In figura 8 chiaro come all’avvicinarsi del centro l’angolo sia inferiore, e quindi verranno coperti più cerchi a parità di velocità, ( ricordando che nel disco, la registrazione e la riproduzione vengono eseguite in senso circolare).

Anche il grammofono subì delle variazioni tecnologiche nel tempo variando dimensione dei dischi con l’avvento delle doppie facce denominate anche lato A e lato B, e struttura di registrazione e riproduzione.

L’ultimo modello e anche più noto, prima della comparsa dei giradischi, fu il modello con disco a 78 giri al minuto, più precisamente 78,26 giri/min. Si poteva presentare con diametro da 30 cm doppia faccia, potendo registrare fino a 3 – 4 minuti per lato. E il modello a 25 cm singola faccia con 3 minuti per lato. Quelli a singola faccia, per differenziarli in modo pratico e veloce da quelli a doppia faccia venivano chiamati anche SP ( Single Playback )

Di seguito in figura 9, abbiamo la rappresentazione del grammofono per dischi da 78 giri.

Fig. 9

DISCHI IN VINILE ( 1948 )

Sempre negli Stati Uniti intorno all’anno 1948, ci fu l’evoluzione del disco di zinco che fu sostituito dal disco in vinile, registrato e riprodotto da apposite strumentazioni automatiche motorizzate, che sostituirono il Grammofono, chiamate Giradischi.

Fig. 10 ( giradischi automatico )

I dischi in vinile segnarono il confine tra i dischi a singola faccia e quelli a doppia faccia, tanto è vero che negli anni successivi non si videro più formati a singola faccia.

Il vinile, è un composto di materiale PVC ( Poly Vynil Cloruro ), di gran lunga molto migliore sia per la registrazione che per la riproduzione dello zinco, in quanto è un materiale termoplastico che sopporta maggiormente le variazioni delle condizioni atmosferiche. Ma comunque è sempre indicato tenerlo lontano da fonti di calore, come sole e fiamme, umidità quindi anche acqua, ed è vivamente sconsigliato, come anche nei più recenti CD – DVD, di toccare con mano la parte da riprodurre, in quanto rilasciando grasso vi si possono creare forti alterazioni.

Come anche i nastri magnetici, i dischi andrebbero e vengono a livello professionale tenuti in ambienti controllati, al fine di creare un’usura nel tempo più limitata, che ne va ad alterare caratteristiche e qualità.

In questi periodi e parliamo dagli anni 40’ del dopoguerra, a fine anni 70’ e parte degli 80’, si andarono a moltiplicare le standardizzazioni, per cui esistevano varie tipologie e varie dimensioni di dischi con i relativi giradischi per la produzione di massa.

Di seguito una tabella comparativa dei numerosi formati diffusi nel tempo per il commercio dei dischi vinile e loro applicazione:

Fig. 11 ( da audiovalvole.it )

Un formato che non ebbe una gran diffusione, per questo più sconosciuto, fu il 16 ²/₃ giri, da 22.5 cm ( 9 “ ) ( 1970 ), che grazie ad una tecnologia innovativa, ma causa avvento registratori magnetici non ebbe diffusione, poteva registrare fino a 40 minuti per lato.

Il registratore magnetico e la relativa cassetta con bobina magnetica surclassò il disco in vinile, in quanto poteva occupare molti più minuti di registrazione, in un formato molto più compatto e pratico all’utilizzo, non chè offriva una sonorità più qualitativa, priva come vedremo dei rumori di fondo generati dai dischi.

Di seguito abbiamo un’immagine di un 33 giri da 30 cm ( fig. 12 ), e un 45 giri da 17,5 cm ( fig. 13 ), i più diffusi.

Fig. 12 Fig. 13

Struttura del Disco in Vinile e del Giradischi

Abbiamo definito precedentemente che il disco deve presentare un CAV ( Constant Angular Velocity ), al fine di non alterare il pitch, che ricordiamo essere rappresentato come variazione di velocità ( pitch ).

Questo è anche un punto critico che determina proprio la qualità di un giradischi, quindi in riproduzione la capacità di non alterare il pitch originale di registrazione. In fase di registrazione poi, come vedremo, si effettua un particolare e complesso sistema, che richiede o meglio richiedeva anche un buon tecnico di registrazione, con elevate capacità di conoscenza ed esperienza. Infatti, diversamente da oggi, in cui la registrazione dei CD è affidata esclusivamente ad un buon masterizzatore ed un buon software di masterizzazione, comunque tutto automatizzato, una volta quando si ascoltava un disco, si capiva anche se oltre al buon mixaggio e processamento musicale, vi era una buona registrazione.

Il disco in vinile, si presenta per sue proprietà naturali di colore nero lucido, determinate dal polivinilico di cui è composto. Il lucido è poi anche determinato come vedremo dai particolari processi di conformazione del disco, per valorizzarne la qualità dello strusciamento della puntina di registrazione e di lettura, attenuando anche rumori di fondo, oltre che come protezione contro agenti atmosferici.

In figura 12 abbiamo un disco recente degli anni 70’ di colore nero lucido.

Difatti la qualità di un disco, la si vede anche dal valore di lucidità, che ne determina una poca usura nel tempo ed un buon processo di generazione. Esistono poi strutture, ormai quasi scomparse causa avvento sul mercato globale dei supporti ottici, con lo scopo di recuperare informazioni importanti togliendo polveri ed incrostazioni sul disco, riportandolo il più possibile al valore di lucidità perso. Una sorta di ristrutturazione.

Esistono poi anche dischi colorati, con la semplice aggiunta di particolari sostanze coloranti. Ma questo ne va a deteriorare le prestazioni e maggiori usure nel tempo, quindi di peggiore qualità.

Quando poi si prende in mano un disco, è importante fare attenzione a non toccarlo troppo con le mani, se non la parte apposita interna, protetta generalmente da un foglio di cartone, ed in cui non vi sono informazioni audio, in quanto come detto rilasciando grasso, rischiamo che con il tempo si creino delle otturazioni nei microsolchi in cui circola la testina o puntina di lettura.

Oltre tutto è appunto consigliabile, mantenere il disco in ambienti puliti e controllati, all’interno della propria custodia generalmente di cartone.

In figura 14 abbiamo dischi in vinile colorati.

Fig. 14

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