Quattro chiacchiere sulla catena audio analogica – prima parte

Written by Enrico Cosimi on . Posted in Tutorial

L’arte della registrazione, del trattamento audio e della riproduzione sonora è rimasta essenzialmente immutata per più di mezzo secolo, ancorata alle conoscenze fisiche ormai considerati tradizionali e genericamente identificate con i termini di tecnologia analogica. Da diversi decenni,  questo blocco di conoscenze e di pratiche operative è sottoposto ad una rapida evoluzione che ha avuto conseguenze drammatiche.

Di Enrico Cosimi

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Ad un osservatore superficiale, potrebbe sembrare che il nostro presente e futuro siano esclusivamente digitali; ma per poter afferrare fino in fondo le implicazioni e le possibili applicazioni dell’audio ottenuto con tecnologia digitale,non si può prescindere dalla conoscenza – anche solo superficiale – della catena di generazione, interpretazione, conservazione e trasmissione dell’audio nel mondo analogico.

Rappresentazione convenzionale per il suono

La variazione di pressione nell’aria che chiamiamo abitualmente “suono” può essere tradizionalmente riprodotta graficamente mediante uno schema come quello  presentato in apertura:   una traiettoria più o meno ciclica inserita all’interno di un sistema di assi cartesiani in cui l’asse X rappresenta da sinistra verso destra lo scorrimento del tempo  e l’asse Y rappresenta l’ampiezza del segnale stesso dal basso – ampiezza minima ” verso l’alto -massima ampiezza prevista.

Una rappresentazione del genere è utilizzabile in diversi ambienti e contesti, assegnando caso per caso ai valori riportati vari comportamenti del mondo fisico: nel caso in cui si voglia documentare il funzionamento di uno speaker, lo stesso grafico di prima può indicare lo spostamento in avanti del cono (curva nel quadrante positivo superiore) e lo spostamento all’indietro (curva nel quadrante negativo inferiore).

 

Il percorso dell’audio analogico

Senza complicare inutilmente le cose, è facile identificare dei momenti topici nel percorso che separa la sorgente sonora “nativa” dalle nostre orecchie poste (auspicabilmente) in asse con una coppia di speaker:

  • acquisizione del segnale attraverso sua conversione in segnale elettrico; occorre una buona sorgente sonora e un trasduttore (un microfono) sufficientemente qualitativo per garantirne la corretta traduzione in tensione elettrica;
  • prima fase di immagazzinamento del segnale elettrico appena convertito; occorre un buon registratore analogico, in grado di scrivere lungo le molecole di ossido ferroso trattenute sul nastro magnetico, le variazioni di tensione ricevute;
  • modifica del segnale precedentemente immagazzinato; a colpi di forbice (o lametta da barba) e nastro adesivo, si procede a tagliare il nastro magnetico liberandolo delle porzioni di registrazione inutile o rimontando in maniera creativa il tutto;
  • riproduzione del prodotto realizzato attraverso (eventuale) modifica; si rimanda il segnale elettrico dal registratore all’amplificatore e, da questo, ad una coppia qualitativamente valida di speaker, che lo convertiranno nuovamente in pressione sonora.

 

I trasduttori

I trasduttori

Il fenomeno che noi chiamiamo “suono” è in realtà composto da una serie di minuscole fluttuazioni nella pressione dell’atmosfera che ci circonda (i normali esperimenti fisici della pratica scolastica hanno dimostrato come attraverso il vuoto pneumatico sia impossibile trasferire il suono); le fluttuazioni di pressione, ovvero compressione e rarefazione caratterizzate da alternanza variamente periodica, interagiscono con il nostro sistema uditivo e –  una volta convertite in impulso nervoso –  vengono sottoposte al cervello che provvede ad analizzarle.

Mentre in uno strumento acustico, la produzione di queste vibrazioni ha come conseguenza diretta del trasferimento di energia il cambiamento nella pressione dell’aria circostante (e proprio quel cambiamento noi avvertiamo come suono), all’interno di uno strumento musicale elettronico, la creazione del suono avviene indirettamente sotto forma di variazioni di voltaggio: per poter ascoltare queste variazioni di voltaggio ed apprezzare il messaggio che esse trasportano, dobbiamo necessariamente convertirle in movimento dell’aria – cioè in compressione e rarefazione dell’atmosfera che ci circonda.

Questo passaggio richiede un trasduttore, cioè un apparecchio che sia in grado di convertire una forma di energia (la variazione di tensione elettrica) in un’altra corrispondente (l’alternanza di compressione e rarefazione).

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Ad esempio, la membrana a forma di cono realizzata in cartone (o alluminio o resine speciali) contenuto all’interno di una cassa speaker di un impianto hi-fi può convertire le variazioni di voltaggio ricevute attraverso il cavo bipolare che lo collega all’amplificatore, in cambiamenti nella pressione dell’aria che circonda la cassa speaker.

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Allo stesso modo, ma in direzione inversa, un qualsiasi microfono può convertire i cambiamenti nella pressione dell’aria esterna – che mettono in movimento la sua membrana –  in variazioni di voltaggio di andamento corrispondente.

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Altri trasduttori diffusi sono le testine dei giradischi che convertono il profilo meccanico dei solchi presenti sulla superficie dei dischi  in variazioni di tensione corrispondente all’ampiezza dell’incisione.  Il discorso può essere esteso ai pickups delle chitarre elettriche, che convertono l’energia meccanica delle corde in variazioni di tensione, o alle testine dei registratori analogici, che convertono bidirezionalmente l’energia immagazzinata sul nastro magnetico in tensione elettrica…

 

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