Guida per la taratura dei registratori a bobine
La taratura di un registratore a bobine è un insieme di operazioni che permettono di ottimizzare la qualità di registrazione e riproduzione del nastro. Una corretta regolazione dei livelli, dell’allineamento delle testine e della risposta in frequenza assicura un suono fedele, bilanciato e privo di distorsioni. Questa guida prende in considerazione le procedure generali valide per la maggior parte dei registratori a bobine, sia domestici che professionali.
Abbiamo suddiviso la guida in due parti, la prima parte è denominata 'Taratura di base' e prende in esame le procedure essenziali per la corretta calibrazione di un registratore a bobine. La seconda parte è denominata 'Taratura avanzata' e riguarda invece le procedure necessarie per una calibrazione completa del registratore ma che devono effettuate con cautela, dato che comportano anche la taratura meccanica di aluni componenti.
Taratura di base
Strumenti necessari:
- Voltmetro AC (gamma di frequenza se possibile fino a max. 20 kHz) o multimetro digitale
- Generatore di segnale o equivalente software PC
- Alcool isopropilico e cotton fiocco o simili
- Nastro campione a quattro frequenze
- Nastro vergine
Procedure:
1 - Pulizia delle testine e percorso di scorrimento del nastro
Prima di iniziare le operazioni di taratura vera e propria è necessario assicurarsi che le testine siano prive di residui di ossido o sporcizia in genere. Spegnere il registratore e rimuovere eventuali bobine e nastro presenti. Inumidire il cotton fioc con alcol isopropilico e pulire le testine seguendo il percorso di scorriento del nastro. Cambiare il cotton fioc finché non rimane pulito. Ripetere la stessa operazione per le altre parti metalliche a contatto con il nastro, come il perno del capstan, rulli e cuscinetti. Non utilizzare aclol per pulire il pinch roller in gomma, usare solo acqua tiepida o detergente specifico dopo averlo smontato.
2 - Calibrazione dei VU Meter, ove presenti
Se la macchina dispone di VU Meter è consigliabile effettuare innanzitutto la calibrazione degli stessi. In questo modo sarà possibile visualizzare il livello corretto del segnale a bordo macchina oltre ad averne il valore esatto sullo strumento esterno di misura, il che semplificherà le successive operazioni di taratura. Se i VU Meter hanno una vite di regolazione dello zero (come ad esempio nelle macchine Studer serie A8xx) portare prima di tutto le lancette sulla tacca di zero in assenza di segnale, ruotando la vite di regolazione in senso orario o antiorario. Collegare ora il generatore di segnale agli ingressi del registratore e posizionare il selettore del registratore su 'input' in modo da monitorare il segnale in ingresso. Impostare la frequenza del generatore di segnale a 1000 Hertz (1KHz).
A questo punto è necessario decidere a quale livello di segnale si desidera far corrispondere lo 'zero' dei Vu Meter. Sui registratori 'consumer' come ad esempio Revox B77, Teac o Akai il livello consigliato è 0 dBu, mentre per i registratori professionali come Studer, Telefunken o Ampex il livello più comunemente utilizzato è +4 dBu. Nulla vieta di utilizzare un differente livello di zero per i Meter ma è sempre preferibile adeguarlo ai livelli audio di ingresso e uscita che saranno utilizzati sul registratore.
Supponendo di voler fare corrispondere lo zero del meter a +4dBu, occorrerà impostare il segnale del generatore a tale livello, equivalente a una tensione di circa 1.23 volt RMS. Se invece il livello di zero VU fosse di 0 dBu la tensione di uscita del generatore sarebbe di 0.775 volt RMS. Disponendo di un generatore di segnale digitale o di un analizzatore audio professionale il valore in uscita sarà probabilmente importabile direttamente in dBu ma nel caso di generatori analogici questi sono i voltaggi di riferimento da impostare sullo strumento.
Calibrare ora i Vu Meter facendo coincidere la lancetta con la tacca di zero. La calibrazione si ottiene in maniera differente per ciascuna macchina, alcuni modelli dispongono di 'trimmer' di taratura sulle schede interne, altri direttamente sul retro dei VU Meter, altri addirittura modificando i relativi parametri nel setup della macchina in digitale (ad esempio Otari MTR15). Fate riferimento al manuale di servizio della vostra macchina per identificare i punti di calibrazione dei meter. A titolo esemplificativo riportiamo qui i punti di taratura dei Vu Meter di alcuni registratori tra i più diffusi: Revox B77 Studer A810, A812, A820 Studer A807 Questo completa la taratura dei VU Meter, passiamo ora al prossimo step
3 - Regolazione della velocità di scorrimento del nastro
La velocità' di scorrimento del nastro è data dal motore che aziona il perno del capstan sul quale va a premere il Pinch roller. In alcuni registratori è possibile tarare la velocità del capitan manualmente, in genere tramite un trimmer. In altri modelli la velocità è controllata elettronicamente e non è necessaria alcuna regolazione. Fate riferimento al manuale del vostro registratore per verificare se è necessaria la calibrazione manuale della velocità, nel Revox B77 ad esempio la procedura è la seguente:
Caricare innanzitutto il nastro campione sulla macchina ed andare alla sezione con il tono da 10 KHz, collegare il frequenzimetro alle uscite del registratore e metter in Play la macchina. Regolare il trimmer posto sulla scheda di controllo del capstan motor fino a leggere la frequenza corretta sullo strumento.
4 - Taratura livelli ed equalizzazione in riproduzione
In questa fase si procederà alla calibrazione della sezione di riproduzione del registratore, cioè della circuitazione elettronica che si occupa di amplificare il segnale in arrivo dalla testina di lettura e di equalizzarlo in modo da renderlo lineare su tutta la gamma di frequenze che la macchina è in grado di riprodurre. Prima di procedere con il dettaglio delle operazioni da effettuare è però necessario conoscere alcuni concetti di base.
Misura del livello audio:
L'unità di misura del livello o ampiezza di un segnale elettrico è il Volt (V) ma quando si effettuano misure in campo audio si esprimere spesso questo valore in in decibel. Il decibel (dB) è un’unità di misura logaritmica che serve a esprimere rapporti tra grandezze soprattutto in acustica ed elettronica a non misura un valore “assoluto”, ma quanto una quantità è più grande o più piccola rispetto a un riferimento. Il fatto che sia logaritmica la rende ideale per misure in campo audio dato che la percezione dei livelli e delle varie frequenze da parte dell'ascoltatore è anch'essa non lineare. In pratica quando si misura un livello elettrico relativo ad un segnale audio si utilizza generalente il dBu (dove il valore di riferimento è 0,775 Volt RMS) oppure il dbV (dove il valore di riferimento è 1 Volt RMS). Quando si intende identificare una variazione di livello non serve indicare il valore di riferimento, ad esempio la differenza tra +4 dBu e +6 dBu è 2dB.
Misura del livello di magnetizzazione di un nastro:
il livello magnetico del segnale inciso su nastro, o più precisamente la densità di flusso magnetico lineare impressa sul nastro, non si misura in dB ma bensì in nano Weber per metro (nWb/m). Questo valore indica appunto quanto è 'forte' la magnetizzazione del nastro in un data superficie. Questa unità si utilizza invece del decibel in quanto la grandezza da misurare è magnetica e non elettrica, quindi serve un’unità fisica e assoluta. In pratica durante la taratura del registratore in riproduzuone si farà corrispondere un determinato livello di magnetizzazione del nastro (quello cioè del nastro campione utilizzato) ad un livello elettrico del segnale in usicta dalla macchina (espresso in dBu o Volt RMS) a sua volta associato allo zero dei Vu Meter. Ad esempio:
Tono da 1Khz su nastro a 320 nWb/m ---> +4dBu in uscita dal registratore (cioè 1,23 Volt RMS) ---> 0 Vu lettura sui meter
Il valore di magnetizzazione utilizzato dipenderà sia dalle caratteristiche costruttive ed elettroniche del registratore sia dal tipo di nastro che si desidera utlizzare in fase di registrazione, ci sono alcuni valori standard che nel corso degli anni sono stati utilizzati ma quelli che si utilizzano oggi sono principalmente 200 nWb/m o 320 nWb/m per i registratori consumer e 320 nWb/m o 500 nWb/m per i registratori professionali. Si tenga presente che utilizzando un nastro campione a 320 nWb/m è comunque possibile tarare perfettamente il registratore a livelli differenti come ad esempio 355 nWb/m o 250 nWb/m, tenedo conto della differenza in dB del sengnale di uscita rispetto al riferimento adottato.
Vediamo ora come effettuare la taratura in pratca:
- Se presente un selettore 'ready/safe' impostarlo sulla posizione 'safe' in modo da evitare cancellazioni accidentali del nastro campione
- Caricare il nastro campione sul registratore, i nostri nastri campione vengono consegnati avvolti 'di coda' in modo da minimizzare l'effetto copia in caso di stoccaggio prolungato. In questo caso occorre posizionare il nastro sulla bobine di destra e riavvolgerlo su una bobina vuota a sinistra prima di iniziare la fase di calibrazione.
- Collegare il voltmetro RMS o l'analizzatore audio alle uscite del registratore
- Iniziare la riproduzuioine nel nastro dalla sezione 'Tono da 1Khz'
- Ruotare i trimer di taratura del livello in uscita (o modificare i valori sul display nel caso di registratori con regolazione digitale) per ciascun canale fino ad ottenere appunto il livello desiderato del segnale in uscita, comunemente 0dBu (0,775 Volt RMS) oppure + 4dBu (1,23 Volt RMS). Se si sono calibrati i VU Meter in precedenza si dovrebbe ottenere la lettura di 0 VU sugli strumenti.
- Ripetere la stessa operazione con la sezione del nastro a 10Khz per effettuare la taratura della risposta in frequenza degli alti, in questo caso i trimmer da ruotare saranno quelli relativi all'equalizzazione delle alte frequenze, non quelli del livello generale utilizzati in precedenza.
- Ripetere la stessa operazione con la sezione del nastro a 100 Hz per effettuare la taratura della risposta in frequenza dei bassi, anche in questo caso i trimmer da ruotare saranno quelli relativi all'equalizzazione delle basse frequenze, non quelli del livello generale utilizzati in precedenza.
Si noti che in alcuni registratori non è possibile modificare il livello di equalizzazione, che è dato esclusivamente dalla circuitazione utilizzata. In questo caso le relative sezioni del nastro campione sono comunque utili per il controllo della risposta in frequenza della macchina, in modo da verificare che non ci siano problemi dovuti ad esempio ad una usura eccessiva delle testine o a degrado dei condensatori elettrolitici presenti sul percorso audio.
5 - Taratura livelli, bias ed equalizzazione in registrazione
A differenza della calibrazone in riproduzione, che è indipendente dal tipo di nastro utilizzato, la taratura della sezione di registrazione viene effettuata in funzione del nastro che sarà utilizzato appunto per registrare il sengale audio. A differenti tipologie di nastro si farà corrispondere un determinato valore di un segnale chiamato 'bias' che ha la funzione di ottimizzare il livello di distorsione, la linearità della risposta in frequenza, il rumore di modulazione e livello massimo di modulazione del segnale audio registrato su nastro. In altri termini il bias è una corrente ad alta frequenza (ultrasonica) che viene sommata al segnale audio in registrazione per linearizzare la magnetizzazione del nastro.
Ecco quindi i passi da seguire per tarare il registratore in riproduzione:
Prima di tutto togliere il nastro campione dal registratore e montare un nastro vergine nuovo, che sarà utilizzato per registrare i vari toni durante la taratura. Collegare il generatore di segnale al registratore ed impostarlo alla frequenza di 1KHz e livello di uscita precedentemente utlizzato per la taratura della riproduzione ad esempio +4dBu (1,23 Volt RMS). Accendere il generatore e iniziare a registrare il segnale sul nastro. Mentre il registratore è in fase di Rec azionare il selettore del monitor di uscita in modo da ascoltare il segnale appena registrato (questo selettore è generalmente indicato come 'source' e le posizione come 'tape' e 'input', posizionarlo quindi su 'tape'). Ruotare i trimer di taratura del livello di registrazione (o modificare i valori sul display nel caso di registratori con regolazione digitale) per ciascun canale fino ad ottenere il livello desiderato del segnale in uscita cioè quello precedentemente utlizzato per la taratura della riproduzione. Se si sono calibrati i VU Meter in precedenza si dovrebbe ottenere la lettura di 0 VU sugli strumenti
A questo punto si dovrà procedere alla taratura del bias. Verificare sul sito del produttore il valore di bias del nastro utilizzato. Il valore di bias varia in funzione della velocità di scorrimento del nastro, il produttore dovrebbe indicare il valore corretto per ciascuna velocità. Se non si conosce tale valore utilizzare i valori standard di bias, per le 4 velocità più comunui sono i seguenti
3 3/4 ips : oltre 6 dB
7 1/2 ips : 6 dB
15 ips : 4 dB
30 ips : 2 dB
La procedura per effettuare la taratura del bias è la seguente: mantenere lo stesso setup utilizzato per tarare il livello di registrazione, ma questa volta impostare il generatore audio ad una frequenza di 10 KHz e un livello di uscita di circa -10 dB al di sotto di quello utilizzato per la taratura del livello di registrazione. Impostare i trimmer di taratura del bias al valore minimo (quindi ruotati completamente in senso antiorario) e i trimmer di taratura delle alte frequenze in registrazione ad un valore intermedio. Prestare molta attenzione a non modificare i valori dei trimmer precedentemente utilizzati durante la calibrazione della sezione di riproduzione. Ruotare lentamente il trimmer del bias di ciascun canale in senso orario fino a raggiungere il valore massimo del sgnale in lettura dal nastro. Annotare tale valore e continuare a ruotare in senso orario fino ad ottenere una diminuzione del livello del valore desiderato di bias per la relativa velocità (ad esempio - 4 dB per la velocità di 15 ips) rispetto al valore massimo trovato. La procedura di calibrazione del bias è conclusa, a questo punto è necessario ripetere la taratura del livello di registrazione già effettuata in precedenza, dato che la modifica del valore di bias influenza anche il valore di registrazione generale del segnale.
Effettuare ora la calibrazione delle alte frequenze in registrazione: impostare il generatore alla frequenza di 10 KHz e livello di uscita precedentemente utlizzato per la taratura della riproduzione ad esempio +4dBu (1,23 Volt RMS). Accendere il generatore e iniziare a registrare il segnale sul nastro. Mentre il registratore è in fase di Rec azionare il selettore del monitor di uscita in modo da ascoltare il segnale appena registrato (questo selettore è generalmente indicato come 'source' e le posizione come 'tape' e 'input', posizionarlo quindi su 'tape'). Ruotare i trimer di taratura del livello delle alte frequenze in registrazione (o modificare i valori sul display nel caso di registratori con regolazione digitale) per ciascun canale fino ad ottenere il livello desiderato del segnale in uscita cioè quello precedentemente utlizzato per la taratura della riproduzione. Se si sono calibrati i VU Meter in precedenza si dovrebbe ottenere la lettura di 0 VU sugli strumenti.
La procedura di calibtrazione del registratore è terminata, si noti che in fase di registrazione non sono presenti controlli di taratura delle basse frequenze.
Taratura avanzata
Strumenti necessari (oltre agli strumenti già menzionati per la taratura di base):
- Smagnetizzatore
- Misuratore di wow e flutter
- Oscilloscopio a due canali
- Frequenzimetro
- Nastro campione Multifrequenza con toni specifici per azimuth
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