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★ In primo piano: Equilibrio degli smorzamenti nella testina MC ★

Teoria dei SUT Clinamen



E' disponibile la versione PDF di questa white paper, arricchita con approfondimenti ed immagini aggiuntive. Puoi scaricarlo qui 

 

PRE - PRE MOVING COIL : ATTIVO O A TRASFORMATORI ?

Le testine Moving coil, per architettura intrinseca, hanno un livello di uscita molto basso, il quale necessita di essere traslato da un livello di poche frazioni di millivolt, ad alcuni millivolt, per essere cosi' compatibili con l'ingresso di un  phono MM. Questa operazione può essere realizzata tramite uno stadio attivo di guadagno ( fet, transistor bipolari, mosfet, circuiti differenziali a discreti o ad operazionali) oppure tramite un trasformatore passivo di step-up .

Sono due approcci ingegneristici molto differenti: uno stadio attivo richiede dispositivi polarizzati, alimentazioni stabilizzate, gestione delle masse e del rumore intrinseco dei semiconduttori, che, assieme al rumore termico dei resistori di polarizzazione, non potrà mai essere azzerato. Anche nelle implementazioni più accurate, introduce inevitabilmente un contributo elettronico proprio, che deve essere per quanto possibile minimizzato. 

Il trasformatore di step-up non amplifica nel senso attivo del termine: trasferisce energia attraverso un rapporto di trasformazione definito dal rapporto del numero di spire primario /secondario. Non necessita di alimentazione e non introduce rumore elettronico aggiuntivo; anche esso ha dei parametri parassiti, quali la resistenza in dc degli avvolgimenti, che fa si che una parte del segnale amplificato dal sut venga “mangiato” sopra questa resistenza passiva degli avvolgimenti in rame. Tuttavia, con un oculato interfacciamento sut/testina, questa perdita, chiamata effetto partitore, è trascurabile e rientra negli effetti collaterali da accettare. il rumore introdotto da un SUT passivo, puo’ essere considerato solo di natura indotta dai campi elettromagnetici esterni e, se esso viene schermato con materiali ferromagnetici usati adeguatamente, puo’ essere minimizzato ai minimi termini.

C’è poi l’aspetto dell’adattamento d’impedenza. Attraverso il rapporto di trasformazione, il carico applicato al secondario viene riflesso al primario con la legge dell'inverso del quadrato del rapporto spire. Questo consente di definire in modo preciso lo smorzamento elettrodinamico della testina e il suo punto di lavoro, senza ricorrere a reti attive o a retroazioni. Il trasformatore non si limita ad aumentare la tensione: determina il modo in cui la bobina viene caricata e controllata, fornendo un freno elettromeccanico ulteriore all’equipaggio mobile, da tarare con opportuna saggezza e cultura per massimizzare le capacità di tracciamento e timbriche del fonorivelatore.

Dal punto di vista elettromagnetico, un trasformatore progettato con materiali ad alta permeabilità e adeguata schermatura costituisce una struttura intrinsecamente stabile rispetto ai disturbi esterni. L’assenza di dispositivi attivi nel punto di ingresso riduce la complessità legata a interferenze, alimentazioni e rumori parassiti.

Questo non implica un vincitore assoluto tra le due soluzioni. Indica piuttosto che, quando si sceglie la via del trasformatore, la qualità del circuito magnetico diventa centrale. 

In un sistema MC il trasformatore di step-up non è un accessorio secondario, di fatto esso prende in carico l’energia primaria generata dalla testina e ne determina le condizioni di trasferimento. La sua qualità incide in modo diretto e drammatica sulla quantità e qualità di informazione effettivamente consegnata allo stadio phono.



L’IMPORTANZA DELLA QUALITÀ DEL TRASFORMATORE DI STEP UP

  

Dal punto di vista fisico, il trasformatore lavora direttamente sul flusso magnetico prodotto dalla bobina della testina. Se il nucleo non è lineare, se la permeabilità varia con il livello, se la sezione è insufficiente rispetto al flusso istantaneo, l’errore viene introdotto prima ancora che il segnale raggiunga lo stadio attivo. 

Una testina estremamente pregiata collegata a uno step-up non di pari rango è un sistema sbilanciato: la qualità meccanica ed elettromagnetica della sorgente viene filtrata da un dispositivo che potrebbe non avere la stessa precisione nella gestione del flusso e nell’adattamento di impedenza. In termini ingegneristici, il collo di bottiglia si sposta dal generatore al trasformatore. 

Per questo motivo lo step-up deve essere progettato con la stessa attenzione riservata alla testina. È il componente che determina quanto e come l’energia generata dal fonorivelatore verrà realmente trasferita allo stadio successivo. Non è un amplificatore nel senso convenzionale: è un dispositivo di trasformazione passiva che può conservare oppure degradare l’informazione primaria.

In un sistema a bobina mobile, la qualità del trasformatore di ingresso non è secondaria rispetto alla qualità della testina. È il punto in cui l’energia viene presa in carico. Se quel passaggio non è corretto, tutto ciò che segue lavora su un segnale già compromesso.


  

   

I MATERIALI MAGNETICI DEL NUCLEO NEI SUT CLINAMEN: MUMETALL E VACOPERM 100 


Il materiale magnetico che ho usato, ed uso, è mumetall e Vacoperm 100. Entrambi di provenienza VACUUMSCHMELZE  


Il materiale magnetico che ho sempre usato è il mumetall . Da circa due anni anche Vacoperm 100. Entrambi di provenienza .Sono entrambe leghe (soft magnetic) FE-Ni ad alto contenuto di Nichel ed altissima permeabilità magnetica ( ad esempio per il Vacoperm abbiamo la seguente composizione: 77% Ni, 4,5 Cu, 4% Mo, bal.Fe). A livello di ascolto, consentono di percepire una gran risoluzione sui particolari di basso livello e avere una grande dinamica nei transienti.  Il Vacoperm ha una permeabilità iniziale ancora maggiore di quella del mumetall. Inoltre esso viene impiegato con una laminazione di soli 0,20 mm al fine di minimizzare ogni tipo di perdita nel ferro. 

Una volta ottenuti i lamierini ( tramite tranciatura con presse e stampi quelli in mumetall da 0,35 mm e da taglio laser quelli in Vacoperm da 0,20 mm) questi non possono essere usati subito perchè necessitano di un trattamento termico in atmosfera inerte di idrogeno, ( magnetic annealing), seguita poi da un raffreddamento con curva di decadimento della temperatura controllata, al fine di estrinsecare le performance magnetiche di cui sono capaci.



 

Lamierini U+I Vacoperm 100 laminati 0,2 mm in preparazione per " l'annealing treatment" in atmosfera di H2 puro alla temperatura di 1000°C

 

 

LA STORIA DEI SUT CLINAMEN

 

Attualmente, nel Luglio 2026 la nuova produzione di SUT Clinamen ha compiuto una scelta definitiva: essa si concentrerà su un solo modello, riversando in esso il massimo che sono riuscito a concepire in oltre 20 anni di studi e ricerche. Non sarà un oggetto economico ( dovrebbe costare tra le 5500 e i 6000 euro) ma sarà un oggetto da affiancare alle testine piu’ prestazionali del pianeta. Questo modello si chiamerà ECLA, e sarà una evoluzione stretta dell’ KATLA, ma lo migliora per struttura del telaio, qualità della schermatura, e minimizzazione degli elementi parassiti che possono alterare la qualità finale percepita. Mi riferisco ad un cablaggio diretto dai fili di uscita del SUT alle boccole RCA di uscita, all’utilizzo di una resina incapsulante piu’ afona e meno propensa a essere microfonica, a un telaio che per quanto possibile super anche la bellezza del KATLA.

L’ECLA avrà un telaio inferiore in anticorodal ricavato dal pieno, due cilindri circolari superiori che contengono i trasformatori dal diametro di 70 mm e ben 3 mm di spessore in materiale ferromagnetico schermante, trasformatori con nucleo in Vacoperm 100 laminato 0,20 mm ( 120 lamierini per ogni trasformatore). Avvolgimento primario in filo heptalitz, secondario in rame Cardas 7N. Minimizzazione del percorso del segnale con saldatura dei cavi di cablaggio direttamente sulla terminazione interna del SUT.

 

trasformatore Clinamen ancora prima dell'incapsulamento e terminazione: usato nell'ECLA e nel Katla, con  nucleo da 28 cm³ formato da 120 lamierini U+I da 0,20 mm di spessore in Vacoperm. 

 

 

Tuttavia in magazzino ho diversi modelli già prodotti che possono essere venduti a prezzi piu’ concorrenziali dell’ECLA.

 

La mia produzione passata, che ripeto, posso ancora offrire , in base al materiale ancora disponibile in magazzino, alternava le seguenti caratteristiche a formare diverse proposte:

 

 

 

  • Nuclei in mumetall da 0,35 mm di laminazione o Vacoperm 100 da 0,20 mm
  • Dimensione dei nuclei da 12 o 28 cm³
  • Filo per avvolgimento primario in rame 4N o heptalitz 4N
  • Filo secondario in rame 4N o CARDAS 7N
  • Guadagni disponibili nell’unità, singolo, doppio ( con doppio switch) o triplo



TECNICA COSTRUTTIVA DEI TRASFORMATORI


I trasformatori Clinamen per testine moving coil sono avvolti su un nucleo di forma U+I. Essi permettono una costruzione dell'avvolgimento PERFETTAMENTE BILANCIATA, poichè le bobine vengono avvolte su due rocchetti, ognuno inserito su ogni elemento verticale della "U". Gli avvolgimenti primari e secondari sono intercalati al fine di aumentare l'accoppiamento degli stessi, e migliorare dunque l'induttanza dispersa e le capacità parassite. 

 

La forma dei nuclei è del tipo U+I , l'unica con la quale è possibile realizzare un avvolgimento completamente simmetrico: gli avvolgimenti si trovano sulle due colonne della "U", su carcassine indipendenti. Gli avvolgimenti vengono poi combinati al fine di raggiungere i dati di targa ed i minimi parametri parassiti ( induttanza dispersa e capacità parassite).

 

L'altissima permeabilità magnetica di queste leghe, dona al trasformatore che le impiega estrema facilità di reagire alle variazioni di flusso magnetico; questo, unitamente alle grandi sezioni del nucleo, permette di ottenere l'induttanza primaria necessaria con poche spire. Poche spire significa poche perdite resistive, ma soprattutto poca induttanza dispersa poichè essa è proporzionale al quadrato del rapporto spire. Anche l'induttanza primaria che cerco di perseguire è sempre molto alta , cosi da assicurare una risposta in ampiezza ed in fase linearissima fino a 10 Hz.

 

Tutti i SUT Clinamen volge hanno una frequenza di auto-risonanza molto fuori la banda audio, con un picco in dB poco pronunciato. Questo ne rende possibile, e consigliabile, un utilizzo evoluto, che permetta di sfruttarne a pieno le caratteristiche di linearità: interfacciarli cioè con pre phono che hanno una impedenza di ingresso piu’ alta dei canonici 47K, al fine di seguire percorsi diversi per fornire il giusto damping alla testina , senza smorzare inutilmente il SUT. L’argomento non è banale, ma ho spiegato molto chiaramente su una white paper dal titolo : “Oltre i 47 K. Il carico al primario del SUT e gli effetti sul damping”.

 

ANCORA QUALCHE INFO SULL’ ECLA


Nel modello ECLA, che spero di presentare entro fine 2026, gli avvolgimenti primari sono realizzati in filo hepta-litz, costituito cioè da sette conduttori singolarmente isolati e avvolti elicoidalmente a formare un unico conduttore composito. La sezione del litz è ottimizzata per ogni modello in funzione del rapporto di trasformazione e dell’impedenza di lavoro.

Il secondario è invece avvolto con rame CARDAS ad elevata purezza 7N. Questo conduttore è ottenuto tramite processi di trafilatura e ricottura particolarmente controllati che mirano a ottimizzare la struttura cristallina del rame, riducendo le discontinuità del materiale e contribuendo alla qualità complessiva del trasferimento del segnale.

 



depliant  Cardas sulla fattura dei conduttori

 
 

Un solo guadagno disponibile:

 

Nel progetto ECLA, ( ma anche nei precedenti KATLA, EL MISTI mk2)  ho scelto deliberatamente di rinunciare nell'offrire S.U.T. a guadagno multiplo. La possibilità di avere a disposizione, in una sola unità S.U.T. diversi rapporti di trasformazione offre indubbiamente versatilità d’uso, ma introduce sempre compromessi sul piano della purezza elettrica e magnetica del dispositivo. 

In passato ho esplorato diverse soluzioni per limitare questo problema: trasformatori con primari commutabili in serie o in parallelo, oppure modelli con primari indipendenti dedicati ai diversi guadagni. Sono approcci tecnicamente validi, ma l’esperienza mi ha progressivamente convinto che ogni elemento aggiunto lungo il percorso del segnale rappresenta comunque un potenziale punto di perdita, specie quando il livello delle energie in gioco sono cosi' esili come in un trasduttore moving-coil. 

Con Ecla la scelta è stata quindi quella della massima semplicità funzionale. Ogni esemplare viene configurato con un singolo rapporto di trasformazione, ottimizzato per la testina a cui sarà destinato. In questo modo il trasformatore lavora nelle condizioni per cui è stato progettato, offrendo il corretto guadagno, la giusta induttanza primaria e il più appropriato smorzamento elettromagnetico della bobina della testina, da rifinire poi con eventuali ed opportune reti di carico da valutare insieme all’acquirente in base ai suoi feedback di ascolto. 

Una catena analogica di alto livello raramente nasce da soluzioni universali: è il risultato di scelte mirate e coerenti. Un trasformatore dedicato consente alla testina di esprimersi con maggiore naturalezza e controllo, evitando quei compromessi inevitabili nelle soluzioni “tuttofare”.



Doppia modalità di "carico" della testina: 

 

Nel sistema a bobina mobile il carico applicato alla testina non è un parametro accessorio, ma il fattore che determina lo smorzamento elettromagnetico esterno del generatore.

Nel funzionamento tradizionale dei trasformatori di step-up il carico agisce per riflessione: l’impedenza di ingresso del pre phono, vista attraverso il rapporto di trasformazione, viene riportata al primario secondo la legge dell’inverso del quadrato del rapporto di spire. In questo modo la testina viene caricata indirettamente, poiché il valore resistivo nasce a valle del trasformatore e viene riflesso a monte.

Questo metodo è corretto ed efficace, ma comporta una conseguenza inevitabile: riducendo l’impedenza sul secondario per aumentare lo smorzamento della testina si modifica contemporaneamente anche il comportamento elettrico del trasformatore, che viene a sua volta maggiormente smorzato. Questo non è un bene, nel caso di trasformatori molto lineari, che non hanno alcun interesse ad essere sovrasmorzati. Essi lavorerebbero comunque, ma non possono esprimere la loro potenzialità musicale, essendo “ingabbiati” da smorzamenti esterni non necessari.

Per questo motivo il modello ECLA, ma anche il precedente KATLA, prevedono una seconda modalità operativa: il carico diretto al primario. Attraverso connessioni RCA poste in parallelo al primario è possibile inserire una resistenza, di estrema qualità, direttamente ai terminali della testina. In questa configurazione lo smorzamento elettromagnetico esterno agisce sul generatore in modo diretto, senza dipendere dalla riflessione dell’impedenza del pre phono.

Le due modalità consentono quindi approcci diversi allo stesso problema. Il carico riflesso rappresenta l’architettura classica del sistema step-up; il carico diretto permette invece di separare lo smorzamento della testina da quello del trasformatore, fornendo ed ottimizzando il livello di smorzamento alle due realtà fisiche SUT e testina.

Questa duplice possibilità di fornire damping alla testina in maniera diretta è stato sviscerato nella white paper: “Oltre i 47 K. Il carico al primario del SUT e gli effetti sul damping”.

Questa soluzione non introduce circuiti attivi né reti di compensazione: è una possibilità strutturale ed addizionale del trasformatore stesso, pensata per rendere più trasparente il rapporto tra generatore, trasformatore e stadio phono e puo’ essere testato e provato da chiunque possegga un phono MM con valore della impedenza di ingresso regolabile. 


Flessibilità nella gestione delle masse: 

 

Sul pannello posteriore del modelli ECLA, ma anche KATLA sono presenti dispositivi ( due interruttori nell’ECLA e due coppie di boccole nel KATLA) che permettono di configurare il modo in cui le masse di ingresso e di uscita vengono collegate tra loro.

Nella maggior parte dei trasformatori di step-up i poli freddi di ingresso e uscita di ciascun canale vengono messi direttamente in comune. Questa soluzione rende l’installazione generalmente più semplice e meno sensibile alla comparsa di ronzii di massa (hum), ma introduce anche un collegamento elettrico permanente tra le due sezioni del circuito.

Nei miei modelli di punta di SUT questo collegamento è reso configurabile dall’utente, come fine possibilità di ottimizzazione. In condizioni ideali la separazione delle masse può offrire un comportamento elettrico più pulito. Per questo motivo consiglio normalmente di iniziare l’installazione con masse separate; qualora dovessero comparire fenomeni di hum, è possibile inserirli e riportare il sistema a una configurazione di massa più robusta e meno sensibile ai disturbi.



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