ANALISI ARMONICA SIMIL-STRATO CON PICK-UP EMG ATTIVI

Attenzione: Per una migliore lettura scaricatevi il file PDF nella sezione download.

Prefazione:

Si è voluto fare quest’analisi sulla vibrazione delle corde di una chitarra elettrica e relativa cattura del suono da parte dei pick-up, osservando le armoniche generate nella loro ampiezza e frequenza per capire il funzionamento di uno strumento di questo tipo.

Quest’analisi è stata eseguita su una simil-strato con installati tre pick-up EMG attivi, di cui due singoli al manico e centrale e uno di tipo doppio al ponte.

La chitarra è molto silenziosa e quindi adatta alla registrazione in studio essendo quasi immune perfino alle radiazioni del monitor del PC a tubo catodico.

Per contro a differenza di chitarre con pick-up passivi non dispone nel suono di una propria personalità.

Come vibra una corda:

La corda, quando pizzicata vibra producendo delle frequenze con dei nodi e dei ventri.

I nodi sono i punti in cui la corda è ferma e quindi non vi è vibrazione, mentre i ventri sono i punti in cui la stessa compie la maggiore oscillazione.

Nella figura 17 sotto riportata, presa da “Il Manuale degli Effetti elettronici”, edito nel 1982 dalla Casa Editrice Anthropos s.r.l. di Roma, è mostrato il caso più semplice di vibrazione di una corda e cioè quando si hanno due nodi e un ventre.

Il nodo 'C' è il tasto premuto oppure il capotasto mentre il nodo 'B' è il ponte dello strumento, in mezzo si ha il ventre.

Questa vibrazione riprodurrà la fondamentale che ad esempio nel caso di un Mi basso suonato a vuoto è pari a 82 hz circa.

Questo tipo di vibrazione della corda, inserita solo a scopo didattico, non è però rappresentativa del suono di una chitarra.

Per i più tecnici:

La frequenza f cui vibra una corda tesa è:

...............................____

..........1                 / P*g

f = ------- * \    / -------

.......2r*L         V    PI*d

Da questa formula si può intuire che la frequenza cui vibra è inversamente proporzionale al diametro della corda e alla sua lunghezza, che è proporzionale alla radice quadrata della forza con cui è tesa e all'accelerazione di gravità e inversamente proporzionale alla radice quadrata di Pi Greco e della densità del materiale.

Nell'ultimo esempio della figura 19 dove la corda è percossa a un terzo della propria lunghezza e cioè al 19° tasto si generano quattro nodi e tre ventri con la riproduzione oltre alla fondamentale, la seconda e anche la terza armonica.

In generale il numero dei ventri rappresenta anche l'armonica aggiunta alla fondamentale mentre il numero dei nodi sarà sempre uguale al numero dei ventri più uno.

Che cosa è rilevato dai pick-up:

Qui non si parlerà di come funziona un pick-up magnetico per chitarra, ma di come la sua posizione favorisca certe armoniche piuttosto che altre.

Tutti sanno che il pick-up al manico di un’elettrica riproduca suoni più pieni e più grossi e quindi con maggiore presenza di basse frequenze rispetto al pick-up al ponte che è in grado di catturare frequenze ben più elevate e per questo dotato di un suono più acuto e tagliente.

Infatti, il pick-up al manico ci catturerà maggiormente le vibrazioni di bassa frequenza che hanno un ventre posto sopra di esso, ma anche le frequenze più acute che avranno allo stesso modo un loro ventre proprio nello stesso punto, mentre al pick-up al ponte sarà più facile catturare molte delle alte armoniche che hanno un ventre proprio in quelle posizioni mentre lontano sarà il ventre delle basse armoniche.

Ricordatevi, infatti, da ciò che è stato scritto prima che il numero dei ventri è uguale a quello dell'armonica aggiunta.

Nel caso di una chitarra del tipo in prova abbiamo, con corda a vuoto, un ventre della seconda armonica esattamente piazzato sopra il pick-up al manico, mentre per il pick-up centrale abbiamo il ventre di una terza/quarta armonica e per il doppio avvolgimento al ponte quello di una sesta/settima armonica.

Non è stato considerato in questa prova l'effetto dovuto al tipo di plettro sia come materiale, sia come durezza, sia come inclinazione rispetto alla corda e nemmeno altri fattori tipo il diametro delle corde.

Inizio della prova:

Nell'analisi armonica ho registrato per semplicità e comodità solo quattro note Mi che la tastiera a 21 tasti mi ha permesso e aventi frequenze di 82, 165, 330 e 660 hz.

Sono state analizzate le prime undici armoniche catturate dalle cinque posizioni del commutatore della chitarra normalizzate a 0 dB nell'armonica più presente che spesso non era la fondamentale.

La prima prova a 82 hz e cioè Mi basso a vuoto ha dato come risultato il grafico che ho riportato sotto dove abbiamo in blu il suono del pick-up al manico, in celeste quello al manico insieme al centrale, in verde quello centrale, in arancione la combinazione centrale più ponte e infine in rosso il pick-up al ponte.

Per quanto riguarda il pick-up al manico, per quello che è stato detto prima, abbiamo la seconda armonica che supera sia la fondamentale, sia la terza anche se di poco a decrescere fino alla 8° per poi avere un picco sulle ultime tre armoniche.

Nel caso dell'accoppiata manico+centrale la più presente è la terza armonica anche se di poco rispetto a fondamentale e 2° dovuto come già detto alla posizione del pick-up centrale e al punto di plettrata mentre poco presenti sono le armoniche più alte e questo ci garantisce un suono più morbido e ovattato.

Anche il pick-up centrale ha nella terza armonica il massimo d'ampiezza e risulta abbastanza simile al pick-up al manico pur con qualche frequenza media in più.

L'abbinamento tra pick-up centrale e quello al ponte ci fa avere la terza armonica alla pari della 4° come massima ampiezza mentre minori, sono la fondamentale e 2° poiché i punti di ventre di quest'ultime sono maggiormente distanti, la composizione è simile al pick-up centrale con meno frequenze basse e un livello maggiore delle medie.

Nell'ultima posizione con l'humbucker inserito abbiamo ancora 3° e 4° del massimo valore mentre sono più attenuate le basse frequenze e più presenti le alte.

Sul Mi medio-basso di 165 hz posto al secondo tasto della quarta corda si ha una seconda armonica generalmente più presente delle altre con un andamento che rispecchia abbastanza quello detto nella prova a 82 hz, anche se c'è una rapida caduta delle alte armoniche forse dovuta a un tasto o alla corda stessa un po' meno performante.

Utilizzando il pick-up al manico si può notare una certa attenuazione della 6° e 7° armonica oltre alla 10° e 11° abbastanza simile alla situazione precedente e con la 2° armonica molto più presente delle altre.

Nell’accoppiata manico+centrale abbiamo una maggiore presenza della 3° armonica e una rapida decrescita di quelle più alte come descritto in precedenza.

Ancora 3° e 4° e altre frequenze medie più presenti nel confronto tra pick-up centrale e pick-up al manico.

Ritroviamo una certa attenuazione della 6° armonica oltre alla 11° nell’inserimento del pick-up centrale insieme con quello al ponte.

Il pick-up al ponte infine ci conferma la minor presenza della fondamentale insieme alla maggior ampiezza di 4° e 5° armonica con un andamento non troppo dissimile dalla prova a 82 hz.

Nel Mi cantino a vuoto di 330 hz il grafico non cambia molto facendosi notare sempre per la seconda armonica normalmente maggiore delle altre e per la bassa presenza d'armoniche alte nella posizione Manico+Centrale mentre nel pick-up al ponte esistono frequenze alte poco attenuate.

Il pick-up al manico possiede, come nella prova precedente, la maggior ampiezza nella seconda armonica e un buco compreso fra la 7° e la 8° armonica, mentre ancora una volta ritroviamo una buona ampiezza delle frequenze medie con una rapida decrescita di quelle più alte nell’abbinamento manico+centrale.

Il pick-up centrale possiede al solito una maggior presenza delle armoniche comprese fra la 3° e la 9° rispetto al pick-up al manico, mentre l’accoppiata centrale+ponte fornisce buona presenza delle medio-basse fino alla 6° armonica per poi decrescere.

Un andamento ancora più accentuato dal pick-up al ponte che fornisce anche una dose massiccia d’alte armoniche simile alla prova a 82 hz.

Nell'ultimo test effettuato al 12° tasto del Mi cantino con frequenza di 660 hz la situazione cambia radicalmente poiché una corda molto più corta e di solo acciaio non rivestito comporta meno sustain e meno armoniche.

In questo caso è la fondamentale ad avere sempre il livello maggiore questo perché tutti i nodi e i ventri si sono spostati di metà scala (circa 324 mm).

Nel caso del pick-up al manico esso risulta come quello che ha meno seconda armonica poiché si trova sistemato in un nodo di questa ma con la maggiore presenza d'armoniche medie e alte.

Nell'abbinamento manico+centrale avviene un filtraggio delle armoniche centrali dovute all'interazione tra i due pick-up che porta a questo interessantissimo suono.

Il pick-up centrale è più ricco di armoniche medio-basse e meno di quelle più alte nel confronto con quello al manico.

L'accoppiata centrale+ponte è ancora più ricca d'armoniche medio-basse mentre sono filtrate quelle più alte dall'interazione tra i due pick-up.

L'ultimo suono, quello dell'humbucker al ponte è uno dei più ricchi d'armoniche medie e più povero di quelle alte probabilmente dovuto al picco di risonanza che taglia queste armoniche o alle capacità dei due avvolgimenti che annullano queste frequenze.

Di fatto un suono simile può essere molto adatto a far saturare nella maniera migliore il nostro amplificatore.

Note finali:

E' stata scelta questa chitarra con pick-up attivi per limitare il numero delle variabili come ad esempio l'impedenza d'ingresso dell'ampli e la capacità del cavo di connessione che qui sono ininfluenti.

Sarà, però un mio prossimo impegno quello di fare un'analisi di microfoni passivi sia a singolo avvolgimento, sia di tipo humbucker scegliendo magari tra quelli più utilizzati per osservare le differenze che ci sono con questa prova.