Archivio mensile:aprile 2014

DIFFUSIONE DEL SUONO

Per comprendere come si diffonde il suono nell’aria e per prevederne il “comportamento” in ambienti chiusi, introdurremo due aspetti:

1) rifrazione: è il cambiamento di velocità di propagazione del suono provocato dalla densità dei mezzi in cui è costretto (aria, acqua, legno ecc.);

2) diffrazione: è il cambiametno di direzione dell’onda sonora causato da ostacoli fisici.

In atmosfera la differenza di gradienti termici dell’aria fanno sì che il suono si propaghi con velocità diverse; più velocemente nel’aria calda, più lentamente in quella fredda (rifrazione). Questo intervallare di gradienti termici possono creare delle zone d’ombra in cui il suono non arriva o arriva debolmente. Anche il vento influisce sulla propagazione del suono, con vento a favore avremo un incremento della diffrazione ma può accadere che anche con il vento contro rispetto alla sorgente e con un certo gradiente, l’aria verrà “trattenuta” nella zona di diffusione voluta quindi con effetti positivi. Le variazioni di pressione (aria più carica di vapore acqueo e più pesante), avremo una diminuzione della propagazione perché le particelle d’aria tendono a cadere verso il suolo. Nei solidi invece maggiore è la loro densità, maggiore sarà la velocità di propagazione. Negli ambienti chiusi, l’impianto di riscaldamento influenza la diffusione; il calore emesso modifica i percorsi trasversali e longitudinali seguendo la curva della rifrazione. Posizionare quindi il P.A. in modo adeguato garantisce buone condizioni di ascolto. Per avere un campo sonoro ottimale e procedere con il trattamento della stanza d’ascolto, bisognerebbe prendere in cosiderazione i seguenti parametri:

1) regolarità in frequenza in tutti gli spazi in condizioni prive di effetti transitori;

2) battimenti nella fase di decadimento, minimi;

3) decadimento dei battimenti esponenzialmente regolari;

4) il tempo di riverberazione dovrebbe essere lo stesso in ogni punto della stanza;

5) l’andamento del decadimento dovrebbe essere lo stesso in tutte le frequenze.

PSICOACUSTICA

Alla parola segnale è associata la trasmissione di un’informazione, In questo passaggio di informazioni il destinatario può cogliere tali, come piacevoli o meno. Ad esempio un impianto hi-fi può produrre suoni gradevoli per il propietario ma fastidiosi per il vicino di casa come una raffica di fischi di disapprovazione in una partita di calcio porta con sé un’informazione appunto di discredito per il ricevente. Non è sempre facile distinguere tra rumore e informazione ma cio’ che diviene importante capire è, che i suoni veicolanti di informazioni possano raggiungere chi ha bisogno di udirli. I circuito elettronico presente nello strumento, l’amplificazione e “l’effettistica” creano delle distorsioni del segnale originario, questo è dovuto sia al tipo di circuito sia per la qualità componentistica dello stesso, tant’è che in quelli  di maggior pregio troviamo componenti di derivazione militare. La distorsione armonica viene chiamata THD (total armonic distorsion). Una distorsione armonica di appena l’1% o del 2% rispetto al segnale in ingresso è percettibile; sono state fatte delle prove sperimentali con analizzatori d’onda a banda costante, dove si è dimostrato come un’onda sinosuidale PURA a cui venivano introdotte THD in varie percentuali, queste risultassero percettibili all’ascolto anche con percentuali minime. L’analizzatore di spettro funziona nel seguente modo: per esplorare tutto lo spettro si misurano normalmente larghezze di banda di 5 HZ in modo da “esplorare” tutto lo spettro, viene introdotto un segnale ad elevata purezza spettrale, nel momento che incontra una non linearità, questo si modifica e crea delle armoniche che non erano presenti nell’onda sinuisidale pura. La somma delle armoniche rilevate costituiscono la distorsione armonica di un segnale. Alla fine il suono sarà “drogato” dalla somma del THD dell’impianto della chitarra più quello dell’amplificatore e dell’effettistica. Questo è quello che accade dal punto di vista meramente elettronico ma c’è l’aspetto riguardante l’acustica degli ambienti che è fondamentale e quindi parleremo del tempo di riverberazione. La capacità di un’ambiente  di assorbire o di riflettere un suono, ne determina il tempo di decadimento. Per garantire misure accurate in ambienti chiusi, le sorgenti sonore impiegate, devono avere energia sufficiente su tutto lo spettro e al di sopra della soglia del rumore (rapporto segnale-rumore). Esiste un rumore chiamato bianco (larghezza di banda costante su tutto lo spettro) e uno chiamato rosa, le frequenze più significative per le misurazioni acustiche sono quelle della “regione” bassa (rumore rosa), dove avremo una lunghezza d’onda più lunga e all’aumentare della frequenza l’energia diminuisce di 3 DB per ottava. Per queste rilevazioni si utilizzano quindi un generatore di rumore rosa, un microfono, un fonometro e un registratore che incide su nastro il tempo di decadimento del suono in tempo reale. In sostanza viene emesso un suono che poi viene interrotto di colpo, il tempo di decadimento del suono dipenderà da diversi fattori:

1) velocità del suono

2) dissipazione nelle riflessioni

3) effetto di smorzamento dell’aria (attrito dell’aria)

4) divergenza nella propagazione

Il suono emesso colpirà la parete anteriore, posteriore, il pavimento, il soffitto e poi di nuovo le pareti e cosi’ via…fino ad essere impercettibile; quella che viene chiamata anche coda sonora dipende quindi dalla potenza del segnale e dal rumore di fondo. Sono state fatte delle registrazioni in camera anecoica (camera priva di eco), con risultati di scarsissima qualità, inferiori a regitrazioni eseguite all’aria aperta; questo per dire che il tempo di decadimento del suono e’ uno dei parametri che definiscono le qualità acustiche di un’ambiente. Per il musicista, essere a conoscenza degl’aspetti riguardanti la distorsione armonica e dei tempi di riverberazione degli ambienti possono essere di aiuto nella scelta della strumentazione e del suo utilizzo live.

CONSIDERAZIONI SULLE VERNICI

La verniciatura è un argomento alquanto interessante da affrontare soprattutto per far un pò di chiarezza sul fatto che uno strumento musicale è un oggetto funzionale alla musica e non “all’arredamento”, negl’ ultimi decenni l’estetica ha purtroppo scavalcato la sostanza. Il senso di questa affermazione è centrata su come in realtà l’aspetto finale del prodotto, influenzi molto di più della sua finalità. Ci sono innovative vernici e sistemi di verniciatura ad esempio: vernici UV, ecc. concepiti per velocizzare e ottimizzare il ciclo di produzione che hanno un senso proprio per produzioni in larga scala ma uno strumento ben fatto deve attenersi ad alcuni crismi. Anche le colle hanno avuto un’ evoluzione ma penso ad esempio che in questo frangente sia stata una miglioria per la “vita” dello strumento e una facilitazione per il liutaio.
Detto ciò, le vernici storicamente più usate sono: gommalacca, vernice alla nitrocellulosa, poliestere e poliuretaniche. Le poliestere e poliuretaniche che sono vernici sintetiche sviluppate per l’industria del mobile per cercare di sormontare le problematiche delle vernici nitro in quanto quest’ultime anche se di più facile applicazione erano sensibili ai solventi, poco resistenti agl’urti, alle fonti di calore e alta infiammabilità. Le poliestere e le poliuretaniche danno una finitura eccellente con un effetto bagnato difficilmente raggiungibile con le nitro e sono più resistenti ed isolanti. Tant’è che nei primi sviluppi di queste vernici, quando non erano ancora tecnicamente perfette nella loro formulazione, venivano utilizzate per “difendere” la colorazione o la mordenzatura fatta al legno prima di usare la nitro come vernice finale. Nella liuteria un isolamento del legno non permette la stagionatura cosa per noi fondamentale per l’affinamento del suono, in sostanza la chitarra deve vivere con il “tempo” del musicista. La struttura molecolare del legno è simile ad una spugna ed è prevalentemente così costituito:
1) 60% cellulosa (polisaccaride), di cui sono costituiti i tessuti cellulari;
2) 30% lignina (polimero organico), collante naturale che cementa le fibre.
Dove prima scorreva la linfa e la resina (che funge da antiparassitario), ora, dopo la stagionatura, le fibre sono “svuotate” e le resine cristallizzate, diventando per noi delle piccole casse armoniche. Il tempo di stagionatura ottimale in liuteria è di sei anni.

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Tornando all’argomento vernici, la gommalacca che è una resina naturale ricavata da una secrezione di un insetto che vive nelle foreste Thailandesi e di Assam (India). E’ un polimero che ha una composizione chimica simile ai polimeri sintetici ed è considerato quindi una plastica naturale. Si presenta sottoforma di scaglie che sciolte in alcool diventano un composto applicabile a tampone, il che richiede molta manualità ed esperienza anche perché nella formulazione della vernice si possono aggiungere additivi (sandracca, benzoe ecc.) che ne migliorano le caratteristiche in fase di finitura. Esistono attualmente anche gommalacca appplicabile a spruzzo ma con risultati esteticamente peggiori rispetto al tampone. Ha tempi di essicazione lunghi e quindi completamente controtendenza rispetto alle esigenze industriali di adesso.
La vernice nitrocellulosa ricavata dalla nitrazione della cellulosa, ha il vantaggio di essere di facile applicazione per il suo tempo rapido di asciugatura in quanto il solvente con cui viene applicata è altamente volatile. Entrambe queste vernici hanno la FONDAMENTALE caratteristica di far traspirare il legno e quindi di permettere una stagionatura continua. A mio avviso rimangono le migliori per le nostre esigenze.