Molti sistemi fisici che hanno in essere una relazione tra più grandezze fisiche, possono essere descritti come una grandezza formatasi che è in “ingresso”, in una grandezza che è in “uscita”. questo rapporto viene definito funzione risposta ed è una propietà del sistema. Nella realtà la funzione può essere di molte propietà del sistema e quindi molto complessa. Lo scopo spesso, è quello di determinare questa relazione a partire dai componenti più elementari della materia, per dirla in parole più semplici, sezionando il sistema. In molti casi però diviene più importante/interessante, analizzare una  risposta in un particolare regime dinamico più che ad una sua reazione ad uno stimolo arbitrario. L’impedenza di un sistema è una propietà del sistema, il cui valore diviene fondamentale per poter descriverne il suo comportamento sotto eccitazione. Nel caso degli strumenti musicali conoscere l’impedenza meccanica dei materiali di cui è costituito è fondamentale per prevedere la reattività dello strumento, considerando quella delle corde fin a quella dei legnami e delle leghe di cui sono costruite le parti hardware. Nella sostanza l’energia cinetica prodotta dal moto delle corde della chitarra deve trovarsi in un sistema che abbia un valore di impedenza tale che ci sia meno dissipazione possibile.

Parallelamente, dal punto di vista fisico acustico, c’è da sottolineare che l’ambiente in cui si ascolta il suono ha un’influenza importantissima e anche in questo caso dovremo considerare: impedenza acustica RAYL è il rapporto tra la pressione sonora  (Pascal=N-m2) e la velocità (v= m/s) di vibrazione delle particelle del mezzo messe in vibrazione dall’onda sonora che lo attraversa, è quindi una propietà caratteristica del mezzo in cui l’onda si propaga.

Nel casi di un’onda piana l’impedenza è puramente resistiva.

Z = R = pc

Z=impedenza

R=resistenza

p= densità del mezzo

c= velocità di propagazione del suono nel mezzo

l’impedenza vale un RAYL se  un’unità di pressione sonora produce un’unità di velocità. 

Nella costruzione di uno strumento abbiamo diversi accoppiamenti di materiali diversi, avendo come effetto nella perturbazione meccanica  finale che sarà la risultante dei seguenti  fenomeni:

1) riflessione

2) diffrazione

3) rifrazione

4) assorbimento

La rifrazione è il fenomeno secondo il quale un’onda che attraversa due mezzi di diversa densità, cambia direzione. L’onda “viaggia” più velocemente in  mezzi con alta densità.

M1 è un mezzo con impedenza acustica diversa da M2; F, G sono le forze riflesse e trasmesse all’area di incontro dei due mezzi (interfaccia)

RIFRAZIONE NELLA CHITARRA SET NECK TROUGHT

LEGENDA:
Rosso=manico
Verde=corpo
Nell’interfaccia tra il corpo e il manico avremo una rifrazione della perturbazione in quanto le essenze hanno due densità diverse

Quando la vibrazione si trasferisce ad un altro materiale di diversa densità avremo una modificazione della direzione di propagazione (rifrazione) e della lunghezza d’onda ma non della frequenza in ingresso, la risultante dipenderà  dalla densità dei materiali ovvero dai legami intermolecolari degli stessi.