Accordo: Come funziona un piezo

Come funziona nel dettaglio un pickup piezoelettrico? Cosa cambia tra un piezo e un pickup magnetico da chitarra elettrica? Ecco perché conviene oppure no usare un piezo piuttosto che un sistema diverso di microfonazione su un'acustica, un'archtop o una solid body.

La tecnologia piezoelettrica non appartiene solamente al mondo della sei-corde. Scaviamo a fondo per capire cosa c'entrano accendini, orologi e puntine da grammofono in questo comune sistema di amplificazione della vibrazione delle corde, presente sulla chitarra acustica quanto sulla classica con le corde in nylon o sulle solid body e semiacustiche.

Il materiale protagonista del nostro pickup è il minerale di quarzo, che ha una caratteristica di "piezoelettricità" molto elevata, questa caratteristica ci deve far entrare per qualche istante nella fisica della materia: è la proprietà di alcuni materiali cristallini, come appunto il quarzo, di contrarsi e creare così una "differenza di potenziale" (ovvero una tensione) se attraversati da una vibrazione. Se collegata a un circuito, può essere amplificata e trasmettere informazioni come quelle che caratterizzano il suono.

Questi movimenti sono nell'ordine di nanometri (milionesimi di millimetro), ma sufficienti a produrre una piccola scarica elettrica a basso voltaggio.

Sintetizzando, nella pastiglia o strisciolina piezoelettrica c'è del materiale minerale (quarzo ma anche altri minerali sono impiegati come la ceramica) che, a contatto con il ponticello, rileva le vibrazioni della corda producendo un micro movimento meccanico che genera una differenza di potenziale elettromagnetico. Questo segnale elettrico può contenere le informazioni che riguardano intensità, altezza e timbro, caratteristiche e ingredienti racchiusi in ogni nota prodotta, e tutto questo succede praticamente a livello molecolare dentro al piezo.
Questa caratteristica, ai miei occhi da assoluto profano in termini di elettromagnetismo e conseguenti leggi fisiche, viene involontariamente associata al magnetismo dei pickup magnetico montato sulla solid body. In realtà, il funzionamento è decisamente diverso e un piezo è immune al fenomeno di microfonicità che caratterizza i pickup magnetici e che fa sì che questi ultimi, in un certo senso, capitino anche il suono reale dello strumento nell'aria, proprio come un microfono. Il piezo, come detto, cattura invece solo le vibrazioni trasmesse direttamente dalle corde.

Comodissimo dal vivo per la sua resistenza al feedback e definizione sonora in quanto non soggetto all'influenza dell'ambiente circostante, il piezo paga la contropartita di non trasmettere ogni nuance della chitarra su cui è montato, appiattendo le sue caratteristiche in quanto il suo comportamento è in gran parte dovuto alla semplice vibrazione delle corde sulla tavola.

La caratteristica di piezoelettricità del quarzo è sfruttata anche negli orologi come contatore delle unità di base per tenere il tempo. Questo spostamento, se attraversato da un campo elettrico costante, produce un movimento che serve a mettere in moto il processo che scandisce i secondi, i minuti e le ore.
All'inizio del secolo scorso, l’evoluzione della puntina montata sui primi grammofoni era affidata nella lettura dei solchi sui primi 78 giri, proprio da un cristallo di quarzo, sostituito poi negli anni '50 dalle prime puntine in diamante.

L'effetto della piezoelettricità è comunque riscontrabile anche su macro-scala. Per esempio, è visibile a occhio nudo nell'accendino. Nell’accendino piezoelettrico, inventato nel 1968 dal friulano Lisio Plozner, l’azione meccanica agisce direttamente sul cristallo tramite un piccolissimo martelletto, il tutto genera la scarica elettrica che sicuramente ci sarà capitato di vedere.
L'origine di funzionamento del pickup piezoelettrico, saldamente posizionato sotto il ponte della chitarra, è però diversa. Questo si affida a un piccolissimo movimento meccanico che genera la piccola scarica elettrica che può trasportare le informazioni sonore. Per questo motivo, il sistema riproduce principalmente il suono della corda, con il suo sovraccarico di frequenze acute caratteristiche del bronzo, materiale a alta produzione di armoniche abbondantemente utilizzato in campo musicale.

Forse comincio a capire come mai a una cena di tanti anni fa, in occasione di una fiera, mi ritrovai in pizzeria con una tavolata di una quindicina di liutai, e tra le tante battute mi rimase impresso: "sì, ma con il piezoelettrico sono capaci tutti di costruire e far suonare una chitarra. Se mi date un piezo, sei corde e una sedia, in un paio d'ore vi potrei far sgranare gli occhi e anche le orecchie!".
Tutti ridevano ma io no. Potrei provare ad armeggiare in cucina, chissà che con il modello base da nove euro all’Ikea si possa suonare almeno un blues!