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Come funziona un piezo
Come funziona un piezo
di [user #32554] - pubblicato il

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.
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.

Come funziona un piezo

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!

chitarre acustiche entry level pickup
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non si capisce bene
di nawa utente non più registrato
commento del 11/04/2015 ore 10:08:4
manca la parolina magica πιέζειν-piezo-pressione che nell'articolo è stata sostituita (ma perchè?) da vibrazione.

vibrazione è così generico da essere inutile in questo contesto. i piezo generano un segnale elettrico se compressi meccanicamente e si comprimono se attraversati da una corrente. (teoricamente potrebbero essere sollecitati anche da una pressione acustica ma il risultato pratico è trascurabile)

Il magnetismo invece fa si che in una bobina si genera un segnale se c'è una variazione di campo magnetico.

quindi, un piezo rivela qualsiasi tipo di compressione meccanica (inclusa una botta con un martello di gomma). un pick-up solo ed esclusivamente una variazione di campo magnetico generato da materiale ferroso (le corde nel nostro caso). corde di nylon sono mute se rilevate da un pick-up magnetico.

In pratica un pick-up diventa microfonico quando le vibrazioni creano attraverso il movimento delle spire malposte una variazione di campo. ma non si comporta mai come un piezo.

Se mi date un pickup magnetico, sei corde e una sedia, in un paio d'ore vi potrei far sgranare gli occhi e anche le orecchie! è equivalente all'affermazione dell'articolo e quindi risulta irrilevante. (con un pick-up tra l'altro una sedia suonerebbe subito, con un piezo servirebbe anche un pre-amplificatore che amplifichi ed equalizzi il segnale e quindi una batteria. ) Liutaio bocciato in fisica!!!! bastava wiki

che il piezo sia immune da feedback è falso e riscontrabile da chiunque nella pratica. la retroazione tra il segnale in uscita e quello prodotto dall'amplificatore è sempre veicolato da una pressione (nel pick-up innesca solo attraverso le corde, nel piezo grazie a tutta la chitarra... )
ma essendoci un pre attivo di soliti si mette un equalizzatore che permette di filtrare la frequenza a cui innesca la chitarra. (che cosa c'entri il bronzo devo ancora capirlo)

le puntine moderne del giradischi invece sostituiscono quelle piezoelettriche non per le caratteristiche del diamante che non c'entra niente ma in virtù del fatto che la puntina è solidale a un complesso magnetico (bobina).

a margine, questo dovrebbe fare ordine nelle fantasiose ricostruzioni su chi ha inventato la chitarra elettrica (vedi la bufala Valentino Airoldi). Una miriade di dilettanti in tutto il mondo si divertì ad applicare microfoni e trasduttori piezoelettrici a strumenti musicali dall'inizio del secolo scorso, ma fu Beauchamp a inventare il pick-up magnetico.
Rispondi
Re: non si capisce bene
di nawa utente non più registrato
commento del 11/04/2015 ore 10:15:28
vai al link

JACK WHITE - IT MIGHT GET LOUD - INTRO

meglio di tante parole e sempre carino da vedere
Rispondi
Re: non si capisce bene
di eugenio01 [user #39191]
commento del 11/04/2015 ore 10:49:07
e beh...Jack White...ti piace vincere facile :-)
Rispondi
Re: non si capisce bene
di Cukoo [user #17731]
commento del 12/04/2015 ore 21:56:23
Penso tu faccia bene a sottolineare come il termine 'vibrazioni' o peggio ancora 'trasmettere le vibrazioni' spesso vengano usati a sproposito. Insisti, qualcosa resterà.
Rispondi
Piezo ceramic pick-up model Menorm PA-500
di saketman2 [user #18572]
commento del 11/04/2015 ore 12:30:03
Non so, se potesse interessare, ho delle prove da due miei articoli con un piezo ceramic pick-up model Menorm PA-500 della Menorm Onkyo Co.LTD (made in Japan 1980).

La chitarra in questione è una Applause AA14-4 made in U.S.A.

Prove solo chitarra senza piezo:

vai al link

vai al link

Ora, invece. con qualche piccolo effetto con ampli Roland DAC-15XD:
Delay: long
D Time : 10
F Back : 10
E Level : 10
Equaliz.
B : 8
T : 4
Presence : 7

e sempre l'Applause con il piezo ceramic pick-up model Menorm PA-500 della Menorm Onkyo Co.LTD (made in Japan 1980):

vai al link

Rispondi
Re: Piezo ceramic pick-up model Menorm PA-500
di nawa utente non più registrato
commento del 11/04/2015 ore 13:50:09
ma è un modello a contatto? non va sotto la selletta? perché questa categoria di trasduttori è eccellente e usata anche sugli strumenti classici.
Rispondi
Re: Piezo ceramic pick-up model Menorm PA-500
di saketman2 [user #18572]
commento del 11/04/2015 ore 14:58:28
Si, è un modello a contatto, nella scatola, infatti ci sono delle linguette adesive da posizionare, tra il piezo ed il body, quando , dopo vari spostamenti di questo sulla cassa, il piezo perde un po' l'aderenza.

Ti allego il link del mio articolo dove in una foto si vede abbastanza bene il Menorm PA-500:

vai al link

Posso solo dirti che la sua sensibilità è fenomenale, se lo sposti nella zona vicino al ponte, vicino alle prime corde, il suono risulta sensibilmente più alto.
Io scelsi , visto le caratteristiche della mia Applause molto incline alle sonorità alte, di posizionarlo verso la zona delle ultime corde appunto per ottimizzare maggiormente le tonalità basse.

Ovviamente fa il suo egregio lavoro anche sulle chitarre classiche.
Rispondi
.. preamplificatore acustica
di shoun [user #18490]
commento del 12/04/2015 ore 17:46:07
chiedo a voi che siete gli esperti:
è possibile collegare il preamplificatore di una vecchia chitarra acustica (con manico rotto a metà, sic!) con il pick up di una chitarra elettrica? ovviamente montandolo su di una chitarra elettrica.
Rispondi
Piezo su chitarra elettrica?
di Claes [user #29011]
commento del 12/04/2015 ore 19:20:13
È da provare!
Rispondi
Preamplificatore per acustica
di paoloanessi [user #32554]
commento del 12/04/2015 ore 21:49:59
Ciao Shoun :)
in teoria un preamplificatore per chitarra acustica è progettato per questo strumento, inoltre ha una struttura fisica pensata apposta per questi strumenti, su un elettrica il primo problema possa essere l'alloggiamento, mettiamo di superarlo potrebbe sorgere il secondo problema che è la differenza di segnale e il principio di funzionamento tra il piezoelettrico e i classici pickup magnetici montati solitamente sulle solidbody, indubbiamente il preamplificatore farà il suo lavoro, ma essendo progettato per uno strumento acustico non è detto che il risultato sia ottimale.

Piuttosto che il preamplifiicatore trovo sia interessante montare il pickup piezoelettrico su una solidbody, soluzione già in commercio da diversi anni, ho usato il termine "espediente" perché permette di ottenere su una solidbody suoni vicini al sound acustico. (ovviamente un acustica è un altra cosa) ma il potenziale sonoro ed espressivo andrebbe sicuramente ad ampliarsi.

Buone sperimentazioni e occhio agli interventi irreversibili ;-)

PoaloAnx
JazzRock

Rispondi
Re: Preamplificatore per acustica
di shoun [user #18490]
commento del 17/04/2015 ore 11:45:34
Grazie per la esauriente risposta, era solo una "innocente" curiosità, ho un progetto di chitarra in cantiere, il piezoelettrico non ne fa parte (per ora) mai dire mai.... però!
Rispondi
di IlFolleDelloZen utente non più registrato
commento del 10/08/2015 ore 16:42:3
È proprio quello che mi proponevo di sperimentare, suonare con una solid body e dal solista passare alla ritmica con un ponticello piezo solo spostando una levetta, sarebbe tutta un'altra cosa, visto che la ritmica con la solid body solitamente è una fetecchia!
Rispondi
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