Quando si parla del suono di una chitarra elettrica, spesso l’attenzione si concentra principalmente sui pickup e sui legni utilizzati, ma c'è un piccolo componente - spesso trascurato - che può avere un impatto sorprendente: il condensatore del tono.
E piccolo e lavora nell’ombra ma è essenziale per scolpire il suono della chitarra tagliando le alte frequenze, e per questo motivo merita più attenzione di quanto sembri.
In questo articolo vediamo come funziona e cosa fa un condensatore; vediamo solo di passaggio le varie tipologie, alle quali dedicheremo un articolo dedicato quanto prima.
Tagliare le alte frequenze? E perchè mai?
Tagliare le alte frequenze con un condensatore può sembrare, a prima vista, un controsenso: non vogliamo forse un suono brillante, pieno di armoniche? Si ma... facciamo qualche passo indietro prima.
Negli anni ‘50 e ‘60, i primi amplificatori per chitarra elettrica non avevano controlli di tono sofisticati, ed erano spesso molto squillanti e taglienti sugli alti. I pickup single coil delle Stratocaster o Telecaster, per esempio, tiravano fuori tantissimi acuti, risultando anche particolarmente fastidiosi.
Inserire un controllo di tono sulla chitarra permetteva al chitarrista di "domare" quelle frequenze troppo pungenti, direttamente dallo strumento.
Avere controllo del tono a portata di mano permetteva al chitarrista, in tempo reale, di:
ammorbidire il suono nei luoghi (sale, locali) dove la sorgente sonora veniva particolarmente riflessa
scurire il timbro quando serve più corpo o calore, anche durante la performance stessa
ridurre rumori o fruscii causati da pickup o cavi vecchi, cosa che sovente capitava all'epoca
Tagliare gli alti non fu poi visto come un "male necessario" ma piuttosto come un'ulteriore possibilità espressiva. Dal jazz al rock, dal blues al metal, ogni genere ha successivamente sviluppato il suo ideale timbrico; ad esempio
Un jazzista può chiudere quasi del tutto il tono per ottenere un suono scuro, morbido e vellutato, simile a un contrabbasso.
Un bluesman può “scaldare” un assolo riducendo un po’ gli acuti.
Alcuni chitarristi funk o clean aprono del tutto il tono per avere attacco e brillantezza.
Il controllo di tono è quindi uno strumento creativo, non un semplice equalizzatore.
Cosa c'è Dietro il Controllo del Tono?
Il Controllo del Tono è di per se un altro componente del circuito della chitarra elettrica ed è un potenziometro.
Senza scendere nei dettagli del funzionamento di un potenziometro possiamo in linea di massima definire che esso non “capisce” quali frequenze si sta suonando e quindi cosa tagliare, ma è solo una resistenza variabile che ha tipicamente la seguente configurazione:
un piedino per il segnale d'ingresso (quello centrale)
uno per il segnale d'uscita (quello di destra)
uno per scaricare a massa la corrente che non si vuole inviare in uscita (quello di sinistra)
Regolando la manopola si può controllare la percentuale del segnale in ingresso - ossia la corrente generata dai pickup - che deve fluire verso il piedino di massa al quale è collegato il condensatore.
La stragrande maggioranza delle chitarre utilizza delle manopoline per potenziometri con valori che vanno tipicamente da 0 a 10 che possiamo prendere come valore percentuale della quantità di frequelze alte che sono "autorizzate" ad arrivare all'interno dell'amplificatore.
Ragionando solo sui due estremi abbiamo le seguenti configurazioni:
A tono chiuso (0) il potenziometro inoltra tutto il segnale in ingresso verso l'uscita alla quale è collegato il condensatore: in questa configurazione tutte le frequenze alte vengono tagliate facendo risultare il suono più scuro, cupo, caldo.
A tono aperto (10) il segnale viene inoltrato solo verso la seconda uscita che - sebbene non sia collegata - ha come effetto quello di isolare il condensatore, impedendo quindi che le alte frequenze vengano tagliate, facendo risultare il suono più brillante, squillante, acuto.
Chiaramente tutte le posizioni intermedie saranno formate da percentuali diverse di segnale filtrato delle alte frequenze e di segnale non filtrato.
Ci sarebbe tanto da dire sui potenziometri, sulla loro capacità resistiva, su come si accoppiano alle varie tipologie di pickup, o il loro funzionamento lineare/logaritmico; magari ci dedichiamo un articolo quanto prima.
Possiamo però per ora dire che il potenziometro non è l'elemento che di per se applica Il filtro sulle alte frequenze ma è solo il mezzo mediante il quale si può attivare o meno il condensatore che - grazie al suo comportamento fisico - può operare questo taglio (poi vedremo che non è proprio un taglio).
Parliamo quindi del Condensatore: cos'è e come funziona?
Un condensatore è un componente elettronico capace di immagazzinare energia e successivamente rilasciarla, quasi come se fosse una batteria (o pila elettrica); tuttavia, rispetto queste ultime, i condensatori accumulano cariche elettrostatiche e possono essere sottoposti a milioni di cicli di carico/scarico che avvengono in tempi estremamente rapidi (ordine dei millisecondi o anche meno).
L'intuizione che darà successivamente vita ai futuri condensatori fu di Alessandro Volta, verso la fine del 1800, il quale - durante i suoi esperimenti sulle cariche elettrostatiche - si rese conto che le cariche accumulate si conservavano meglio se la superfice metallica sulla quale si accumulavano queste cariche era a contatto con un'altra superfice con bassa conduttività elettrica.
Utilizzando quindi due superfici metalliche separate da un materiale isolante, Volta notò che le cariche si disponevano in modo ordinato su ciascuna superfice metallica (cariche positive su una superfice e cariche negative sull'altra); questa disposizione a cariche opposte faceva si che esse si attrasessero a vicenda ma - essendo separate dall'isolante - restassero in equilibrio.
Senza scendere in dettagli più tecnici (anche perchè non ho le giuste conoscenze) possiamo definire il fenomeno di taglio delle alte frequenze come "reattanza capacitiva", ossia una capacità che ha il condensatore di fare un distinguo al passaggio della corrente:
le alte frequenze vengono lasciate passare
le basse frequenze vengono invece bloccate
Quest'ultima affermazione può confondere abbastanza: non si era detto che il condensatore tagliava le alte frequenze? Ora perchè dici che le lascia passare?
Il Circuito del Tono
Facciamo un passo indietro ripercorrendo il funzionamento del potenziometro: a tono chiuso (0) il segnale del pickup viene inviato verso l'uscita connessa al condensatore e poi a massa, a tono aperto (10) il segnale invece non viene inviato al condensatore in quanto quest'ultimo resta isolato.
Ciò sembra controintuitivo rispetto a come abbiamo descritto il funzionamento del condensatore, il quale fa passare solo le alte frequenze. E quindi come spieghiamo il tutto?
Il cavetto che porta il segnale in uscita dai pickup è connesso contemporaneamente sia potenziometro del tono ma anche a quello del volume; il segnale quindi arriva parallelamente ad entrambi i potenziometri, infatti tecnicamente l'implementazione è proprio definita "in parallelo".
Il segnale che entra nel potenziometro del volume giunge e viene successivamente inviato all'uscita jack tutte le frequenze, sia quelle basse ma anche quelle alte.
Anche il segnale che entra nel potenziometro del tono giunge con tutte le frequenze, ma a seconda di come regoliamo il controllo del tono esso può essere "svuotato" dalle frequenze alte proprio grazie alla capacità del potenziometro di farle passare.
Quando il tono è sullo 0, il segnale dei pickup giunge al condensatore il quale fa fluire le frequenze alte verso il cavetto collegato a massa, mentre le basse frequenze - che non attraversano il condensatore - restano all'interno del circuito e quindi giugeranno sempre e comunque all'uscita jack sommandosi alle basse frequenze - e al residuo di quelle alte - che giungono all'uscita direttamente dal potenziometro del volume.
Cosa significa scaricare a massa? Significa dirottare il segnale elettrico contenente le alte frequenze su di una superfice metallica sufficientemente grande (ad es. il ponte nelle Telecaster o la placchetta che regge le molle nelle Stratocaster con ponte tremolo) che può quindi disperderle all'esterno del circuito e non farle giungere all'uscita jack.
Per analogia possiamo immaginare il circuito come un'autostrada che ad un certo punto si biforca per poi ricongiungersi dopo qualche chilometro.
Su una delle due biforcazioni c'è un'uscita che permette alle autovetture di lasciare per sempre l'autostrada.
La manopola de tono può intervenire su questa uscita: se il tono è sullo 0 l'uscita è aperta ed è obbligata, tutte le autovetture (rappresentano le alte frequenze) che si trovano su questo ramo di biforcazione lasciano l'autostrada per sempre e solo le autovetture che hanno imboccato l'altro ramo della biforcazione potranno proseguire; se invece il tono è aperto, l'uscita che fa lasciare l'autostrada è chiusa, e quindi tutte le autovetture (di entrambi i rami quindi) sono obbligate a proseguire e si ricongiungeranno al termine della biforcazione.
Valore del condensatore e influenza sul suono
L'unità di misura della capacità di un condensatore di accumulare cariche si misura in Farad, tuttavia, essendo una capacità di accumulo molto elevata, si utilizza spesso condensatori misurati in sottomultipli: i microfarad (µF).
I valori più comuni dei condensatori vanno da 0.01 a 0.1 µF e a seconda di questi valori è determinata la capacit à condensatore di attenuare determinate frequenze: più è alto il valore, più vengono tagliate le alte frequenze (o come abbiamo già detto, lasciate fuoriuscire dal circuito principale e scaricate a massa).
Di seguito sono riportati valori che sono principalmente utilizzati nei circuiti delle chitarre elettriche:
• 0.022 µF: tipico per chitarre con humbucker. Taglia meno acuti, lasciando una timbrica più “aperta”.
• 0.047 µF: usato spesso con pickup single coil. Taglia più alte frequenze, per un tono più "scuro".
• 0.1 µF (più raro): taglia una porzione ampia di alte, usato in alcune vintage o modifiche estreme.
Altri parametri relativi al condensatore, ad es. la capacità di gestire voltaggi elevati, è assolutamente ininfluente sulla sua capacità di tagliare le alte frequenze ma influisce sulla dimensione.
Un Orange Drop da 1500volt è grande quasi 2 cm ed è abbastanza complesso alloggiarlo in scavi piccoli come quelli delle Telecaster.
Tipologie di condensatori
Ultima ma non meno importante disamina è la tipologia di implementazione del condensatore.
Le principali tipologie sono:
• Ceramici: economici, diffusissimi. Fanno il loro lavoro, senza fronzoli.
• Poliestere (es. Orange Drop): amati per la loro affidabilità e risposta prevedibile.
• Carta-olio (o anche PIO, Paper-In-Oil, come i famosi Bumblebee): usati nelle Gibson vintage. Molti giurano che aggiungano calore e musicalità.
• Altro (polipropilene, tantalio, silver mica...) la lista è lunga, e le differenze a volte più psicologiche che udibili.
L'immagine illustra alcune principali tipologie di pickup 1) Ceramici, caratterizzati dalla forma a lenticchia; 2) Poliestere, tipicamente più grandi e dalla forma rettangolare; 3) Carta-in-Olio, cilindrici; 4) Tantalio, dalla forma allungata; 5) Silver-Mica, dalla forma rettangolare e leggermente schiacciata al centro
Esperimenti e modifiche
E' sperimentare come una tipologia di condensatore diversa può cambiare la “firma sonora” della chitarra, ma ricordiamoci sempre che nella maggior parte dei casi è il valore in microfarad a fare la differenza, più che la tipologia e che comunque il condensatore non lavora mai da solo: è tutta la parte elettronica della chitarra a fare la differenza: pickup, potenziometri, cavi, e tutto il resto del circuito.
Cambiare condensatore è comunque una delle modifiche più semplici ed economiche da fare a una chitarra. E' possibile:
• Provare valori in microfarad diversi per scurire o schiarire il tono.
• Usare un selettore per scegliere tra più condensatori.
• Abbinare modifiche come il “treble bleed”, per mantenere le alte frequenze anche a volume basso.
• Creare un effetto tipo “cocked wah” scegliendo un valore molto particolare, come 0.01 µF con un potenziometro no-load.
Curiosità
• I famosi Bumblebee delle Gibson anni '50 sono ricercatissimi e a volte costano più di un pickup moderno.
• Alcuni chitarristi eliminano del tutto il potenziometro del tono per avere un suono più diretto e brillante.
• Su alcune Stratocaster moderne, il tono è attivo anche sul pickup al ponte — una modifica non presente negli schemi vintage.
Alcuni dei più famosi condensatori utilizzati nelle chitarre elettriche 1) I Bumble-Bee; 2) Orange Drop; 3) Toshin DUTC
In conclusione
Il condensatore è un elemento tanto piccolo quanto strategico in quanto può dare accesso a una nuova gamma di suoni adattabili al proprio stile e musicalità che si cerca, grazie alla sua capacità di eliminare le alte frequenze e quindi poter scurire - rendere più morbido e caldo - il suono.
Tra i vari componenti è quello più semplice da sostituire per provare nuove implementazioni e sonorità: è solo necessario un saldatore, pochi euro (da centesimi fino ad un massimo di una decina) e tanta curiosità di sperimentare.
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