Ringraziando vivamente i fisici ho tentato di correggere il mio articolo, con enorme ritardo (non ho tempo) ma felice di averci capito qualcosina in più, chiedo venia in anticipo per le immancabili imprecisioni che sicuramente ci saranno visto che non sono un fisico.
La legge di Faraday permette di chiarire come il vibrare fisico della corda della chitarra possa trasformarsi in segnale elettrico. La stessa legge permette almeno di intuire come le condizioni al contorno al sistema vibrante: tipo di saldatura tra corpo e manico, tipi di materiali con cui è costruito lo strumento, tipi ponte e capotasto possano influenzare il suono finale prodotto dallo strumento.
Per cominciare ad addentrarsi nel principio fisico di trasformazione del segnale acustico è utile soffermarsi sulla definizione di flusso magnetico: Il flusso magnetico PHI rappresenta la quantità di campo magnetico che può passare attraverso una superficie.
Esso è definito dall' integrale (1): Dove A è la superficie interna della spira del pick up, che grossomodo corrisponde al numero di spire per la superficie interna degli avvolgimenti e B è la componente del vettore del campo magnetico perpendicolare alla superficie considerata I magnetini dei pickup producono un campo B che magnetizza le corde (essendo metalliche sono in materiale ferromagnetico). Sull'area all'interno della spira vi e' dunque un campo magnetico prodotto dai magnetini e dalle corde magnetizzate. Il flusso di questo campo magnetico all'interno dell'avvolgimento e' costante fintantoche' non pizzichiamo la corda. Pizzicando una corda (cioe' facendo si' che questa si allontani e avvicini dai magneti nella sua oscillazione) facciamo variare in maniera oscillante il vettore B e (quindi il suo flusso PHI) nell'area all'interno dell'avvolgimento in altre parole abbiamo un magnete (corda magnetizzata) che oscilla vicino ad un circuito (spire ) e che quindi produce un flusso di campo magnetico oscillante.
. La variazione d(PHI)/dt ovvero la variazione di flusso nel tempo genera una forza elettromotrice descritta dalla formula (2).
E= forza elettromotrice
ds=differenziale di spazio
Tale forza elettromotrice si produce sulla spira del pick up (per un single coil ha un'ampiezza dell'ordine dei 100 mV). La forza elettromotrice cosi' generata oscilla con una frequenza fondamentale pari a quella di oscillazione della corda, la forza elettromotrice genererà poi nel circuito della chitarra una corrente.
una corda di chitarra non vibra però ad una sola frequenza cioe' non e' "monocromatica" (un'oscillazione monocromatica infatti dovrebbe essere infinita) se decomponiamo il suo spettro di frequenze troviamo una portante (la fondamentale) piu' una serie di armoniche che certamente dipendono dal legno della chitarra, dal ponte, dal manico, dal tipo/spessore di corde, dal plettro etc etc etc e che contribuiscono a definire il timbro del nostro strumento (che, per es. sara' piu' "brillante" se esaltiamo le armoniche ad alta frequenza)
per spiegare come le condizioni al contorno influiscono sul segnale prelevato dai pickups, bisognerebbe quindi studiare le equazioni differenziali di una corda vincolata ai due estremi, considerati non esattamente rigidi. bisognerebbe considerare le interazioni della struttura della chitarra con la corda vibrante (principalmente tipi di vincoli delle corde e attenuazioni di certe armoniche alle frequenze di risonanza del body).
Limitandosi a descrivere il fenomeno unicamente da un punto di vista qualitativo si può immaginare che nella figura 1 in certe condizioni (maggiore o minore rigidità della chitarra nell’insieme e diversità dei materiali usati) alcune armoniche risultino indebolite. Se si potesse fotografare al rallentatore una corda che vibra con armoniche attenuate rispetto ad un’altra corda senza attenuazioni si potrebbe vedere come la forme dell’onda disegnata dalla due corde nello spazio sia diversa. Ritengo che sia possibile correlare la variazione geometrica dell’onda nello spazio e nel tempo con la variazione di flusso magnetico nel tempo. Una chitarra avrà una vibrazione della corde in qualche modo diversa in funzione di come sono fatti i suoi 2 punti di vincolo (capotasto e ponte) e quindi in funzione di quanta energia viene trasferita sotto forma di vibrazioni al corpo dello strumento sottraendola alla corda stessa, a parità di condizioni di vincolo, il materiale di costruzione contribuirà (diversa rigidità) a modificare il range di assorbimento delle armoniche.
La struttura della chitarra influisce dunque sulla qualità della vibrazione della corda, inevitabilmente sull’ oscillazione del flusso magnetico, sulla forza elettromotrice indotta durante la plettrata e immancabilmente sulla qualità del suono ecco perché le chitarre elettriche non sono esclusivamente elettronica.