IT201800005735A1 - Struttura di strumento elettrico ad archi - Google Patents

Description

STRUTTURA DI STRUMENTO ELETTRICO AD ARCHI

Descrizione

Campo di applicazione

La presente invenzione trova applicazione nel settore tecnico degli strumenti musicali ed ha particolarmente per oggetto una struttura di strumento elettrico ad arco.

Stato della tecnica

Come è noto, negli strumenti ad arco quali violini, viole, violoncelli e contrabbassi, il suono è prodotto, senza voler scendere troppo nella teoria, dalla vibrazione della cassa armonica che si ottiene in seguito alla sollecitazione meccanica trasmessa alle corde mediante un archetto.

Gli strumenti tradizionali, per quanto possano essere resi efficienti da parte del liutaio al fine di ottenere la massimizzazione delle capacità vibrazionali e di conseguenza la massimizzazione della produzione sonora, presentano comunque un volume sonoro limitato, in quanto solo una parte dell’energia meccanica in entrata viene trasformata in energia sonora.

Per tale motivo, in alcuni contesti si rende necessario predisporre dei mezzi che permettano di amplificare il suono.

Generalmente, per tale scopo si ricorre all’uso di microfoni o trasduttori di tipo magnetico/piezoelettrico capaci di captare il suono dello strumento per inviarlo ad un amplificatore elettrico.

Tale sistema trova però scarso impiego nelle esecuzioni dal vivo in quanto l’enorme pressione sonora prodotta dal sistema di amplificazione esterno induce delle risonanze di “rientro” nello strumento stesso, generando l’indesiderato “effetto Larsen” o feedback acustico.

Tale effetto è generato dal rientro nello strumento del suono emesso dall’ amplificatore e dalla successiva ritrasmissione del suono di rientro all’amplificatore, generando un loop continuo che produce suoni fastidiosi.

L’insorgenza del feedback è strettamente legata alla struttura dello strumento, in particolare all’aria contenuta al suo interno ed alla leggerezza di tavola armonica e fondo.

Di conseguenza, per ridurre il feedback è possibile ricorrere ad una struttura pesante e piena ed in cui il compito di amplificare il suono è delegato esclusivamente all’elettronica, ottenendo così il violino elettrico.

In linea generale, un violino elettrico è formato da un blocco di legno solido e pesante sul quale da un lato è innestato il manico mentre sull’altro è disposta la cordiera. Il violino elettrico è sprovvisto di tavola armonica e fondo e quindi è anche privo di cavità, ma è caratterizzato da una struttura piena atta a produrre vibrazioni.

Tuttavia, tali vibrazioni hanno caratteristiche diverse da quelle di un violino acustico e per questo si fa ricorso a moduli elettronici più o meno complessi che hanno il compito di modificare il suono in modo da renderlo quanto più prossimo a quello di un violino acustico.

Tuttavia, le soluzioni note non sono assolutamente soddisfacenti in termini di risultati in quanto il suono prodotto dai violini elettrici si discosta sensibilmente da quello dei violini acustici.

Infatti, i violini acustici sono caratterizzati da una curva di attacco, che rappresenta il modo in cui il volume passare da zero al suo valore massimo, “morbida” e relativamente “lunga”, ossia con un’energia sonora che cresce lentamente e gradualmente dal momento in cui inizia l’azione dell’arco sulle corde.

Questa caratteristica è legata alla presenza di una struttura leggera che tende ad assorbire l’energia vibrazionale delle corde per restituirla sotto forma di suono solo dopo che si è instaurato una sorta di equilibrio tra le risonanze di tavola armonica, fondo ed aria.

Di contro, il sustain, ossia la proprietà dello strumento musicale di mantenere il suono nel tempo, è corto e con un decadimento rapido non appena cessa lo sfregamento delle corde, in quanto il corpo leggero accumula poca energia e la dissipa molto rapidamente.

Al contrario, nei violini elettrici si ha un attacco “secco e breve” in quanto la struttura pesante è come se letteralmente “riflettesse” le vibrazioni e l’energia ad esse correlata direttamente al sistema di trasduzione.

Al contrario, il sustain risulta troppo lungo e persistente rispetto a quello del violino acustico a causa dell’enorme “inerzia vibrazionale” che scaturisce dalla struttura pesante.

Poiché è stato rilevato che attacco e sustain sono le due caratteristiche che permettono al nostro cervello di riconoscere un suono, ne consegue che le due tipologie di strumenti non forniscono un suono tra loro omogeneo.

Neppure il ricorso ad aggiustamenti di natura elettronica risulta adeguato in quanto il risultato finale è un suono sintetizzato non accettato dai violinisti.

US5990410 descrive un violino elettrico in cui il telaio comprende due elementi curvi aventi convessità contrapposte, sviluppate sia longitudinalmente che trasversalmente. L’elemento curvo superiore è provvisto di un’asola attraverso cui passa il ponticello che poggia invece sulla faccia concava dell’elemento curvo inferiore.

Le due parti sono poi collegate sul perimetro così da racchiudere un volume d’aria relativamente contenuto ed inoltre sono fissate alle estremità al telaio mediante viti. Inoltre, il telaio presenta un supporto centrale che sostiene la parte centrale dell’elemento curvo inferiore al quale è fissato mediante ulteriori viti passanti.

In questo modo si evita lo scorrimento laterale degli elementi curvi rispetto al telaio. Tuttavia, ne consegue che venga inibito il naturale moto di vibrazione degli elementi che in questo modo non possono fungere da tavola armonica.

Lo strumento comprende anche un pick-up di natura piezoelettrica disposto tra il ponticello e l’elemento curvo inferiore, così da captare principalmente le vibrazioni provenienti dal ponticello che non saranno quindi influenzate dalla struttura circostante.

Tuttavia, questa specifica posizione del pick-up restituisce uno spettro molto spostato sulle frequenze acute al punto da risultare sgradevole. Per ovviare a questo inconveniente lo strumento prevede l’utilizzo di un filtro per gli acuti ottenuto con un corpo gommoso, che pur attenuando le frequenze acute, inevitabilmente ha un’azione di impoverimento sul segnale.

La posizione fissa del pick-up non permette inoltre al musicista di andare a captare diverse componenti del suono al fine di ottenere diversi risultati timbrici.

Un ulteriore limite di tale strumento è legato alla impossibilità di regolare la posizione del ponticello, impedendo al musicista di modificare a piacimento la centratura delle corde sulla tastiera ed il diapason.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra indicati, realizzando una struttura di strumento elettrico ad archi che sia caratterizzata da elevate efficienza ed affidabilità.

Uno scopo particolare è quello di realizzare una struttura di strumento elettrico ad archi che permetta di avere uno strumento con una risposta dinamica in termini di attacco e sustain molto simile a quella dell’analogo strumento tradizionale di tipo acustico. Ancora altro scopo è quello di realizzare una struttura di strumento elettrico ad archi che combini ottime doti di leggerezza e buona resistenza all’azione di trazione e schiacciamento delle corde.

Ancora altro scopo è quello di realizzare una struttura di strumento elettrico ad archi che non soffra degli effettivi negativi del feedback.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiari in seguito, sono raggiunti da una struttura di strumento elettrico ad archi che, in accordo alla rivendicazione 1, comprende un telaio allungato longitudinalmente ed avente una porzione di estremità anteriore provvista di un manico ed una porzione di estremità posteriore, detto telaio avendo un recesso centrale aperto lateralmente e superiormente ed avente un fondo, una tastiera ancorata a detto manico, una cordiera ancorata a detta porzione di estremità posteriore, una pluralità di corde che si estendono longitudinalmente tra detta tastiera e detta cordiera, un ponticello che si estende trasversalmente rispetto a detto telaio ed è atto a supportare dette corde, un pick-up atto ad essere collegato a mezzi di amplificazione del suono.

Il telaio comprende una tavola armonica inserita ad incastro in detto recesso in posizione trasversalmente distanziata da detto fondo, detta tavola armonica essendo convessa con convessità rivolta verso dette corde, detto pick-up essendo disposto inferiormente a detta tavola armonica.

La struttura sarà così priva di un volume d’aria che possa che possa entrare in risonanza e generare il feedback.

Inoltre, la struttura cava del telaio permette di avere una struttura leggera, mentre la presenza della tavola armonica sfalsata rispetto al fondo permette di non ricorrere alle strutture piene tipiche degli strumenti elettrici ma che conferisce un rapporto tra superficie esposta alle onde sonore di rientro e massa ottimale, tale da avere uno strumento paragonabile ad uno strumento classico non solo per quanto riguarda attacco e sustain ma anche nel timbro.

I termini anteriore e posteriore, così come ulteriori termini atti ad indicare una posizione di una delle parti della struttura rispetto alle altre sono da considerare puramente indicative ed hanno solo lo scopo di migliorare l’intelligenza del trovato. Forme vantaggiose di esecuzione dell’invenzione sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite ma non esclusive di una struttura di strumento elettrico ad archi secondo l’invenzione, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l’aiuto delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista prospettica della struttura di strumento secondo una prima configurazione;

la FIG. 2 è una vista dall’alto della struttura di Fig. 1;

la FIG. 3 è una vista laterale della struttura di Fig. 1;

la FIG. 4 è una vista laterale della struttura di Fig. 1 in un particolare variante; la FIG. 5 è una vista prospettica della struttura in una seconda configurazione.

Descrizione dettagliata di esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alle figure allegate sono illustrate alcune configurazioni preferite ma non esclusive di una struttura di strumento elettrico ad archi secondo l’invenzione. In queste configurazioni, la struttura di strumento sarà destinata alla realizzazione di un violino, in particolare un violino elettrico, ma gli stessi concetti innovativi espressi nel prosieguo potranno essere utilizzati per realizzare ulteriori strumenti ad archi, quali, in maniera esemplificativa e non limitata, viole, violoncelli, contrabbassi, chitarre archtop e similari.

Come si osserva dalla Fig. 1, la struttura, indicata globalmente con 1, comprende essenzialmente un telaio 2 che si allunga secondo una direzione principale di sviluppo longitudinale L da una porzione di estremità anteriore 3, provvista di un manico 4 avente una tastiera 5, ad una porzione di estremità posteriore 6 alla quale è invece ancorata la cordiera 7.

Il telaio 2 è inoltre sagomato centralmente per definire un recesso centrale 8 aperto sia lateralmente che superiormente e chiuso da un fondo 9, in modo tale da non definire alcun volume d’aria racchiuso al suo interno e che in caso contrario potrebbe entrare in risonanza, generando l’indesiderato effetto Larsen o fenomeno del feedback.

Il fondo 9 avrà una superficie superiore 10 leggermente concava in maniera analoga a quanto avviene per gli strumenti tradizionali, come visibile in Fig. 3.

In corrispondenza del recesso centrale 8 è disposta una tavola armonica 11 trasversalmente distanziata dal fondo 9 ed associata ad un ponticello 12 che si estende ortogonalmente alla stessa e quindi trasversalmente rispetto al telaio 2 per supportare le corde 13 che si estendono dalla tastiera 5 alla cordiera 7.

Questi due ultimi elementi potranno essere configurati secondo una qualsiasi modalità tipica per il settore e quindi non saranno descritti ulteriormente.

Analogamente, anche il ponticello 12 potrà avere una qualsiasi configurazione secondo le preferenze del liutaio, anche se la struttura di strumento sarà opportunamente configurata per consentire l’uso di un ponticello standard, conformato dal liutaio in base alle preferenze del musicista.

Secondo un aspetto particolarmente vantaggioso, il ponticello 12 sarà posizionato in appoggio sulla tavola armonica 11 per essere tenuto in posizione dalle corde 13 che lo premeranno contro la tavola armonica 11.

In questo modo il ponticello 12 potrà essere spostato longitudinalmente e trasversalmente per regolare, a piacimento del musicista, la centratura delle corde 13 sulla tastiera 5 ed il diapason, ossia la lunghezza della corda vibrante a vuoto.

In maniera preferita, la struttura 1 secondo l’invenzione sarà destinata alla realizzazione di uno strumento di tipo elettrico ed a tal fine il telaio 2 comprenderà anche mezzi per il collegamento elettrico a mezzi di amplificazione del suono, non illustrati in quanto di tipo in sé noto e non limitativo della presente invenzione.

In particolare, i mezzi di collegamento elettrico comprenderanno un pick-up 14 o trasduttore, preferibilmente di natura piezoelettrica, associato direttamente alla tavola armonica 11 e posto in posizione dislocata rispetto al ponticello 12 così da intercettare direttamente le vibrazioni della tavola armonica 11 dopo che il gioco di risonanze tra ponticello 12, tavola armonica 11 e fondo 9, resa possibile grazie alla struttura, si è già instaurato.

Sarà proprio tale risonanza che va a comporre uno spettro in cui si ha un bilanciamento ottimale tra componenti acute e basse, senza dover ricorre a filtri di alcun tipo, né di tipo meccanico, né di tipo elettronico.

In maniera preferita, il pick-up 14 sarà mobile rispetto alla tavola armonica 11 per consentire al musicista di scegliere la posizione preferita e variare le componenti del suono captato ed ottenere risultati timbrici differenti.

Vantaggiosamente, il telaio 2 potrà comprendere una sede 15 per l’alloggiamento del pick-up 14 in corrispondenza della estremità longitudinale posteriore 16 della tavola armonica 11, inferiormente alla stessa, in quanto rappresenta il punto di migliore prelievo delle vibrazioni. In alternativa, il pick-up 14 potrà essere semplicemente appoggiato sul telaio 2.

Il pick-up 14 è collegato ad una presa di innesto 17 dei mezzi di amplificazione realizzata su un fianco del telaio 2. In particolare, la presa di innesto 17 sarà configurata per accoppiarsi ad un comune spinotto o jack per il collegamento ad un amplificatore. Il collegamento tra il pick-up 14 e la presa di innesto 17, non illustrato, potrà essere realizzato sia mediante cavi passanti all’interno del telaio 2 che mediante cavi esterni. Secondo una variante non illustrata, il collegamento tra il pick-up 14 ed i mezzi di amplificazione potrà essere eseguito in modalità wireless per evitare l’uso di cavi di collegamento e migliorare la comodità di utilizzo dello strumento. In tal caso potrà essere previsto l’uso di filtri di natura elettronica al fine di eliminare eventuali disturbi ma che tuttavia non andranno ad influire sulla natura del suono.

Come si osserva più chiaramente dalla Fig. 3, la tavola armonica 11 è definita da un corpo arcuato avente convessità rivolta da parte opposta a quella del fondo 9 e dal quale il ponticello 12 si estende lungo una direzione sostanzialmente ortogonale, posizionandosi lungo la bisettrice dell’angolo formato dalle corde 13.

Opportunamente, il corpo arcuato 11 sarà definito da una lamina in legno o materiale similare idoneo ad essere flesso per poter essere inserito ad incastro o con leggero gioco all’interno del recesso 8.

In fase costruttiva la tavola armonica 11, dopo essere stata sagomata nella sua forma curva, sarà piallata lateralmente in modo da poter essere accordata in quanto la quantità di legno che viene asportata contribuisce a determinarne la frequenza naturale di risonanza.

Il recesso 8 comprende una faccia anteriore 18 ed una faccia posteriore 19 reciprocamente affacciate e longitudinalmente sfalsate, ognuna delle quali è provvista di una rispettiva gola 20, 21 per l’inserimento di rispettivi bordi anteriore 22 e posteriore 23 della tavola armonica 11, che potrà essere inserita in maniera forzata oppure con gioco minimo tra le gole 20, 21.

Nel caso in cui la tavola armonica 11 sia inserita con gioco, seppur minimo, la sua posizione risulterà bloccata per effetto della pressione esercitata su essa da parte delle corde 13 portate in tensione in fase di accordatura, che andranno così a bloccarla spingendone le due estremità 22, 23 contro le gole 20, 21.

Questa particolare configurazione della tavola armonica 11, unitamente al metodo di collegamento con il fondo 9, permetterà di avere una tavola armonica 11 capace di resistere in maniera ottimale all’azione di trazione e schiacciamento da parte delle corde 13.

Eventualmente, come visibile in Fig. 4, per una maggiore stabilità della tavola armonica 11, la gola 21 realizzata nella faccia posteriore 19 potrà comprendere una clip 24 o elemento di fermo similare ancorato amovibilmente al telaio 2 in modo da chiudere superiormente l’estremità posteriore 16 della tavola armonica 11 ed impedire che la stessa possa sollevarsi durante l’uso.

In ultimo, la tavola armonica 11 ed il fondo 9 del telaio 2 presenteranno superfici 25, 10 reciprocamente affacciate entrambe concave con curvature opposte ed aventi larghezza massima sostanzialmente uguale tra loro, così da presentare un rapporto ottimale tra superficie esposta alle onde sonore di rientro e massa, instaurando inoltre un gioco di risonanza tra le due parti che approssimi quanto avviene in un violino tradizionale in maniera più efficiente rispetto ai noti strumenti tradizionali.

In Fig. 5 è illustrata una particolare variante che si differenzia dalle precedenti essenzialmente per il fatto che entrambe le gole 20, 21 sono configurate per l’inserimento a misura dei bordi 22, 23 della tavola armonica 11 che sarà inserita nel recesso 8 preferibilmente ad incastro.

In tutte le configurazioni illustrate, la forma arcuata della tavola armonica 11 ed i suddetti vincoli di posizione imposti ai suoi bordi di estremità 22, 23 permetteranno il perfetto controbilanciamento all’azione di schiacciamento prodotta dalle corde 13 e renderanno non necessario il ricorso a puntelli o altri supporti inferiori, che al contrario sarebbero controproducenti in quanto andrebbero ad inibire il naturale moto di vibrazione sia della tavola armonica 11 che del fondo 9 che, proprio in quella posizione trovano il massimo delle oscillazioni.

Il telaio 2 potrà essere completato da una o più appendici, quale una spalliera 26 fissata in maniera stabile oppure amovibile, una mentoniera, non illustrata, o altre tipologie di strutture configurate in base alle esigenze del musicista, senza particolari limitazioni dell’ambito di tutela della presente invenzione.

Da quanto descritto appare evidente che la struttura di strumento secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissati.

La struttura di strumento secondo l’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione.

Anche se la struttura di strumento è stata descritta con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza dell’invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1. Una struttura di strumento elettrico ad archi, comprendente: - un telaio (2) allungato longitudinalmente ed avente una porzione di estremità anteriore (3) provvista di un manico (4) ed una porzione di estremità posteriore (6), detto telaio (2) avendo un recesso centrale (8) provvisto di un fondo (9); - una tastiera (5) ancorata a detto manico (4); - una cordiera (7) ancorata a detta porzione di estremità posteriore (6) di detto telaio (2); - una pluralità di corde (13) che si estendono tra detta tastiera (5) e detta cordiera (7); - un ponticello (12) che si estende trasversalmente rispetto a detto telaio (2) ed è atto a supportare dette corde (13); - un pick-up (14) atto ad intercettare le vibrazioni prodotte da dette corde (13) e ad essere collegato a mezzi di amplificazione del suono; caratterizzata dal fatto che detto telaio (2) comprende una tavola armonica (11) inserita ad incastro o con gioco in detto recesso (8) in posizione trasversalmente distanziata da detto fondo (9), detta tavola armonica (11) essendo convessa con convessità rivolta verso dette corde (11), detto pick-up (14) essendo disposto inferiormente a detta tavola armonica (11).
2. 2. Struttura di strumento secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto ponticello (12) è poggiato su detta tavola armonica (11) per trasferire alla stessa la pressione generata da dette corde (13) in fase di accordatura.
3. 3. Struttura di strumento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta tavola armonica (11) è formata da una lamina in legno o materiale similare flessibile.
4. 4. Struttura di strumento secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto recesso (8) comprende una faccia anteriore (18) ed una faccia posteriore (19) reciprocamente affacciate e provviste di rispettive gole (20, 21) per l’inserimento ad incastro o con gioco di rispettivi bordi longitudinali anteriore (22) e posteriore (23) di detta tavola armonica (11).
5. 5. Struttura di strumento secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la gola (21) realizzata in detta faccia posteriore (19) di detto recesso (8) comprende un elemento di fermo (24) ancorato amovibilmente a detto telaio (2) ed atto ad impedire il sollevamento del bordo posteriore (23) di detta tavola armonica (11).
6. 6. Struttura di strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto ponticello (12) è mobile su detta tavola armonica (11) per consentirne la regolazione della sua posizione longitudinale e/o trasversale.
7. 7. Struttura di strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto pick-up (14) è di tipo piezoelettrico ed è dislocabile rispetto a detta tavola armonica (11).
8. 8. Struttura di strumento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto telaio (2) comprende una sede (15) per l’alloggiamento di detto pick-up (14) in corrispondenza di detto bordo posteriore (23) di detta tavola armonica (11), inferiormente alla stessa.
9. 9. Struttura di strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta tavola armonica (11) e detto fondo (9) di detto telaio (2) presentano rispettive superfici concave (25, 10) reciprocamente affacciate ed aventi concavità opposte.
10. 10. Struttura di strumento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che dette superfici concave (25, 10) reciprocamente affacciate hanno larghezza massima sostanzialmente uguale tra loro.