In questa sezione verranno sommariamente presentati alcuni elementi di fisica acustica, prendendo in esame uno specifico prodotto a titolo di esempio: l'imboccatura per saxofono. L'obiettivo è offrire un esempio di fase di studio preliminare, alla quale vengono sottoposti i nostri prodotti in fase di progettazione e prototipazione. Di seguito verranno infatti classificati i principali dettagli costruttivi di un'imboccatura per saxofono, il loro design funzionale e le proporzioni geometriche necessarie per ricercare ed ottenere l'effetto sonoro desiderato dal costruttore.
Imboccatura per sax
Tutti gli accessori musicali, in quanto corpi sonori, sono in grado di emettere 3 tipologie di onde sonore differenti: onda sinusoidale, onda quadra, e l'ultima cosiddetta "a dente di sega".
E' importante conoscere la correlazione tra i rapporti reciproci che queste onde sviluppano fra loro, ed i parametri costruittivi che consentono di modificare e quindi controllare tale rapporto in fase di progettazione e studio.
In altri termini, a seconda della tipologia di onda prevalentemente sviluppata, si avranno risultati timbrici fortemente diversi.
Onde sonore
Effettuando una breve generalizzazione nell'ambito delle imboccature per saxofono, è possibile ipotizzare i seguenti scenari:
Onda sinusoidale prevalente
Onda quadra prevalente
Onda 'a dente di sega' prevalente
Superata questa premessa, indispensabile per qualunque prodotto che abbia a che fare con il mondo della musica, vediamo alcuni dettagli specifici relativi al prodotto scelto come esempio.
Piano dell'imboccatura
Per piano si intende la superficie sulla quale viene appoggiata l'ancia. E' vivamente sconsigliabile applicare qualunque tipologia di incisione e/o marcatura del piano, poichè rischierebbe di influire negativamente sulla neutralità del piano stesso, che deve presentarsi totalmente piatto.
La scelta di alcune aziende produttrici, condivisibile o meno, di proporre modelli di imboccatura con il piano concavo o convesso, ha in entrambi i casi l'effetto di rallentare ed appesantire la gestione di determinate dinamiche di gestione del suono, come ad esempio l'articolazione.
Anche la larghezza del piano deve essere precisa, al fine di coincidere esattamente con la larghezza e le dimensioni dell'ancia: in caso contrario, infatti, l'ancia sottoposta alla pressione della legatura può arrivare a deformarsi in corrispondenza dei alterando le sue proprietà sonore.
Curva dell'apertura
Indubbiamente uno dei dettagli costruttivi più delicati. La metodologia di tracciamento ottimale per designare la curva di apertura è, attraverso calcoli matematici, l'applicazione dell'arco di circonferenza: in ogni punto della curva, corrispondente ad un determinato registro dello strumento, l'ancia in questo caso risulta infatti in grado di flettersi in maniera omogenea. Se la curva presenta, ad un certo punto della sua conformazione, un tratto eccessivamente netto e/o spigolosità angolari, l'ancia incontra notevoli difficoltà a vibrare correttamente. La lunghezza della curva di apertura è in grado di agire sul colore del timbro in maniera sostanziale:
ad una curva eccessivamente lunga
anche una curva eccessivamente corta
Tendenzialmente le lunghezze adeguate risultano, per nostra filosofia aziendale, coincidere con i seguenti indici medi: 17mm per il saxofono soprano, 20mm per il sax contralto, e circa 24mm per il saxofono tenore.
Baffle / Ciglio
Fattore oggetto di innumerevoli discussioni e scambio di idee fra professionisti del saxofono, il baffle è una parte decisamente importante per conferire "comfort sonoro" all'esecutore.
A prescindere dalle visioni personali e soggettive, il ciglio deve necessariamente sottostare a criteri di simmetricità geometrica. Se esso si presenta anche solo marginalmente asimmetrico, potrebbe essere indice di lavorazione grossolana e non precisa: in corrispondenza della parte più spessa, l'intera imboccatura potrebbe presentarsi rialzata e "fuori asse": anche per questo diventa importante prestare attenzione a questo dettaglio costruttivo, in grado di rivelare il profilo qualitativo della produzione.
Per quanto riguarda l'esperienza maturata in fase di ricerca e progettazione del design costruttivo, il baffle ottimale presenta uno spessore compreso tra un minimo di 0,6mm ed un massimo di 0,8mm.
Un baffle eccessivamente pronunciato può impedire una corretta e precisa esecuzione dello "staccato", rendendo faticosa la gestione di molte sonorità, oltre a comportare la perdita di numerosi armonici acuti ed inscurire il suono. Per contro, un ciglio troppo stretto potrebbe esaltare armonici altissimi inducendo l'emissione di fischi acuti.
Binari
E' importante che si presentino simmetrici, ponendosi e legandosi in maniera armoniosa rispetto le altre componenti dell'imboccatura.
In prossimità e corrispondenza del ciglio (baffle) la loro conformazione è in grado di influenzare maggiormente il suono; è infatti preferibile che essi si presentino lievemente assottigliati in corrispondenza di tale zona, permettendo così di guadagnare corpo e incrementare la quantità di volume sonoro a disposizione.
Camera
In base al rapporto tra il diametro di innesto sul chiver, che funge da indice di riferimento, ed il diametro riscontrabile all'ingresso della camera, è possibile definire 3 tipologie di cameratura:
Camera larga
Camera media
Camera stretta
Tetto (e Roll-Over)
Il tetto è uno degli elementi costruittivi più importanti, da valutare accuratamente in relazione alla progettazione degli altri dettagli, in particolar modo rispetto alla tipologia di camera, e alla presenza o assenza di roll-over.
L'altezza del tetto è in grado di offrire equilibrio e bilanciare il temperamento dettato dalla camera, ad esempio: un'imboccatura a camera larga troverà un ottimo compromesso nel presentare un tetto basso, che privilegia le frequenze acute. Allo stesso modo, una camera stretta potrà essere ben bilanciata da un tetto relativamente alto (ovvero più distante dal piano dell'ancia).
Anche il grado di concavità o convessità è responsabile di mutamenti della qualità sonora; la prassi di adottare tetti concavi, prevalentemente adottata dagli storici marchi del passato, era volta a limitare ed in alcuni casi eliminare gli armonici più acuti (conferendo di fatto un suono relativamente più scuro). Aumentando il grado di convessità invece, entro un certo limite, il suono acquista notevole volume incrementando le frequenze medio-acute; enfatizzando la convessità, portandosi oltre una certa soglia (di vicinanza con l'ancia), tale effetto svanisce caratterizzando addirittura un impoverimento generale di volume ed armonici preziosi.
La stessa dinamica controproducente si verifica attraverso l'allontanamento ed innalzamento eccessivo del tetto rispetto all'ancia: per questo motivo si tratta di un parametro assolutamente sensibile e delicato.
Il cosiddetto tetto "a cuneo", casistica particolare, è in grado di apportare una facilità e maneggevolezza all'emissione, agendo in maniera diversa a seconda del proprio posizionamento: l'incremento di frequenze alte è direttamente proporzionale alla vicinanza al baffle, e viceversa.
Il roll-over svolge un ruolo importante nell'ottimizzare ulteriormente l'effetto prodotto dal design del tetto. Interviene specialmente nei confronti degli armonici alti, verso i quali espleta una funzione di controllo e limitazione: nel caso di imboccature che presentano un tetto particolarmente basso, esso può scongiurare l'emissione di fischi indesiderati.
La sua convessità ottimale è lievemente pronunciata, e deve essere tracciato con massima cura ed assoluta delicatezza.
