Dal bending al timbro: cosa determina il calibro delle corde

Nella teoria delle stringhe, uno dei tentativi più ambiziosi della fisica teorica, le particelle elementari non sarebbero punti ma minuscoli filamenti, e sarebbe la loro frequenza di vibrazione a distinguere una particella dall'altra.
​È un'ipotesi, ma la sua immagine di fondo è potente: una stessa corda, vibrando in modi diversi, produce note diverse.
Ciò che in quella teoria è un'ipotesi sulla natura della materia è, sul manico di una chitarra, un'esperienza concreta e verificabile: la nota che si ascolta dipende da come una corda vibra, e le leggi della meccanica, dell'acustica e dell'elasticità sono lì, governate ogni giorno dall'orecchio e dalle dita di chi suona.

E attorno alle corde degli strumenti musicali circolano da sempre idee di ogni genere.
Tra chitarristi, bassisti e altri strumentisti, professionisti, dilettanti o semplici appassionati di musica, mi è capitato spesso di ascoltare convinzioni piuttosto opinabili, se non del tutto scorrette.
Vale la pena chiarire il tema, ricostruendo il ragionamento a partire dalla fisica: prenderò come riferimento la chitarra, ma i principi valgono per qualunque strumento a corde.

​Quando una corda vibra, l'altezza della nota che percepiamo dipende da tre fattori: la lunghezza, la tensione e la massa per unità di lunghezza.
A parità di nota, lunghezza e materiale, una corda più spessa richiede molta più tensione, mentre una corda sottile ne richiede molta meno.

Una corda ideale, perfettamente flessibile, produce una frequenza fondamentale e una serie di armoniche che sono multipli interi ed esatti di essa.
Una corda reale ha invece una certa rigidità flessionale, cioè oppone resistenza alla curvatura, e questo sposta le armoniche superiori leggermente sopra i multipli teorici: è l'inarmonicità.
La nota che accordiamo e percepiamo non cambia, cambia il timbro: le parziali non sono più perfettamente allineate con la fondamentale, e il suono risulta più "colorato" e brillante ma meno netto, mentre una minore inarmonicità produce un suono più puro, pur sempre ricco di armoniche.

Più la corda è spessa, più l'inarmonicità è marcata.

Per questo motivo un set per chitarra è diviso in due famiglie.
Le tre acute sono lisce, costituite da un filo unico di metallo; per le note basse un filo unico dovrebbe essere così spesso da risultare troppo rigido.
Le tre gravi sono quindi avvolte: un'anima centrale con un filo avvolto attorno, che aggiunge massa, e quindi abbassa l'intonazione della nota, senza aggiungere molta rigidità.
A parità di altezza, una corda avvolta è meno inarmonica di una liscia* e più morbida da piegare di quanto la sua massa farebbe pensare.
Sotto la mano, premere sul tasto o piegare la corda la allunga e la nota sale.

Sulle lisce, lo spostamento laterale necessario per ottenere un dato intervallo è circa lo stesso a qualsiasi spessore, perché tensione e sezione trasversale crescono di pari passo con il quadrato del diametro: cambia la forza richiesta, non la distanza da percorrere.

Sulle avvolte serve in genere più spostamento, perché l'avvolgimento aggiunge soprattutto massa, mentre il carico di trazione è sostenuto principalmente dall'anima centrale.
Poiché i bending e i vibrati ampi si eseguono quasi sempre sulle lisce, è soprattutto lì che lo spessore del set incide sul controllo e sul feeling tattile.

Un set sottile offre lisce dal timbro più puro, facili da piegare e adatte al controllo dei microtoni, ma offre meno resistenza per guidare la mano: gli intervalli piccoli diventano più critici da dosare e la nota rischia di spostarsi con pressioni involontarie; mentre le avvolte garantiscono meno sostegno e volume.

Un set grosso ha lisce dal timbro più colorato, con più sostegno, maggior tolleranza rispetto agli errori di pressione e un feedback tattile più definito, al costo di una forza superiore per bending e vibrati.
Qui entra in gioco la fisiologia della forza.

Con corde spesse, chi ha più forza muscolare lavora più lontano dal proprio carico massimo, una zona in cui il controllo motorio fine tende a essere migliore: di conseguenza si affatica meno e mantiene i vantaggi del calibro maggiorato.
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​Con corde sottili è invece il dosaggio fine a limitare la precisione: la forza non conta, perché si lavora comunque lontano dal massimo, ma la scarsa resistenza lascia alla mano e all'orecchio tutto il compito di guidare l'intonazione.

In entrambi i casi, tuttavia, la precisione del bending dipende dall'allenamento dell'orecchio e della memoria neuromuscolare; la forza non crea la precisione, rende solo più conveniente e sostenibile l'uso di un set spesso.
Lo spessore delle corde, in sintesi, sposta il punto di equilibrio tra purezza del timbro e libertà espressiva da un lato, stabilità, risposta tattile e sostegno dall'altro.
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Insomma: un set con corde più grosse ha le parziali superiori un po' più inarmoniche (ma non la fondamentale); in compenso è meno sensibile agli errori di pressione e, nel bending, la maggiore resistenza aiuta a dosare l'intervallo: la nota risulta più stabile e più facile da intonare con precisione sotto la mano, al prezzo di un maggiore sforzo fisico.
Un set più sottile, invece, è più sensibile agli errori di pressione e meno resistente al piegamento: la nota è meno stabile e la precisione dell'intonazione più critica da governare, in cambio di un bending con minor sforzo fisico e di un timbro più puro.
 

* La rigidità flessionale è la sola causa dell'inarmonicità in senso stretto (nelle avvolte legata soprattutto all'anima centrale), ma la nettezza del suono e la stabilità dell'intonazione dipendono anche da irregolarità di massa, attrito tra le spire (che possono muoversi leggermente sull'anima e smorzare più in fretta le parziali alte), tipo di avvolgimento, usura e accumulo di sporco.
La rigidità incide anche sull'intonazione: una corda rigida, premuta sul tasto, tende a risultare un po' crescente, e per questo nelle chitarre si compensa la posizione della sella del ponte.
In generale un filo unico ha massa uniforme e quindi un'intonazione più regolare, mentre le avvolte, più esposte a irregolarità, usura e sporco, sono più soggette a piccoli difetti: questo vale però per le lisce sottili o di spessore medio, adatte anche ai bending.
Nei set molto grossi la terza liscia è invece rigida e tende a essere in svantaggio sia per armonicità sia per intonazione rispetto alla quarta avvolta, ed è il caso tipico in cui conviene una terza avvolta.
​Le due famiglie non si dividono quindi per rigorosi compiti di "purezza armonica vs intonazione", ma per registro, e ciascuna copre la zona in cui l'altra funzionerebbe male.
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