In modo parallelo all'annosa questione dell'LP contro il CD, ovvero del vinile contro il digitale, nella comunità dei musicisti e degli audiofili persiste da decenni un'altra questione, anch'essa alimentata da approssimazioni, semplificazioni e false credenze tanto diffuse quanto difficili da sradicare: quella del cosiddetto suono valvolare, generalmente ritenuto dotato di qualità sonore superiori rispetto a quelle delle altre tecnologie elettroniche, a cominciare dal transistor, il dispositivo che ha storicamente sostituito la valvola grazie ai suoi numerosi vantaggi, ampiamente dimostrati sia sul piano scientifico sia su quello pratico.
Come nel caso del dibattito tra analogico e digitale, anche qui le convinzioni sono spesso influenzate più dal fascino della tradizione, dalla nostalgia e da pregiudizi consolidati (non di rado purtroppo sostenuti anche da riviste del settore) che da un'analisi oggettiva del funzionamento dei dispositivi e dei loro risultati misurabili.
Ne deriva una narrazione nella quale percezioni soggettive e luoghi comuni tendono a prevalere sui dati tecnici, contribuendo a perpetuare convinzioni che meritano di essere esaminate con maggiore rigore oggettivo.
Proverò a spiegare la questione nel modo più semplice, chiaro e compendioso che posso.
Facendo la tara, dunque, alle narrazioni soggettive e alle suggestioni nate da esperienze personali, gusti e quant'altro, il principale argomento di natura tecnica addotto a sostegno di questa tesi è che le valvole producono un suono migliore perché enfatizzano le armoniche pari del segnale, e quindi del timbro.
Questa affermazione non regge a un'analisi tecnica. Non è vera né in termini generali né nello specifico.
Il risultato sonoro di uno strumento amplificato, così come quello di un impianto Hi-Fi, è il prodotto di numerose variabili, alcune indipendenti, altre reciprocamente interdipendenti.
Allo stesso modo, è inesatto affermare che gli amplificatori a valvole enfatizzino, per loro natura, le armoniche pari.
E poi c'è la questione fondamentale, forse la più dirimente: su quale base teorica o sperimentale si fonda la convinzione che le armoniche pari siano intrinsecamente più gradevoli o preferibili di quelle dispari?
Procediamo con ordine.
Come accennato, le variabili coinvolte sono numerose e in questa sede non è opportuno analizzarle nel dettaglio; mi limiterò quindi, dopo, a richiamarle brevemente.
Vediamo, in sintesi, il funzionamento di questi amplificatori e dei dispositivi più utilizzati in ambito musicale, quelli che hanno segnato e continuano a segnare la storia del suono della chitarra: gli overdrive e i distorsori.
Un amplificatore quando opera nella sua regione lineare, non genera significative armoniche, si limita ad amplificare il segnale in ingresso mantenendone inalterata la forma d'onda (Hi-Fi).
Le armoniche vengono generate ogni volta che la funzione di trasferimento si discosta dalla linearità.
La compressione, la saturazione e il clipping sono manifestazioni progressive dell'abbandono del comportamento lineare
Quindi, la natura e la quantità delle armoniche generate dipendono dalla funzione di trasferimento del circuito, cioè dalla relazione tra il segnale in ingresso e quello in uscita.
È ciò a determinare quali armoniche vengono prodotte, in quale quantità e come la loro distribuzione evolve all'aumentare del livello del segnale.
E non dipendono dal fatto che il dispositivo attivo sia una valvola o un transistor.
In linea generale, una funzione di trasferimento simmetrica genera prevalentemente armoniche dispari, mentre una funzione asimmetrica produce sia armoniche dispari sia armoniche pari.
Ne consegue che le valvole non generano automaticamente armoniche pari: tutto dipende dalla configurazione circuitale.
Uno stadio single-ended a triodo tende effettivamente a produrne in misura significativa (segnatamente la seconda), mentre un finale push-pull, proprio per la sua simmetria, tende a cancellarle e, quando entra in saturazione, tende a enfatizzare soprattutto le armoniche dispari.
Sia in ambito Hi-Fi sia negli amplificatori per chitarra di maggiore potenza, le configurazioni push-pull sono storicamente di gran lunga le più diffuse; i single-ended rappresentano una nicchia.
L'affermazione secondo cui “gli amplificatori valvolari producono armoniche pari” è quindi una brutale semplificazione che, presa come principio generale, non corrisponde alla realtà tecnica.
Peraltro lo stesso vale per i transistor.
Anch'essi possono generare armoniche pari o dispari, a seconda della topologia del circuito, della polarizzazione, del grado di retroazione (feedback), delle modalità di saturazione e di numerosi altri fattori.
Dunque non è il componente in sé a determinare lo spettro armonico, ma il modo in cui viene impiegato all'interno del progetto elettronico.
Infine, ridurre il timbro di un amplificatore alla sola distribuzione delle armoniche significa trascurare altri fattori spesso altrettanto, se non più, importanti.
La percezione del carattere sonoro è influenzata anche dalla compressione dinamica, dal modo e dalla gradualità con cui compare il clipping, dalla velocità di risposta (slew rate, che condiziona la riproduzione dei transienti), dall'alimentazione, dal trasformatore di uscita negli amplificatori (valvolari), dall'interazione con il carico e da numerosi altri aspetti del progetto.
In molti casi sono proprio questi elementi a incidere sulla percezione dell'ascoltatore più della semplice presenza di armoniche pari o dispari.
In ogni caso, non esiste alcuna superiorità intrinseca delle armoniche pari rispetto a quelle dispari*.
È dunque priva di fondamento l'equazione secondo cui armoniche pari = suono naturale e gradevole e armoniche dispari = suono artificiale e sgradevole.
Del resto, se le armoniche dispari fossero davvero intrinsecamente sgradevoli, dovremmo concludere che gli strumenti musicali acustici e perfino la voce umana producono un suono innaturale.
È una conclusione evidentemente assurda.
Tutti gli strumenti acustici, voce umana compresa, generano infatti sia armoniche pari sia armoniche dispari; anzi, in molti casi le armoniche dispari sono presenti in misura significativa e contribuiscono in modo determinante al timbro caratteristico dello strumento**.
Un'ultima annotazione, di carattere storico, dovrebbe contribuire a trarre conclusioni definitive.
Fino alla comparsa del Mesa/Boogie Mark I, diffusosi a partire dalla metà degli anni Settanta, praticamente tutti i suoni di chitarra elettrica "distorta" ascoltati nei dischi erano ottenuti mediante pedali dedicati, oppure - per saturazioni meno esasperate - spingendo al limite amplificatori valvolari Marshall, Vox e simili, con il volume portato pressoché al massimo e, non di rado, ulteriormente "pompati" da booster.
Tutti quei pedali (distorsori e booster) non contenevano valvole: erano circuiti a transistor.
Un finale push-pull (sia valvolare sia a transistor) quando entra in saturazione tende a produrre un clipping sostanzialmente simmetrico e quindi a generare prevalentemente armoniche dispari.
Già questo dovrebbe bastare a mettere in discussione l'idea che il cosiddetto "suono valvolare" debba necessariamente essere ricondotto alla prevalenza di armoniche pari.
Ne deriva una narrazione nella quale percezioni soggettive e luoghi comuni tendono a prevalere sui dati tecnici, contribuendo a perpetuare convinzioni che meritano di essere esaminate con maggiore rigore oggettivo.
Proverò a spiegare la questione nel modo più semplice, chiaro e compendioso che posso.
Facendo la tara, dunque, alle narrazioni soggettive e alle suggestioni nate da esperienze personali, gusti e quant'altro, il principale argomento di natura tecnica addotto a sostegno di questa tesi è che le valvole producono un suono migliore perché enfatizzano le armoniche pari del segnale, e quindi del timbro.
Questa affermazione non regge a un'analisi tecnica. Non è vera né in termini generali né nello specifico.
Il risultato sonoro di uno strumento amplificato, così come quello di un impianto Hi-Fi, è il prodotto di numerose variabili, alcune indipendenti, altre reciprocamente interdipendenti.
Allo stesso modo, è inesatto affermare che gli amplificatori a valvole enfatizzino, per loro natura, le armoniche pari.
E poi c'è la questione fondamentale, forse la più dirimente: su quale base teorica o sperimentale si fonda la convinzione che le armoniche pari siano intrinsecamente più gradevoli o preferibili di quelle dispari?
Procediamo con ordine.
Come accennato, le variabili coinvolte sono numerose e in questa sede non è opportuno analizzarle nel dettaglio; mi limiterò quindi, dopo, a richiamarle brevemente.
Vediamo, in sintesi, il funzionamento di questi amplificatori e dei dispositivi più utilizzati in ambito musicale, quelli che hanno segnato e continuano a segnare la storia del suono della chitarra: gli overdrive e i distorsori.
Un amplificatore quando opera nella sua regione lineare, non genera significative armoniche, si limita ad amplificare il segnale in ingresso mantenendone inalterata la forma d'onda (Hi-Fi).
Le armoniche vengono generate ogni volta che la funzione di trasferimento si discosta dalla linearità.
La compressione, la saturazione e il clipping sono manifestazioni progressive dell'abbandono del comportamento lineare
Quindi, la natura e la quantità delle armoniche generate dipendono dalla funzione di trasferimento del circuito, cioè dalla relazione tra il segnale in ingresso e quello in uscita.
È ciò a determinare quali armoniche vengono prodotte, in quale quantità e come la loro distribuzione evolve all'aumentare del livello del segnale.
E non dipendono dal fatto che il dispositivo attivo sia una valvola o un transistor.
In linea generale, una funzione di trasferimento simmetrica genera prevalentemente armoniche dispari, mentre una funzione asimmetrica produce sia armoniche dispari sia armoniche pari.
Ne consegue che le valvole non generano automaticamente armoniche pari: tutto dipende dalla configurazione circuitale.
Uno stadio single-ended a triodo tende effettivamente a produrne in misura significativa (segnatamente la seconda), mentre un finale push-pull, proprio per la sua simmetria, tende a cancellarle e, quando entra in saturazione, tende a enfatizzare soprattutto le armoniche dispari.
Sia in ambito Hi-Fi sia negli amplificatori per chitarra di maggiore potenza, le configurazioni push-pull sono storicamente di gran lunga le più diffuse; i single-ended rappresentano una nicchia.
L'affermazione secondo cui “gli amplificatori valvolari producono armoniche pari” è quindi una brutale semplificazione che, presa come principio generale, non corrisponde alla realtà tecnica.
Peraltro lo stesso vale per i transistor.
Anch'essi possono generare armoniche pari o dispari, a seconda della topologia del circuito, della polarizzazione, del grado di retroazione (feedback), delle modalità di saturazione e di numerosi altri fattori.
Dunque non è il componente in sé a determinare lo spettro armonico, ma il modo in cui viene impiegato all'interno del progetto elettronico.
Infine, ridurre il timbro di un amplificatore alla sola distribuzione delle armoniche significa trascurare altri fattori spesso altrettanto, se non più, importanti.
La percezione del carattere sonoro è influenzata anche dalla compressione dinamica, dal modo e dalla gradualità con cui compare il clipping, dalla velocità di risposta (slew rate, che condiziona la riproduzione dei transienti), dall'alimentazione, dal trasformatore di uscita negli amplificatori (valvolari), dall'interazione con il carico e da numerosi altri aspetti del progetto.
In molti casi sono proprio questi elementi a incidere sulla percezione dell'ascoltatore più della semplice presenza di armoniche pari o dispari.
In ogni caso, non esiste alcuna superiorità intrinseca delle armoniche pari rispetto a quelle dispari*.
È dunque priva di fondamento l'equazione secondo cui armoniche pari = suono naturale e gradevole e armoniche dispari = suono artificiale e sgradevole.
Del resto, se le armoniche dispari fossero davvero intrinsecamente sgradevoli, dovremmo concludere che gli strumenti musicali acustici e perfino la voce umana producono un suono innaturale.
È una conclusione evidentemente assurda.
Tutti gli strumenti acustici, voce umana compresa, generano infatti sia armoniche pari sia armoniche dispari; anzi, in molti casi le armoniche dispari sono presenti in misura significativa e contribuiscono in modo determinante al timbro caratteristico dello strumento**.
Un'ultima annotazione, di carattere storico, dovrebbe contribuire a trarre conclusioni definitive.
Fino alla comparsa del Mesa/Boogie Mark I, diffusosi a partire dalla metà degli anni Settanta, praticamente tutti i suoni di chitarra elettrica "distorta" ascoltati nei dischi erano ottenuti mediante pedali dedicati, oppure - per saturazioni meno esasperate - spingendo al limite amplificatori valvolari Marshall, Vox e simili, con il volume portato pressoché al massimo e, non di rado, ulteriormente "pompati" da booster.
Tutti quei pedali (distorsori e booster) non contenevano valvole: erano circuiti a transistor.
Un finale push-pull (sia valvolare sia a transistor) quando entra in saturazione tende a produrre un clipping sostanzialmente simmetrico e quindi a generare prevalentemente armoniche dispari.
Già questo dovrebbe bastare a mettere in discussione l'idea che il cosiddetto "suono valvolare" debba necessariamente essere ricondotto alla prevalenza di armoniche pari.
Concludiamo considerando la sporca (mezza) dozzina di autentiche pietre miliari della storia degli effetti per chitarra elettrica, senza nemmeno l'ombra di una valvola: il Dallas Arbiter Fuzz Face, l'Electro-Harmonix Big Muff, l'Ibanez Tube Screamer (TS808 e successive evoluzioni TS9 e TS10), il Boss SD-1, il Boss DS-1 e il ProCo Rat II.
Hanno caratteri timbrici profondamente diversi e sono stati impiegati da generazioni di chitarristi, a partire dalle star, da Hendrix in poi.
Nella maggior parte dei casi (Big Muff, Tube Screamer, Boss DS-1 e ProCo Rat II), il clipping è sostanzialmente simmetrico e quindi tende a produrre prevalentemente armoniche dispari.
Il Fuzz Face e il Boss SD-1 adottano invece un clipping asimmetrico, che può favorire una maggiore presenza di armoniche pari.
Ora, se fosse vero il luogo comune secondo cui le armoniche pari rendono il suono più caldo, naturale e musicale, mentre quelle dispari lo rendono più duro e artificiale, ci si aspetterebbe una netta corrispondenza tra queste caratteristiche circuitali e la percezione timbrica. Ma non è affatto così.
L'Ibanez Tube Screamer è universalmente considerato uno degli overdrive più morbidi, caldi e musicali mai realizzati, eppure il suo comportamento circuitale non corrisponde all'immagine stereotipata del dispositivo "ricco di armoniche pari".
Al contrario, il Boss SD-1, che impiega un clipping asimmetrico, non è affatto percepito come intrinsecamente più naturale o più musicale e "caldo" del Tube Screamer.
Parimenti significativo è il confronto tra Boss DS-1 e ProCo Rat.
Entrambi utilizzano una logica di clipping sostanzialmente simmetrica e condividono alcune soluzioni circuitali di base, eppure il primo è generalmente descritto come aggressivo, brillante e tagliente, mentre il secondo è ritenuto più corposo, morbido e rotondo.
Se davvero fosse la prevalenza di armoniche pari o dispari a determinare il carattere sonoro di un dispositivo, come si spiegherebbero differenze tanto marcate?
La risposta è semplice: non si spiegherebbe.
Il timbro di un amplificatore o di un pedale è il risultato dell'intero progetto elettronico: funzione di trasferimento, risposta in frequenza, filtraggio, retroazione, dinamica, alimentazione, modalità di saturazione, interazione tra gli stadi del circuito e con il carico.
La distribuzione delle armoniche costituisce soltanto uno degli elementi in gioco e, da sola, non è in grado di spiegare né tantomeno di prevedere il carattere sonico di un'apparecchiatura.
Ed è proprio qui che emerge l'errore concettuale alla base della leggenda: confondere la tecnologia utilizzata con il comportamento del sistema.
D'altronde c’è un principio generale dell'ingegneria che ben si applica anche a questa disamina.
Un sistema estremamente complesso può spesso essere descritto, dal punto di vista dell'utilizzatore, mediante un modello molto più semplice: è il concetto di black-box modeling.
Ciò che conta non è riprodurre fedelmente ogni componente interno, ma il comportamento complessivo del sistema: il rapporto tra ingresso e uscita (risposta dinamica, in frequenza, distorsione, compressione), in definitiva, tutto ciò che determina il risultato sonoro.
In altre parole, ciò che caratterizza un amplificatore (o distorsore ecc.) non è tanto la tecnologia impiegata, quanto il suo comportamento elettrico complessivo.
Perciò sarei curioso di vedere quanti sostenitori del cosiddetto suono valvolare, sottoposti a un serio test d'ascolto in cieco (senza conoscere gli amplificatori o i distorsori utilizzati) riuscirebbero a stabilire se il suono provenga da un circuito a valvole oppure a stato solido.
Ho qualche idea di quale potrebbe essere il risultato.
* Le prime armoniche della serie sono generalmente le più rilevanti dal punto di vista percettivo, soprattutto perché sono anche le più intense.
Consideriamo le prime tre armoniche pari dopo la fondamentale (2ª, 4ª e 6ª).
Partendo da un La a 110 Hz, esse corrispondono rispettivamente a un La a 220 Hz (un'ottava sopra), a un La a 440 Hz (due ottave sopra) e a un Mi a 660 Hz (una quinta sopra la seconda ottava).
Una loro maggiore presenza tende quindi soprattutto a rafforzare la struttura del suono e la sua definizione, conferendo maggiore consistenza e incisività, non necessariamente morbidezza o dolcezza; semmai, sotto questo profilo, potrebbe suggerire il contrario.
Le prime armoniche dispari (3ª, 5ª e 7ª) corrispondono invece a un Mi a 330 Hz (quinta sopra l'ottava), a Do# terza maggiore naturale a 550 Hz e a un Sol a 770 Hz (settima minore naturale).
Esse introducono intervalli ulteriori rispetto alle semplici ottave della fondamentale e contribuiscono ad arricchire e articolare lo spettro timbrico, senza che ciò implichi necessariamente maggiore asprezza o artificialità, il che rende ancora meno comprensibile l'idea che le armoniche dispari siano, per loro natura, meno musicali di quelle pari.
** Un esempio particolarmente significativo è rappresentato dal clarinetto.
Per la sua conformazione acustica, esso presenta una marcata prevalenza di armoniche dispari, anche di ordine elevato; tuttavia, il suo timbro è comunemente percepito come morbido e dolce, non certo come aggressivo o aspro.
Al contrario, il sassofono, la cui distribuzione armonica presenta una presenza delle armoniche pari sensibilmente più rilevante rispetto al clarinetto, viene generalmente percepito come dotato di un timbro più brillante e penetrante.
Hanno caratteri timbrici profondamente diversi e sono stati impiegati da generazioni di chitarristi, a partire dalle star, da Hendrix in poi.
Nella maggior parte dei casi (Big Muff, Tube Screamer, Boss DS-1 e ProCo Rat II), il clipping è sostanzialmente simmetrico e quindi tende a produrre prevalentemente armoniche dispari.
Il Fuzz Face e il Boss SD-1 adottano invece un clipping asimmetrico, che può favorire una maggiore presenza di armoniche pari.
Ora, se fosse vero il luogo comune secondo cui le armoniche pari rendono il suono più caldo, naturale e musicale, mentre quelle dispari lo rendono più duro e artificiale, ci si aspetterebbe una netta corrispondenza tra queste caratteristiche circuitali e la percezione timbrica. Ma non è affatto così.
L'Ibanez Tube Screamer è universalmente considerato uno degli overdrive più morbidi, caldi e musicali mai realizzati, eppure il suo comportamento circuitale non corrisponde all'immagine stereotipata del dispositivo "ricco di armoniche pari".
Al contrario, il Boss SD-1, che impiega un clipping asimmetrico, non è affatto percepito come intrinsecamente più naturale o più musicale e "caldo" del Tube Screamer.
Parimenti significativo è il confronto tra Boss DS-1 e ProCo Rat.
Entrambi utilizzano una logica di clipping sostanzialmente simmetrica e condividono alcune soluzioni circuitali di base, eppure il primo è generalmente descritto come aggressivo, brillante e tagliente, mentre il secondo è ritenuto più corposo, morbido e rotondo.
Se davvero fosse la prevalenza di armoniche pari o dispari a determinare il carattere sonoro di un dispositivo, come si spiegherebbero differenze tanto marcate?
La risposta è semplice: non si spiegherebbe.
Il timbro di un amplificatore o di un pedale è il risultato dell'intero progetto elettronico: funzione di trasferimento, risposta in frequenza, filtraggio, retroazione, dinamica, alimentazione, modalità di saturazione, interazione tra gli stadi del circuito e con il carico.
La distribuzione delle armoniche costituisce soltanto uno degli elementi in gioco e, da sola, non è in grado di spiegare né tantomeno di prevedere il carattere sonico di un'apparecchiatura.
Ed è proprio qui che emerge l'errore concettuale alla base della leggenda: confondere la tecnologia utilizzata con il comportamento del sistema.
D'altronde c’è un principio generale dell'ingegneria che ben si applica anche a questa disamina.
Un sistema estremamente complesso può spesso essere descritto, dal punto di vista dell'utilizzatore, mediante un modello molto più semplice: è il concetto di black-box modeling.
Ciò che conta non è riprodurre fedelmente ogni componente interno, ma il comportamento complessivo del sistema: il rapporto tra ingresso e uscita (risposta dinamica, in frequenza, distorsione, compressione), in definitiva, tutto ciò che determina il risultato sonoro.
In altre parole, ciò che caratterizza un amplificatore (o distorsore ecc.) non è tanto la tecnologia impiegata, quanto il suo comportamento elettrico complessivo.
Perciò sarei curioso di vedere quanti sostenitori del cosiddetto suono valvolare, sottoposti a un serio test d'ascolto in cieco (senza conoscere gli amplificatori o i distorsori utilizzati) riuscirebbero a stabilire se il suono provenga da un circuito a valvole oppure a stato solido.
Ho qualche idea di quale potrebbe essere il risultato.
* Le prime armoniche della serie sono generalmente le più rilevanti dal punto di vista percettivo, soprattutto perché sono anche le più intense.
Consideriamo le prime tre armoniche pari dopo la fondamentale (2ª, 4ª e 6ª).
Partendo da un La a 110 Hz, esse corrispondono rispettivamente a un La a 220 Hz (un'ottava sopra), a un La a 440 Hz (due ottave sopra) e a un Mi a 660 Hz (una quinta sopra la seconda ottava).
Una loro maggiore presenza tende quindi soprattutto a rafforzare la struttura del suono e la sua definizione, conferendo maggiore consistenza e incisività, non necessariamente morbidezza o dolcezza; semmai, sotto questo profilo, potrebbe suggerire il contrario.
Le prime armoniche dispari (3ª, 5ª e 7ª) corrispondono invece a un Mi a 330 Hz (quinta sopra l'ottava), a Do# terza maggiore naturale a 550 Hz e a un Sol a 770 Hz (settima minore naturale).
Esse introducono intervalli ulteriori rispetto alle semplici ottave della fondamentale e contribuiscono ad arricchire e articolare lo spettro timbrico, senza che ciò implichi necessariamente maggiore asprezza o artificialità, il che rende ancora meno comprensibile l'idea che le armoniche dispari siano, per loro natura, meno musicali di quelle pari.
** Un esempio particolarmente significativo è rappresentato dal clarinetto.
Per la sua conformazione acustica, esso presenta una marcata prevalenza di armoniche dispari, anche di ordine elevato; tuttavia, il suo timbro è comunemente percepito come morbido e dolce, non certo come aggressivo o aspro.
Al contrario, il sassofono, la cui distribuzione armonica presenta una presenza delle armoniche pari sensibilmente più rilevante rispetto al clarinetto, viene generalmente percepito come dotato di un timbro più brillante e penetrante.
Feed RSS
