I pickup delle nostre chitarre e i nostri bassi sono il componente che più marcatamente contribuisce a delineare il sound dello strumento ed in ultima misura anche il modo con cui lo suoniamo. In particolare in questo articolo approfondiremo la storia e le necessità che hanno portato allo sviluppo dell’humbucker.

©Shutterstock / di f11photo

Il Pickup

Partiamo con una breve descrizione della struttura fisica di questo componente elettronico.

I pickup, anche chiamati trasduttori elettromagnetici, sono a livello costruttivo molto semplici: un magnete avvolto da del filo di rame, la bobina. La quantità di avvolgimenti e il tipo di magnete usato, solitamente AlNiCo (una lega di alluminio, nichel e cobalto) o ceramico, sono i fattori che vanno ad influenzare i parametri fisici del pickup ovvero l’induttanza, la resistenza e la capacità. Questi parametri possono rappresentare una chiave di lettura di quella che sarà “l’attitudine” del pickup e quindi le sue caratteristiche tonali.

Principio di funzionamento

Questi trasduttori sfruttano un principio molto semplice per trasformare il movimento delle corde in elettricità: l’induzione elettromagnetica. Muovendo un materiale ferromagnetico (corde) in prossimità di un magnete si presenterà una modificazione del campo magnetico circostante e questo viene tradotto in una generazione di corrente all’interno della bobina di filo di rame.

Il principio fisico è descritto dalla legge di Faraday-Lenz e permette nella pratica di trasformare un semplice gesto meccanico come quello di pizzicare le corde in un flusso di corrente che rispecchia il movimento delle corde e dunque le note suonate.

Cenni storici e sviluppo tecnologico

Il primo trasduttore per chitarra e basso, come detto precedentemente, era a bobina singola. Ben presto si presentò un problema importante: il rumore. 50/60 cycle hum, radiofrequenze e interferenze dei Led. Tutto ciò rendeva complicato alzare il volume del proprio strumento senza incorrere in gravi problemi di ronzio di fondo difficilmente eliminabile.

Le bobine dei pickup, specialmente quelle dei single coil, sono molto sensibili ai campi magnetici ed elettrici circostanti e possono anche essere microfonici ovvero captare le radiofrequenze nell’aria. Seguendo l’evoluzione della musica dopo l’invenzione del single coil o magnete a bobina singola si presenta l’esigenza di un pickup che possa dunque mantenere il tono dello strumento inalterato eliminando i fastidiosi ronzii di fondo e il 50/60 cycle hum. In risposta a questa esigenza nel 1955 Seth Lover, al tempo ingegnere per Gibson, sviluppò una nuova tipologia di trasduttori per strumenti elettrici chiamata humbucker, il cui nome deriva da “buck the hum”, un’espressione inglese che tradotta significa annullare l’interferenza.

Cos’è il 50/60 cycle hum

Il 50/60 cycle hum o disturbo di rete è un ronzio che viene percepito soprattutto nelle chitarre equipaggiate con single coil che deriva dal filtraggio della corrente alternata nel nostro amplificatore ed un “rientro” di essa nei pickup. 50/60 è la frequenza in Hertz della corrente alternata a muro a seconda del paese in cui si vive.

Invenzione humbucker e risultati

L’humbucker come lo conosciamo oggi è in tutto e per tutto una coppia di single coil collegati in serie, di cui uno avente fase invertita sia per la bobina che viene avvolta al contrario sia per il rispettivo magnete (reverse wound/reverse polarity). Ciò vuol dire che il ronzio o rumore captato da entrambe le bobine (segnale di modo comune) viene cancellato dato che la fase del rumore sarà inversa dipendendo solo dagli avvolgimenti. Il suono captato dalle corde sarà in fase, dato che dipenderà sia dall’inversione di fase del magnete sia da quella della bobina e sarà dunque sommato.

Questo semplice trucco permette di cancellare efficacemente le interferenze nonché aumentare l’uscita del pickup, che essendo maggiorato, catturerà una porzione maggiore di corda. Questa caratteristica degli humbucker li rende adatti non solo a ridurre il rumore, ma anche a far saturare più rapidamente il preamplificatore di un amplificatore a valvole.

Effetti sul suono

Il suono di un humbucker è potente, caldo, più scuro rispetto a quello di un single coil e per via della sua costituzione elettrica, l’humbucker tenderà a mandare in distorsione più facilmente un amplificatore. La principale causa di questo cambio di tonalità rispetto al pickup a bobina singola è che essendo le due bobine vicine, ma non perfettamente sovrapposte, cattureranno porzioni differenti della corda vibrante e dunque armonici differenti. Le frequenze più alte possono essere fortemente impattate e cancellate in fase, da questo si spiega la maggiore “scurezza” del suono del pickup humbucker.

Per maggiore chiarezza guardiamo un grafico molto semplificato della risposta in frequenza di un pickup humbucker e un single coil.

Intuitivamente si può notare come la gamma alta del single coil si estenda molto di più rispetto all’humbucker che subisce un roll off delle frequenze alte dovuto alla sua struttura fisica e alla proprietà delle bobine in collegate in serie di cancellare onde in controfase. Si può notare inoltre nel grafico un picco di risonanza per entrambi i pickup.

Questi picchi dipendono dall’interazione tra le caratteristiche fisiche dei pickup ovvero induttanza, resistenza e capacità che collegate insieme formano un circuito RLC (per l’appunto R resistenza, L induttanza e C capacità) risonante. La posizione del picco dipende da induttanza e capacità mentre la sua larghezza, o fattore Q, dipende da tutte e tre le caratteristiche. Gli humbucker hanno tendenzialmente un picco più in basso nello spettro in frequenza dovuto ad una maggiore induttanza e capacità.

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Alessandro Orsatti