Applicazioni musicali

La considerazione alla base del progetto OPTOSOUND è che molti strumenti musicali producono il suono attraverso l’innesco di vibrazioni su una o più parti della propria struttura. Queste vibrazioni non sono altro che la sorgente del campo acustico che, propagandosi nell’aria, raggiunge l’orecchio dell’ascoltatore è chiaro quindi che il contenuto armonico del campo acustico è assolutamente identico a quello delle vibrazioni presenti sulla struttura dello strumento musicale a vibrazioni.

L’idea innovativa è quella di utilizzare la fibra ottica come canale di comunicazione veloce, immune alle interferenze elettromagnetiche, economico e praticamente senza degrado di alcun genere del segnale fino a distanze dell’ordine dei chilometri, e come trasduttore delle vibrazioni dello strumento musicale attraverso un sensore integrato nella fibra stessa, detto reticolo di Bragg (FBG), e quindi completamente passivo da un punto di vista elettrico.

Oltre a quelli già citati, esistono altri vantaggi connessi all’utilizzo di questa soluzione, come le dimensioni ridotte del sensore (il diametro di una fibra ottica “nuda” è 125 μm), la possibilità di avere più sensori distinguibili lungo un’unica fibra ottica (multiplexing) ed altri ancora.

Il reticolo di Bragg in fibra, fissato sul corpo dello strumento musicale, è in grado di monitorare le vibrazioni dello strumento durante l’emissione di un suono. Tali vibrazioni, tramite un sistema di demodulazione, sono convertite in un segnale elettrico compatibile con i sistemi di riproduzione audio esistenti.

Il progetto, infatti, prevede anche lo sviluppo di una apposita centralina optoelettronica in grado di “interrogare” i sensori e fornire in uscita un segnale elettrico adatto all’ingresso di un normale sistema di audio-diffusione.

Il sistema nel suo complesso, dunque, porta con se tutti i vantaggi derivanti dall’utilizzo della sensoristica in fibra ottica:

  • immunità alle interferenze elettromagnetiche;
  • riproduzione fedele del suono (eliminazione di distorsioni non lineari tipiche dei sensori piezoelettrici);
  • banda piatta (non necessità di equalizzazione);
  • ridotte dimensioni e scarsa invasività sullo strumento musicale;
  • possibilità di remotizzazione tra sensore e sistema di interrogazione con garanzia di scarsissime attenuazioni del segnale;
  • applicabilità a tutti gli strumenti a vibrazione.

Ogni strumento musicale necessita di trasduttori elettroacustici al fine di poter trasformare le onde sonore da esso emesso in segnali elettrici compatibili con i sistemi di riproduzione, amplificazione e registrazione audio. Esistono, a livello commerciale, diverse tipologie di trasduttori elettroacustici (pickup elettromagnetici, piezoelettrici, ottici e microfoni) per strumenti musicali ampiamente diffusi.

Il pick-up è un dispositivo in grado di trasformare le vibrazioni delle corde di uno strumento musicale cordofono (ad esempio la chitarra elettrica o il basso elettrico) in impulsi di tipo elettrico; Esistono vari tipi di pick-up.

Il microfono, invece, è un trasduttore di tipo elettro-meccanico in grado di convertire le onde di pressione sonora in segnali elettrici.

Così come per i pick-up, esistono diversi tipi di microfono che basano il proprio funzionamento su differenti tecnologie e metodi di conversione.

Tali dispositivi sono limitati da una serie di difetti che ne compromettono le potenzialità: interferenza elettromagnetica, banda passante limitata, necessità di introdurre modifiche strutturali allo strumento, interferenza magnetica dei pick-up con le corde metalliche, attenuazione del segnale su lunghe tratte e problemi di feedback durante le esibizioni dal vivo.

Altri limiti di questi dispositivi sono:

  • la necessità di un condizionamento elettronico il più possibile in prossimità dei sensori, data la debolezza del segnale prodotto e la vulnerabilità rispetto alle interferenze elettromagnetiche;
  • il livello di fedeltà del suono riprodotto;
  • i problemi di ritardo di trasmissione in caso di lunghezza significativa dei cablaggi strumento – impianto di diffusione;
  • il costo elevato dei cablaggi di qualità in grado di migliorare i tre punti precedenti.

La Optoadvance propone un pick-up fotonico che, sfruttando la tecnologia in fibra ottica, superi le problematiche sopracitate.

Chi sono i nostri potenziali clienti?

Nel mercato degli strumenti musicali possono individuarsi fondamentalmente due categorie di consumatori:

  • quello occasionale, suonatore amatoriale o della domenica, non particolarmente esigente per la qualità e sensibile al basso prezzo di vendita; tale categoria di consumatori si rivolge secondo la propria percezione del mercato a marchi quali IBANEZ, operante a livello mondiale, e BONTEMPI, marchio italiano rivolto anche alla produzione di giocattoli musicali.
  • quello professionale, particolarmente attento alla qualità propagandata anche attraverso l’immagine di artisti di rinomanza internazionale che usano gli strumenti prodotti da marchi quali FENDER o GIBSON, fortemente innovatori e di elevata qualità e prezzi conseguenti.

Visto che l’obiettivo del progetto è realizzare dispositivi con caratteristiche di elevata qualità, i sistemi proposti per la riproduzione del suono saranno destinati principalmente ad artisti professionisti, concertisti, orchestre e filarmoniche, a cui verrebbero forniti sistemi personalizzati e complessi.