Accordo: Potenziometri da 1M, 500K e 250K ma Gibson li fa da 300K... ecco il Perché.

Lavoro e “gioco” con l’elettronica musicale da circa 47 anni ed oggi vorrei fare chiarezza sui potenziometri per chitarra, sciogliendo tutti i dubbi che vengono in mente quando si cerca di migliorare il proprio strumento:

Lineare o logaritmico?
250K, 300K, 500K o 1Mega?
Il lineare è quello di Tipo A o B?
Il logaritmico inverso a che serve?
Per i toni, quale si usa?
Per il volume, quale si usa?

Ed altre domande di questo tipo.

Prima di iniziare voglio rammentare quattro idee:
1. condensatori si possono anche chiamare “capacitori”, mentre le resistenze “resistori”
2. la “K” dopo il numero significa x1000; la “M” dopo il numero significa x1.000.000;
3. i condensatori di misurano in Farad e i potenziometri in Ohm;
4. i potenziometri A “audio” sono quelli logaritmici (non lineari) ed esistono di tipo “normale” e “inverso”. Quelli B sono i lineari. Questa regola A/B, come vedremo, non sempre è rispettata.

Per chiarire tutte le domande iniziali bisogna partire da una informazione di base:
il Pickup non è una una semplice bobina!

Infatti, essendo il Pickup una bobina fatta di avvolgimenti attorno ad un magnete, questi avvolgimenti producono una resistenza dovuta alla grande lunghezza del filo utilizzato.
Inoltre le spire della bobina, interagendo fra loro a causa della compattezza con cui sono avvolte, creano un effetto capacitivo (condensatore).

Quindi un Pickup è contemporaneamente: bobina + resistenza + condensatore.

Da quanto appena detto si capisce immediatamente perché abbassando il volume si incupisca un pochino il tono.
E’ logico: abbassando il volume agiamo su quella componente capacitiva di cui è fatto il Pickup.
Quindi: “meno volume” = “meno tono”, anche se di poco. Questo però lo approfondiremo nel seguito.

Ma Perché il volume si abbassa ruotando la manopola del volume?
E’ semplice: dei fili del Pickup solo 2 fili forniscono il segnale, collegati uno a massa ed uno al centro del jack.
Fra i due fili di segnale viene posto il potenziometro del volume.
Quando il volume fuoriesce al massimo è perché il potenziometro ha una resistenza altissima, quindi i due fili di uscita sono praticamente “separati”.
Ruotando il potenziometro in senso antiorario, la resistenza diminuisce gradualmente fino ad azzerarsi, cioè i due fili sono praticamente “uniti” in cortocircuito e il suono non esce.

Quanto deve essere graduale l’abbassamento del volume?
Ci aspettiamo che col volume a metà abbiamo il 50% del suono, a un quarto il 25%, e così via.
Questo si ottiene con un potenziometro lineare.

L’abbassamento del volume agisce sul segnale di uscita del Pickup attraverso la componente resistiva del pickup. La resistenza elettrica segue una legge lineare quindi per cambiare il volume la variazione deve essere lineare.
Il potenziometro lineare serve dunque per il volume, poichè è costruito in modo tale che la rotazione della manopola faccia cambiare la resistenza in modo proporzionale.
Per esempio, un potenziometro lineare da 250K girato a metà darà 125KOhm.
Invece un potenziometro “audio” logaritmico gia in posizione <7> fornisce solo il 25% ed in posizione <5> fornisce il 15% Perché la variazione è brusca e non graduale.

Se per errore mettiamo per il volume un potenziometro A “audio” (logaritmico) accadrà che il volume si abbasserà di botto già all’inizio.

Può accadere però il contrario, sempre se mettiamo per il volume un potenziometro “audio”, e cioè che abbassando il volume fino a <3> il volume non cali per calare poi di botto fra <2> e <0>.
Questo dipende dal fatto che esistono potenziometri “audio” invertiti, cioè che da <10> a <3> variano di appena il 20% e poi tutto il restante 80% lo perdono fra <2> e <0>.

La regola è dunque è quella di usare i potenziometri lineari per il volume.

Come mai allora in molti utilizzano i potenziometri “audio” proprio per il volume?

La risposta sta nel fatto che i potenziometri “audio” non sono tutti uguali nel senso che la curva logaritmica è più o meno dolce.
Se la curva logaritmica è dolce, allora un potenziometro “audio” per il volume può addirittura risultare persino migliore, Perché l’orecchio umano percepisce la variazione di volume non linearmente, quindi un abbassamento logaritmico risulta più naturale all’ascolto solo se però la curva è molto dolce.

Come si fa a capire allora se un potenziometro è lineare, logaritmico normale o inverso?

La risposta è semplice: ci vuole il Tester!
In effetti i potenziometri tipo “audio” sono marcati con A mentre quelli per lineari con B.
Purtroppo non tutti i produttori asiatici rispettano questa marcatura e spesso troviamo A al posto di B e viceversa.

Col tester è tutto più facile: anche un semplice tester da 5 Euro assolve allo scopo e si procede così:

Si poggia il potenziometro sul tavolo con i tre terminali rivolti verso di voi e gli si applica la manopolina, poi si collegano i 2 capi del tester: uno al polo centrale ed uno a quello sinistro, come in figura.
Potenziometri da 1M, 500K e 250K ma Gibson li fa da 300K... ecco il Perché.

Potenziometri da 1M, 500K e 250K ma Gibson li fa da 300K... ecco il Perché.

Ruotiamo il volume al massimo, tutto in senso orario.
Il Tester deve segnate il suo valore massimo, prossimo a quello stampato sul potenziometro.
Per esempio se il potenziometro è da 500K leggeremo qualcosa come 4.7000 che significa 470.000 Ohm. Infatti tutti potenziometri hanno una “perdita” dovuta a motivi costruttivi per via della cosiddetta “tolleranza”.
Adesso lo ruotiamo al centro in posizione <5>.

1) Potenziometro lineare al centro: segnerà la metà.
Quindi, se segnava 4.7000 adesso segnerà 2.3500.
Continuando ad abbassare vedremo il valore scendere proporzionalmente e gradualmente.
2) Potenziometro logaritmico al centro: segnerà pochissimo, tipo 0.2200
Ruotando la manopola noteremo che il potenziometro logaritimico si abbassa bruscamente: se a <10> segnava 4.7000 già a <9> segnerà 1.8500, a <5> segnerà 0.2200
Continuando ad abbassare noteremo come il calo avvenga drasticamente subito dall’inizio ed in modo non graduale
3) Potenziometro logaritmico inverso al centro: segnerà ancora quasi tutto il suo valore, per esempio da 4.7000 sarà sceso di pochissimo a circa 3.9500
Continuando ad abbassare notiamo che il calo repentino avverrà solo all’ultimo, fra <2> e <0>.

Così abbiamo individuato come è fatto e quanto realmente vale il potenziometro in nostro possesso.

Quando usare il logaritmico inverso?

Direi mai. In pratica funziona al contrario quindi può essere utile per le chitarre mancine anche se, per queste ultime, basta invertire i collegamenti con il potenziometro normale e tutto funziona alla perfezione.
Questo tipo di potenziometro serve invece in alcuni Equalizzatori, negli Organi Elettronici analogici e nella regolazione di altri strumenti.

Quale potenziometro usare per i toni?

Per i toni va usato il potenziometro A “audio” logaritmico Perché il tono è governato da un condensatore.
Il condensatore regola il tono rispondendo ad una legge fisica non lineare ma logaritmica, quindi, per dare al nostro orecchio la sensazione di una gradualità di abbassamento del tono, dobbiamo opporre ad una azione logaritmica del condensatore, una reazione logaritmica del potenziometro. I due effetti logaritmici si compensano e l’orecchio avrà una sensazione di progressività.

Se per errore montiamo un potenziometro B lineare per i toni, noteremo che il tono da <10> a <3> quasi non si abbassa per poi ridursi drasticamente fra <2> e <0>.

Il valore del condensatore c’entra poco, bensì un condensatore dal valore molto alto da 0.047 fornirà un tono più cupo rispetto ad uno da 0.022, ma la gradualità dell’effetto sarà identica.

Per i toni serve un logaritmico “standard” e non uno “dolce”, come detto sopra parlando del volume. E’ molto meglio che la curva logaritmica del potenziometro dei toni sia quella standar, altrimenti ci avviciniamo a ll'inconveniente del tipo lineare.

Per il volume è meglio un potenziometro da 250K, 500K o 1M ?

La risposta la troviamo da soli facendo un semplice ragionamento:
Abbiamo visto che il volume dipende dalla componente resistiva del Pickup e che il volume agisce sulla quantità di “cortocircuito” che mettiamo fra i due fili del segnale.
Ma quando il potenziometro è al massimo, per quanto massimo sia, sempre introduce un po’ di resistenza sull’uscita del Pickup.
I progettisti hanno osservato, dopo anni di esperienza con le chitarre, che una resistenza che sia almeno di 38 volte superiore a quella propria del Pickup non disturba il segnale in modo apprezzabile.

Facciamo un paio di moltiplicazioni

Single Coil: resistenza media compresa fra 6-8 KOhm
6 x 38 = 228 mentre 8 x 38 = 304; ne deriva che per un Single Coil un potenziometro di volume dovrebbe andare fra i 228K e i 304K.
Visto che in commercio si passa da 250K a 500K, i costruttori di chitarre equipaggiate coi Single Coil preferiscono montare un potenziometro di volume da 250K
Humbucker: resistenza media compresa fra 8-13 KOhm
8 x 38 = 304 mentre 13 x 38 = 494; ne deriva che per un Humbucker un potenziometro di volume dovrebbe andare fra i 304K e i 494K.
Gibson che per prima ha sviluppato questo tipo di Pickup in un epoca in cui la resistenza era quasi sempre più vicina agli 8 che ai 13, si fa costruire ed installa da sempre sulle proprie chitarre potenziometri di volume da 300K.

Cosa succede mettendo potenziometri di volume da 500K?
Accade che essendo molto più alti di valore di quanto realmente serva, nella prima fase della regolazione, cioè fra <10> e <8>, non vi sia un forte vero abbassamento del volume ma invece si nota un certo abbassamento nei toni, poi il volume comincia realmente ad abbassarsi.

Perché accade questo?
Abbiamo visto all’inizio che i Pickup hanno una componente capacitiva che influisce sul tono quando abbassiamo il volume. Una resistenza da 250K o 300K non influisce quasi sul volume ma sul tono si!
In pratica, sostituendo il potenziometro di volume da 250K con uno da 500K, il volume ne beneficerà pochissimo o nulla, ma il tono diventerà più brillante.

Per certi generi musicali, tirare fuori qualche acuto in più dai propri Pickup può essere un vantaggio ma per altri generi no.

Mamma Gibson, che è orientata più sul suono Humbucker e produce icone classiche di suono come i PAF-like e i 57 Classic, non ritiene vantaggioso fare strillare i propri Pickup e sceglie il valore di 300K per i potenziometri di volume.

Personalmente ho smontato tanti potenziometri originali Gibson dichiarati sulla carta da 500K che invece erano da 300K!

Io stesso, sostituendo sugli Humbucker i 300K con i 500K sento talvolta il suono troppo stridente, d’altronde Seth Lover progettò il PAF tenendo conto della timbrica prodotta dai componenti disponibili a quel tempo.

Vi immaginate? Sostituire i potenziometri con dei 500K su una Les Paul del ‘59?
Sacrilegio! (E svalutazione dello strumento...)

Allora cosa fare: 500K si o no?
Dipende dal suono che si desidera. Per il metal e Hard-Rock, OK. Per Jazz e Blues senz’altro NO. Però sono scelte molto personali.

Come si può ovviare alla perdita di tono abbassando il volume?

Esiste un piccolo circuito che altro non è che una “cella passa-alto” tipo quelle che si trovano nei crossover degli altoparlanti Hi-Fi. Questo piccolissimo circuito fatto da un condensatore (o una resistenza e un condensatore), con una variante persino di Mr. Seymour Duncan, messo ai capi del potenziometro del volume serve ad ovviare alla perdita di tono causata dall’abbassamento del volume.

Il circuito è il Treble Bleed.

Anche qui le opinioni sono di gusto personale: c’è a chi piace e a chi no.
Il fatto è che molti “difetti” del suono di una chitarra a conti fatti ne identificano il carattere. Il musicista sa cosa fare del proprio strumento e sa cosa succede con i controlli, quindi li usa non come difetti ma come aggiunta al timbro.

Non sto a spiegare qui il treble-bleed perchè questo articolo serve a chiarire il mondo dei potenziometri, ma sul web c’è tantissimo.

Invece le idee sui potenziometri sono scarse e confuse e con questo mio articolo spero di avere fatto chiarezza.

Buona musica.