Come funziona

Lo strumento

Il LucchiMeter è uno strumento elettronico portatile che misura la velocità di propagazione del suono (C) all'interno del legno, in modo non distruttivo, tramite due sonde a ultrasuoni. La grandezza restituita — la velocità del suono in m/sec, che molti per comodità chiamano «valore Lucchi» — è un indicatore oggettivo della qualità acustica del materiale.

La velocità del suono — il «valore Lucchi»

La grandezza misurata è la velocità di propagazione del suono (C) all'interno del legno (e di altri materiali), espressa in m/sec. È una grandezza fisica oggettiva, calcolata come rapporto fra la lunghezza del campione (in mm) e il tempo che un impulso ultrasonico impiega ad attraversarlo (in microsecondi). Per brevità e per consuetudine, questa velocità del suono viene comunemente chiamata «valore Lucchi»: un'etichetta informale e diffusa, non un nuovo parametro fisico.

Più la velocità è elevata, maggiore è la capacità del legno di trasmettere efficacemente le vibrazioni — caratteristica fondamentale per la qualità acustica di uno strumento musicale. La denominazione "valore Lucchi" è informale ma riconosciuta a livello internazionale dal 1983, da quando Giovanni Lucchi mise a punto il primo prototipo a Cremona. Anche lo strumento viene a volte scritto informalmente come LUCCIMETER o LUCCI METER (senza la "h"), in omaggio al cognome del suo inventore.

Formula del valore Lucchi

Lucchi (m/sec) = (mm / microsec) × 1000

Esempio. Una bacchetta di Pernambuco lunga 600 mm impiega 117 microsecondi a essere attraversata dall'impulso ultrasonico. Il valore Lucchi è 600 / 117 × 1000 ≈ 5128 m/sec — un valore tipico di un Pernambuco di media qualità.

Perché la velocità del suono, e non solo il modulo di Young

Verrebbe da pensare che basti il modulo di Young — la rigidità del legno — a dire quanto un legno è buono. Non è così: il modulo di Young misura la forza del materiale, non la sua capacità di vibrare e restituire armonici. Due legni con lo stesso modulo di Young possono avere una velocità del suono — e quindi una resa acustica — molto diverse.

Analogia del sollevatore di pesi: forza diviso peso, elasticità specifica
L'analogia di Giovanni Lucchi. Due atleti sollevano gli stessi 200 kg, ma chi pesa la metà esprime un'elasticità specifica doppia. Conta il rapporto fra forza e massa — esattamente ciò che la velocità del suono misura nel legno.
Due abeti con lo stesso modulo di Young ma diversa velocità del suono
Due abeti con lo stesso modulo di Young (119): velocità del suono 6300 contro 4280 m/sec, densità e fattore di risonanza completamente diversi. È il senso della serie di studi "Young can cheat".

È anche per questo che la velocità del suono è il parametro scelto da Giovanni Lucchi nel 1983. Gli approfondimenti — compresa la serie "Young can cheat" e il confronto fra essenze con lo stesso modulo di Young — sono raccolti nella pagina Risorse.

Il principio fisico

La misura avviene appoggiando due sonde alle estremità del campione di legno:

  • la sonda TX (transmitter) genera un impulso ultrasonico breve;
  • la sonda RX (receiver) lo capta dopo che ha attraversato il legno.

Lo strumento misura il tempo di volo dell'impulso (in microsecondi). Conoscendo la distanza fra le sonde, può calcolare la velocità di propagazione del suono (C).

Velocità longitudinale e trasversale

Il LucchiMeter restituisce sempre la velocità lungo la direzione di allineamento delle sonde. La direzione di misura ha un significato fisico preciso:

  • orientando le sonde lungo le fibre del legno si ottiene la velocità longitudinale (la più alta);
  • orientandole perpendicolarmente alle fibre si ottiene la velocità trasversale (sensibilmente più bassa).

Per i piani armonici bidimensionali (come quelli dei violini) servono entrambe le misure: la velocità longitudinale e quella trasversale possono differire molto, e il loro rapporto è un indicatore importante della struttura interna del legno.

Procedura di misura — in sintesi

L'uso quotidiano del LucchiMeter segue tre passi essenziali:

  1. SET ZERO — la tara dei cavi delle sonde, da eseguire al primo utilizzo e a ogni cambio di sonde. Sonde gommato-piatta contro gommato-a-punta, pressione leggera e ferma. È l'unica vera calibrazione dello strumento.
  2. Misura della lunghezza del campione — con un metro o un calibro, in millimetri.
  3. Misura del tempo di propagazione — posizionando le sonde alle due estremità del campione, lungo la direzione che si vuole valutare. Il valore Lucchi viene calcolato automaticamente dal LucchiMeter PRO; sul BASIC va calcolato a mano con la formula sopra.
Nota. La barretta in plexiglass fornita a corredo non è di calibrazione (la calibrazione è il SET ZERO): è un riferimento di verifica con due valori serigrafati — circa 5 microsec sul lato corto e 40 microsec sul lato lungo. Insieme alla verifica "sonde-contro-sonde" (tempo ≈ 0) costituisce il check di routine prima di una sessione di misure.

Cosa misura, cosa non misura

Il LucchiMeter misura: la velocità del suono in una direzione precisa del legno, in modo non distruttivo e ripetibile. Da questa grandezza derivano indicazioni affidabili su densità apparente, omogeneità delle fibre, presenza di difetti interni e qualità acustica.

Il LucchiMeter non misura: il colore del legno, il "suono" soggettivo che un musicista percepirà a strumento finito, né garantisce di per sé la riuscita dell'opera del liutaio. È uno strumento di selezione e di controllo, non un giudice estetico — il liutaio resta al centro del processo.