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La musica è un'arte, ma è anche una scienza che coinvolge canne e corde vibranti, onde sonore e risonanze. Lo studio dell'acustica può aiutare gli scienziati a produrre musica meravigliosa anche con strumenti musicali modellati con metodi high-tech, come la stampa 3D.
Xiaoyu Niu, dell'Università delle Scienze dell'Accademia Cinese, e altri ricercatori hanno studiato la qualità del suono di un ukulele stampato in 3D e lo hanno confrontato con uno strumento di legno standard. Niu presenterà i risultati del gruppo in un discorso, "Un confronto sulla qualità del suono dell'ukulele con stampa 3D in PLA e dell'ukulele in legno a tavola singola, " al 178° Meeting della Acoustical Society of America, che si terrà dal 2 al 6 dicembre, all'Hotel del Coronado di San Diego. Il discorso di Niu fa parte di una sessione su "General Topics in Musical Acoustics, " che si terrà a partire dalle ore 9.00 di giovedì, 5 dicembre
L'ukulele studiato dal gruppo di Niu è stato creato con una stampante 3D utilizzando un tipo di plastica noto come acido polilattico, o PLA. Questa sostanza è diventata molto popolare per la produzione di oggetti stampati in 3D, poiché la stampa può essere eseguita a basse temperature.
Niu trovato sotto la stessa forza di spiumatura, l'ukulele di legno era più rumoroso di quello stampato in 3D. Gli investigatori hanno anche scoperto che il timbro dei due strumenti era diverso. Lo strumento in legno ha mostrato più vibrazioni ad alta frequenza rispetto all'ukulele stampato in 3D.
Confronto tra un ukulele stampato in 3D (a sinistra) e uno strumento di legno standard (a destra) Credito:Xiaoyu Niu
"Abbiamo scoperto che la pressione sonora ponderata A dello strumento stampato in 3D era inferiore a quella di quello in legno, " ha detto Niu. La ponderazione A viene utilizzata per tenere conto del volume relativo dei suoni a bassa frequenza percepiti dall'orecchio umano.
Per spiegare queste differenze, gli investigatori hanno effettuato calcoli al computer utilizzando un pacchetto software noto come COMSOL. Per prima cosa hanno modellato matematicamente la forma dell'ukulele. Utilizzando formule per la risonanza sonora e l'acustica, sono stati in grado di spiegare le differenze tra un ukulele in legno standard e la nuova versione high-tech stampata in 3D. Niu e collaboratori hanno in programma di continuare il loro lavoro per migliorare ulteriormente questo modello matematico.
