В этой статье я расскажу о том, какие колебательные процессы происходят в древесине верхней деки гитары. Вы узнаете, почему именно ель радиального распила используется для изготовления верхних дек акустических инструментов. Также я покажу вам образцы наилучшей древесины для дек акустических инструментов.
Слышимое нами звучание гитары — результат резонансного процесса, в ходе которого кинетическая энергия колебания струны усиливается за счёт инерционно-упругих свойств резонатора и трансформируется в звуковые колебания воздуха. В предыдущей статье мы рассмотрели резонатор как оптимально сконструированный упруго-лёгкий рычаг, приложенный к опорам колеблющейся струны. Уточним теперь, что гитара — это система упругих рычагов, поступательно дополняющих друг друга.
Малые амплитуды колебания бриджа (точки опоры и закрепления струн), приложенные к продольно упругим волокнам ели верхней деки, вызывают колебания их уже с гораздо большей амплитудой. Оптимально построенный резонатор, воспринимая эти колебания, инерционно-упруго колеблется с ещё большей амплитудой, после чего в резонансный процесс вовлекается весь инструмент, вся его длина.
На чертеже в точке А схематически показан бридж с малой амплитудой колебаний, сообщаемых ему звучащей струной. Синими и зелёными линиями показаны колебания волокон радиальной ели верхней деки гитары. Чем больше значение амплитуд В и С древесного волокна, тем громче звук, который мы услышим. Опора А, размещённая в точке наименьшей упругости деки, обеспечивает не только максимальную амплитуду её колебаний, но и определяет
их фазовый характер. Край волокна, обращённый к грифу и резонаторному отверстию, колеблется в противофазе с отрезком своей длины, обращённым к противоположному краю резонатора, по другую сторону от опоры.
Представив деку как подошву ноги, можно сказать, что в момент, когда носок наступает, пятка отрывается и наоборот. Описанное равновесное взаимодействие делится и на меньшие, кратные длине волокон отрезки, являясь подобием упругих деформаций в звучащей струне, то есть обертонов. Вспомним теперь, что дальняя от грифа часть резонатора шире, чем обращённая к грифу. Обечайки её имеют большую ширину, а значит, их купол обладает большей инерционностью, чем купол обечаек, обращённый к грифу. Таким образом, мы имеем следующий этап увеличения амплитуды колебания струны.
Инерционное плечо является повышающим трансформатором кинетической энергии струны. Но, повышая амплитуду, инерция древесины изменяет характер колебаний струны, говоря точнее, не отображает их в полной мере. Именно поэтому для древесины верхних дек акустических инструментов используется древесина только радиального распила и в подавляющем большинстве — древесина хвойных пород. Говоря «резонансная ель», имеют в виду не какой-либо биологический вид, а древесину, способную с наибольшей достоверностью отображать характер звучания струны. Уникальность резонансной ели состоит в разнице упругости волокна и межволоконного расстояния. При малом удельном весе древесины высоко упругие волокна её соседствуют с чрезвычайно мягкими и эластичными межволоконными расстояниями. Благодаря этому волокно радиального распила ели способно к колебаниям большой амплитуды.
Резонанс — явление, в котором две колебательные системы с одинаковой частотой колебания взаимоусиливают амплитуду своих колебаний. Музыкальный звук, источником которого является струна — сложный волновой процесс. Если древесина деки способна на множество резонансных колебаний разной частоты, то звук, который мы услышим, будет не только громким,
но и ярким, окрашенным обертонами. Поэтому из резонансных елей высоко ценят именно те, у которых разница между упругостью волокна и межволоконным расстоянием наибольшая.
Диапазон звучания гитары достаточно велик. Каждая нота определённой высоты вызывает ответные колебания в разных частях сначала верхней деки, потом и резонатора. Важно и то, что в своём контуре верхняя дека имеет упругие волокна ели различной длины. Короткие волокна способны резонировать в ответ на высокие ноты, длинные — на низкие. Достоверность звучания тонов и обертонов струн зависит и от того, насколько мелкослойна древесина ели и как эта мелкослойность распределяется от оси к краю инструмента. Мы расположили опору для колебяния струн в точке наименьшей упругости деки с целью добиться от неё наибольших амплитуд. Именно в этой точке требуется наивысшая упругость ели для достижения тембрально яркого звучания. Наилучшая дека состоит из двух равных половин, мелкослоем обращённых к оси инструмента. Всё сказанное в равной мере относится и к наилучшей задней деке гитары. Привожу здесь фотографии радиальной мелкослойной древесины.
Два слова о тембральных свойствах хвойных пород. Кедр и ель Энгельмана — породы с смягчённым, в случае Энгельмана — размытым «верхом». Это лёгкие фактуры с очень малоупругим волокном. При этом у них всегда мягкий и приятный «нижний регистр». Ель Энгельмана в своём звучании имеет прекрасный холл. Ситхинсая ель, используемая теперь и на гитарах Мартин — бархатный низ, звонкий верх. Единствнное, чего ей не хватает, — среднего, речевого диапазона. Если на гитаре средней ценовой категории стоит штампик «Ель Адирондек» и она исправна, то мой вам совет, покупайте эту гитару. Точно не могу сказать, из каких елей изготавливают испанские классические гитары. Но я знаю их «на резец» — это материал высокого качества. Не работал сам, но много похвал слышал от коллег в адрес Карпатской и Альпийской ели.
Мелкослойность ели для гитар средней ценовой категории на фотографиях. В районе осевой склейки — желательная или ещё более мелкослойней. На краю деки показана широкослойность. В этом месте она вполне допустима.
На следующих двух фотографиях — гитары того же производителя, той же ценовой категории. Однако в оси склейки — косослой волокон, по краю деки — широкослойные, смолистые волокна. Старайтесь не покупать гитары с такими деками.
В следующей статьях я расскажу о том, что такое пружины верхней деки гитары, зачем они нужны. Расскажу о деформации дек с течением времени и об их сезонной деформации в зависимости от атмосферной влажности. Вы узнаете, на что нужно обратить особое внимание при покупке гитары. А далее мы рассмотрим бридж как важнейшую внешнюю пружину верхней деки. Также я расскажу вам о причинах, приводящих к отрыву бриджа от древесины верхней деки.
Нет ничего устойчивее неустойчивых порожков. Заблуждения бесцветны, не имеют вкуса и запаха. Они являются частью наших суждений. Чем плох тот день, когда я понял, что в чём-то заблуждался?
Отправной точкой всех публикаций являются неведения и заблуждения тех, кто приходит ко мне с ремонтом.
С уважением к вам, Полётов Алексей Игоревич, музыкальный мастер.
Ростов-на-Дону 2024