Что такое распил дерева и как он влияет на музыкальность древесины

Гитара и дерево

Гитара и дерево. Древесина как музыкальный материал.

В этой статье я расскажу вам о том, что такое радиальный и тангенциальный распил дерева. Расскажу что такое древесное волокно. Объясню, почему древесина одного и того же ствола дерева обладает разной музыкальностью и почему именно дерево является наилучшим материалом для изготовления музыкальных инструментов.

Годичные кольца. Волокно дерева

Лес — это борьба за место под солнцем. Поправьте меня, если я ошибаюсь. Кто выше вырос, тот выше раскинул крону, а значит, бросил тень на соседа. Основной вектор любой биологической ткани — борьба за выживаемость, и в случае древесины этот вектор — ее мачтовость. Чем выше и раскидистей крона (а крона — это вес и масса), тем больше шансов выжить, а еще на планете Земля случаются ветра и ураганы, и будь ствол дерева просто тверд и прочен, высокое дерево скорее упало бы. Тогда ясно, что ствол как опора должен быть и прочен, и легок, и гибок

Такую сопроматовскую задачу выполняют годичные кольца. Каждое такое кольцо твердо с внешнего (к коре) края и мягко с внутреннего (сердцевинного) края. Получается несокрушимая конструкция — совокупность разного диаметра твердых труб (край годичного кольца — это труба), вложенных одна в другую с легкими и мягкими промежутками между ними (внутренняя, сердцевинная часть кольца). Отвлечемся на время от ствола и припомним старую добрую каретную рессору:

изогнутые полосы металла, подвижно сопряженные между собой: гибко? — да, упруго? — да. Но, увы — тяжело. Теперь распилим древесный ствол на доски-бруски и умозрительно свяжем их с рессорной каретой: твердый край годичного кольца — это полоса металла, мягкий край — зазор между металлическими полосами рессоры. Гибко? — да, при заданных толщинах, упруго? — да, легко — да.
Для удобства внешний, твёрдый край годичного кольца принято называть волокном, а внутренний, пластичный — межволоконным расстоянием. Таким образом любой брусок, полученный нами от продольного распила ствола, будет содержать в себе как армирующие этот брусок волокна, так и обеспечивающие относительную лёгкость его пластичные межволоконные расстояния.

Заготовки для музыкальных инструментов

Большинство столярных заготовок в сечении — прямоугольники. Широкая сторона прямоугольника — это “плашка”, узкая — “край”, торец бруска так и называют —“торец”. Заготовки для музыкальных инструментов — тоже прямоугольники в сечении, но поскольку нас интересует упругость и удельный вес материала, важно, как ориентированы волокна заготовки к плоскости плашки.

Радиальный распил

Расположение древесных волокон перпендикулярно плоскости плашки заготовки. Упругость, наибольшая при минимальном весе заготовки.

Такой распил называют радиальным. На фото показан радильный распил заготовки корпуса электрической гитары с торца , на схематических брусках он соответсвует номеру 1. Верхние деки акустических инструментов, топы корпуса электрогитары Лесс Пола, грифы мастеровых гитар и гитар кастом изготавливают только из древесины радиального распила.

Тангенциальный распил

В случае тангенциального распила волокна располагаются параллельно плашке. Прямоугольный в сечении брус в этом отношении имеет вид слоёного пирога, если рассмотреть его с торца. Характер звучания радиальных и тангенциальных распилов мы рассмотрим в следующей статье.

На этом фото показан не имеющий общепринятого названия распил — расположение волокон под углом к плашке бруска. Расценивая пригодность древесины для изготовления музыкальных инструментов, мы будем говорить о его резонансных свойствах. Поскольку для разных конструктивных элементов используется дерево разных пород, с разным удельным весом, твёрдостью и упругостью,

единого показателя добротности нет. Но для всех случаев распил является важнейшим фактором, определяющим резонансные свойства той или иной заготовки. Если мы рассматриваем звук как сложный волновой процесс, мы должны и резонатор, то есть любую гитару, оценивать как усилитель сложных, упругих колебаний струны: если музыкальный звук проистекает из высокой упругости струны, то и усилитель, резонатор должен быть уникально упруг.

Серийное производство гитар — это всегда вопрос цены и качества. На приведённых примерах видно, что получить заготовку радиального распила можно лишь из небольшой части ствола, и так называемый отход относится уже к пункту 3 в нашей категории распилов. Потому-то древесина «чистого» радиального распила — на вес золота.

Так раскраивают резонансную ель для дек гитар, всех щипковых, всех струнных инструментов. Технология черезвычайно трудоёмкая, подразумевает высокую квалификацию рабочих, ель пилят промышленным лобзиком с малой скоростью. Такая деревообработка
возможна лишь после предварительной сушки стволов
в естественных условиях. Предлагаемые по относительно
доступной цене, они на деле не так «радиальны», как
показано на схеме.

Что же касается наивысшего качества дерева в смысле его волоконной ориентации в заготовке, то наилучшая заготовка для мастеровой деки — колотая. После многолетней сушки фрагмент ствола раскалывают специальным инструментом-колуном на радиальные доли. Поступают так потому, что в процессе роста древесные стволы нередко спирально изогнуты относительно своей оси, иными словами, крона с годами меняет ориентацию в розе ветров. Напиливание такую сложную ориентацию не учитывает. Раскалывание же ствола обеспечивает максимальную

соосность и даже, можно сказать, сопараллельность всех волоконных векторов с геометрией будущей заготовки.

Всё сказанное вовсе не значит, что заготовка тангенциального распила совсем никуда не годится. Задние деки великих скрипок, занесённые в официально признанный каталог, выполнены из клёна тангециального распила. Мастер Стахов в своей книге “Творчество скрипичного мастера” разъясняет этот факт как раз тем, что “радиальный клён” не всегда имелся даже у мастеров эпохи Возрождения.
Недостаток тангенциального распила сказывается тем скорее, чем меньше волокон попадает в объём конструктивного элемента. Важно и то, с какой силой и в каком направлении приложено к нему натяжение струн.

Именно поэтому верхние деки акустических инструментов, испытывающие наибольшие напряжения, всегда имеют радиальный распил.
Можно даже добавить, что во всех конструктивных элементах, кроме верхней деки, допустима древесина не радиального распила. Грифы электрических гитар, их корпусы в тангенциальном распиле придают звучанию инструмента особенный характер. Об этом подробней в следующих статьях.