В этой статье я расскажу вам о факторах, определяющих упругость грифа и о том, как они влияют на звучание гитары. Покажу основные технологии изготовления, расскажу о причинах, приводящих к частым отломам головки грифа. Также я наглядно покажу, как по внешнему виду выбрать гриф, древесина которого обладает наилучшими резонансными свойствами.
В предыдущей статье было сказано, что гитара как резонатор, то есть усилитель звучания струны, является также и опорой для упругого её натяжения. Для того, чтобы колебания струны стали слышимыми, резонатор сам должен быть упругим. Любая гитара неравномерно упруга вдоль своей длины, и это влияет на характер её звучания. Чем больше деформированы участки малой упругости силой натяжения струн, тем менее выражено резонансное явление.
Любой гриф — это отрезок длины опоры при относительно малой массе. Проще говоря, он длинен и тонок. Чем менее деформирован гриф натяжением струны, тем устойчивей её колебания, тем достоверней передаёт резонатор оттенки её звучания. Итак, наилучший гриф тот, который оптимально упруг и не деформирован натяжением струн.
Что же такое оптимальная упругость? Давайте посмотрим, каким образом стремились уменьшить деформацию грифа до изобретения анкерной системы. Рукоятка грифа барочной гитары работы Антонио Страдивари набрана и переклеена брусками эбена (чёрное дерево) и китовым усом. Склеивание древесины предполагает увеличение упругости в плоскости склейки, так как костный и мездровый клей, обладают большей плотностью и твёрдостью, чем дерево. Таким образом, бруски, склеенные между собой или через китовый ус, будут обладать большей упругостью при незначительном увеличении массы, чем заготовка цельного, не переклеенного дерева. Если направить эти армирующие плоскости перпендикулярно силе натяжения струн, то мы получим подобие древесины радиального распила, максимально упругой и лёгкой, а значит с наименьшей степенью деформации.
Доклеивание плотного дерева к лёгкому — это способ добиться набольшей упругости при незначительном прибавлении массы. Поэтому современные грифы состоят из двух частей: рукоятки и накладки.
Музыкальность дерева определяется не только его твёрдостью и удельным весом. Важна разница в твёрдости и упругости между внешним и внутренним краем годичного кольца. А кроме того, ширина и топография расположения пор, вязкость и количество смол по краю и внутри колец.
Звучание заготовок даже из одного и того же участка ствола существенно различно. Особенно ценится древесина северной стороны, так как расстояние меду краями годичных колец меньше. Чем теснее расположены края годичных колец, тем мелкослойней древесина и выше её упругость.
Определить особенность тона, так сказать , индивидуальный голос дерева можно лишь выстукиванием. По характеру этого голоса музыкальные породы можно разбить на две группы: тёмные, тембрально низко звучащие и высоко звучащие, светлые. Неверным будет сказать, что более упругое и твёрдое дерево выше звучит. Армируя лёгкую рукоятку грифа плотной упругой накладкой, сочетают породы тембрально родственные: склеивают тёмное с тёмным, светлое со светлым. Этого правила не придерживаются, сочетая
различные породы в резонаторах электрических и акустических гитар. Меняется размер конструктивного элемента, меняется и результат от склеивания.
Гриф барочной лютни накладки не имеет. Лютневые лады — это жилы животных, навязанные на гриф. Звучание струны во многом зависит от материала опоры, на которой она колеблется. С появлением ладовой проволоки появилась и накладка как новый конструктивный элемент грифа.
Расценивая накладку как армирующий элемент грифа, нужно брать в расчёт то, что древесные волокна, задающие ей упругость, в той или иной мере рассечены пазами для посадки ладовой проволоки. Это значит, что часть её древесины не является элементом упругости, а является только массой, значит — балластом в колебательном процессе резонатора.
Лад, как жёсткая опора, — несомненный выигрыш в звучании, но ущерб, наносимый упругости грифа ладовым пазом, тем меньше, чем меньше глубина ладового паза. Значимо расстояние между дном ладового паза и плоскостью приклейки накладки. На этом фото образец избыточно тонкой накладки у гитары Стратокастер. Волокна палисандра пресечены ладовым пазом почти полностью.
Пропилить оптимальную глубину ладового паза технологически непросто, а значит, дорого. У большинства современных гитар глубина ладового паза почти вдвое больше необходимой. В том числе и по этой причине американские и корейские инструменты с виду одинаковы, а звучат по-разному. Избыточное пропиливание накладки, завуалировано, как правило, шпаклёвками и становится очевидным лишь при замене ладов.
Статья в рубрике «Дерево» разъясняет понятие «волокно» и «межволоконное расстояние«, тангенциальный и радиальный распил. Напомню также, что струна является источником музыкального звука потому, что она равномерно упруга и легка.
Чем более уподобится ей опора, на которой она колеблется, тем активней и достоверней станет ответное ей колебание резонатора. На приведённых схемах показано расположение древесных волокон в рукоятке грифа относительно плоскости накладки. Ясно, что наивысшая упругость при той же массе будет у грифа, волокна древесины которого будут располагаться перпендикулярно плоскости накладки (В — радиальный распил). С меньшей упругостью, но упруго-равномерно будет резонировать гриф с волокнами, расположенными параллельно плоскости накладки (А — тангенциальный распил). Сила упругости древесных волокон будет, образно говоря, с наименьшим КПД в случае, показанном на схеме С. Сказанное в отношении рукоятки грифа относится и к древесине накладки. Немаловажным является также параллельность волокон оси грифа и величина межволоконных расстояний. Оптимальная мелкослойность для клёна составляет 0,8 — 2 мм межволоконного расстояния.
Если прижать ножку звучащего камертона к краю головки грифа акустической гитары, можно услышать, как зазвучит весь инструмент. Головка грифа — это не только место закрепления струн, но и часть длины всего резонатора. Обратите внимание на головку грифа скрипки. Завиток, которым она заканчивается и сама форма головки сделаны так, чтобы задать максимальную инерционность упругому грифу и всему инструменту в целом. Поскольку в смычковых инструментах колебания струн не затухающие, а вынужденные и обладают гораздо большей амплитудой,
инерция больших масс по краям инструмента более выражена, чем у щипковых инструментов. Но это не означает, что у головки грифа гитары нет инерционности и что за пределами порожков отсутствует колебательный процесс.
Например, несмотря на то, что грифы гитар Лео Фендера изготавливаются из клёна тангенциального распила, они имеют конструктивную особенность. (А — на схеме). Головка грифа параллельна плоскости накладки, за счёт этого угол перегиба струны через порожек меньше желаемого. Но волокна головки являются продолжением волокон рукоятки, не пресекаясь склейкой, а это большое преимущество.
Параллельные друг другу и большой длины древесные волокна такого грифа способны придать особую окраску звучанию низких нот. Говоря об оптимально упругом грифе, я имел в виду такую её величину, которая может обеспечить музыкальный характер в звучании инструмента. Образцы музыкального дерева в заготовках и на готовом инструменте можно посмотреть в фотогалереях и этой статье.
Наклонное положение головки относительно рукоятки грифа должно обеспечить такое же текстурное единство и параллельное расположение волокон к оси грифа (В — на схеме). Перегибаясь через порожек, натянутая струна меняет своё направление, параллельно с ней должно измениться и направление волокон. Пренебрегая этим условием, большинство современных грифов изготавливают из цельной древесной заготовки.
Это приводит к так называемому слабому месту в шейке грифа (С — на схеме). Будучи самой тонкой частью рукоятки грифа, слабое место не обеспечено достаточной упругостью древесных волокон. Рукоятка переходит в наклонную головку, а направление волокон остаётся прежним (на схеме С — красная пунктирная линия). Итог такой технологии — огромный расход древесины, слабое место шейки грифа и частые её изломы, косослой древесины головки грифа, малая её упругость (схема С).
У барочной лютни рукоятка грифа и головка склеивались на шип. Надёжность такой склейки несомненна. Соблюдается и правило: «куда струна, туда и волокно». Однако шип — это торцевая склейка. Головка, приклеенная к рукоятке, не имеет с ней волоконного сродства. Такой гриф надёжен, но избыточно упруг, и головка грифа не участвует в общем колебательном процессе инструмента.
Склеивая заготовку грифа под углом 12 градусов, можно добиться текстурного единства головки и рукоятки. На приведённых фотографиях показано направление волокон как в заготовке, так и на готовом инструменте. Красными стрелками обозначено направление волокон в слабом месте. Старайтесь покупать гитары, грифы которых склеены таким способом.
Привожу здесь технологию изготовления грифа, которая является, на мой взгляд, наилучшей. Косая доклейка делается на стороне головки (край её виден на фото 2 между колками) Слабого места нет, так как используется клён радиального распила, гриф укреплён по оси палисандровой жилкой. Преимущества такого грифа те же, что и у гитар Лео Фендера: по возможности длинные, продолжающиеся и в теле головки параллельные друг другу волокна древесины. В последней статье рубрики «Дерево» вы найдёте фотографии добротной древесины, кроме опубликованных здесь.
Покупая себе гитару, обратите внимание на расположение волокон дерева в грифе.
Главное правило: куда струна, туда и волокна дерева. Высокая цена гитары не является гарантом её качества. На фото — американская гитара кастом с косослойной накладкой палисандра. Кроме того у инструмента не работает анкерная система и владелец вынужден заказывать у меня новый гриф. Анкерная система на чертежах и в жизни — тема следующей статьи.
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 2022