Резонансная древесина
Древесина, которая находит применение в производстве дек для музыкальных инструментов, получила название резонансной, что на французском языке звучит как resonance, а на латинском – resono и переводится «звучу в ответ». Это связано с ее акустической отзывчивостью в пределах широкого диапазона частот, что придает музыкальному звучанию особый тембр, который характерен именно для этого материала.
Проблемы в выборе такой древесины, как резонансная
Для производства музыкальных инструментов подходит не любое дерево. Даже в пределах одной породы могут встречаться как деревья обычные, так и обладающие резонансной древесиной.
Кроме этого, до настоящего времени не существует технических средств и способов, позволяющих проводить объективную экспресс-диагностику древесины прямо на корню в качестве потенциального резонансного сырья. Также наблюдается недостаток в квалифицированных специалистах и вложений в отрасль, которая занимается производством музыкальных инструментов.
Факторы, влияющие на такие свойства древесины, как акустические
Обладает ли дерево резонансными свойствами или нет определяется генетической предрасположенностью. На акустические свойства оказывают влияние такие показатели, как:
порода дерева;
условия произрастания;
внутреннее строение;
физические характеристики.
Качество подобной древесины также зависит от таких технологических факторов, как место и время заготовки, режим сушки и хранения, условия транспортировки.
Выбор породы дерева
Наилучшим материалом, который находит применение в изготовлении дек, считается древесина березы и ели, а также клена, сосны, кедра сибирского и пихты кавказской. Наилучшие акустические особенности свойственны для ели, которая и имеет наиболее широкое применение. Это порода дерева, если сравнить ее с кедром, после усыхания улучшает свое звучание.
Учет условий произрастания
Резонансные деревья обычно произрастают в высоковозрастных насаждениях, возраст которых составляет более, чем 150 лет. Они предпочитают северные склоны гор и каменистые бедные почвы. Однако, в настоящее время установлено, что подобный материал можно найти в лесах, произрастающих на равнине и на почвах с избыточным увлажнением.
Диагностика резонансной древесины: косвенные способы
При косвенном способе диагностики используются следующие показатели:
внешний вид и состояние дерева;
цвет и структура коры;
макроструктура;
микроструктура.
Особенности внешнего вида
Резонансная ель имеет вертикальный ствол с зоной цилиндрической формы, лишенной сучков и заметных повреждений. Длина этой зоны составляет 5-6 метров. Крона дерева должна быть островершинной, узкой и симметричной. В первую очередь данные требования определяются экономическими соображениями, когда важно получить максимальный выход продукции.
Цвет и структура коры
Существуют разные мнения по поводу цвета коры. Одни мастера выбирают древесину более светлых тонов или практически белую, а другие используют древесину желтого цвета.
По поводу структуры коры резонансной ели также нет единого мнения. Согласно данным ученых В.О. Александрова и С.Н. Багаева, которые занимались отбором резонансной ели по фенотипу, то лучше выбирать формы с гладкой корой. Другой отечественный исследователь Н.А. Санкин считает, что предпочтительными являются чешуекорые ели, так как они имеют наибольшую генетическую пластичность. Румынские мастера отмечают, что кора должна состоять из округлых и вогнутых чешуек. Во Франции считается, что чешуйки должны быть небольшими и гладкими.
Макроструктура
Основным критерием при отборе резонансной древесины, который входит в стандарты разных государств, являются годичные кольца, характерными особенностями которых являются:
ширина;
равнослойность;
наличие в их составе поздней древесины.
Древесина, имеющая широкие слои, придает звучанию музыкального инструмента приглушенность, а узкие – жесткость. Что касается ширины годичных колец, то оптимальным параметром будет считаться предел от 1 до 4 мм. Древесина поздняя в составе годичных колец должна составлять 30%.
Выделяют определенные сорта резонансной древесины ели в зависимости от макроструктуры на радиальном срезе.
Струистая, для которой характерны прямые годичные слои с небольшим волнообразным сдвигом древесных волокон. Подобная древесина является эластичной и дает чистые тона. Она представляет наибольшую ценность при изготовлении дек.
Пламенистая, которая имеет красивый узор и ее структура похожа на язычки пламени.
Краснослойная, для которой характерен красный цвет поздней зоны годичного кольца. Она имеет наибольшую плотность, но ее ценность меньше, чем у двух первых сортов.
Микроструктура
При рассмотрении анатомического строения подобной древесины учитывается значение взаимопроницаемости систем клеток, которые находятся поперек и вдоль оси ствола, это соответственно сердцевинные лучи и трахеиды. Важным показателем считается наличие большого количества проницаемых пор по форме напоминающих двоеточие. Особенно это касается ранних трахеид. Именно по ним звуковые волны распространяются по всей толщине доски, проходя в поперечном и продольном направлениях.
Другие показатели
Качественную резонансную древесину можно определить по блеску. Ель, произрастающая на севере России, которая имеет шелковистый и нежный блеск, а также с хорошо проявляющимися тонкими слоями, придает звучанию серебристость и нежность. Немецкие мастера отдают предпочтение древесине с крупными и резкими блестками.
В некоторых ситуациях в качестве диагностического показателя применяется запах древесины, по которому определяется ее смолистость. Установлено, что смолистые вещества оказывают негативное воздействие на такие свойства древесины, как акустические.
Диагностика резонансной древесины: прямые способы
Для этих целей измеряются следующие показатели древесины:
плотность;
модуль упругости;
скорость звука;
амплитуда колебаний;
величина потери энергии, происходящей на внутреннее трение.
Полученные результаты измерений используются для расчета акустических свойств древесины. На следующем этапе проводится определение пригодности сырья для производства музыкальных инструментов.
Источник
Из какого дерева делают пианино
Не всякая древесина подойдёт для изготовления музыкального инструмента, в том числе для пианино. Для изготовления инструмента требуется так называемая резонансная древесина, хотя с физической точки зрения, такое название не совсем верно. Слово резонанс происходит от французского слова, которое в дословном переводе означает «звучу в ответ». Для изготовления музыкального инструмента подходит орех, дуб, береза. Но наиболее звучащей является древесина из ели.
Чтобы изготовить хорошее пианино с качественным звуком, как было сказано ранее, подойдет древесина из ели. Однако не каждая ель одинаково звучит. Необходимо знать некоторые условия произрастания такого дерева. Резонансная ель произрастает преимущественно на склоне леса с северной стороны, где солнце не так жарко. Грунт, в котором растет дерево, должен быть средним, то есть не слишком плодородным, но и не слишком тощим. В таких условиях будущий инструмент должен расти более века. Но не просто расти, но и не пострадать от сильного ветра или жуков-короедов.
После определения дерева для изготовления пианино, окончательный вердикт можно будет вынести только после распила, сушки и выдержки древесины в мастерской. Также резонансное дерево не должно иметь пороков в виде сучков, завитков и других. Кольца ствола должны быть одинаковой ширины, а при распиле радиальным способом быть параллельными и прямыми.
Не раз пытались заменить еловую древесину другой, но попытки не увенчались успехом. Исследователь девятнадцатого века в ходе экспериментов выяснил, что скорость звука в еловой древесине больше в 15 раз, чем в воздухе.
Ввиду особенностей музыкальной древесины, её достаточно сложно отыскать, что сказывается на цене материала за кубометр, а это соответственно на цене качественных инструментов.
Древесину принято выбирать не на глаз, а по вычислениям характеристик по определенным формулам, соответствующим Госстандарту. Основной критерий называется акустическим коэффициентом. Музыкальная древесина сочетает несочетаемое: низкую плотность, высокую жесткость и высокую скорость проведения звука.
Качественную древесину также можно определить по её блеску. Музыкальное дерево имеет нежный серебристый блеск. Определяющим свойством является и запах, резкость которого определяется количеством содержащейся смолы. Чем больше смолы, тем хуже акустические характеристики древесины.
Таким образом, факторами, влияющих на выбор акустической древесины, являются порода дерева, условия его произрастания, внутреннее строение, порода и физические характеристики.
Теперь можно смело ответить на главный вопрос: из какого дерева делают пианино, — из «правильной» звучащей резонансной ели.
Источник
Породы дерева для изготовления музыкальных инструментов
По традиции музыкальные инструменты производятся из материалов с резонирующими свойствами высокого качества, выдерживающихся в природной среде в течение многих лет для сохранения акустических качеств и стабильной структуры. Резонансное дерево заготавливается исключительно в холодное время года. Ель и пихта уникальны по своим музыкальным свойствам.
Для создания деки практически в каждом музыкальном инструменте берется ель или пихта. Специалисты с особенно внимательно выбирают так называемую резонансную древесину. Ствол дерева не должен иметь изъянов и быть с одинаково широкими годичными кольцами. Дерево сушится естественным образом от десяти лет или больше. При изготовлении музыкальных инструментов исключительное значение имеют резонансные свойства древесной породы. В этом случае больше других подходит ствол ели, пихты кавказской и сибирского кедра, так как их сила излучения является наибольшей. По этой причине данные виды дерева включены в ГОСТ.
Одним из необходимых требований при создании музыкальных инструментов является в выбор дерева. Наибольший интерес для мастеров в течение многих веков представляли резонансные породы ели. Приобретать сырье нужного качества было трудно, поэтому мастерам приходилось самостоятельно заниматься заготовкой дерева при изготовлении инструментов.
Достаточно давно стали известны места произрастания ели с нужными свойствами. Главный скрипичных дел мастер российского направления ХХ века Е.Ф.Витачек, помечал в своих трудах территории, на которых произрастала ель. В саксонской и богемской видах ели большое количество смол, она не может использоваться при изготовлении инструментов высшего класса. Наилучшим сырьем считалась ель из Италии и Тироля. Изготовители лютен выписывали тирольскую древесину из города Фюссен, что между Баварией и Тиролем, а итальянский вид из порта Фьюме на Адриатике.
В горах возле Фьюме в Италии леса практически не растут. Поэтому можно предположит, что ель была не из Италии, а из Хорватии или Боснии. Также была дополнительная территория, откуда привозилась ель для мастеров из Италии — это были черноморские портовые города — ель из России, Кавказа и с Карпат. Как писал Витачек, с тех пор как работал Н.Амати, на крайних деках инструментов чаще используется ель тяжелее, плотнее и грубее, а клен наоборот имеет невысокую плотность. Это очень хорошее сочетание: звук становится похож на звук человеческий голос. Итальянские мастера всегда использовали именно такое сочетание кленовой и елейной древесины.
Однако подобные свойства ель может иметь исключительно, если произрастает на нужном уровне относительно морской поверхности, то есть в Альпах или на Кавказе. Разновидность породы «Picea orientalis» произрастающая в высокогорьях Кавказа и Малой Азии на высоте от километра до двух с половиной, по своим качествам похожа на наилучшие виды ели европейского высокогорья. Как правило она растет по соседству с пихтой Нордмана или кавказской (Abies nord-manniana), которая тоже обладает отличными акустическими характеристиками. Знаменитые российские производители скрипок начала ХХ века в большинстве случаев брали для создания инструменты как раз ель с Кавказа.
Породы древесины, применяющиеся при изготовлении музыкальных инструментов
При создании щипковых инструментов невысокой стоимости возможно использование отходов от заводов по деревообработке, брусья и доски домов, предназначенных под снос, части мебелировки и отработанной тары. Но данные материалы нуждаются в особой сушке и селекции. При создании высококлассных инструментов требуется использовать нераспространенные виды деревьев.
Инструментальные деки и иные части изготавливают из ели с резонансными свойствами. Разные подвиды ели растут почти повсеместно в России. В качестве резонансной берут ель, преимущественно в центральной части России. Ели севера России более популярны и лучше по своим физико-механическими качествам. Одним из наилучших достоинств является наличие маленьких годичных колец, делающих дерево упругим и подходящим как резонансное.
Резонансные деревья отбираются из основного количества подготовленных пиломатериалов на складах лесных хозяйств. Эти бревна идут на лесопилки, там они распиливаются на 16-миллиметровые доски. С целью приобретения большего количества древесины бревна пилят в шесть приемов.
На древесине для музыкальных инструментов не должно быть сучков, кармашков со смолой, свилеватости и прочих изъянов. Это является жестким требованием качества. Еловая древесина имеет белый цвет и слабый желтый оттенок, а при соприкосновении с открытым воздухом со временем становиться довольно желтой. Послоевое строгание и циклевка ели происходит без проблем с чистым и глянцевитым срезом. Шлифовка придает поверхности древесины бархатистость и слабый матовый блеск.
Пихта
Помимо ели для получения резонансной древесины можно брать пихту, произрастающую на Кавказе. Она не имеет много отличий от ели как внешне, так и при проверке физико-механических параметров.
Береза
Березовые леса составляют две трети общего количества лесов России В промышленном производстве используется береза бородавчатая и береза пушистая. По цвету березовая древесина белая, иногда имеет желтоватый или красноватый оттенок, легко поддается обработке. Во время тонировки краситель впитывается равномерно, и тон получается ровным. Если березовую древесину просушить равномерно и выдержать достаточное количество времени, то ее можно использовать при производстве таких частей музыкальных инструментов, как грифы и клепки. Помимо этого, из березы делают фанеру, которая служит для производства корпусов гитары. Отделывают инструменты чистым или крашеным шпоном березы.
Бук часто используется при изготовлении музыкальных инструментов. Части грифов, подставок и корпусов гуслей и других частей щипковых в музыкальной промышленности делают из букового дерева. Бук растет в юго-восточной части России. Цвет буковой древесины розоватый с крапчатым рисунком. Хорошие резонансные свойства бука делают его подходящим для создания инструментов. Буковую древесину обрабатывают и шлифуют вручную. При окрашивании на поверхности сохраняются полосы, которые видны при отделке прозрачным лаком.
Для имитирования черного дерева прокрашенный граб используют при производстве грифов и корпусов. Также грабовая древесина имеет твердую и прочную структуру. Граб растет на Крымском полуострове и в горах Кавказа. Грабовая древесина белая с серым оттенком. Древесина неплохо строгается, но полировке поддается с трудом.
Клен является столь же востребованным при создании дорогих музыкальных инструментов, как и резонансная ель. Корпуса струнных инструментов из кленового дерева придают хорошее звучание. Виды клена явор и остролистный применяются наиболее широко. Данные виды растут на Крымском полуострове, в предгорьях Кавказа, и в Украине. Кленовое дерево отлично гнется, а его древесная масса обладает существенной плотностью и вязкостью. По текстуре это полоски темного цвета на розово-сером фоне. При нанесении лака на клен явор получается красивая перламутровая поверхность. Если окрашивание выполнено правильно, данное свойство клена усиливается.
Красное дерево
Данное имя носит несколько видов дерева, обладающих различными оттенками красного цвета. В основном так называют махагон, который растет в Центральной Америке. Этот вид дерева используется и для производства грифов, так как обладает хорошими механическими свойствами. Если распилить ствол поперек, и сделать прозрачную отделку, то выглядеть это будет очень красиво, хотя и неудобно для обработки.
Палисандр
Это несколько пород, которые растут в Южной Америки. Древесина палисандра хорошо поддается резке и полировке, но в данном случае необходимо заполнение пор и полировке. Во время обработки появляется особый сладковатый запах. Палисандр обладает очень твердыми и прочными волокнами, цвет от фиолетового до шоколадного, его используют при создании струнных инструментов.
Черное дерево
Вид эбенового дерева, которое растет в Южной Индии. Из эбеновой древесины производят наилучшие грифы и корпуса. Высочайшие механические качества дерева обеспечивают инструментам нужную прочность, твердость. При большем весе грифа при использовании эбеновой древесины смещается центр тяжести инструмента в сторону грифа, это очень ценится профессиональными исполнителями. Панцирь эбеновой древесины при соответствующем полировании позволяет избежать призвуков если медиатор соскакивает со струны. Накладки грифов из эбеновой древесины устойчивы к истиранию и отлично держат лады.
Источник