Музыкальная древесина. Истоки и особенности изготовления деревянных музыкальных инструментов
Лесовед Доходы с отходов
Музыкальная древесина. Истоки и особенности изготовления деревянных музыкальных инструментов
Музыкальная древесина – это древесина из лиственных и хвойных пород, которую применяют для изготовления музыкальных инструментов. Древесина различается между собой по целому ряду признаков.Следует различать понятие дерева, т. е. растущего дерева, и древесины– материала, получаемого из срубленного и очищенного от ветвей и коры дерева. Ствол дает основное количество древесины, что составляет 50-90 % объема частей растущего дерева.
Музыкальная древесина – это древесина из лиственных и хвойных пород, которую применяют для изготовления музыкальных инструментов. Древесина различается между собой по целому ряду признаков.Следует различать понятие дерева, т. е. растущего дерева, и древесины– материала, получаемого из срубленного и очищенного от ветвей и коры дерева.
Ствол дает основное количество древесины, что составляет 50-90 % объема частей растущего дерева, и токмо древесина ствола пригодна для изготовления деталей музыкальных инструментов.
Водо- и газопроницаемость древесины в условиях изготовления музыкальных инструментов в первую очередь интересна при окрашивании и особенно крашении, а тепловые свойства древесины важны при гнутье деталей музыкальных инструментов.Уникальные звуковые свойства древесины сделали ее незаменимым природным материалом для изготовления музыкальных инструментов.
Истоки и особенности изготовления деревянных музыкальных инструментов
Еще в древности люди изготавливали примитивные деревянные музыкальные инструменты. Их использовали как на охоте, так и в минуты отдыха.
С течением времени интерес к музыке и музыкальных инструментов возрос. В результате возникла наука и такая наука – музыкальная акустика. Большую роль в ее развитии сыграли древние греки. Одним из первых известных музыкальных инструментов был монохорд, о котором упоминается в трудах Евклида. Значительно позже появилась гитара. Сей своеобразный струнный музыкальный инструмент известен из устных переводов и письменных источников многих народов мира.
По технике игры гитара принадлежит к группе щипковых музыкальных инструментов. Состоит она из резонирующего корпуса, шейки с грифом и струн натянутых параллельно в плоскости деки. Гриф, как правило, изготавливается из древесины твердых пород и разделяется металлическими порожками. Порожки конструктивно размещаются таким образом, дабы промежутки между ними (лады) образовывали хроматическую последовательность звуков. Прижимая струны к ладам, музыкант ограничивает длину частоты ее вибрирования, позволяющий получать звук определенной высоты.
Родиной гитары важаеться Испания, где были широко распространены два ее вида – мавританская и латинская. Изнутри вв. Сведения об эволюции гитары, ее свойства и роль в музыкальной жизни становятся значительно полнее и точными.
Мавританская гитара имеет овальную форму, нижняя дека выпуклая, струны металлические, закрепленные на основе корпуса. Играют на мавританской гитаре с помощью плектра, что обусловливает резкость звучания. В отличие от мавританской, латинская гитара более сложная по форме: овальная нижняя часть имеет сужение в направлении грифа плоскую нижнюю деку. Латинская гитара за особенностями конструкции и звучания очень подобна современной классической гитары: сплюснутый, слегка вытянут в “талии” корпус, резонансный отверстие размещен посередине, шейка с грифом имеет порожки.
Для изготовления изысканных, высокохудожественных, многие орнаментированных классических гитар мастера использовали ценные материалы: редкие породы древесины (черное-ебонове, слоновую кость, черепаховый панцирь. Нижнюю деку и боковины декорируют инкрустацией. Верхняя дека остается простым и изготовлена из хвойной древесины (ели). Резонансный отверстие и края корпуса украшают узором из пластинок древесины различных пород. Важным декоративным элементом становится резонансный отверстие, украшенный тисненн кожей, который не токмо гармонирует с красотой всего корпуса, но и смягчает звуки. Пластинками слоновой кости, закрепленными узкими прожилками коричневого дерева, украшают весь корпус. Такие инструменты в Европе считаются большой редкостью. С началом 1600-х годов определяются новые конструктивные особенности гитары. Размеры их увеличиваются, корпус становится объемнее, высокие струны делают жильными, а низкие из меди или серебра. Габаритов размеров не существовало, они определялись мастером. До наших дней дошел прекрасный образец гитары (сохранился в музее парижской консерватории), датированный 1749 годом, и очевидно, предназначен для королевского двора. Инструмент изготовлен в мастерской “королевская гитара” Клода Буавен украшен пластинками из черепахового панциря и инкрустирован перламутром.
В последние годы XVII в. появляются существенные новшества, которые определяют важный этап в постепенном формировании современной конструкции гитары. Меняются пропорции, акцентируется изгиб корпуса и внешний вид. Мастер музыкальных инструментов пытался подчеркнуть естественную красоту древесины палисандра для дорогих инструментов, а для инструментов умеренной стоимости древесины кипариса и местных пород (ясень, вяз, клен, фруктовые. Порожки становятся фиксированными и вставленными в гриф, делают их из слоновой кости. В Испании мастера музыкальных инструментов подчеркивают повышенные акустические свойства веерных (от существительного “веер”) размещения пружин верхней деки. Неизвестно, кто был автором этого изобретения, но Хусе Бенедикт де Кадикс один из первых использует сей способ как новый принцип конструкции. Инструмент, который вышел из его мастерской в 1783 году и хранится в музее музыкальных инструментов в консерватории в Барселоне имеет три пружины, размещены именно таким способом. Позже мастер с такой же фамилией Кадикс, Хуан Пажес, изготавливает инструмент, верхняя дека которого поддерживается пятью пружинами, в другой гитаре (1797 г.) их уже семь. Эти усовершенствования, которые были внедрены в практику испанскими мастерами, являются нововведениями в развитии гитары.
Вторым важным этапом эволюции является строй инструмента, который становится фиксированным. Таким образом можно предположить, что в разных кроинах Европы практикуются гитары с шестью одинарными струнами. Мастера музыкальных инструментов работали в Европе и в Америке. Музыкальные инструменты создают в мастерских Луиса Панорамы из Лондона, Георга Штауфера из Вены, К. Ф. Мартина из Нью-Йорка, Дж.Г.Шродера из Питсбурга. К ним нужно добавить блестящую испанскую школу, которая заявила о себе в последнем десятилетии XVIII в .. Во Франции можно отметить возникновение в Миркури провинциального центра по изготовлению музыкальных инструментов, который со временем прославился своими скрипками, а также достижениями двух парижских мастеров-лютнист Рене Лакота и Этьена Лапревота.
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.
Древесина
Качественная древесина является основой любого музыкального инструмента. К древесине, используемой при изготовлении заказных инструментов требования еще более высокие.
Сушка древесины важнейшая составная часть при создании качественных инструментов. Сушка древесины может производиться двумя способами:
1.Искусственная сушка;
2.Естественная сушка.
Искусственная сушка применяется при массовом производстве музыкальных инструментов. Естественная сушка используется для сушки древесины идущей на создание качественных музыкальных инструментов.
Искусственная сушка предполагает ускоренный вывод влаги из древесины. Для этого древесину помещают в сушильную камеру, устанавливают нужный тепловой режим и сушат. Вред этого процесса в том, что влага, двигаясь вдоль волокон, прорывает стенки клеток, не успевающих пропустить ее, как это происходит в естественных условиях. Cтруктура древесины становится более рыхлой, возникают непредсказуемые напряжения. Клетки древесины высыхают при этом неравномерно, их объем уменьшается хаотично. В результате инструмент приобретает несанкционированный резонанс – «волчок». Звучание инструмента ухудшается. Несмотря на это искусственная сушка используется всеми поточными фирмами в чисто экономических целях.
Естественная сушка гораздо более длительный процесс от 5 – 10 лет .При этом необходимо строго контролировать процесс выхода влаги из древесины.
Естественная сушка древесины
Серьезный мастер или сам заготавливает древесину или приобретает свежеспиленную и сам ее сушит по определенной технологии. Важнейшим фактором заготовки резонансной древесины является распил.
Естественная сушка будущих заготовок
Распил бывает радиальным и тангентальным.
При радиальном распиле годичные кольца проходят перпендикулярно деки, грифа и накладки. Дека (корпус) и гриф получаются более жесткими, а значит, быстрее откликаются на колебания струн, тон у инструментов становится чище, а атака ярче. Гриф будет более жестким на изгиб.
Пример радиального и тангентального распила.
Тангентальный распил дает расположение годовых колец параллельно плоскости деки или грифа. Звуковые характеристики деки явно хуже, а гриф более подвержен прогибу. Наличие тангентально распиленной древесины при изготовлении массовых инструментов лежит в чисто экономической плоскости. Пиломатериалов при этом получается на 60-70% больше, чем при радиальном распиле.
В целях получения наибольшего выхода радиальной /резонансной/ древесины, бревно распиливается за 6 приемов, а в тангентальном распиле за 1 прием. Отсутствие сучков, смоляных карманов, свилеватости и других пороков – обязательное условие качественной резонансной древесины. Особенно это относится к изготовлению грифов. Грифы мы рассмотрим в отдельной статье.
Древесина, применяемая в музыкальной индустрии, относится к высшей категории и стоит дорого. Если посчитать объемы древесины, потребляемые массовым производством, то понятно, почему фирмы в ущерб качеству выбирают количество.
Мастера, изготавливающие заказные инструменты, используют в основном древесину естественной сушки и радиального распила.
Рассмотрим породы древесины, применяемые при изготовлении музыкальных инструментов и их компоновки, которые влияют на их звучание.
Существует распространенное мнение, что звучание электрогитары определяют звукосниматели. На самом деле древесина является наиболее важным компонентом в формировании звука. Каждая порода древесины корпуса и грифа определяют оттенок звука. Разработка и сборка инструмента также являются важными. Древесина и ее сочетания определяют основные характеристики звучания инструмента, а датчики и темброблок помогают выделить то, что получилось.
Условно всех гитаристов можно разделить на две группы:
1 группа – играющие на насыщенном звуке,
2 группа – играющие на звонком звуке.
Современная электрогитара это сочетание различных пород древесины.
Звуковые оттенки древесины корпуса.
Липа– (американская липа –basswood) богатый, полный резонансами звук с обилием средних частот. Дает ровную реакцию на колебание струн – сустейн, на всем протяжении спектра. Имеет бледно-желтый цвет, легкая древесина.
Ольха – (alder) используется в основном для электрогитар типа «Strat» и «Jazz bass».Дает богатый звук с нижней серединой и хорошим стеклянным верхом. Имеет светло-коричневый, телесный цвет, легкая древесина.
Красное дерево-(mahogany) – имеет много разновидностей. Даёт глубокое звучание с плотной серединой, без стеклянного верха. Относится обычно к инструментам типа «Gibson». Имеет красно-коричневый цвет. Встречаются оттенки от розового до светло-зелёного.
Болотный ясень-(ash) – является более жестким и тяжёлымматериалом широко используется при изготовлении электробасов: 5-ти, 6-ти струнных и безладовых. Стали появляться электробасы с грифами из такого ясеня.
Клён-(maple) –используется в основном как передняя крышка корпуса. Позволяет расширить частотный диапазон основного массива дерева. Немного гасит средние частоты и прибавляет низ и верх, имеет светлый телесный цвет, средний вес.
Также используются многие экзотические сорта древесины для передних крышек корпуса и вставок в гриф.
Есть еще ряд сортов древесины, которые также дают хорошие результаты при изготовлении
корпусов.
Бук дает хороший плотный звук похожий на жесткий ясень. Эти результаты получаются при длительной сушке (20-30 лет). Имеет небольшой недостаток – древесина тяжёлая.
Тополь – активно используется фирмой « Fender – в производстве гитар с тремя синглами и басов. Древесина лёгкая, бледно-жёлтого цвета.
Берёза – даёт также богатый звук близкий к красному дереву. Получаются как гитары, так и басы хорошего звучания с большим сустейном. Многие мировые лидеры в производстве акустических гитар активно используют берёзу в виде обечаек и задних дек. Древесина бледно-жёлтого цвета, среднего веса, правда офанированная красным деревом, волнистым клёном или палисандром. Здесь хочется вспомнить пример Брайана Мэя. Он, вместе со своим отцом, изготовил легендарную гитару, широко используемую. В качестве материала корпуса был взят дуб. Из обклада старинного камина.
Так что при грамотной естественной многолетней сушке, правильном распиле, правильном подборе породы древесины, даже не совсем традиционные породы древесины, дают очень хорошие результаты.
Звуковые оттенки сочетаний пород древесины.
Липа/клён– гитара имеет хороший верх, середину, низ.
Ольха / клён – яркий искристый тон с меньшей серединой и большим низом.
Красное дерево / клён – богатая середина с хорошей плотностью и разборчивостью.
Звуковые оттенки сочетаний пород древесины на грифе.
Клён( c кленовой накладкой ) является основным стандартным материалом для большинства грифов гитар и басов. Гриф из цельного клёна придаёт инструменту хороший верх и прибранный низ. Является идеальным для добавления небольшой артикуляции к сочному звуку корпуса или для усиления разборчивости ярко звучащему инструменту.
Клён с накладкой из индийского палисандра – даёт тёплый, богатый тон с мягким верхом. Такой гриф добавляет теплоту корпусу с ярким оттенком звука или смягчает звучание корпуса с сочным саундом. Цвет накладки от красно-пурпурного до тёмно-коричневого.
Клён с накладкой из чёрного дерева – даёт слегка приглушённый верх. Получается классическое звучание типа « Gibson « или джазовый звук. Широко применяется в грифах современных 5-ти, 6-ти, 7-ми и т. д. басов и на безладовых басах.
Клён с палисандровой накладкой – это сочетание даёт богатый обертонами звук с бархатным, шелестящим верхом. Цвет накладки от красно-коричневого до оранжевого.
В конце этой обзорной статьи хотелось отметить, что я сознательно избегал технических терминов и понятий, требующих дополнительных знаний и разъяснений ( резонансная способность древесины, константа излучения, предел прочности, модуль упругости и т. д.) Более подробно об этом можно прочитать в специальной литературе.
Источники:
http://lesoved.pro/stanki/muzykalnaya_drevesina_istoki_i_osobennosti_izgotovleniya_derevyannyh_muzykalnyh_instrumentov.php
http://wood-prom.ru/analitika/13932_porody-dereva-dlya-izgotovleniya-muzykalnykh-instr
http://handmade-guitars.nethouse.ru/articles/23417
