Древесина гитарных корпусов: исследуем акустические свойства, часть 2
В предыдущей статье мы познакомились с разными видами махагони, сегодня посмотрим и послушаем ещё девять пород дерева, применяемых в гитаростроении для дек (корпусов) и топов (их верхних слоёв, служащих эстетической красоте и акцентированию тембра звучания).
В первой статье мы убедились на практике, что кусок древесины действительно является фильтром частот, имеющим частоты среза, крутизну спада, соответственно, добротность, горбы и впадины амплитудно-частотной характеристики. И эти параметры зависят от дерева. Часть энергии от молоточка образец передаёт датчику, часть излучает в виде звука в воздух, часть преобразует в тепло внутри себя.
И как говорят знатоки гитар, часть энергии звуковых колебаний идёт на изменение структуры самого дерева: гитара разыгрывается. В это можно верить или не верить, но вибрацией разных частот люди испокон веков изменяют свойства материалов. Сбивают сливки в масло, трамбуют асфальт виброплитой, обрабатывают материалы ультразвуком. Это тоже перспективы для дальнейших опытов, но не будем забегать вперёд.
Спрашивали спектрограмму используемого датчика? Вот она. Как видим, заметных искажений в сигнал не вносит.
Начнём с таблицы размеров и плотности исследуемых образцов древесины. Липу и ольху мы уже упоминали, теперь рассмотрим подробнее.
▍Липа, Basswood
Семейство мальвовые. Плотность 430. Отличный медонос, традиционный материал для много чего, в том числе, корпусов электрогитар. Также очень мягкая и лёгкая. Из липы вырезали поддельные печати, оттуда пошло выражение «липовый документ». Зато электрогитары с липовыми деками могут очень хорошо звучать, играться и ощущаться.
Встречается предвзятое отношение к липовым декам, потому что липа — один из самых дешёвых материалов, и конечно же, встречается в самых низкокачественных поделках. Но и в прекрасных качественных инструментах тоже. Например, тот же самый Music Man Majesty, который ни плохим, ни дешёвым никто не назовёт, разве что внешний вид не всем нравится.
На спектрограмме липы видим пологий, затем крутой подъём к пику на 250 герцах, который, (применительно к нашему формату образцов 130×50x11 мм), так и назовём — «липовым». Далее крутой спад на 12 децибел до 400 Гц, оттуда холмистое плато до 2.5 кГц. Затем крутой спад на 12 дБ до 4.5 кГц, переходящий в пологий.
▍Ольха, Alder
Семейство берёзовые. Плотность 467. Очень музыкальное, очень электрогитарное дерево, просто классика, начиная с Fender. Не настолько, как липа и другие мальвовые, но относится к лёгким и мягким породам дерева.
У ольхи имеем пологий подъём до плато 300–450 Гц, затем крутой спад на 12 дБ до 900 Гц, который можно назвать «ольховым завалом», так как именно у ольхи он максимально выражен. Затем крутой подъём до «ольхового» пика 2 кГц, откуда идёт в среднем плавный спад. В сочетании с кленовыми грифом и накладкой, это даёт именно то «стекло», что мы узнаём в звучании Фендера.
▍Сибирский кедр, точнее, кедровая сосна.
Семейство сосновые. Плотность 484. Экземпляр древесины, попавший ко мне, как раз является тощей сосной, в которой очень мало смолы и соответственно много древесины. Именно из тощей сосны могут быть сделаны деки гитар и других акустических инструментов. Из сосны Лео Фендером в середине прошлого века были сделаны деки первых прототипов Эсквайров и Броадкастеров, ставших впоследствии Телекастерами. И до сих пор у компании Fender бывают различные модели с корпусом из сосны. Не сибирской, но музыкальной, тощей, близкой по характеру к этому образцу.
Спектрограмма кедровой сосны в целом похожа на липу, только провал на 2 кГц выражен немного слабее. Зато имеется ольховый завал на 1 кГц.
▍Зебрано, зебравуд или зингана
Семейство бобовые. Плотность 635. произрастает в Африке. Дерево очень популярно для электрических и акустических гитар. Немудрено: древесина очень красивая и при этом прочная, из неё делают даже лыжи.
Зебрано имеет плоский липовый пик, далее постепенно спадающее плато.
Печёный ясень должен быть следующим в порядке возрастания плотности, но пока отложим его, и рассмотрим при сравнении с обычным ясенем.
▍Клён, acer, maple.
Семейство сапиндовые. Плотность 680. Видов и разновидностей клёна и его древесины очень много, в том числе, декоративных. Клён прочный, стабильный, хорошо обрабатывается, не склонен к сколам. Твёрдый клён — самый распространённый материал гитарных грифов. Используется и для накладок, корпусов, топов.
У клёна имеется ольховый пик, но совсем небольшой Вся АЧХ близка к линейной от самых низких до самых высоких частот. Некоторый завал в районе 650 Гц.
Это уже не дощечка, а гриф из клёна от гитары Рокет. В спецификации написано, что накладка из палисандра, но она больше похожа на крашеный граб.
На АЧХ граба видим ольховый пик. Теперь ясно, почему у грифа он акцентирован. Применительно к геометрии грифа, этот пик на 650 Гц.
▍Ясень, ash
Род Семейства маслиновые. Плотность 716. Порядок ясноткоцветные, как и тик. Древесина твёрдых сортов, как мой образец, прочнее дуба. . Текстура имеет некоторый 3D-эффект, рельефная. В гитаростроении применяется очень широко, начиная с Фендеров 50-х годов, где использовался южный американский болотный ясень, swamp ash. Он значительно легче плотного северного.
вёрдый ясень проявляет крутой подъём до липового пика на 220 Гц, затем небольшой спад и восходящее плато от 300 Гц до 1 кГц, далее идёт ольховый пик в виде плато 1 — 2.3 кГц, плато до 3.5 кГц, пик на 4.2 кГц и постепенный спад.
▍Печёный ясень, или термоясень
Плотность 644. При обработке горячим паром, содержащиеся в древесине сахара карамелизуются, дерево приобретает красивый шоколадный цвет. Такая денатурированная древесина становится легче и стабильнее.
Термообработка придаёт ясеню резкий липовый пик на 300 Гц и несколько более выраженный ольховый пик. Спектрограмма становится очень похожа на липу, только без провала на 2 кГц, и спад в области высоких более плавный.
▍Падук, он же мукуа, нарра, птерокарпус
Семейство бобовые. Плотность 726. У меня образец африканского птерокарпуса, но бывает и азиатский. Можно сказать, самая красная древесина из всех красных. На солнце со временем темнеет в тёплый коричневый. Падук используется в гитарах Mayones, Washburn и других производителей.
Амплитудно-частотная характеристика образца падука похожа на печёный ясень, только более гладкая.
▍Американский красный дуб
семейство буковые. Плотность 799. Дерево с интересной фактурой и некоторым трёхмерным эффектом. Используется в басах Peawey Cirrus Red Oak.
АЧХ образца американского красного дуба близка к линейной, с липовым и ольховым пиками.
▍Выводы
Из девятнадцати испытанных образцов, цедер, тигровое дерево биболо и королевское махагони корина имеют завал и пик АЧХ, подобные ольхе, что с успехом используют Gibson, Juha Ruokangas и MMG Custom Guitars при постройке шикарно звучащих, выглядящих и ощущаемых гитар.
Липовый пик не выражен у ольхи, макоре, цедера, биболо и клёна. Три последних породы дерева особенно эффективно применяются для топов, когда нужно не только украсить деку из липы или махагони, но и скорректировать тон гитары в сторону ясности.
Более тяжёлые, плотные породы дерева имеют в целом более линейную АЧХ. Она актуальна для модернового звука, где хипстеры с Fishman Fluence творят магию пост-фьюжн, а мастера джента высекают чёткие нули. Об этом ещё поговорим, послушаем и измерим. Не забывая наслаждаться красотами природы, техники и искусства, которые вместе создали такой прекрасный и многообразный мир винтажной и современной гитары.
Почему же на Ютубе так много видео, в которых разные электрогитары звучат почти одинаково? — Потому что звучание зависит и от играемого музыкального фрагмента, и от манеры исполнения, и от звукового тракта, которым обрабатывается аудиосигнал.
Можно вообще выделить цифровыми алгоритмами высоту каждой ноты аккорда, длительность и огибающую, и подать в виде MIDI команд на любой синтезатор или сэмплер, тогда получится что-то такое.
На этом видео звучат не дерево, не струны, и даже не звукосниматели с усилителем, а управляемые сигналом со струн синтезаторы, которые талантливые инженеры Electro-Harmonix сумели упаковать в небольшую педаль эффектов, предоставив гитаристам возможность разнообразить своё живое концертное исполнение без необходимости нанимать сессионного клавишника, везти с собой громоздкие и дорогие модули 19-дюймового рэкового формата, или создавать минусовку, в такт которой всей группе придётся в таком случае попадать.
А музыканты люди творческие, и любят, когда инструменты и аппаратура предоставляют больше свободы импровизации и выражения. И на концерты слушатели приходят и приезжают издалека нередко именно затем, чтобы посмотреть и послушать живое исполнение, а не точное воспроизведение варианта композиции, записанной на студии.
Электрогитара в классическом понимании не предназначена для включения в hi-fi линейный или микрофонный вход аппаратуры. Её надо включать в Zoom 505, и только затем в линию. Шутка.
Кроме опциональных педалей эффектов — «примочек», звучание должно быть сформировано, как минимум, предусилителем и кабинетом, вносящих свой вклад в тембр. Темброблок усилителя и АЧХ громкоговорителя в кабинете выступают в качестве многополосных фильтров — эквалайзеров, пики и спады АЧХ которых добавляются к тем, которые уже внесли в сигнал струны, дерево и звукосниматели, не говоря о сёдлах, порожках, медиаторе и руках музыканта.
Итоговый звук снимается микрофоном с кабинета, либо идёт через симулятор кабинета в директ-бокс (DI), и поступает в микс, где присутствуют вокал и другие инструменты. Потому для электрогитары отводится определённая полоса частот, чтобы она была слышна на концерте и в записи, и не мешала звучать другим музыкантам и певцам.
Именно на эту гитарную полосу частот ориентированы гитарные усилители и громкоговорители. А исполнитель настраивает регуляторы тембра в соответствии со своими предпочтениями, которые формируются в ходе его творческого пути.
Любитель каверов стремится звучать как свой кумир. Концертные исполнители привыкают к сценическому звуку, причём звук из комбоусилителя, стека или мониторов не тождествен тому, что поступает на микшерный пульт с инструментального микрофона и далее идёт через порталы в зал. Получается, звукооператор и музыкант слышат разный звук, и настраивают звук по-разному.
В итоге, те демонстрационные звучания, что получаются у гитаристов при обзорах инструментов на Ютубе, могут содержать мало от оригинального тона гитары и много от специфических настроек аппаратуры и особенностей записи, не говоря о манере игры. Максимум, что можно отличить на таких обзорах, — это хамбакер от сингла.
❒ Хамбакером называется датчик для митола и джаза с двумя близко расположенными катушками, намотанными в противофазу и подмагниченными противофазными магнитными потоками, за счёт чего амплитуда сигнала струны складывается, а наводок, прежде всего, от электросети, вычитается между сигналами катушек, и на выходе получаем сильный чистый сигнал с некоторой спецификой передачи обертонов.❒ Сингл — гитарный датчик для блюза и всякого арт-рока с одной катушкой и одним магнитным потоком, чувствительный к наводкам, но чище передающий оригинальные обертона струны.
Сравнивать звучание разных электрогитар на чистом, без перегруза, звуке, — тоже не всегда панацея, потому что чистый звук гитарного тракта проходит через многополосные фильтры в виде предусилителя и кабинета.
Насколько велика глубина влияния дерева на тон электрогитары для «чистого» и «грязного» звука, — тема дальнейших опытов и публикаций. Таких опытов и публикаций на самом деле много, но интересно сделать своё и по-своему. Тем более, что искусство — это как раз процесс творческого самовыражения личности, где каждый мельчайший нюанс инструмента имеет значение, и может обогатить творца.
Спасибо за внимание! До следующих видео и статей!
