doff_guitars (doff_guitars) wrote,
doff_guitars
doff_guitars

Чем бы еще заменить дерево? Часть 2.

20394823094832.jpg

начало - вот где

Разгадка – в новом параллельном изобретении.Ранее двойной деки, Агуадо изобретает особую подставку для гитариста – триподисон.

MI0003869687_full.jpg

Основное назначение триподисона – освободить руки музыканта, чтобы инструмент был сам по себе, а гитарист – сам по себе. Чтобы левая рука музыканта не испытывала дополнительной нагрузки от необходимости поддерживать гитару.
Одновременно с этим, пропала необходимость прижимать корпус гитару к телу гитариста. Нижняя дека освободилась от глушителя, но, к сожалению, звучала все еще слабо.
Сначала Агуадо попытался усилить звук вторым резонатором – на задней деке. Результаты были, прямо скажем, не особо впечатляющими. Верхняя дека никак не хотела излучать звук в двух направлениях. Примарный тон все равно находился в области верхней деки. Казалось бы – задача неразрешима.
Но вторым шагом – стала та самая подзабытая вторая дека.
Ее расположили гораздо ниже по сравнению с расположением второй деки на гитаре Ламберта – практически встык с нижней декой. Удивительно – гитара зазвучала. Да так необычно, что Агуадо воодушевился и попытался поставить такую конструкцию на поток.

Что было после – известно. После был провал.
И связан этот провал – с провалом триподисона.
Триподисон оказался не так удобен, как хотелось его изобретателям. Эту подставку пробовали многие – и большинство от нее со временем отказалось. Слишком непривычно, слишком громоздко.
А без триподисона – второе резонаторное отверстие теряло всякий смыл, а значит всякий смысл теряла и срединная дека.

Позже – забылась и вторая дека, и триподисон, и второй резонатор. Наступил кризис европейского гитаростроения. Знаменитые мастера позакрывали производства. В Испании сидел одинокий Торрес, который едва сводил концы с концами. Он даже и не думал о каких-то там двойных деках – он был занят радикальным изменением гитарной конструкции. В Америке процветал Мартин. И ему тоже не было дела до двойных дек. Мартин конструировал новый тип гитар – вестерны, которые звучали громко безо всяких хитростей.
Только в России продолжались локальные эксперименты. Известно, что Роберт Архузен делал гитары даже не с двумя, а с четырьмя деками. Насколько удачны были те эксперименты – трудно сказать. Во всяком случае, они почему-то не вышли за пределы семейных мастерских Архузенов.

Современные мастера часто возвращаются к попыткам построить гитары с двойной декой. Можно выделить два направления такой инженерии:
1.    внедрение срединной деки и
2.    удвоение верхней деки.
Недоумение от повторения ошибок прошлого очень хорошо иллюстрируется цитатой одного мастера-энтузиаста.

«I constructed the soundboard using two thin layers of wood separated by a layer of a honeycomb material called Nomex, but then I used a pretty conservative bracing system. What the heck, maybe I could get the best of both worlds. But then we come to the first question. When you go to a restaurant, the first question is, "Do you want ice water?" With classical guitars, the first question is, "Spruce or cedar?" Well, it's both. That's a cool thing with the laminated soundboard: finally I could use both spruce and cedar so I didn't have to ask that question anymore. But of course now I have to ask "Is the spruce on the outside or the inside?"
And you know what? It does make a difference. I know it's crazy, but it's different. If you put the spruce on the outside you get more of a spruce-sounding mixture, and if you put the cedar on the outside you get more of a cedar-sounding mixture. I don't get it. I just know what happens».
Читать его блог - здесь

Он удивляется тому, что соединение ели и кедра – не дает суммарного эффекта, а дает лишь спорный эффект усиления звука конкретной древесины, который, к тому же, очень трудно поддается аргументированному обоснованию. Сложность, с которой сталкиваются почти все лютье, заставляет искать другие пути. И самый очевидный из них – комбинация дерева с современными материалами.

ОТ ОПИЛОК К АРАМИДУ

Что мы вообще помним о пластических массах?
Девятнадцатый век – время великих изобретений. Часто открытия открывались безо всякого теоретического обоснования – путем случайных экспериментов. Там опыты с целлюлозой и крахмалом, которые разлагались при варке до глюкозы, навели Кирхгофа и Браконно на мысль, что и крахмал и целлюлоза – состоят из одного и того же вещества – атомов глюкозы, а различия объясняются разной атомной структурой.


Кирхгоф и Браконно

Аналогичные опыты с каучуком и гуттаперчей привели к выделению изопрена – простого вещества (мономера), которое при полимеризации (соединении простых молекул в сложные цепочки) – образует самые различные продукты. Даже настолько непохожие, что трудно заподозрить их в родстве. Автомобильную резину и ментол к примеру.

Чуть позже Лео Бакеланд ставил опыты над фенолом и формальдегидом и обнаружил, что под влиянием повышенной температуры и повышенного давления, эти вещества сначала разрывают внутренние связи, а после – выстраиваются друг с другом в новые цепочки. На выходе у него получилось первый реактопласт – пластмасса, твердеющая раз и навсегда, т.е. необратимо.

1.jpg
Бакеланд

Опыты с целлюлозой положили начало производству термопластов – таких пластмасс, которые при повторном нагревании возвращаются в пластичное состояние. Их можно перерабатывать раз за разом. К тому же, их удобно подвергать штамповке.
Прорыв совершил истинный ариец, фашист и великий ученый Карл Циглер.


Циглер

Полимеризацией этилена он добился получения полиэтилена, а позже, когда в этилене заменили атомы водорода атомами фтора, – получился тетрафторэтилен.


Минимальное изменение. Углерод (два центральных атома) на месте, а водород заменен фтором.
Этилен и тетрафторэтилен.


Удвоением молекулы тетрафторэтилена - был получен знаменитый тефлон, из которого сейчас так замечательно получаются сковородки, а на оборонных предприятиях – замечательно получаются внутренности реакторов, безразличных к губительному фтору, т.к. фтор с фтором – не взаимодействует.
Тефлон – первый высокопрочный пластик, с изобретением которого стал, в общем и целом, понятен принцип получения сходных высокопрочных материалов.

В гитаростроении используют два типа пластмасс – арамидные термопласты (номекс) и реактопласты на основе смол (карбоны).

NOMEX

Номекс – это торговое название, придуманное фирмой Дюпон для обозначения арамидного волокна.
В СССР аналогичная разработка называлась «Арселон».
Гитары с двойными деками производятся до сих пор – силами истинных энтузиастов.


Примеры современных гитаростроительных экспериментов.

О них много спорят – и будут спорить до тех пор, - как нам кажется, - покуда они не станут ширпотребом. Той самой недорогой обыденностью. Ровно тогда, когда каждый гитарист сможет позволить себе гитару с одинарной декой, а к ней в комплект – гитару со второй срединной декой.

Наиболее продвинутые мастера пошли по другому пути. Они не стали ставить вторую (срединную) деку, но придумали - двойную деку.



Вместо хвойного массива, толщиною порядка 3 мм, они стали соединять два хвойных пласта потоньше, а между ними – прокладывать решетчатый слой особого арамидного материала – номекса.





Некоторые - пошли еще дальше и стали, помимо двойной деки, ставить еще и срединную деку.



Покуда сложно сказать, чем закончатся такие эксперименты. Неоспоримо одно – гитары с двойной верхней декой звучат впечатляюще громко.

ДРУГИЕ ТЕРМОПЛАСТЫ

Термопласты – не очень-то гитарный материал. Их легко перерабатывать, Они просты для производства различных штамповок, но они мягки и не звучны. Это самый распространенный вид пластмасс.
Нас окружают термопласты. Пластиковые стаканчики и пивные бутылки – это термопласты. Оконные профили – тоже. И пластиковые банковские карточки, и компакт-диски и пакеты – все это термопласты.
Ясно, что в гитарном производстве тоже не обошлось без этих удобных полимеров.
Так как звучат они плохо, термопласты не используют для изготовления корпусов. Зато активно используют для изготовления порожков, косточек, футляров и кантов. Чаще всего для этих целей берут комбинированный пластик – ABS.


ABS-пластик в гитаростроении. Порожек и кант.

Суть его – в его названии.
ABS – это акрилонитрил+бутадиен+стирол.
Под этим названием скрывается чрезвычайно широкая линейка пластиков – с самыми разными характеристиками. Есть очень плотные ABS-пластики, есть ABS-пластики помягче. Для порожков и косточек, к примеру, стараются брать ABS-пластики с выходными показателями, максимально приближенными к натуральной кости. Канты не так капризны, потому для них можно брать ABS-пластики попроще. Достославная компания Мартин несколько десятков лет назад ставила такой плохой ABS-пластик на канты, что сейчас он практически пришел в негодность и разложился.
Да, господа, ABS-пластик разлагается, а особенно активно – под действием высокой температуры и самого обычного этилового спирта. Не стоит экспериментировать с ним и очищать его с помощью одеколона или водки. Предсказать последствия очень трудно. Они могут быть отдаленными и вполне драматичными.

РЕАКТОПЛАСТЫ

История реактопластов в гитаростроении – гораздо более насыщена, чем история термопластов.
Первым реактопластом был бакелит. Изобрел его Лео Бакеланд в позапрошлом веке. Пластмасса оказалась настолько удачной, что из бакелита стали делать почти все – от бижутерии до электрических патронов.

Когда стал вопрос о замене дерева фанерой – акустики задумались над изобретением нового вида фанеры – фанеры резонансной. Она, - по первоначальной задумке, - должна была укладываться в такую вилку допусков:

быть очень легкой,
быть пластичной, а значит – устойчивой к изгибу,
быть влагостойкой,
поддаваться сложному формованию,
отвечать богатым звуком на внешние колебания струны.

Тут и пригодился реактопласт бакелит. Выяснилось, что, если склеить листы шпона не простым клеем, а бакелитом, получится стабильный пластико-древесный конгломерат, отвечающий практически всем теоретическим требованиям. Новый материал так очаровал ученых, что его быстро ввели в авиационную промышленность (авиационная фанера), в музыкальную инженерию (резонансная фанера) и в другие отрасли человеческой деятельности, где требуется практичная и сравнительно недорогая замена дереву.
Отчего же, - спросит нас читатель, - лютье не отказались от дерева вовсе? Уж если бакелит-фанера так хороша?
Бакелит-фанера прочна, звучна, неприхотлива, но, к сожалению, она одинакова по всему миру. Она не разыгрывается, ее звук не улучшается со временем, она не обладает индивидуальностью. Гитары из бакелит-фанеры настолько предсказуемы и одинаковы, что на слух практически невозможно отличить продукцию известных брендов, сделанных их бакелита. Все такие гитары звучат одинаково. Они и выглядят одинаково.
Дерево осталось вне досягаемости.
Но, все же, применение реактопластов на основе смол в гитаростроении – не ограничилось бакелит-фанерой.

УГЛЕПЛАСТИКИ

Или иначе – карбоны.
В 60-х годах прошлого века глава вертолетной корпорации Kaman Aircraft – Чарльз Каман – начал эксперименты с вибрационными свойствами реактопластов. Уже тогда он применял пластики на основе смол с различными наполнителями для конструирования вертолетов. И, вероятно, внезапно вспомнил известный опыт Торреса. Торрес решил доказать, что основным звукоизлучателем гитары является верхняя дека, и для этого сделал гитару из отбросов (чуть ли не из папье-маше) с единственной натуральной частью – верхней декой. И эта гитара играла. Даже, по отзывам, неплохо играла.
Каман взял за основу опыт Торреса – только заменил никуда не годную бумагу – современным композитным материалом. А деку оставил классическую – полномассивную, деревянную. Он положил начало поточному производству гитар нового поколения, которые были названы Ovation, а позже – разошлись репликами по всем известным брендам. Звук такой гитары был столь же громким, как у массивной гитары из дерева, а округлый корпус – удачно сопротивлялся наведенным от усилителей искажениям. Потому, особенно полюбились Ovation концентрирующим музыкантам, которые по какой-то причине недолюбливают электрогитары.

Округлые корпусы - не новость. Известны они с ренессансной гитары, но делались совсем иначе, чем привыкли мы. Тогда - не изгибали деревянную пластину, а брали несколько наборных и узких пластов.




Это реконструкция старинного процесса построения купольной деки. Видно, насколько он был трудоемком.

Если брать уже – и говорить о конкретном рецепте акустического углеволокна, нужно признать, что такие рецепты хранятся в строгой тайне. У каждого производителя свой рецепт – и только от него зависит качество конечного продукта. Тем не менее, общий принцип открыт и известен. Производство состоит из двух больших этапов – 1. получения карбоновой решетки и 2. помещения ее в матрицу из реактопласта (смол).

Органические вещества тем и удобны, что самый стойкий элемент в их структуре – углерод. Можно как угодно издеваться над остальными структурными элементами – можно даже добиться практически полного их уничтожения, но углерод – исчезнет последним. Потому, принцип получения карбоновой решетки прост – какой-то органический материал (древесный лигнин, вискозу) подвергают трем сложным термическим обработкам:

окислению,
карбонизации и
графитизации.

Главное в этих процессах – последовательность и точность. Нужно раскалить материал ровно настолько, чтобы не затронуть углерод. После каждой стадии – в продукте повышается процент углерода, а сопутствующие элементы – выжигаются. После графитизации – количество углерода достигает 99%.

Затем получившуюся графитовую решетку особым образом размещают в матрице из смолы. Смола подвергается полимеризации, т.е. воздействию высокой температуры и давления, при которой рвутся старые и простые молекулярные связи и образуются новые – длинные (полимерные) цепочки. Матрица необратимо твердеет, а углеродный наполнитель придает ей исключительные характеристики – твердость, устойчивость, долговечность, пластичность, а главное – звучность.
Самый знаменитый гитарный углепластик, конечно, мы видим в корпусе гитар Ovation и их аналогов.


Гитара Ovation


Видно, насколько сложен профиль гитары из пластика.
Мастеру пришлось бы изрядно попотеть, чтобы добиться аналогичного результата, используя чистое дерево.


Второй по распространенности гитарный углепластик – практически невидим рядовому гитаристу-любителю. Речь идет об укрепляющих элементах грифа – карбоновых прутках.



Доступные по цене гитары – редко оснащаются такими укреплениями. Они ограничиваются установкой анкера. Но следящие за репутацией производители – стараются не пренебрегать карбоновыми вставками, т.к. они целиком оправдали свое назначение.



Особенно они хороши в классических гитарах, где анкеры почти неприменимы из-за паразитных призвуков. Карбоновые прутки позволяют зафиксировать гриф очень жестко, не вызывая мусорного резонанса.



И, наконец, нельзя умолчать о такой редкости – о полностью углепластиковых гитарах. Уж как их проклинают, а иногда хвалят – не пересказать.



В самом начале статьи были приведены четыре довода «за» синтетику в гитарной инженерии. Пора привести доводы «против». Итак, pro et contra, как говорят в Ватикане, или pros and cons, как вторят Ватикану саксы.

Первым доводом «за» - была дешевизна конечного продукта. Первым доводом «против» - будет его дороговизна. Что это за параконсистентная логика? - спросит читатель. А, между тем, все просто. В циклопических производственных объемах пластики чрезвычайно дешевы, но они становятся непомерно затратными – для мелких производителей. Небольшой фабрике дешевле заниматься древесиной, чем качественным углепластиком. Мы знаем некоторых умельцев, производящих гитары с пластиковыми корпусами в кустарных условиях, но что там за материал – никто вам не скажет. Не скажет и нам – потому что постесняется. Уж совершенно точно – там и намека нет на вертолетный карбон, а вот с определенной долей уверенности подозревать простую эпоксидку с черным наполнителем – неустойчивую на скол и разрыв – мы вполне можем.

Второй довод «за» - сопоставимый с деревом звук. Тут все сложнее, потому что в качественном звуке – слишком много составляющих. Громкость и басовитость – совсем не главные части качественного звука. В нем должны присутствовать и динамичность, и чувствительность, и способность к обогащению обертонами.
Так вот у пластика – узка динамическая вилка. Он или звучит чрезвычайно громко, или практически не звучит.



Третий довод «за» полностью совпадает с доводом «против». Пластик предсказуем. Мало того, что пластиковые гитары звучать по всей планете одинаково – они еще и не стареют. Гитара, подобно вину, улучшает звук со временем. Дерево подсыхает, расправляет напряжения, упорядочивает структуру – и звучит от года в год увереннее и нежнее. Пластиковая гитара – через десять лет будет звучать ровно так, как звучала при покупке в магазине. Так – или хуже, т.к. процессы естественной деформации никто не отменял даже для пластиков.

Четвертого довода «против» не будет.Пластик неприхотлив и с этим нет нужды спорить. Дерево капризно и хрупко – и это тоже нужно принять данностью и смириться.
Потому, дело покупателя, конечно, остановить ли свой выбор на стабильном и предсказуемом продукте, которому мало что страшно, или на нежном инструменте со свои характером – почти живым, почти дышащим, умеющим подстраиваться под пальцы хозяина.
(C) Кудрявцев Алексей
(С) D'OFF
Tags: история гитары, ликбез

Posts from This Journal “история гитары” Tag

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 0 comments