Higro Sound

Rozbrzmiewanie instrumentu w warunkach kontrolowanej wilgotności

Tym, czym od wieków dla poszukiwaczy jest najcenniejszy artefakt chrześcijan – Święty Graal, tym dla muzyków jest brzmienie – idealny w proporcjach zespół cech dźwiękowych czyli najprościej rzecz ujmując właściwy balans pomiędzy basem, środkiem pasma oraz jego górą.

Tajemnicą brzmienia instrumentów w których źródłem dźwięku jest drgająca struna (chordofonów) są walory akustyczne drewna z którego są one wykonane z których najważniejsze to sprężystość, przewodnictwo (prędkość rozchodzenia się dźwięku) oraz tłumienie. Wymienione cechy zależą z kolei od gatunku drewna oraz jego właściwości fizycznych z których najważniejsze to gęstość i wilgotność.

Przemysłowa produkcja gitar i basów związana z zapotrzebowaniem rynku na produkt w przystępnej cenie wpływa na obniżenie kryteriów jakościowych oferowanych obecnie instrumentów. Dotyczy to głównie parametrów drewna i jego cech rezonansowych. Instrumenty typu „custom” (z manufaktur, lub budowane przez lutników) wykonuje się zazwyczaj z wyselekcjonowanego, sezonowanego na wolnym powietrzu surowca (powolne zmniejszanie wilgotności drewna w stabilnych warunkach). Sezonowanie powoduje równomierne rozmieszczenie wilgoci i doprowadza do wyrównania wewnętrznych naprężeń w drewnie. Tańsze, produkowane masowo instrumenty, wykonuje się przeważnie z materiału o niższej jakości, suszonego lub wstępnie sezonowanego i „dosuszanego” sztucznie.  Może to powodować nierównomierny rozkład wilgotności suszonego drewna i w konsekwencji wpływać na jego cechy odpowiedzialne za brzmienie instrumentu. Zachowanie się sztucznie suszonego drewna można zaobserwować w sezonie grzewczym, kiedy wilgotność w pomieszczeniach zamkniętych nie przekracza 25%. Instrumenty wykonane z drewna o nierównym zróżnicowaniu wilgotności mają tendencje do odkształceń i wypaczeń.

O ile nie ma wpływu na sposób w jaki drewno, z którego zbudowany jest  instrument, zostało spreparowane w fazie preprodukcji o tyle  można ingerować w równomierny rozkład jego wilgotności a w konsekwencji na poprawę brzmienia poprzez uzyskanie optymalnej proporcji pomiędzy współczynnikiem tłumienia, a prędkością dźwięku (fali akustycznej) zależną od gęstości drewna.

Współczynnik tłumienia


Prędkość rozchodzenia się fali dźwiękowej w drewnie (F. Kollmann 1982)

 

Rodzaj drewna

Średnia gęstość

Średni moduł sprężystości

Średnia prędkość fali dźwiękowej

׀׀

׀׀

g/cm3

MPa

m/s

Jodła

0,45

11000

490

4890

1033

Sosna

0,52

12000

460

4760

932

Świerk

0,47

11000

550

4790

1072

Buk

0,73

16000

1500

4638

1420

Dąb szypułkowy

0,69

13000

1000

4304

1193

Jawor

0,63

9400

915

3826

1194

Lipa

0,53

7400

250

3700

680

׀׀ – kierunek wzdłuż włókien

┴ - kierunek w poprzek włókien

 

Równomierny rozkład wilgotności w drewnie instrumentu można uzyskać poprzez tzw. „drgania wymuszone” wywołane regularnym graniem na instrumencie. Jest to proces długotrwały i wymagający systematyczności. Alternatywną metodą jest rozbrzmiewanie instrumentu w warunkach kontrolowanej wilgotności za pomocą stałego źródła wzbudzenia.

W Komorze Higro pracowni Guitar Help wykonywane są zabiegi których wyniki mogą sugerować, że w warunkach kontrolowanej, stałej wilgotności  drgania wymuszone powodują zwiększenie sztywności drewna i zmniejszenie współczynnika tłumienia co w konsekwencji wpływa korzystnie na brzmienie instrumentu.

 

 

Zabieg Higro Sound

Dla zilustrowania wpływu drgań wymuszonych na poprawę brzemienia przeprowadzono zabiegi  testowe na instrumentach w których elementy rezonujące posiadają powierzchnie nielakierowane, bardziej podatne na zmiany wilgotności.

Wibracjom poddano płyty rezonansowe z litego świerku - The Loar LH 600 (2011r.), laminatu drewna wiśniowego - Godin 5th Avenue Kingpin (2011r.) oraz  laminatu drewna klonowo/topolowego - Gibson Custom ES 175 (2011r.). Jako źródło wibracji zastosowano szum 1/F który charakteryzuje się stałym poziomem ciśnienia akustycznego w kolejnych pasmach oktawowych w zakresie częstotliwości 20 Hz do 20000 Hz (oznacza to, że sygnał o takiej charakterystyce w zakresie każdej oktawy cechuje się taką samą ilością energii mierzoną w skali logarytmicznej w dB).

Wilgotność ustawiono na 45% zgodnie z przyjętą w zakładach produkcyjnych Gibsona normą która, jak zapewnia producent, pozwala na zachowanie optymalnych właściwości drewna i jego odporność na zmiany temperatury i wilgotności powietrza także po opuszczeniu fabryki.

Średnia temperatura w Komorze Higro podczas zabiegu to 23 st.C, czas trwania zabiegu: 120 godzin.

 

1. Metodologia próbkowania dźwięku

W celu porównania wpływu zabiegu Higro Sound na parametry instrumentu pobrano kontrolną próbkę brzmienia za pomocą specjalnie skonstruowanego ramienia które umożliwia wydobycie dźwięku o takim samym natężeniu ze wszystkich strun. Urządzenie uwalniane jest mechanicznie, co gwarantuje pozyskanie materiału do testów porównawczych.

 

2. Ułożenie instrumentu

Instrument ułożono poziomo na trzech specjalnie do tego celu zaprojektowanych aluminiowych kłach, w taki sposób aby punkty styku z podłożem były jak najmniejsze w celu uniknięcia rozproszenia energii drgań na inne obiekty niż instrument.

 

3. Porównanie wyników

Po zakończeniu zabiegu ponownie pobrano próbkę dźwięku którą zestawiono z materiałem kontrolnym.

The Loar LH 600

 

Godin 5th Avenue Kingpin


 

Gibson Custom ES 175

 

Porównano także widmo brzmienia w poszczególnych zakresach częstotliwości.

The Loar LH 600

 

Godin 5th Avenue Kingpin


 

Gibson Custom ES 175

 

Efekty zabiegu Higro Sound

W przypadku dwóch instrumentów (The Loar, Godin) poddanych zabiegowi Higro Sound zaobserwowano zmiany długości wybrzmiewania dźwięku. W obu gitarach sustain wydłużył się średnio o ok. 15%. Długość wybrzmiewania dźwięku Gibsona zmieniła się w znacznie mniejszym stopniu. Może to wynikać z faktu, że starannie wykonany instrument klasy custom ma zdecydowanie lepsze parametry wilgotności drewna i wynikający z nich jej równomierny rozkład.

Wyraźne poprawienie długości wybrzmiewania może świadczyć o zmniejszeniu współczynnika tłumienia i wzroście sztywności drewna pod wpływem wymuszonych drgań przy stałej wilgotności.  Jest to wynikiem powolnego przeniesienia się cząsteczek wody z poziomu wysokiego napięcia, a co za tym idzie wysokiego poziomu energii, do niższego stanu energetycznego (wielowarstwowa relokacja cząsteczek wody).

W związku z uzyskanymi wynikami można zadać pytanie: czy mając możliwość poprawy brzmienia instrumentu, warto to zrobić? Odpowiedź pozostawiamy użytkownikom…

Kontakt

Serwis Guitar Help

czynne pon.-pt. 8-19, sob. 10-14

ul. Sandomierska 23 lok. 52
02-567 Warszawa

tel. +48 691 441 628
email: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.