Резонансная ель что это
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.
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.
Резонансная ель что это
Мир гуслей | Русская традиция запись закреплена
О резонансной древесине.
У нас часто спрашивают о материалах из которых изготовлены наши гусли.
Сегодня речь пойдёт о резонансной древесине идущей на изготовление деки.
Итак, что же такое резонансная древесина и для чего она используется?
1. В. И. Онегин, Е.Г. Кузнецова. Исследование строения хвойной древесины и его влияния на функционально-механические и аккустические свойства древесного вещества.
2. Максим А. Хомчик. Резонансная ель и новейшие методы ее обработки.
Не большой исторический очерк, источник: https://acousticwood.ru. Хоть тема напрямую не гусельная, а скрипичная, но о резонансной ели на заметку. Е.Ф.Витачек, ярчайший представитель русской школы скрипичных мастеров ХХ века, отмечал в своих работах места, где росла ель: «Ель растущая в Богемии и Саксонии содержит в себе слишком много смолы и поэтому не может быть употреблена для дорогих сортов музыкальных инструментов.
Показать полностью. Лучшим материалом считается ель тирольская и итальянская. Тирольская ель выписывается мастерами лютен из города Фюссена на границе Баварии и Тироля, а итальянская из города Фьюме на Адриатическом море.»
Но такие качества ель имеет только на определенной высоте над уровнем моря, то есть ель альпийская и кавказская. Кавказская или восточно-европейская ель «Picea orientalis» формирует горные леса Кавказа и Малой Азии на высоте от 1000 до 2500 м и по своим свойствам сходна с лучшими сортами высокогорной европейской ели. Обычно она произрастает совместно с пихтой Нордмана или кавказской (Abies nord-manniana), также обладающей великолепными акустическими характеристиками. Надо отметить, что известные русские скрипичные мастера первой половины ХХ века часто использовали для своих инструментов именно кавказскую ель.
Для чего используется резонансная древесина
Применение резонансной древесины
На сегодняшний день резонансные породы древесины являются уникальным натуральным сырьем, которое очень дорого стоит.
Российские производители музыкальных инструментов начали поиски резонансной древесины в русских лесах еще в начале 20 века. В результате исследований было выяснено, что отечественное сырье по своим акустическим характеристикам и качеству ничем не уступает заграничным деревьям. Самые лучшие физико-механические свойства показала ель из северных районов, обладающая малыми годовыми слоями, которые и обеспечивают ей высокий модуль резонансной упругости.
Признаки хорошей резонансной древесины
Самая качественная резонансная древесина формируется в суровых (например, горных) климатических условиях, а также в густых насаждениях. Согласно утверждениям мастеров, изготавливающих музыкальные инструменты, хорошая резонансная ель должна быть полностью вертикальной, обладать узкой, симметричной и островерхой кроной, 5-6-метровой зоной без сучков и стволом с цилиндрической поверхностью.
Некоторые французские мастера считают, что кора резонансной ели должна быть серой и состоять из гладких маленьких чешуек.
Кроме этого, в число внешних признаков резонансной ели входит отсутствие смоляных карманов, сучков и других пороков. Обычно резонансная древесина имеет белый цвет с легкой желтизной, которая с течением времени усиливается на открытом воздухе. Также она должна хорошо строгаться и циклеваться по слою, а ее срез получается глянцевым и чистым. Отшлифованная резонансная древесина обладает бархатистой поверхностью с легким матовым отблеском.
Существует всего три ее сорта: струистая, пламенистая и краснослойная резонансная древесина. Струистая выражается слегка волнообразным сдвигом древесных волокон, пламенистая имеет красивый узорчатый вид и похожа на язычки огня, а краснослойная отличается красным цветом.
Концерт для елки с оркестром
Резонансная ель – вчера, сегодня. завтра?
Секрет великого Страдивари и его знаменитых скрипок кроется, бесспорно, в умении мастера находить и использовать уникальную по своим свойствам резонансную древесину.
Мастерство изготовления скрипичных инструментов достигло пика совершенства в период расцвета Брешианской и Кремонской школ в Италии XVII-XVIII веках. Самые яркие образцы инструментов того времени создавались с использованием резонансной ели и различных видов клена, произрастающих в Италии. Но и по сей день породой с лучшими дендроакустическими свойствами считается ель. Стандарты на резонансный лесоматериал допускают использование пихты кавказской и кедра, но все же ель превосходит по своим качествам другие породы. К примеру, ель, в отличие от кедра, улучшает свое звучание после усыхания. Именно эта порода в наибольшей степени отвечает основным параметрам, от которых зависит чистое, красивое звучание инструмента.
Резонансная ель
Радиальное макростроение
Радиальное макростроение
Тангентальное макростроение
Тангентальное макростроение
Как писал ученый-лесовод Г.А. Пахарь, опубликовавший в 1911 году в журнале «Лесопромышленник» статью «О пригодности русской ели для выработки резонаторов», до 1907 года русские музыкальные фабрики использовали лесоматериалы заграничного происхождения. В те времена были известны лишь такие источники резонансного сырья, как Карпаты, Тирольские и Баварские Альпы. В результате проведенных исследований было установлено, что и «из русской ели можно получить резонансный лес, по качеству не уступающий заграничному». Заведующий кафедрой «Древесина и экологическая сертификация» Марийского государственного технического университета проф. В. И. Федюков в своих работах неспроста называет резонансную ель «золотоносной породой». Ведь обнаруженная с помощью современных приборов настоящая, обладающая дендроакустическими свойствами резонансная древесина представляет огромный интерес для мировой музыкальной индустрии. Стоимость такой древесины значительна, и очень важно правильно и вовремя обнаружить эту ценную древесину, ведь, к сожалению, большие ее запасы остаются в лесу, пропадают или используются в других целях. Можно представить, насколько негативно сказывается на заготовках резонансной древесины и развитии музыкальной промышленности неумение грамотно отбирать ее, что называется, на корню, ведь в России до сих пор не выявлены точные ареалы и запасы резонансной ели.
Известно, что лучших по акустическим свойствам деревьев весьма немного. Генетически обусловленный биотип ели с резонансной древесиной встречается не только в горных условиях, но и на равнинах. Результаты комплексных исследований под руководством проф. факультета химической технологии и биотехнологии Лесного института (в настоящее время факультет ХТБ Санкт-Петербургского лесотехнического университета), специалиста в области лесной технологии Н.А. Филиппова, показали, что таежные леса еще не утратили своего значения в качестве источника резонансного сырья. Этот факт подтверждают и сотрудники мастерских-лабораторий по изготовлению музыкальных инструментов, самостоятельно занимающиеся заготовкой древесины.
Огромное значение имеет целенаправленный отбор резонансной ели в лесу. Кроме того, специалистам лесного хозяйства следует задуматься о воспроизводстве потенциальных запасов резонансной ели на селекционно-генетической основе при плантационном выращивании. Целевое лесовыращивание с заданными акустическими свойствами древесины крайне важно в современном мире, в том числе и в России. Оно непосредственно связано и с экологическими условиями, и с гигантскими объемами как законных, так и незаконных рубок, что в конечном итоге может привести к полному исчезновению генофонда резонансной ели.
В Чехии в 1976 году была реализована общегосударственная программа «Резонансная древесина и ее производство». Главное достоинство этой программы заключалось в комплексном решении проблемы по рациональному использованию и возобновлению запасов резонансного сырья в естественных насаждениях. Подобный опыт необходимо в первую очередь перенять России, главной лесной стране мира. Но пока таких программ у нас нет. Считается, что решать проблему выращивания резонансной ели следует, начиная со стадии лесоустройства, лесокультурного дела. Но необходимо понимать, что методы, направленные на получение больших объемов древесины, в этом случае далеко не всегда помогают.
Если взять во внимание то, что большие запасы ели сосредоточены на переувлажненных почвах, в силу чего эта древесина почти не эксплуатируется, а также тот факт, что именно в условиях болотных насаждений во многом формируются акустические свойства древесины, то весьма интересным представляется предложение проф. В.И. Федюкова насчет целевого выращивания резонансной древесины. Этот способ основывается на выращивании резонансного сырья путем сочетания осушительной мелиорации с целевым ведением лесного хозяйства. Необходимым условием является поддержание осушительной сети в рабочем состоянии. Как вариант можно рассматривать и создание архивно-маточных плантаций резонансной ели, создаваемых на основе применения вегетативных способов размножения с участием отобранных ценных форм древесных пород, что в современных условиях способствует сохранению ее генофонда в наших лесах и внедрению клеточной селекции методом культуры тканей. Но, по большому счету, вопросы целевого выращивания резонансного сырья остаются нерешенными.
В настоящее время известны косвенные способы диагностики резонансной древесины: по общему виду и состоянию дерева, по структуре и цвету коры, а также по внешнему виду древесины (ее макроструктура, цвет, блеск, текстура, запах).
Структура и цвет коры. На эти морфологические признаки мастера обращают внимание и при отборе дерева на корню, и при отборе круглых сортиментов. Но и здесь нет общего мнения по поводу каких-либо конкретных характеристик. Французские мастера придерживаются мнения, что кора резонансной ели должна быть серого цвета и состоять из довольно небольших и гладких чешуй. Костромские ученые, занимавшиеся изучением отбора резонансной ели по фенотипу, С. Н. Багаев и В. О. Александров утверждают, что лучшие резонансные свойства у гладкокорых, с узкокронной формой деревьев ели как европейского, так и сибирского видов. В Румынии считается, что у деревьев, обладающих дендроакустическими свойствами, должны иметься косоопущенные ветви, а чешуйки коры должны быть округлыми и вогнутыми. Автор статьи «Изменчивость резонансных свойств древесины ели обыкновенной на фоне варьирования анатомических и морфологических признаков внутри популяции», опубликованной в 1972 году в сборнике научных трудов Московского лесотехнического института (ныне Московский государственный университет леса), Н. А. Санкин пришел к выводу, что следует отдавать предпочтение чешуекорой ели, как обладающей наибольшей генетической пластичностью.
Российские мастера различали по макроструктуре на радиальном срезе три сорта резонансной древесины ели: струистую, пламенистую и краснослойную. У струистой древесины в пределах прямых годичных слоев слегка волнообразный сдвиг древесных волокон. Такая древесина отличается эластичностью, дает чистые тона и наиболее ценна при изготовлении деки. Пламенистая по структуре напоминает язычки пламени и отличается красивым узором. В краснослойной древесине зона поздней части годичного кольца резко выделяется своим красным цветом. Плотность такой древесины выше, чем у первых двух сортов, но ценится она меньше.
Некоторые мастера в качестве диагностического признака используют запах древесины. Таким путем они определяют смолистость материала, ведь смолистые вещества, как известно, отрицательно влияют на акустические показатели древесины.
Микростроение. Сведений относительно микроструктуры резонансной древесины накопилось не так уж много. Важно то, что распознать резонансную древесину можно только путем сочетания микро- и макроскопических методов диагностики. Известно, что при изготовлении музыкальных инструментов ели отдается предпочтение благодаря ясно выраженным годичным кольцам ее древесины в отличие от других пород с аналогично высокой упругостью (береза, бук и т. п.). Современные ученые считают, что важную роль в анатомическом строении резонансной древесины играет взаимопроницаемость систем клеток, расположенных вдоль и поперек оси ствола, то есть трахеид и сердцевинных лучей. Чешский ученый Рудольф Илле внес большой вклад в исследования биологических и технических особенностей резонансной древесины, используемой итальянскими мастерами XVII-XVIII столетий. По мнению г-на Илле, крайне важно, чтобы у древесины имелось как можно больше проницаемых пор в форме «двоеточия», особенно у ранних трахеид, по которым звуковые волны проникают во всю толщину доски, проходя как в продольном, так и в поперечном направлениях.
Помимо косвенных, существуют и прямые способы диагностики и отбора резонансной древесины. Они основываются на измерениях ее плотности, модуля упругости, скорости звука, затухания и амплитуды колебаний, величины потери энергии на внутреннее трение. Акустические характеристики при наличии результатов таких измерений определяются расчетным путем, затем выявляется пригодность материала для изготовления музыкальных инструментов.
Многие российские мастера предпочитают заготавливать резонансную древесину в первой половине зимы. Французские мастера считают, что рубить дерево надо либо в последнюю четверть полнолуния или в новолуние.
Раньше считалось, что резонансные стволы чаще встречаются в высоковозрастных насаждениях старше 150 лет, растут на северных склонах гор с суровым климатом и предпочитают бедные каменистые почвы. Однако исследования показали, что возможно получение резонансного сырья и в равнинных лесах, в том числе и на избыточно увлажненных землях.
Транспортировка сырья раньше напрямую зависела от условий местности и уровня развития техники. В Европе бревна сплавляли по горным рекам, что даже улучшало механические и акустические свойства древесины благодаря вымыванию из нее излишнего количества смолы. Сейчас резонансную ель перевозят преимущественно автомобильным и железнодорожным путем.
Антон КУЗНЕЦОВ, канд. биолог. наук, преподаватель СПбГЛТУ,
Мария КРИНИЦЫНА
«Судьба сама меня ведет. »
Недавно пришлось мне многое узнать о резонансной ели. Сначала прочел, что при реконструкции Большого театра строителям пришлось заменить большое количество деревянных панелей, чтобы вернуть знаменитому залу славу одного из лучших в мире по акустике, заслужившему такое признание после того, как в 1853 году архитектор Альберт Кавос использовал для облицовки стен резонансную ель. А потом я познакомился в Москве с музыкантом и мастером по изготовлению гитар Максимом Хомчиком.
На пути к мастерству
Получив аттестат зрелости, поступил в Абаканский государственный университет на факультет филологии. Как многие молодые парни в те годы, увлекся игрой на гитаре. Вскоре вместе с друзьями создал музыкальную группу. Писал стихи, сочинял для них мелодии, группа выступала в клубах, общежитиях. Увлечение стало любовью.
Когда Максим обзавелся семьей, пришлось задуматься о стабильной работе. Он стал продавцом музыкальных инструментов в салоне «Симфония», известном музыкальном магазине с вековой историей, который раньше располагался в здании Московской консерватории. Здесь, изучив гитарный рынок, с горечью не раз отмечал для себя, что почти нет в продаже гитар российского производства, прилавки салонов заполонили дешевые китайские, корейские изделия не лучшего качества, а довольно дорогие немецкие и чешские (не говоря уже об элитных испанских гитарах) не по карману покупателю среднего достатка.
Обнаружив в магазине десятка полтора бракованных гитар, Максим взялся за их ремонт, после чего инструменты успешно продали. Тогда и заметил способности Максима директор салона Ринат Халиков, который был также директором Московского производственного комбината музыкальных инструментов Фонда им. П. И. Чайковского и членом жюри различных конкурсов музыкальных инструментов. Халиков познакомил его с лучшими мастерами комбината, знатоками технологий изготовления гитар, балалаек. Два года Хомчик регулярно бывал на фабрике, постигая непростое искусство, перенимая опыт, пытаясь понять скрытые в разных породах древесины секреты, от которых зависит звучание инструмента.
Максима захватила идея создавать инструменты только из отечественных материалов. Как раз в это время он познакомился с Алексеем Палагиным, мастером по изготовлению духовых народных инструментов, который делал жалейки, рожки, волынки, ездил по деревням, собирал фольклор, сведения о редких инструментах. Максим стал свидетелем того, как Палагин возрождал старинный донской рылей, разновидность колесной лиры, когда-то бытовавшей и в западноевропейских странах. Уникальный этот инструмент состоит из деревянного корпуса в виде капли и колеса, которое трется о три или четыре струны, создавая монотонное жужжание; на остальных струнах можно изменять высоту тона с помощью клавиш. У Палагина Максим почерпнул много знаний об особенностях пород, растущих на российской земле: клена, яблони, груши.
Секреты резонансной ели
Поразило Максима то, что в России, самой богатой лесом стране, на одном из лучших комбинатов по изготовлению музыкальных инструментов, не было специалистов, умеющих отобрать в лесу резонансную ель или хотя бы знающих, кто это может сделать. Он выяснил, что, например, в Чехии такие деревья выращивают в специальном питомнике. Когда они окрепнут, их пересаживают в горы, на высоту 700 м, а спустя десять лет прореживают. Через 40 лет прореживание повторяют, оставляя деревья с прямыми, равномерно закругленными стволами и неповрежденной корой (без трещин). И лишь через 100-150 лет приступают к рубке, во время которой обязательно присутствует специалист по «резонансным стволам». Затем древесину подвергают лабораторному анализу, на основании которого и принимается решение, оправдало ли дерево надежды, годится ли оно для изготовления деки. На мировом рынке один кубометр такой древесины стоит очень дорого. И наши мастера для изготовления заказных инструментов вынуждены закупать эту древесину за границей.
Результатами своей экспедиции в тайгу Максим доволен: удалось выбрать два дерева, которые отвечали нужным параметрам, срубили их и вывезли из тайги, распилили на доски, которые Максим оставил храниться в отчем доме в Абакане. Образцы Хомчик привез в Москву, на комбинате их оценили и дали заключение: «Попал в десятку!»
Перед отъездом в Абакан Хомчик прочитал в газете, что при реконструкции Большого театра образцы старинных облицовочных панелей отправили на исследования в Марийский государственный технический университет, где под руководством профессора кафедры «древесина и экологическая сертификация» Владимира Федюкова работает единственная в стране сертификационная лаборатория, специализирующаяся на изучении резонансной ели. Этой лаборатории было поручено подобрать материал, не уступающий по музыкальным характеристикам старинным панелям, которыми был облицован зал Большого театра.
В наши дни мастера музыкальных инструментов часто сталкиваются с отсутствием высококачественного резонансного сырья. Существует множество проблем при заготовке таких пиломатериалов: острая нехватка квалифицированных специалистов в этой отрасли, отсутствие научнотехнической базы и объективных методов экспресс-диагностики качества и неразрушающего отбора резонансной древесины на корню, а также отсутствие инвестиций в производство музыкальных инструментов.
Федюков передал в Москву уникальное оборудование для сушки такой древесины, изобретенное в его лаборатории.
— А как же те замечательные потомственные мастера, которые делают инструменты на комбинате Фонда им. П. И. Чайковского?
На одном из американских сайтов я увидел современное оборудование и ахнул.