Как выбор дерева может сделать хорошую скрипку?

Мы всегда слышим о некоторых действительно ценных и дорогих породах дерева, которые используются для изготовления гитар, скрипок и других музыкальных инструментов.

Какая физика стоит за этим? Какие параметры (например, объемный модуль и т. д.) учитывают мастера при выборе древесины?

Не зная много об этом, я предположил бы, что плотность используемой древесины будет влиять на звук. Я думаю, что более твердая древесина будет передавать звуки лучше, чем более мягкая, но, возможно, вам нужна мягкая древесина по какой-то другой причине.
Но вам нужно что-то, что хорошо отражает, не так ли?
Чтобы остаться в полости, я имею в виду
Это аналогичный вопрос от Music SE. Третий ответ Дамблдада может иметь отношение к вашему вопросу.

Ответы (2)

Этот вопрос действительно широк, поэтому позвольте мне указать на некоторые общие замечания и порекомендовать дополнительные источники.

Струнные смычковые инструменты на самом деле не сделаны из одного вида дерева. Пластины, мосты и т.д. должны обладать немного разными характеристиками в зависимости от их функций. Например, мост должен передавать колебания от струны к корпусу инструмента. В таком случае она не должна быть сделана из слишком мягкого дерева.

Затем идут радиационные характеристики пластин, которые связаны с объемным модулем (радиационное сопротивление определяется с помощью объемного модуля и плотности).

Древесина является сильно анизотропной средой, что может быть (на удивление) преимуществом. Полная симметрия в излучении является плохой причиной интерференции (неоднородный звук в ближнем поле) и физиологии слуха. Нам нравится слышать слегка нестабильные звуки - излучение стабильных собственных мод немного "скучно и утомительно" для ушей. Мы предпочитаем вид "мерцающий".

Я настоятельно рекомендую прочитать «Физику музыкальных инструментов» Флетчера и Россинга для дальнейшего обсуждения или выбрать что-нибудь вроде «Акустики дерева» Войчиты Букур.

Лично без обид, я думаю, что это вопрос, основанный на музыке, но если он будет перенесен, этот ответ может представлять некоторый интерес для этого раздела SE.

Я читал о проведенных испытаниях, в ходе которых ряд скрипок, будь то высококачественные современные инструменты или скрипка Страдивари, давался группе музыкантов концертного уровня. Играя с завязанными глазами, они, как правило, не могли определить, на каком инструменте они играют.

Субъективность может играть большую роль в оценке качества звука, воспроизводимого этими инструментами. Так что вопрос ли это физики или музыки, я не знаю. Возможно, единственная ссылка заключается в том, что Эйнштейн играл на скрипке, хотя это может быть предметом споров.

Testing Violins , опять же, споры продолжаются....

Современный инструмент стал явным победителем, а Страдивари проиграл в двойном слепом тестировании старых итальянских и новых скрипок, проведенном в Auditorium Coeur de Ville в Венсене, Париж. В продолжение скандального эксперимента, проведенного в Индианаполисе в 2010 году, десять профессиональных солистов сравнили звуковые качества двенадцати инструментов — шести итальянских мастеров 18-го века и шести современных мастеров. Результаты, опубликованные 7 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences, подтвердили результаты исследования 2010 года, которое показало общее предпочтение новых скрипок и то, что игроки не могли надежно отличить новые скрипки от старых.

Дерево и скрипки

Однако до сих пор никто не мог объяснить, почему 300-летние скрипки Страдивари никогда не имели себе равных по музыкальной выразительности и проекции. Исследование показало, что секрет может быть объяснен одинаковой плотностью двух деревянных панелей, из которых сделан корпус, а не общими контурами инструмента, лаком, углом грифа, накладкой грифа или струнами. Ученые сравнили пять старинных скрипок кремонских мастеров Антонио Страдивари и Джузеппе Гварнери дель Джезу с семью современными инструментами, поместив их в медицинский сканер, который мог точно измерить плотность двух деревянных пластин, составляющих верхнюю и заднюю часть скрипки. тело. Они обнаружили, что в целом плотность двух групп скрипок была одинаковой. но что существенно отличалось, так это то, что две пластины старых инструментов имели более однородную плотность по сравнению с более непостоянной плотностью современных пластин. Верхняя дека скрипки обычно изготавливается из ели, а задняя дека из клена. Ученые считают, что однородная плотность кремонских скрипок дает им преимущество с точки зрения жесткости и звукопоглощающих характеристик, которые помогают воспроизводить превосходные музыкальные ноты. Классические скрипки, сделанные двумя кремонскими мастерами, стали эталоном, с которым сравнивают звучание всех других скрипок. Тем не менее, по общему мнению, ни один производитель инструментов с тех пор не смог воспроизвести качество звука этих ранних скрипок, сказал Беренд Стул из Лейденского университета в Нидерландах. " Вибрационные и звукоизлучательные характеристики скрипки определяются геометрией инструмента и свойствами материала древесины. Новые методы испытаний позволяют проводить неразрушающий контроль одного из ключевых свойств материала — плотности древесины — на уровне годичных колец», — сказал доктор Стул.