V kaj bi se les drevesa preobrazil, če bi imel tako možnost? Na to kafkovsko vprašanje seveda ne moremo odgovoriti, a vseeno se zdi smiselno poskusiti. Zamislite si vse izdelke, ki so narejeni iz lesa, in nato poskusite ugotoviti, katerega od njih bi les drevesa izbral, da bi uresničil svoj altruizem. Eden od izdelkov, narejen (ne samo) iz lesa, ki ima v človeškem življenju dolgotrajno pa tudi neposredno vrednost in pomen, je glasbeni inštrument. Če bi bili les drevesa, ki se je preobrazil v glasbilo, bi ljudem omogočili zadovoljstvo z umetniškim nastopom, za katerega bi prispevali sredstvo – svoj material. Zvok, ki ga les pomaga odzvanjati, poudarja estetska oblika glasbenega inštrumenta, zato je privlačnost umetnosti na koncu rezultat sinkretizma vidne in slušne izkušnje.

Ker razvoj in inovacije na področju glasbil potekajo že tisočletja in se verjetno nikoli ne bodo nehali, bi nekaj malega k temu radi prispevali tudi mi. Dr. Andreja Kutnar, dr. Michael Mrissa, mag. Marica Mikuljan, dr. Rok Prislan in jaz imamo v mislih zelo poseben prispevek, saj smo se odločili, da bomo poiskali odgovor na vprašanje, ali bi topolov les, ki je poceni in splošno dostopen, lahko uporabili za glasbilo, kot je električna kitara. Ker ima naravni topolov les fizikalne omejitve, zaradi katerih za takšno rabo ni primeren, smo se odločili, da bomo za vrat kitare preizkusili zgoščeno topolovino.

Skice ene prvih električni kitar (Rickenbacker A-22) in samo glasbilo, znano kot »frying pan« (ponev). Foto: Museum of Making Music at English Wikipedia / Wikimedia Commons

Električna kitara je dokaj mlado glasbilo, ki se je pojavilo v prejšnjem stoletju, v času med obema svetovnima vojnama. Njen razvoj je spodbudil predvsem napredek v elektroniki in elektronskih napravah, a določene plati svojega predhodnika – klasične kitare – vseeno ohranja. Električna kitara je kljub svojim rosnim letom v svetovno glasbo 20. stoletja prispevala več kot katerokoli drugo glasbilo tega časa. Lahko si drznemo trditi, da je električna kitara med najpomembnejšimi (ali najglasnejšimi?) glasbili 20. stoletja – si lahko zamišljate to stoletje brez Beatlesov, B. B. Kinga, Jimija Hendrixa, Rolling Stonesov, Neila Younga, Metallice, Nirvane in še stotine drugih, ki so jo uporabljali?

Ena izmed električnih kitar (Flying V Gibson) Jimija Hendrixa. Foto: Mike Cattell / Wikimedia Commons

Toda nazaj h kitari in zgoščenemu lesu. Vratovi električnih kitar se razlikujejo po obliki in materialu glede na proizvajalca in državo izvora. Narejeni so iz javorjevine, jesenovine ali drugega trdega lesa, ker električna kitara ne potrebuje enakih akustičnih lastnosti kot klasična kitara ali violina, ki sta narejeni iz mehkega lesa. Zdaj pa bi radi ugotovili, ali bi zgoščeni topolov les (ZTL) lahko nadomestil običajne vrste trdega lesa ali tiste, uvožene iz tujine, kot sta palisandrov in mahagonijev les. Glavna raziskovalna vprašanja, ki smo si jih pri tem zastavili, so naslednja:

• Ali bi pri izdelavi kitarskega vratu lahko lesne vrste, ki se običajno uporabljajo, nadomestili z zgoščeno topolovino?
• Kako zgoščena topolovina vpliva na spremembe statičnih in vibracijskih lastnosti vratu?
• Ali je možno izdelati kitarski vrat brez nastavitvenega vijaka?

Nastavitveni vijak v vratu kitare. Foto: Wikimedia Commons

Raziskovalna vprašanja se seveda nanašajo na osnovno idejo projekta: kakšno prednost naj bi uporaba zgoščenega topolovega lesa (ZTL) prinesla v primerjavi z običajno uporabljenimi lesnimi vrstami? Pravega odgovora na to še ne poznamo, lahko pa postrežemo z nekaj namigi. ZLT je dobra alternativna izbira lesa predvsem zato, ker v tem primeru (topolov) les, ki ga je v izobilju, uporabimo za visokokakovostne izdelke. Poleg tega pri ZTL lahko dosežemo znatno povečanje gostote in s tem nekoliko večjo togost, kar se odraža v spremenjenih naravnih frekvencah in zmanjšanem odklonu kitarskega vratu pri natezanju strun. Na končne odgovore moramo še malce počakati, pri iskanju odgovorov pa moramo vsekakor uporabiti precej izpopolnjene komplementarne pristope – tako eksperimentalne kot numerične analize.

Eksperimentalna analiza bo vključevala tri korake: (i) razvoj modela ortotropnega materiala ZTL; (ii) analizo prožnosti kitarskega vratu, izdelanega iz različnih materialov; (iii) modalno analizo kitarskega vratu, narejeno z uporabo laserskega vibrometra. Eksperimenti bodo ponudili nove informacije o ZTL in dejanskem obnašanju kitarskega vratu, pripomogli pa bodo tudi k oceni in primerjavi numeričnih modelov.

Numerični del raziskave bo sestavljen iz izdelave modela CAD (računalniško podprtega načrtovanja) kitarskega vratu ter prožnostne in modalne analize vratu z vhodnimi informacijami, pridobljenimi iz eksperimentov. Ta del projekta se bo izvajal na Univerzi na Primorskem in bo omogočil vpogled v obnašanje vratu električne kitare na podlagi različnih scenarijev, sicer bi bila eksperimentalna analiza izjemno temeljita in obsežna. Tako pa lahko hitro najdemo odgovore na vprašanja, kot so, kako bi se obnašal kitarski vrat, če bi spreminjali gostoto, modul elastičnosti vzporedno z vlakni, prednapetost v nastavitvenem vijaku itd.

Verjamemo, da bi uporaba zgoščenega lesa lokalne topolovine za glasbila odprla nove poti k drugačni rabi tega materiala na tem področju. Ko pa bomo na zastavljena raziskovalna vprašanja našli odgovore, sledi še poslednji preizkus: da same glasbenike povprašamo, kaj mislijo in čutijo, kadar igrajo električno kitaro, narejeno iz drugačnih materialov.

Dr. Václav Sebera,
raziskovalec v InnoRenew CoE