Właściwości akustyczne drewna

Jednym z tematów, który zawsze mnie pociągał, ale którego do tej pory unikałem ze względu na jego złożoność, są właściwości akustyczne drewna. Ponieważ uważam, że jest to interesujący temat dla wielu z was, pomyślałem, że nadszedł czas, aby o tym porozmawiać, ale bez naukowego podejścia i opowiadania o różnych współczynnikach promieniowania lub strat dźwięku. Jest to prosta prezentacja właściwości akustycznych i sposobów ich wykorzystania.

Najbardziej znaną właściwością akustyczną jest rezonansJest to właściwość drewna polegająca na rozchodzeniu się dźwięku. Rozchodzą się one wewnątrz drewna z określoną prędkością, która jest różna w zależności od intensywności dźwięku, kierunku rozchodzenia się i elementów konstrukcyjnych drewna:

• szerokość rocznych pierścieni,
• rozkład porów,
• regularność lub nieregularność włókien,
• gęstość nasypowa drewna,
• obecność lub brak wad wzrostu
• wilgotność.

Propagacja dźwięku wzdłuż włókna jest od 1,3 do 2,3 razy szybsza niż w kierunku prostopadłym do włókna. Prędkość rozchodzenia się dźwięku wzdłuż włókna wynosi od 4000 do 6000 m/s i jest wyższa w przypadku twardego drewna.

Gdy dźwięk rozchodzi się bardzo dobrze wewnątrz drewna, mówimy, że drewno jest rezonansowe. Dobre drewno rezonansowe to takie z regularnymi słojami rocznymi, jednolitymi włóknami i bez wad wzrostu (węzłyrysy, pęknięcia, skręcone włókna itp.). Połączenie rezonującego drewna i wibrującego elementu - strun - jest podstawą instrumentu rezonującego, takiego jak skrzypce, wiolonczela czy gitara.

Struktura drewna, jak już wspomniałem, ma duży wpływ na propagację dźwięku. Drewno z wąskimi pierścieniami jest używane do produkcji instrumentów do wysokich dźwięków, takich jak skrzypce, podczas gdy drewno z szerokimi pierścieniami jest używane do niskich dźwięków - wiolonczeli lub kontrabasu.

Kolejną właściwością akustyczną drewna jest absorpcja. Pochłanianie dźwięku to zdolność drewna do pochłaniania części energii dźwięku. Zdolność pochłaniania dźwięku zależy zarówno od wewnętrznych właściwości drewna, jak i jego wyglądu zewnętrznego. Pochłanianie dźwięku jest wyższe w przypadku drewna o dużej gęstości (twarde, liściaste drewno), nierównym usłojeniu i wysokiej zawartości wilgoci. Jeśli chodzi o wygląd zewnętrzny, im bardziej nieregularny wygląd, tym lepsza absorpcja, co jest również prawdą w przypadku płyt drewnopochodnych i wzrasta wraz z grubością płyty. Ta właściwość drewna jest bardzo przydatna do strojenia akustycznego sal koncertowych, sal konferencyjnych, studiów nagraniowych lub studiów radiowych i telewizyjnych. Okładzina ścienna z odpowiednich materiałów sprawia, że akustyka pomieszczenia jest znacznie lepsza, a wrażenia słuchowe przyjemniejsze.

Izolacja akustyczna to zdolność drewna do zmniejszania intensywności dźwięku, który przez nie przechodzi. Zasadniczo, jeśli w przypadku absorpcji mówiliśmy o dźwięku wewnątrz obudowy, która jest, powiedzmy, regulowana, w tym przypadku mówimy o dźwięku, który dzięki barierze wywieranej przez drewno pozostaje na zewnątrz obudowy. Izolacja akustyczna jest niezbędna do ochrony przed zbyt głośnymi dźwiękami, tj. hałasem. Aby dać ci wyobrażenie o tym, co oznacza hałas, podam kilka przykładów dźwięków mierzonych w decybelach (dB), jednostce hałasu:

• 10 dB - hałas wytwarzany przez szelest liści
• 40-45 dB - poziom normalnej rozmowy
• 90-95 dB - ciężki, intensywny hałas drogowy.

Najbardziej odpowiednim drewnem do izolacji jest miękkie, porowate drewno o niskiej gęstości. Drewno liściaste nie jest dobrym izolatorem dźwięku.

Jedną z właściwości wykorzystywanych przy wyborze drewna na instrumenty muzyczne jest tłumienie dźwięku przez promieniowanie energii dźwiękowej. Reprezentuje on zdolność drewna do tłumienia dźwięku poprzez tarcie wewnętrzne i zależy od prędkości i kierunku rozchodzenia się dźwięku oraz gęstości pozornej. W praktyce dźwięk nie rozchodzi się równomiernie we wszystkich kierunkach, co zapobiega nadmiernemu rezonansowi, który doprowadziłby do zniszczenia pudła rezonansowego. Tak więc, mimo że drewno nie jest materiałem o doskonałej przewodności akustycznej, jest to najbardziej odpowiedni materiał na pudło rezonansowe instrumentów.

Mamy również w naszym kraju drewno bardzo odpowiednie do instrumentów muzycznych. W górach Gurghi znajduje się miejsce zwane Włoską Doliną, gdzie już ponad 200 lat temu Włosi znaleźli paltin, bardzo dobre drewno rezonansowe na skrzypce i świerk. Reghin, miasto, w którym w latach 50. XX wieku powstały pierwsze instrumenty muzyczne, stało się znane na całym świecie dzięki produkowanym tu skrzypcom i gitarom. Ale o tych, którzy tu tworzą niech drewno śpiewa Opowiedziałem już tę historię.