熊爪纹面板吉他具有优秀声学效果的科学依据

hgter

自从我报道了自己定制的丁李吉他后，朋友们给予了热情回复，非常感谢。但是，比较集中的问题是怀疑了熊爪纹的声学效果。这个问题我觉得也应该探讨下，可以让更多的琴友对这个问题有更深入的了解，因为国外网状关于这个问题的探讨已经比较多了，已经有非常一致的意见。而且，可喜的是，欧洲已经有关于发声面板材料的专门科学系列研究，我选取了其中奥地利科学家于2012年发表的熊爪纹面板的研究论文，公布其中部分数据和结论。由于这个是收费论文，而且是纯英文论文，不便在论坛分享，因为牵涉到版权，真正感兴趣的朋友可以留下邮箱，非诚勿扰！这个问题需要从下面几个方面来探讨：
1.        熊爪纹只是材料的其中一个方面，需要在其他条件接近的情况下来探讨，比如干燥时间，比如干燥30年的和3年的材料之间探讨熊爪纹的效果没有价值。
2.        制作因素，我们同样需要在制作水平接近的制作家之间谈论熊爪纹的效果。有兴趣的朋友可以阅读下面这个国外网站http://www.classicalguitardelcam ... hp?f=11&t=67907
我拷贝其中一段叙述：
I haven't got the proofs, but the word of José Romanillos. He is sure that bearclaw adds meaningful transversal stiffness. He evens looks for the best parts, not minding if the top is finally made out of several pieces.
Here's a photo I took in his workshop in Guijosa. He considered that one of the best tops he had ever seen. You can see in the other photograph a finished guitar, the last he had made, showing also a very figured bearclaw spruce top. He told me that the thickness around the lower bout was barely 1mm. I was very impressed with its sound, so I like bear claws since then.
国外网友说到：Romanillos 确信熊爪纹增加了有意义的横向刚度，网友接着公布了一张在Guijosa工作间看见的熊爪纹面板，接着说Romanillos告诉他最薄处做到了1毫米，网友被这把熊爪纹材料制作的吉他声音感动，从而爱上了这种熊爪纹材料。当然，如果我们找到两把Romanillos吉他，一把有熊爪纹，另外一把无熊爪纹，就很容易对比出差距了。
3.        科学研究的结果。我下载了这篇专门研究熊爪纹的论文《Indented rings hazel growth of Norway spruce reduce anisotropy of mechanical properties》，从下面1～4图中，大家可以看到熊爪纹面板的弹性模量和弯曲极限强度都明显高于普通材料。几个名词先解释一下：A，Indented rings，bear-claw和hazel-growth 都是指熊爪纹，这个在论文中也说的很清楚。图中，MOE是弹性模量；MOR是弯曲极限强度。特别文章中还强调了弹性模量等性能的各项异性，普通白松要比熊爪纹白松严重很多。最后作者结论是：The significantly different mechanical properties of ‘hazel-growth’ Norway spruce can partly explain the reoccurring preference of musical instrument makers for material with this growth anomaly. Furthermore, the mechanical properties are strongly correlated with acoustical properties such as sound velocity and damping。机械性能的显著差异可以部分解释为什么乐器制作者喜欢这种熊爪纹材料。而且，机械性能和声学特性密切相关，比如，声速和阻尼。在摘要中作者结论是：, which partly explains the exceptional position of this growth pattern for the construction of high-class musical instruments with outstanding mechanical and acoustical performance. 以上数据部分解释了这种（熊爪纹）生长模式的面板可以制作拥有优异机械和声学效果的高层次乐器。
4.        其实，正如Romanillos说的薄的地方可以做到1毫米，从上面论文的数据可以看出熊爪纹吉他面板的确可以制作的更薄一些，因为它用更高的弹性模量和弯曲极限强度。当遇到真正能理解熊爪纹价值的制作家，当然，是可以制作出效果更加出色的吉他。
5.        国外小提琴制作仍然是优先考虑这种材料。

北斗七星天璇

好专业！！！

束手一拨

指上听

庆贺放暑假，认真回个贴子：

1、看到文中使用了“刚度”这个词时，对楼主颇为敬佩。   
    stiffness这个词一般很易译为“硬度”。但对于音木而言，我们关心的不仅仅是硬度，而是刚度。或者说，相
对于硬度，材料的弹性模量特别是杨氏模量更为重要。
    打个简单的比方吧：生铁比熟铁硬，但熟铁比生铁弹性好，而钢材硬度和弹性俱佳。
具体到木料上，硬度，是用的比较乱的一个词。比如掰一下面板，会说：这套材料比较硬。但这个“硬”其实更
多指的是弹性。如果用指尖掐，掐不动，这才是真正指“硬”。
    10年前翻译《制作大师吉他》时，开始把siffness这个词译为硬度，但从开始就感觉有点问题，结过一段时间才
意识到，译为“刚度”更合适。
    所以，看到楼主信手拈来就使用了“刚度”，真的很佩服！佩服楼主良好的直觉和语感。大家闲聊或交流时，
有时用词很随意，会硬度刚度乱说一气，但多数情况下指的是刚度。

这个贴子说的是“熊爪纹”，说了这么多的“刚度”是不是跑题了？没有跑题。

2、为了一会更方便简洁地论述“熊爪纹”，还要再说一下面板的“纵向刚度”和“横向刚度”。
    木料的结构，造成了木料纵向上的刚度远大于横向。具体原因大家可参考有关讲述树木和木料的书籍，这里不详
述原因，只提到这个结果。

    这种纵向与横向刚度的不同，是木料的本性，也是传统吉他不可分割的一部分。这种特性与吉他结构相结合，才
会有现在吉他的声音。假如结构及其他情况不变，仅仅是木料纵向和横向刚度变化了——这种变化有很多种可能
的组合——那么，吉他的声音也会改变。换个说法，如果纵向和横向刚度发生了变化，还想吉他发出以前的声音
，那制作中的细节也需要改变。

    举个极端的例子，假如说面板的横向和纵向刚度变得完全一样了，在梁架结构及其他情况不变的情况下，吉他的
音色会改变（改变，可能是改善，也可能不是改善）。合板琴的音色无论如何难以跟单板琴相同，因素很多，其
中之一就是刚度的差别——既包括纵向或横刚度的差别，也包括纵/横向刚度比的差别，他们都会造成声音的不同。

3、现在具体到“熊爪纹”。
    熊爪纹至少会造成木料特性的以下变化，A、会增加纵向和横向刚度，B、也改变了木料纵向/横向刚度比。C、还改变了
木料的均匀性和渐变性，给声音增加很多不确定因素。所谓均匀性和渐变性，简单举个例子吧：吉他面板从中心到两侧，
其物理特性（硬度、密度、刚度）大体上可以认为是渐变的（不绝对），但熊爪纹的结构和纹理一般并不是均匀分布的，
带有很大的随机性，所以材料的特性在不同面积处会有“突变”造成不平衡性，这给制作增加了结果的不确定。

    且不说B、C、两条，只说A条，是不是说刚度越大，木料越好？不是！比如西特卡的siffness明显高于德国白松
，但对于古典吉他来说，作为音木，西特卡的特性远不如德国白松。所以，楼主提到的研究，只能得出“熊爪纹
”使木料特性产生了“改变”这个结果，并不能断定这个“改变”就一定产生“改善”。

4、对熊爪纹的主观认识，
      至于谁谁说“熊爪纹”非常好，这不足为证，因为同样可以找到说不好的。有的制作家非常推崇熊爪纹，并且使用他喜欢的
木料得到了很好的效果。也有人极力反对，认为是“不正常的生长造成的”，已经“破坏了木料的正常结构”，但多数制作家的
看法还是既不迷信，也不反对：带熊爪纹的材料既有优秀的，也有相对低下的；不带熊爪纹的材料同样既有优秀的，也有相对低下的。


5、从实践来看，
    无论大师级制作家、还是普通制作家、或者是一般制作爱好者，并不能得出带“熊爪纹”的琴
一定好或差的结论，事实上，不带“熊爪纹”的好琴数量更多一些（当然，要明确的是，这并不能说明熊爪纹不好）

6、熊爪纹的木料是否更贵？
    回答“是”或“不是”都正确。我详细说一下吧：从我从欧洲购入的德国白松看，同样等级的面板价格相同，有的带熊爪纹，
有的不带。带熊爪纹的面板，其年轮纹理往往差一些。但假如说年轮纹理和其他特性相当的情况下，带有良好熊爪纹的材料，价格
会更贵一些，但这个贵，是“物以稀为贵”的贵，而不是更“优异”。

7、关于1MM
面板并不是越薄越好，太薄的话，会有很多问题。假如罗曼尼洛斯35万一把吉他只有1MM的话，对消费者是不公平的
——1MM真的很容易出问题。
（前段时间帮朋友转手一把德国琴，面板厚度3.2-3.7MM之间，音量奇大。当然不是说音量大就是好琴。前几年在国内一家曾代工
拉米列兹某款琴的工厂看到拉米列兹提供的样品琴，从中线剖成两半了，面板也是奇厚。当然，也不是说越厚越好，需要一个中庸）

    总而言之，学习做琴这么多年中，我算是对理论比较有兴趣也比较钻研的。看得出楼主接触的非常广泛，但但就我有限
眼光内，业界内并没有定论说“带熊爪纹的音木更优异”。事实上，吉他制作中，目前有很多“对一部分人更有效，
对其他人却无效”的东西，大家都知道存在这种情况，但并不了解为何会这是这样。

多说一句：这个贴子我关注熊爪纹本身，与小丁的吉他无涉。事实上，曾见过小丁3把吉他，
都是不带熊爪纹的，而且那3把琴我认为都不错。

_bill

好专业啊，学习ing

ly263

啥是专业的？这才真专业！

突然想起学术界、坛子里好像都讨论过610、640、650弦长到底哪个好呢？，还是比650弦更长的效果更好呢？

hgter

感谢楼上朋友的认真回复，这个对包括这这个熊爪纹话题的认真讨论是非常有意义的，不管是对我们业余爱好者选琴，还是制作者选材都会有一定借鉴意义。我是一个业余爱好者，只是弹琴，对吉他制作基本是完全外行，但是，我深知吉他制作材料对其音色等性能的影响，关于材料对琴的决定作用这方面的帖子还是有一些报道，有兴趣的朋友可以参看这个链接：http://bbs.guitarschina.com/thread-1377468-1-1.html；至于熊爪纹和非熊爪纹面板的比较是建立在统计学的基础上，我其实也是看了这篇文章后对熊爪纹产生兴趣的：《Indented rings hazel growth of Norway spruce reduce anisotropy of mechanical properties》，这篇文章是选取了84个样本进行比较的，所以，大家可以看到我上传的数据图都是一个数据框，从数据框来看，对于有些性能而言，普通白松的最高值比熊爪纹白松的最低值是要高的。比较这个熊爪纹和普通白松需要从统计的角度出发，比较一两把吉他没有什么说服力。关键的是，从这篇文章的标题，大家就可以看见，是说熊爪纹面板的各项异性明显减小，就是说普通面板各项异性很大。从这个角度说，熊爪纹的吉他性能更稳定，普通面板吉他性能波动更大。而且，熊爪纹的已经广泛被小提琴，中提琴，大提琴，钢琴的音板所采用，这个在这篇文章中都有介绍，我是选取了这篇文章的观点。这方面的文章很多的，感兴趣的朋友可以自己去下载。
   最后，顺便提一下，楼上朋友说的1mm厚面板，我引用的是国外网友报道的，是指的面板的最薄处是1mm，其他地方是大于1mm的。当然，现在并不清楚是否面板薄就一定好，不过，有些名琴还是采用了薄面板，比如，smallman吉他。

俺是老郭

不明觉厉，但是还是顶了。