Особливості конструкції

Гітара складається з двох вузлів: корпуса і грифа, з'єднаних між собою наглухо чи спеціальним гвинтом (рис. 1).

Рис. 1. Гітара: 1 – головка; 2 – поріжок; 3 – ручка; 4 – наклейка; 5 – гвинт; 6 – клец верхній; 7 – пружини; 8 – контробичайки верхні; 9 – контробичайки нижні; 10 – дека; 11 – дно; 12 – підставка; 13 – клец нижній; 14 – обичайки; 15 – кнопки; 16 – обкладка; 17 – струни; 18 – ладові пластини;19- ладові крапки; 20 – колкова механіка

Корпус гітари, увігнутий з боків, має форму вісімки, в якої нижній овал більший верхнього. Корпус складається з двох обичайок (правої і лівої), контробичайок, верхнього і нижнього клеців, деки, дна та стрілки. Обичайки, контробичайки і клеци формують рамку корпуса. Між клецами та обичайками вклеюють прокладку. Деталі рамки корпуса і корпус у цілому склеюють.

Обичайкислужать для утворення боків корпуса і виготовляють з двошарової фанери листяних порід деревини (берези, бука, клена), в якої зовнішній шар з поздовжнім напрямком волокон, а внутрішній – з поперечним. Товщина кожного шару 1,15 мм. Таке взаємо-перпендикулярне розташування шарів дає можливість легко вигинати обичайки за формою шаблона, в якому відбувається складання рамки корпуса.

Довжина і ширина обичайок залежить від розмірів корпуса: вгорі обичайки мають пряму лінію, а внизу – невелику випуклість за формою корпуса.

Обичайки можна виготовляти з масиву деревини бука, клена, червоного дерева, горіха та інших коштовних порід. Застосування цільної деревини робить корпус більш твердим і поліпшує звучання інструмента.

Контробичайки додають корпусу твердість і збільшують площу для приклеювання деки та дна. Вони виготовляються із тришарової фанери товщиною 3 мм (поперечний шар) та з березового лущеного шпону товщиною 1,15 мм (поздовжній шар). Причому до обичайки спочатку приклеюють контробичайку з поперечним шаром, а потім з поздовжнім. Контробичайка з подовжнім шаром необхідна для зміцнення поперечної контробичайки при фрезеруванні рамки корпуса. Ширина контробичайок 20 мм.

Контробичайки своїми торцями упираються у верхній і нижній клеци, завдяки чому корпус стає жорстким. У спеціально вибрані гнізда у контробичайках вклеюють кінці пружин деки і дна.

Контробичайки можна також виготовляти з цільної деревини – бука, клена перетином приблизно 8´10 мм. Для того щоб таку контробичайку зігнути за формою корпуса, по всій її довжині роблять ряд пропилів через кожні 10…12 мм. У даний час застосовуються контробичайки із цільної деревини хвойних порід товщиною 3…4 мм.

Застосування контробичайок з масивної деревини твердолистяних порід викликає певні труднощі при виготовленні, підвищує вартість інструмента, і тому широкого поширення такі обичайки не одержали.

Клециверхній і нижній зв'язують обичайки корпуса. Для того, щоб на зовнішній поверхні обичайок не були видні сліди граней клеца, особливо після лакування, між клецом і обичайкою вклеюють прокладку з березового шпону товщиною 0,8…1,0 мм, довжиною, що перевищує довжину клеца на 30…40 мм.

У верхньому клеці вибирається гніздо глибиною 14…15 мм для п'ятки грифа при з'єднанні його з корпусом. Товщина клеца повинна бути рівною 28 мм, а довжина – не менше 80 мм. У нижньому клеці, товщину якого приймають рівною 12…14 мм, висвердлюють отвір для кнопки. Клеци виготовляють з деревини ялини.

Стрілка закриває місце стику обичайок у нижньому овалі і її вклеюють у спеціальне гніздо. Для щільного прилягання до обичайок стрілка повинна бути конусної форми з розмірами вгорі 18…20 мм і внизу 9…10 мм, довжиною, що перевищує висоту корпуса на 15…20 мм. Стрілку виготовляють з бука, берези, клена товщиною 2,5…3,0 мм.

Для придання виробу більш привабливого зовнішнього вигляду у корпус вклеюють морені стрілки з жилками із шпону. Корпус гітари може бути виготовлений і без стрілки. У цьому випадку необхідне точне припасування обичайок по довжині, а в місці стику обичайок вклеюють жилки з целулоїду, пластмаси чи шпону.

Декає відповідальною деталлю корпуса та інструмента в цілому. Сприймаючи через підставку коливання струн, дека підсилює звуки всіх частот на всьому діапазоні звучання інструмента, додає звуку визначений тембр, приємний на слух, достатньої сили і тривалості. Енергія, яку одержує дека від струни при щипку чи ударі, витрачається частково на звукоутворення, тобто передається навколишньому повітрю – корисна енергія, а частково витрачається на шкідливі втрати:

· на подолання внутрішнього тертя при поширенні звукових хвиль у деку поперек волокон. Для зниження цих втрат до деки приклеюють пружини, а виготовляють її з ялини, що володіє найбільшою швидкістю поширення звукових хвиль;

· на первісне розгойдування деки, тобто на механічний опір деки, який буде зменшуватись із зменшенням маси деки та збільшенням її пружності. Збільшення товщини деки призводить до більшої витрати енергії на її розгойдування, а тому товщина деки не повинна перевищувати 2,0…2,5 мм;

· на тертя в опорах, тобто в місцях з'єднання деки з корпусом, що буде тим менше, чим жорсткіша опора (корпус). Тому необхідно постійно стежити за жорсткістю з'єднання деки з корпусом. Важливе значення має маса корпуса.

При з'єднанні деки з легким корпусом вона почне розгойдувати такий корпус і шкідливі втрати збільшаться. Чим менші шкідливі втрати, тим краще, приємніше, сильніше і триваліше звучання інструмента.

Деку виготовляють з окремих дощечок резонансової ялини, підібраних за текстурою, кольором, щільно склеєних між собою і розташованих паралельно вісі інструмента. Кількість дощечок у деці коливається від 5 до 7. Кількість дощечок не впливає на звукові якості.

Деку можна виготовляти "гомогенним способом": широку дощечку розпилюють по товщині навпіл, обидві половинки розвертають і склеюють по крайках. Така дека більш однорідна, а річні шари розташовуються симетрично відносно вісі.

У деці вибирають резонансний отвір, що служить для збільшення тривалості і сили звучання інструмента. Краї отвору часто прикрашають інкрустованою розеткою чи набором жилок. Дека гітар іноді замість резонансного отвору має вирізи у виді латинської букви f. Такі вирізи поширені в естрадних (концертних) гітарах.

Пружиниявляють собою бруски, які виготовляють з деревини ялини різного перетину і приклеюють до деки та дна гітари у визначених місцях. Вони додають деці опуклість, механічну міцність і сприяють поширенню коливань струн по всій деці, поліпшуючи тим самим звучання інструмента.

Науково-дослідні роботи показали, що геометрія пружин і їхнє розташування на деці сильно впливають на спектр випромінювання. Змінюючи розміри і розташування пружин, можна змінювати звуковий спектр, випромінюваний інструментом.

Зміна висоти пружин є засобом для керування основним тоном інструмента. Зі зменшенням висоти пружин знижуються частота й амплітуда основного тону. Зниження частоти основного тону суб'єктивно сприймається як поліпшення тембру, його глибини. При зменшенні товщини пружин і збільшенні довжини скосів частота й амплітуда коливань основного тону також знижуються, але значно повільніше, ніж при зменшенні висоти пружин.

Пружина деки, сприймаючи через підставку тиск струн, працює як балка, що лежить своїми кінцями на опорах (у гніздах контробичайок). Найбільших напружень пружина зазнає посередині, зменшуючись до торців. Тому у пружинах робляться скоси, що дозволяють збільшити пружність деки і поліпшити умови приклеювання пружин у гніздах контробичайок.

Застосовують пружини прямокутного і трапецієподібного перетинів. Досліди показали, що форма перетину істотно не впливає на якість звучання інструменту. Та оскільки пружини прямокутного перетину більш технологічні у виробництві, вони знаходять усе більше поширення.

Пружини на деці як правило розташовують перпендикулярно напрямку волокон чи під невеликим кутом (5-10°) найчастіше у середній частині деки, тому що в цьому місці вона має найбільшу гнучкість і найбільшу амплітуду коливань. Тому зміна форми пружин у цьому місці позначається на зміні спектра значно сильніше, ніж така ж зміна в іншому місці.

На рис. 2 зображена схема розташування пружин на деках гітари і їхня геометрія при висоті пружин 12 мм і товщині 5 мм. Інструменти з такою схемою показали гарне звучання.

Рис. 2. Розташування пружин на деці гітари

На гітарах індивідуального замовлення деки можуть бути виготовлені з комбінованим розташуванням пружин: поперек і уздовж волокон (віялоподібно). На рис. 3 показана схема комбінованого розташування пружин на деці гітари.

Рис. 3. Комбіноване розташування пружин на деці гітари

Гітари з такою схемою розташування пружин одержали високу оцінку за своє звучання. Але виготовлення гітар з таким розташуванням пружин у масовому виробництві є процесом складним і нетехнологічним.

Дночасто називають нижньою декою. Це неправильно. Дно служить лише для обмеження об'єму корпуса знизу. Виготовляється дно з тришарової фанери товщиною 3, рідше 4 мм. Дно, як і обичайки, може виготовлятися з масивної деревини бука, клена, червоного дерева, горіха та інших коштовних порід. Доцільніше для гітар кращої якості виготовляти дно з фанери, личкованої шпоном тих же коштовних порід деревини. Личківка дна може бути суцільною чи складатися з двох частин, з центральною жилкою чи без неї. До дна, як і до деки, приклеюють пружини, геометрія яких освітлена вище.

Підставка служить для закріплення струн, коли вона приклеюється до деки, і для передачі коливань струн деці. Крім того, вона обмежує робочу довжину струн, для чого в неї вклеюється пластина з латуні чи пластмаси.

Здебільшого підставку приклеюють до деки, бо при цьому створюються більш сприятливі умови для передачі коливань струн (дека і підставка складають одне ціле).

Форми підставок можуть бути різноманітними: від простих до складних.

Під кутом 18…20° в основі підставки просвердлюють отвори для закріплення струн. Такий кут забезпечує необхідний тиск струн на пластину підставки.

Існують також підставки з кріпленням струн кнопками. У підставці і деці просвердлюють отвори діаметром близько 4 мм, куди вставляють струни з кулькою на кінці і потім закріплюють кнопками. Цей спосіб кріплення струн має недолік, бо при відриві підставки дека найчастіше робиться непридатнною і її приходиться заміняти чи робити складний ремонт. Тому у даний час цей спосіб кріплення струн майже не застосовується.

Коли струни кріплять безпосередньо до підставки, тиск струн, що діє на пластинку підставки, деці не передається. У підставки під дією сумарного натягу струн спостерігається тенденція відірватися від деки, але не всією площиною, а лише задньою частиною. При неякісному склеюванні може відбутись відрив підставки.

Кнопкавставляється в отвір стрілки і служить для запобігання корпуса від ушкоджень, коли гітару ставлять на підлогу. Виготовляють кнопку з пластмаси.

Обкладка надає корпусу більш красивого зовнішнього вигляду. Обкладкою окантовані дека і дно. Виготовляють обкладку з набору жилок мореної чи натурального кольору деревини, або з целулоїду. Першу обкладну жилку товщиною до 1,5 мм називають кантовою, інші – обкладними, їхня товщина 0,5…0,7 мм. Ширина жилок 4…5 мм. Іноді обкладку доповнюють прикрасами з перламутру чи целулоїду, які кріплять на клею. Для такого виду прикрас у деці вибирають фалець шириною 8…10 мм і глибиною 1…1,5 мм. Така обкладка значно послабляє деку, ускладнює виробництво та збільшує вартість інструмента.