Propiedades acústicas de la madera de contrabajo.
A pesar de todos los avances recientes en la ciencia de los materiales, la madera sigue siendo el material de construcción elegido para la mayoría de los instrumentos musicales en todo el mundo.
La madera es un material con propiedades elásticas y de resistencia, de ellas dependen de la dirección de la fuerza con respecto a la fibra.
Las propiedades acústicas más importantes para seleccionar materiales para instrumentos musicales son: la velocidad del sonido dentro del material, la impedancia característica, el coeficiente de radiación del sonido y la disipación de la energía vibratoria (amortiguación del material). Según Ashby el valor del amortiguamiento material (en términos de, a 303 K) de madera se espera que esté en la región entre 0,1 y 0,01. Teniendo en cuenta la clasificación de Golovin , los materiales de bajo amortiguamiento tienen un valor de por debajo de 0,1, mientras que para un alto amortiguamiento se considera que es superior a 1. Por lo tanto, la madera puede considerarse un material de bajo amortiguamiento.
El envejecimiento de la madera natural implica diferentes reacciones químicas, como la degradación oxidativa de los polisacáridos amorfos y la cristalización de la celulosa. El aumento de la cristalinidad puede explicarse como la cristalización en casi cristalinos de regiones amorfas debido al reordenamiento o reorientación de las moléculas de celulosa dentro de estas regiones; la mayor cristalización en la celulosa de la madera puede deberse a la cristalización en las hemicelulosas
La amortiguación de la madera de abeto vieja disminuyó con la disminución del contenido de humedad
La amortiguación material de la madera de abeto nueva es generalmente más alta que la de la madera de abeto vieja. A temperatura ambiente con una humedad relativa del 55 %, el contenido de humedad esperado de la madera de abeto es de alrededor del 10 % Se busca un contenido de humedad en torno a este valor cuando se afina un piano antes de tocarlo en conciertos. El amortiguamiento más bajo de la madera vieja sugiere que la duración de la oscilación y, por lo tanto, la duración del sonido será mayor y la amplitud de la vibración se puede aumentar sin esperar un amortiguamiento significativamente mayor. A partir de estas propiedades, es bastante comprensible por qué los constructores de guitarras y violines otorgan gran importancia a la madera depositada.
Las pérdidas mecánicas en la madera se encuentran en función de una serie de parámetros, mientras que debe señalarse que la madera es un material compuesto con varios constituyentes macromoleculares que reaccionan significativamente a un tratamiento térmico o proceso de secado. Una demarcación clara de las propiedades mecánicas de la madera de abeto vieja y nueva no parece estar clara. Debido a la degradación de los componentes de las celdas, se debe determinar si las mediciones de amortiguamiento dependientes de la temperatura también conducen a un comportamiento de amortiguamiento diferente de las maderas. El contenido de humedad de la madera puede alterar significativamente su calidad de sonido y, por lo tanto, su comportamiento de amortiguación. Para estudiar la influencia de la humedad, se investigó el comportamiento de secado individual de abetos de casi 130 años y madera de abetos nuevos mediante mediciones de amortiguamiento en función de la temperatura. Se encontró que la amortiguación del material de la madera de abeto nueva era generalmente más alta que la de la madera de abeto vieja. Es más, Los resultados anteriores mostraron que la amortiguación de la madera nueva es menos sensible a los cambios en el contenido de humedad, lo que corresponde a un tono de color estable. Las energías de activación para los mecanismos de amortiguamiento se calcularon con base en los datos del diagrama de Arrhenius de ambas maderas. Estos resultados sugieren que en la madera de abeto nueva están activos mecanismos de amortiguación adicionales o más fuertes.
Madera.
Abeto:
Arce: La madera de arce permite generar sonidos brillantes y llenos de tonos transparentes medios-altos. Los Sonidos agudos y finos que con el tiempo se asienta y armonizan, es muy resistente.
Densidad: Madera semipesada, con una densidad aproximada de 700 kg/m3 al 12% de humedad. Dureza: Se trata de una madera semidura con 4,5 en el test de Monnin
Durabilidad: Moderada. Durable frente a hongos, susceptible al ataque de insectos.
Ébano: Es originaria de la mitad sur del continente africano, más concretamente de países como Gabón, Mozambique, Tanzania, Madagascar, Congo o Zambia
El Ébano es una madera exótica de una densidad muy alta, Esta madera le añade un toque brillante y dinámico al sonido del instrumento, por su alta densidad, aporta un sonido grave y de mayor volumen, muy deseado para esta parte del instrumento.
Densidad: El ébano es una madera muy densa, en torno a 1.050 kg/m3. Es una de las especies que se hunde en el agua debido a su densidad, mayor que la del agua.
Durabilidad: Es resistente frente al ataque de hongos e insectos. Buen comportamiento frente a la humedad.
Color: color oscuro, casi negro. Estos tonos oscuros los encontramos en el duramen, aunque en alguna ocasión aparecen líneas marrones o grises. Por otro lado, la albura puede tener tonos claros y está claramente delimitada.
Pernambuco: La madera es de veta fina, recta y uniforme, con poros abiertos de pequeño tamaño. Tiene un peso específico de 0,95-1,1 y su dureza es alta.
Una de sus principales características, es su elasticidad bastante elevada, tiene gran resistencia a la deformación al ser sometida a determinados esfuerzos. Es esta característica la que hace de ella una madera idónea para la construcción de arcos,