Elektroniikka ja soitinrakennus ›

Mistä tuo sustain loppujenlopuksi syntyy?
 
Olen tässä kitarakuumeen kourissa kierrellyt koko kevään testailemassa laitteita, ja pienimuotoiset rakentelutprojektitikin alkaneet kiinnostamaan tätä palstaa lukiessa.
 
Olen huomannut että lähestulkoon aina tuo liimakaula tai neckthrough ei tarkoita sitä että kitarassa olisi hyvä sustain tai että se resonoisi akustisesti yleensä ollenkaan. Toisaalta taas eilen sattui kouraani todellinen "halpis" Eko SG mallinen kitara jossa oli aivan mieletön sustain ja pulttikaula.
 
Tämä pisti miettimään että mikä tuohon sustainiin ja bodyn resonointiin vaikuttaa puumateriaalien lisäksi. Yhden piirteen olen huomannut toistuvan usein. Ohutrunkoisemmat kitarat tuntuvat soivan akustisesti voimakkaammin ja usein niissä on myös sustainia kivasti. Olenko aivan väärässä?

Hyvä sustain ei välttämättä meinaa kovaa akustista sointia. esim. hyvin moni lespa on akustisesti täysin tumppu, mutta heti kun tökkää piuhan kiinni niin johan soi.

Tästä tulee pitkä juttu, jos tätä nyt lähdetään juurta jaksain tonkimaan. Koitetaan jotakin pistää lyhyesti. Tällä sepustuksella ei sitten välttämättä ole mitään tekoa käytännön kanssa, aiheen kanssa edes vähäsen. :)
 
Soitattaessa kielelle annetaan impulssimainen heräte, joka saa sen värähtelemään tietyillä taajuuksilla. Kiinnitettynä täysin jäykkään alustaan sustainiin vaikuttaisi vain kielen oma vaimennus ja soivat äänet olisivat kielen ominaisvärähtelytaajuudet, jotka riippuvat mm. massasta ja kireydestä jne. Jos vaimennusta ei olisi, kieli värähtelisi ikuisesti. Koska kitara ei kuitenkaan ilmeisestikään ole täysin jäykkä rakenne ja, vaan myös värähtelijä, vaikuttavat myös kitaran rakenteessa oleva vaimennus ja kitaran ominaisvärähtelytaajuudet sointiin ja sustainiin.
 
Resonointi tarkoittaa, että rungon ominaisvärähtelytaajuus ja soivan äänen taajuus ovat lähellä toisiaan. Näitä resonanssitaajuuksia on kitaran monimutkaisen rakenteen takia periaatteessa ääretön määrä (vrt. jousi-vaunu-systeemi, jonka värähtelyllä on täsmälleen yksi taajuus) ja ne saa kuuluviin vaikkapa koputtamalla runkoa. Värähtelytaajuuksista amplitudiltaan merkittävimmät ovat yleensä alimmat. Kielten värähdellessä rungon resonanssitaajuuksilla runko ikäänkuin vahvistaa kielien värähtelyä. Nämä ominaisuudet saavat aikaan (lankkusähkö)kitaran ominaisen soinnin.
 
Mikä rakenteessa sitten vaikuttaa resonanssitaajuuksiin? Yleisesti ottaen massa ja jäykkyys ja myös vaimennus jossakin määrin. Iso massa pienentää resonanssitaajuuksia, mutta tietysti massaa kasvatettaessa rakenne väistämättä myös jäykistyy, joten asiaa on aika hankala tarkastella ilman tarkempia laskelmia (jotka ovat helposti aika monimutkaisia, jos niiltä vaaditaan tarkkuutta). Kuitenkin kitaraa on vähän hankala analysoida tältä pohjalta, koska esim. vaimennuksen mallintaminen on tässä totaalista arvailua (muutenkin tunnetaan aika kehnosti), puun jäykkyysominaisuudet ovat erilaiset eri suunnissa, puu ei missään nimessä ole homogeenista jne.
 
Arvelisin, että paras sustaini olisi mahdollisimman jäykässä rungossa (vaikka alumiini), joka ei värähtelisi pätkääkään. Luultavasti saundi ei olisi kuitenkaan mikään hyvä.

Mistä tuo sustain loppujenlopuksi syntyy?
 
Tuohon kun saat yksiselitteisen vastauksen niin kultakaivos löytyi. Kyseessähän on monen asian summa. Puut, syiden suoruus, osien yhteensopivuus, kaulaliitos, mikit jne.
 
Hienosti resonoivat kitarat eivät välttämättä soi pitkään joskaan huonosti resonoivatkaan eivät sitä tee.
 
Sellaisen olen huomannut että kullakin kitaratyypillä on omat ominaisuutensa ja siitä syystä niitä on oltava paljon ;-)
 
Raakasti yleistäen voisi sanoa että liimakaula ja kohtuulisen painava runko soivat pitkään kun taas pulttikaulalla ja kevyellä rungolla saa napakampaa soundia.
 
Tosin tällä yleistyksellä Gibson teki 80-luvulla painavia kitaroita jotka sitten loppupelissä eivät kovin hyvin soineetkaan.
 
a tietysti täytyy mainita nuo Sonex-lastulevy flopit jotka pesi potin ihan täysin.
 
- Tumppi -

Arvelisin, että paras sustaini olisi mahdollisimman jäykässä rungossa (vaikka alumiini), joka ei värähtelisi pätkääkään. Luultavasti saundi ei olisi kuitenkaan mikään hyvä.
 
Tähän olettamukseen nojaten Fender aikoinaan teki tuon alumiinirunkoisen straton ja tietysti tuon plexi versionkin.
 
- Tumppi -

Olen huomannut että lähestulkoon aina tuo liimakaula tai neckthrough ei tarkoita sitä että kitarassa olisi hyvä sustain tai että se resonoisi akustisesti yleensä ollenkaan.
 
Eipä se kaulan liitos sustainiin taida oleellisesti vaikuttaa, jos materiaalit ovat hyvällä mallilla.
 
Itselläni on 2 itse tehtyä, toinen on pulttikaula kiinteällä tallalla ja toinen neckthrough floikalla. Molemmissa on suurinpiirtein yhtä voimakas akustinen resonointi ja sustain.

Periaatteessa sustain ja akustinen sointi (siis sen voimakkuus) ovat jossain määrin toisiaan kumoavia ominaisuuksia. Mitä enemmän värähtelevää energiaa siirtyy runkoon ja sitä kautta ilmaan, sitä nopeammin kielen värähtely sammuu. Yksinkertaista fysiikkaa. Toki hyvässä kitarassa voi olla molemmat ominaisuudet loistavia, mutta kompromissilla. Toisen ominaisuuden voisi luultavasti saada toisen kustannuksella paremmaksi.