Акустическая гитара без усилителя звучит громче обычной электрогитары, потому что её полая дека и большая упругая верхняя пластина преобразуют колебания струн в движение значительного объёма воздуха. У электрогитары струны тоже вибрируют, но в цельнокорпусной модели они создают мало звука непосредственно в воздухе; звукосниматель превращает движение струн в электрический сигнал, который обычно подают на усилитель.
Струна сама по себе звучит тихо
Когда струну щипают, она начинает колебаться. Но площадь струны мала, и она перемещает небольшой объём воздуха, поэтому акустическая волна получается слабой. Если натянуть струну на обычной доске, звук будет слышен, но не так далеко, как от гитары с резонирующим корпусом. Инструменту нужен эффективный способ передать энергию от тонкой струны в окружающий воздух.
В акустической гитаре струна закреплена на бридже, а он передаёт её колебания верхней деке. Дека – большая тонкая деревянная пластина, способная вибрировать на большей площади, чем сама струна. Её движение сжимает и разрежает воздух, создавая более сильные колебания, которые ухо воспринимает как звук. Корпус работает не просто как пустой ящик, а как часть связанной механической и акустической системы.
Положение ладов на грифе связано с длиной колеблющегося участка струны, а не с громкостью. О том, почему расстояния между ладами становятся меньше к корпусу, можно прочитать в статье о том, как расположены лады гитары.
Дека и корпус усиливают излучение
У верхней деки большая площадь, а материал и толщина подобраны так, чтобы она достаточно легко вибрировала, сохраняя прочность. Колебания струны поступают через мостик и распространяются по поверхности. Разные участки деки движутся с разной амплитудой и в разных режимах. Так корпус усиливает одни частоты и слабее передаёт другие, формируя тембр и громкость инструмента.
Полость внутри гитары содержит воздух, который тоже может колебаться. Отверстие в деке помогает внутреннему воздушному резонансу связываться с внешней средой. При некоторых частотах воздух в полости и поверхность корпуса взаимодействуют, поэтому звучание становится заметнее. Закрыть резонаторное отверстие – значит изменить поведение инструмента, а не просто убрать декоративную деталь.
Задняя дека и боковые стенки участвуют в распределении вибраций. Их роль зависит от конструкции, породы дерева, распорок и соединений. Если сделать корпус очень тяжёлым и жёстким, он может меньше двигаться; если слишком тонким, нарушится прочность и изменятся резонансы. Создатель гитары подбирает конструкцию как систему, где важны и звучание, и устойчивость к натяжению струн.
Что делает звукосниматель электрогитары
У типичной цельнокорпусной электрогитары струны находятся рядом с магнитными звукоснимателями. Колеблющаяся металлическая струна изменяет магнитный поток, а катушка формирует электрический сигнал. Этот слабый сигнал направляется в усилитель, который увеличивает его и подаёт на динамик. Уже динамик приводит в движение воздух большой поверхностью, поэтому звук становится громким.
Без подключения электрогитара всё равно издаёт звук. Слышны щелчок атаки и колебания струн, часть энергии передаётся корпусу, грифу и воздуху. Но у цельного корпуса нет большой свободно вибрирующей деки и резонирующей воздушной полости, которая обычно есть у акустического инструмента. Поэтому громкость без усиления существенно ниже.
Не всякая электрогитара имеет цельный корпус. Есть полуакустические и полые модели с полостями и тонкими верхними пластинами, а акустические гитары могут иметь звукосниматели для выступлений. Сравнение зависит от конкретных инструментов, толщины корпуса, материала, конструкции и того, что называют «громче»: уровень звукового давления на месте слушателя или субъективную выразительность.
Почему акустическая гитара не всегда кажется громче
Восприятие зависит от частот. Два инструмента могут иметь сходный измеренный уровень, но один кажется ярче из-за сильных средних частот или резкой атаки. Акустическая гитара обычно слышна напрямую от корпуса, а электрогитару без усилителя часто играют тихо и с меньшей атакой, потому что основное звучание предполагается через динамик.
Для корректного сравнения нужно использовать одинаковые струны, силу щипка, расстояние до измерительного микрофона и помещение. Гитары имеют разные резонансы, поэтому один инструмент может быть громче на отдельных нотах, но уступать на других. Положение микрофона тоже меняет результат: у акустики звук исходит от нескольких участков корпуса и отверстия, а не из одной точки.
Важен и запас энергии после щипка. Тонкая дека может начать звучать с заметной атакой, но быстро затихать, а более тяжёлый корпус иногда реагирует слабее на высоких частотах, зато дольше поддерживает отдельные низкие ноты. Музыкант может воспринимать долгий звук как более полный или выразительный, хотя пиковая громкость в первые мгновения окажется ниже. Поэтому вопрос «какая гитара громче» зависит и от момента измерения, и от диапазона нот.
Комната добавляет отражения от стен, пола и потолка. Если слушатель стоит напротив отверстия акустической гитары, одни частоты могут быть заметнее, чем сбоку или сзади. Электрогитара через усилитель излучает звук динамиком, который можно направить и разместить иначе. Сравнивать инструменты на слух следует в одинаковой точке и на равном расстоянии, иначе расположение источников будет спутано с особенностями самих гитар.
Ухо различает не только громкость, но и тембр, длительность затухания и направленность. Корпус акустической гитары распространяет звук в комнате иначе, чем небольшой участок вибрирующих струн электрогитары. Общая физическая природа звука и распространение механических колебаний разобраны в материале о том, что такое звук.
Когда электрогитара звучит громко
Подключённая электрогитара может звучать очень громко, потому что сигнал проходит через усилитель и динамик. Музыкант также может менять тембр, добавлять эффекты и настраивать уровни. Но это уже громкость системы из инструмента, электроники и акустического излучателя, а не самого корпуса гитары без усиления.
У акустической гитары корпус выполняет роль естественного механического резонатора. Струна возбуждает бридж и верхнюю деку, корпус и воздух внутри взаимодействуют и излучают звук в окружающее пространство. У цельнокорпусной электрогитары струны звучат тихо без подключения, потому что усиление в основном обеспечивает электроакустическая цепочка с звукоснимателем и динамиком.
