Начну пожалуй просто с формулировок, чтобы чётко понимать о чём идёт речь. Итак поехали:
Звук — физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком имеют в виду эти колебания, рассматриваемые в связи с тем, как они воспринимаются нашими органами чувств.
Углепластик — Карбон (или карбонопластики, от англ. carbon — углерод) — полимерные композиционные материалы из переплетённых нитей углеродного волокна, расположенных в матрице из полимерных (например, эпоксидных или полиэфирных) смол. Плотность — от 1450 кг/м³ до 2000 кг/м³.
Поскольку основным производственным материалом для наших инструментов является именно карбон, остановимся на нём подробнее!
Углепластики отличаются высокой прочностью, жёсткостью и малой массой, часто прочнее стали, но гораздо легче. По удельным характеристикам превосходит высокопрочную сталь, например, легированную конструкционную сталь 25ХГСА. Основная составляющая часть углепластика — это нити углеродного волокна, состоящего в основном из атомов углерода. Такие нити очень тонкие (примерно 0,005-0,010 мм в диаметре), сломать их очень просто, а вот порвать достаточно трудно. Из этих нитей и сплетаются ткани. Они могут иметь разный рисунок плетения (ёлочка, рогожа и др.). Для придания ещё большей прочности ткани, нити углерода кладут слоями, каждый раз меняя угол направления плетения. Слои скрепляются с помощью эпоксидных смол. Единственным известным мне недостатком углепластиков, является их низкая стойкость к ударным нагрузкам. Повреждения конструкций при ударах посторонними предметами в виде внутренних трещин и расслоений могут быть невидимы глазу, но приводят к снижению прочности в целом. Однако, нужно чётко понимать, что уровень даже этого, относительно низкого, порога устойчивости к ударным нагрузкам не сопоставим с критическими нагрузками для классических схем исполнения музыкальных инструментов! Т.е, говоря простым языком удар который проломит дыру в классическом деревянном инструменте на карбоновом не оставит и следа.
Мне известны десять вариантов производства карбона. Все они имеют как плюсы так и минусы. Думаю здесь нет смысла разбирать каждый в отдельности. Остановлюсь лишь на автоклавном вакуумном формовании, процессе, который использую сам. Это далеко не самый простой или лёгкий способ получить карбон, но почему же всё таки автоклав и вакуум? Причина одна — качество материала на выходе. По сути, это авиационная технология, которая позволяет не только получить максимум от углепластика, но и уверенно получать такой результат в каждом инструменте! Карбон запекается в автоклаве при температуре 150 градусов на протяжении 18 часов с плавным управляемым нагревом и постепенным охлаждением. Благодаря этой технологии углепластик получается однородный, прочный и лёгкий. Процесс производства жестко контролируется на всех этапах в соответствии с техническим регламентом, а потому я имею возможность воспроизводить его в точности раз за разом, что очень важно для каждого инструмента в отдельности. Ещё два слова о свойствах этого удивительного материала: он совершенно не боится воды, не восприимчив к перепадам температуры, не подвержен старению. Плюс, является великолепным проводником, что даёт карбоновым инструментам целый ряд неоспоримых преимуществ!
Широкий спектр звучания — достигается за счёт оригинальной конструкции + монолитного корпуса (см. ниже по тексту) + физических свойств карбона, его проводимости и однородности! Карбон не вносит заметных изменений в спектр проводимых колебаний (либо сводит их к обсалютному минимуму). Звуковая волна же представляет собой по сути последовательный ряд уплотнений и разряжений среды (чаще всего воздушной среды в обычных условиях) различной частоты. Природа звуковых волн колебательная, вызываемая и производимая вибрацией любых тел. Возникновение и распространение классической звуковой волны возможно в трёх упругих средах: газообразных, жидких и твёрдых. При возникновении звуковой волны в одном из этих типов пространства, неизбежно возникают некоторые изменения в самой среде, например, изменение плотности или давления воздуха, перемещение частиц воздушных масс и т.д. Структура любого дерева не однородна, поэтому дерево как проводник не в состоянии передать все колебания полностью, собственно именно этот эффект (гашения) вызывает разный окрас звучания. Профессионалы на слух способны определить из какого дерева сделан звучащий инструмент! Как по отпечатку пальца :). Потому что каждая порода гасит свою часть спектра. Карбон же, благодаря своей однородной структуре, проводит всё как есть! Без изменений! А это значит что музыкант и звукорежисёр на выходе имеют максимально возможный, полный спектр звучания ноты и инструмента в целом, что в свою очередь позволит выбрать и вывести уже нужный Вам окрас звука. Человеческое ухо устроено таким образом, что способно воспринимать волны только в ограниченном диапазоне, примерно 20 Гц — 20000 Гц (зависит от особенностей конкретного человека, кто-то способен слышать чуть больше, кто-то меньше). Таким образом, это не означает, что звуков ниже или выше этих частот не существует, просто человеческим ухом они не воспринимаются, выходя за границу слышимого диапазона. Звук выше слышимого диапазона называется ультразвуком, звук ниже слышимого диапазона называется инфразвуком. Некоторые животные способны воспринимать ультра и инфра звуки, некоторые даже используют этот диапазон для ориентирования в пространстве (летучие мыши, дельфины). В случае, если звук проходит через среду, которая напрямую не соприкасается с органом слуха человека, то такой звук может быть не слышим или сильно ослабленным в последствии. В нашем же случае сочетание оригинальной конструкции и уникального материала даёт возможность «ЗВУЧАТЬ» всему инструменту в целом! Один из музыкантов сформулировал это так: — «Я слышу его руками!».
Гидрофобность инструмента — особых пояснений думаю не нужно. В инструменте обычно присутствует только одна деревянная деталь — это накладка из чёрного дерева (эбена). Эта порода крайне мало восприимчива к перепадам влажности воздуха. К тому же, мы используем эбен не как несущий элемент конструкции, а только как массив для удержания ладов. Такая комбинация позволяет сохранить ремонтопригодность инструмента и заменять лады при необходимости.
Термостойкость, не восприимчивость к перепадам температуры — по техническим параметрам, используемый нами карбон, способен перенести перепад температур от -60 до +80 градусов БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ!!! Однако, не стоит забывать, что у Вас в руках всё таки музыкальный инструмент, который имеет декоративное покрытие, на котором установлены струны и колки, не рассчитанные на столь экстремальные условия эксплуатации.
Монолитный корпус инструмента — конструктивно на моём инструменте нижняя дека + обечайки + гриф + перо являют собой монолитный корпус, что тоже имеет целый ряд преимуществ. Отсутствие клеевых соединений и стыков очень положительно сказывается на пропускных способностях конструкции в целом, напрямую влияет на прочность — просто нечему ломаться, плюс отсутствует реакция на перепад температур.
Малый вес — балалайка имеет совершенно полую конструкцию и весит меньше 1кг. :). У гитар, благодаря полому грифу, центр тяжести смещён к центру корпуса, что в сочетании с малым весом инструмента в целом, очень хорошо сказывается на нагрузке на руки музыканта!
Повышенная прочность — прочность я упоминал ранее, однако, хочу дополнительно озвучить некоторые факты. Например, наши инструменты не боятся пересылки в Т.К. и перевозки в багаже. Так же, несомненным плюсом можно назвать комфорт от уверенного использования подобного инструмента — согласитесь гораздо спокойней гастролировать зная что инструмент уцелеет почти в любых условиях.
Износостойкость — для наших инструментов я подбираю только лучшее, так колковый механизм изготовлен на заказ здесь. Корпус колков изготовлен с высокой точностью из цельной плиты авиационного дюралюминия марки Д16Т методом фрезеровки на ЧПУ станке, снабжён демпферным устройством, которое препятствует самопроизвольному ослаблению струны от вибрации во время игры на инструменте. Бутоны колков литые металлические с хромированным покрытием под серебро. Червячное колесо выполнено из бронзы, имеет 18 зубов, в отличии от распространённых 15-ти зубчатых, что позволяет осуществлять более плавную и тонкую настройку струны. Бронзовые лады обеспечивают максимальную отдачу. Высококачественный итальянский лак обеспечивает первоклассный глянец. Сам карбон, можно сказать, вообще не имеет срока службы :). Период полураспада углерода составляет примерно 5700 лет. С учётом ремонтопригодности, думаю, что Ваши правнуки смогут передать инструмент своим правнукам :).
Совершенно уникальный современный дизайн — на фото можно оценить только малую часть обаяния этого материала. Здесь тот вариант, когда ни одно фото не в состоянии передать всю прелесть карбонового перелива! Поверьте мне на слово, когда Вы выйдете на солнышко, случится просто эстетический взрыв! Карбон завораживает :).