Это распространенное заблуждение, восходящее, по крайней мере, к Мопертюи, что звук распространяется вдоль волокон дерева, которые действуют как струны. Дерево более жесткое вдоль зерна, чем поперек, но это только означает, что изгибные волны вибрации, которые струны вызывают в вершине, распространяются по зерну медленнее, чем вдоль него. Это одна из причин, почему гитары обычно уже, чем длинные.
FAA оценивает ель для конструкции самолета как имеющую рабочую нагрузку на растяжение или сжатие вдоль зерна около 3000 фунтов на квадратный дюйм. С, скажем, 180 # натяжения струны на вершине гитары, вам понадобится около 0,06 квадратных дюймов поперечного сечения в вершине, чтобы выдержать эту нагрузку. Если вершина имеет толщину 0,1 дюйма, что довольно типично, это кусок шириной около 5/8 дюйма. Очевидно, что нагрузка на растяжение не является проблемой.
Проблема состоит в том, что струны находятся выше уровня вершины, что создает крутящий момент, который натягивает верх за мостом и прокладывает его между мостом и звуковой ямой. Мы пытаемся контролировать это с помощью креплений, и я думаю, что не случайно наиболее удачные образцы креплений для гитар с фиксированным мостом, «вентилятор» Торреса и Martin X, концентрируют крепление между мостом и отверстием.
В этом также важна верхняя жесткость. Ель, как правило, примерно в десять раз жестче вдоль зерна, чем через нее, когда она срезается «на четверть», как мы делаем на гитарных вершинах. Вырезать «перекос», когда годичные кольцевые линии находятся под углом около 45 градусов к поверхности, жесткость поперечного зерна может упасть до одной десятой от того, что имеет место в распиленной древесине, но жесткость длинного зерна не изменяется заметно. Это еще одна веская причина для того, чтобы провести линии зерна вдоль оси вершины; он не только жестче, но жесткость не особенно чувствительна к тому, как резается древесина, поэтому вам не нужно быть слишком привередливым.
Основная причина, по которой зерно движется вдоль вершины, проста: так как он жестче, вы можете сделать верхнюю часть легче. В струнах не так много лошадиных сил, и они просто не могут хорошо перемещать что-либо тяжелое, особенно на высоких частотах. Струны сами по себе не могут перемещать достаточно воздуха, чтобы издавать много полезного звука, поэтому вы должны привязывать их к чему-то, что может перемещать воздух, и из-за ограниченной доступной мощности он должен быть легким. Хвойная древесина с относительно высоким модулем Юнга (потенциальной жесткостью) и низкой плотностью в конечном итоге делает конструкцию из топа настолько легкой, насколько это возможно, используя обычный, недорогой и простой в эксплуатации материал. Поэтому мы используем ель или что-то в этом роде и пропускаем зерно по верху, чтобы получить максимальную жесткость для веса.
В любом случае, можно увидеть фактические резонансные режимы гитарного верха, используя метод, который был разработан одним из современников Мопертюи: Эрнстом Хладни. Опрысните немного блеска или опилок сверху и направьте его «чистым» тональным сигналом на резонансной высоте, и он будет перескакивать с мест, которые перемещаются и собираются вдоль неподвижных «узловых» линий, образуя «образец Хладни» ,
Итак, да, направление зерна в вершине идет так же, как и прежде всего по структурным причинам. Тем не менее, остальная часть дизайна была отрегулирована в течение многих лет, чтобы заставить его работать акустически хорошо. На данный момент я думаю, что вам будет трудно улучшить его.