Sähkökitaran rakennusmateriaalien vaikutus äänenväriin

Soitinrakennuksen taustoja

Haluan aluksi painottaa, että en ole alan asiantuntija. Esitän tässä omia näkemyksiäni, joille olen saanut jonkin verran tukea nettikeskustelujen ja tutkimuksieni perusteella. Uskon kuitenkin olevani oikeassa todisteiden ja kokemusteni valossa.

Perinteisesti on uskottu, että puiden vaikutus sähkökitaran äänenväriin on suuri. Mestaritason soitinrakentajat ovat painottaneet, että puiden valinta on tärkeä lähtökohta kun soitinta lähdetään työstämään. Tämä ajattelumalli on luultavasti peräisin jo viulun- ja sellonrakentajilta vuosisatojen takaa, jolloin oli tärkeää valita:

  1. Hyvin soivaa, tasalaatuista, resonoivaa puuta
  2. Sellaista stabiilia puuta, joka ei "elänyt" enää kovin voimakkaasti ts. soitin pysyi siinä muodossa mihin se oli suunniteltukin
  3. Esteettisesti kaunista puuta

Uskoisin, että nämä kolme tärkeää perusperiaatetta siirtyivät soitinrakentajien sukupolvilta eteenpäin aina seuraavalle kun tultiin akustisten kitaroiden rakentamiseen. Puu vaikuttaa akustiseen sointiin, mutta esteettisyys ei tietenkään käytännön kannalta ole ollut erityisen tärkeää.

Sähkökitarat

Ensimmäiset sähkökitarat valmistettiin 1930-luvulla, mutta vasta tultaessa 1950-luvulle Fender Telecaster löi itsensä läpi nimellä Broadcaster. Se oli ensimmäinen kuuluisa umpipuinen sähkökitara.

Oleellinen kysymys on: Mikä on puiden vaikutus äänenväriin sähkökitarassa? Jotkut soitinrakentajat nimittäin väittävät yhä edelleen, että puiden valinta on tärkeää äänenvärin kannalta. Myös moni soiton harrastaja ja ammattilainen vannoo, että eri puulajit rungossa ja kaulassa vaikuttavat sointiin. Toiset puut ovat heidän mukaansa soinniltaan tummempia, toiset kirkkaampia. Vaahterakaula soi "napakammin" kun taas ruusupuukaulan sanotaan soivan jollain lailla toisin. Onko näissä väitteissä perää? Tarkastellaan asiaa tieteelliseltä kannalta.

Sähkökitaran mikrofonit ovat äärimmäisen yksinkertaisia laitteita. Niitä on saatavilla yksikelaisina ja kaksikelaisina (eli ns. humbucker-mikrofoneina), ja lisäksi mikrofonit voidaan jaotella perinteisiin passiivisiin ja modernimpiin aktiivisiin. Näille kaikille on kuitenkin yhteistä yksi ja sama toimintaperiaate, joka on Wikipediassa selitetty seuraavasti:

Sähkömagneettinen mikrofoni poikkeaa tavallisesta mikrofonista siten, että akustisten ääniaaltojen sijaan se on herkkä soivan metallikielen aiheuttamalle magneettiselle värähtelylle.

Mikrofonin toiminta sähkökitaroissa perustuu sen muodostamaan magneettikenttään jonka sisällä kitaran metalliset kielet ovat (mikrofonit sijaitsevat kielten alla kitaran rungossa). Kieliä näppäillessä ne värähtelevät, ja mikrofonin magneettikenttä alkaa värähdellä samalla taajuudella kielten kanssa, tämä muodostaa mikrofonin kelaan heikon sähkövirran, signaalin.

On kiistatonta, että rungon ja kaulan puumateriaali voi vaikuttaa merkittävästi sähkökitaran akustiseen sointiin. Mutta se ei ole merkityksellistä, sillä sähkökitarahan ei ole akustinen soitin! Sen sähkömagneettisten mikrofonien synnyttämä sähköinen signaali on hyvin heikko ja jotta sähkökitara tulisi kuulluksi, käytetään aina erillisiä vahvistimia voimistamaan signaalia. Voimistettu signaali taas ohjataan kaiuttimiin, joiden värähtely saa ilman liikkeelle ja sähkökitaran ääni voidaan lopulta kuulla.

Toisin sanoen, puumateriaalin resonointi ei voi juurikaan vaikuttaa sähkökitaran sähköiseen, vahvistettuun soundiin. Tämä perustuu puhtaasti mikrofonien toimintatapaan. Ainoastaan jos runko värähtelisi niin voimakkaasti, että siinä kiinni olevat mikrofonit liikkuisivat ja siten muuttaisivat mikrofonien magneettikenttää, voisi puiden resonoinnilla olla jotain kuultavaa vaikutusta sähköiseen sointiin! Sähkökitaran rungon ei esimerkiksi tarvitse olla puuta ensinkään, jotta se soisi sähköisesti hyvin. Tässä on linkki kuuluisan kitaristin Nile Rodgersin muoviseen stratocaster-malliseen Guitarman Plexiglass kitaraan. Nile on käyttänyt sitä keikoilla disco/funk/pop-bändinsä Chicin kanssa ja kuulostanut erittäin hyvältä.

Alussa mainitsin soitinrakennuksen perusperiaatteiden joukossa myös puun stabiiliuden eli sen, että puu pysyy hyvin muodossaan eikä "elä" vahvasti suuntaan tai toiseen, jotta esimerkiksi kaula pysyy paikoillaan ja kaulan nauhat eivät liiku. Tässä mielessä tietenkin rakennusmateriaalin on oltava stabiilia ja on merkitystä mitä siihen valitaan, mutta tämä blogini keskittyykin äänenväriin. En myöskään ottanut kantaa siihen jos ja kun kitaristit haluavat kitaraansa esteettisesti kaunista puumateriaalia.

Jos kuitenkin olemme nyt todistaneet, että puumateriaalin merkitys sähkökitaran sähköisessä soundissa on oltava lähes olematon, niin mikä siihen äänenväriin sitten vaikuttaa sähkökitarassa? Vastaus on: Metalliset kielet, sähkömagneettiset mikrofonit ja jonkin verran varmaankin osat jotka ovat kiinni niissä. Esimerkiksi kielten soinnin kestoon eli sustainiin voinee vaikuttaa tallan materiaali ja rakenne. Kuitenkin uskon, että kielten elinvoimaisuus ja paksuus vaikuttavat paljon, sillä niillä on suora vaikutus siihen miten ne resonoivat magneettikentässä. Myös sähkömagneettisten mikrofonien vaikutus on erittäin suuri, sillä niiden kauttahan sähköinen signaali syntyy.

Yhteenveto

Sähkömagneettisten mikrofonien yhteisen toimintaperiaatteen (eli kovan tieteen) ja käytännön esimerkkien (esimerkiksi Nile Rodgersin muovinen strato) perusteella uskon, että sähkökitaran sähköisen soinnin suhteen käytetty runko- tai kaulamateriaali on lähes merkityksetöntä. Materiaalin on tietysti oltava stabiilia, jotta soitin pysyy muodossaan. Lisäksi esteettiseltä kannalta materiaalivalinnalla on merkitystä. En tässä blogissani aiemmin muistanut mainita tätä, mutta toki myös käytetyn materiaalin paino vaikuttaa. Siinä on kyse soittoergonomiasta eli harva muusikko haluaa kannatella kitaraa, joka painaa useita kiloja.

Kun halutaan vaikuttaa sähkökitaran sähköiseen äänenväriin, lienee suositeltavaa keskittyä oikeanlaisiin mikrofoneihin ja huolehtia siitä, että käytetyt kielet ovat elinvoimaiset ja sopivaa paksuutta. Pitkään käytetyt "kuolettuneet" kielet soivat huonosti ja vaikuttavat aina negatiivisesti soundiin. Huonot mikrofonit pilaavat myös soundin olivat kielet miten hyvät ja uudet tahansa.

Miksi kuitenkin niin moni on valmis maksamaan kalliista ja eksoottisistakin puista? Miksi kitaroita valmistetaan kalliista puista? Siksi, että näin on aina ennenkin tehty ja siksi, että kallis puumateriaali myös voidaan myydä hyvällä voitolla eteenpäin. Pikkupuljujen soitinrakentajat voivat valmistaa tilauksesta erittäin kauniita soittimia, joissa on esteettisesti vetoavia puukuvioita rungossa. Soundin kannalta niillä ei ole mitään merkitystä, mutta jos joku tahtoo soittimen, joka näyttää tietynlaiselta ja on valmis maksamaan siitä, niin niin kauan niitä myös tullaan valmistamaankin. Omasta mielestänikin kaunis puu tekee soittimesta jotenkin kiehtovamman kuin esimerkiksi synteettinen materiaali, mutta soundillisesti en usko asialla olevan mitään merkitystä.


LISÄYS YLLÄ OLEVAAN BLOGIKIRJOITUKSEEN 2017-10-18: Kuitenkin isot kaupalliset toimijat kuten Gibson tahtovat uskotella kitaroidensa ostajille, että on olemassa "tonewood", joka vaikuttaa sähkökitaran sähköiseen sointiin. Heillä on sivuillaan esimerkiksi artikkeli, jossa selostetaan Eric Claptonin Bluesbreakers (1966) ajan kitarasoundin teknisiä taustatekijöitä. Gibson rakastaa sitä, että Clapton käytti tuolla levyllä Gibson Les Paul Standardia, joten he lypsävät tuosta faktasta kaiken kaupallisen hyödyn irti. Artikkelin voit lukea kokonaisuudessaan tästä linkistä. Lainaan siitä kuitenkin tähän osuuden, joka koskee tätä blogia. Lainaus menee fair use termin alaisuuteen, joten Gibson voi ihan rauhassa vaatia poistamaan tekstin, mutta minä en sitä tee. He siis kirjoittavat:

Aged tonewood - Fans of vintage Les Pauls, or any good vintage guitar, will tell you there's nothing like well-aged tone wood, and in particular that the light, resonant mahogany used in late '50s Les Pauls made for a tone that can't be duplicated, while the carved maple top adds snap, definition, and treble clarity to the sound.

Sitähän he haluavat ostajille uskotella, että "ikääntynyt tonewood" tuottaisi parhaan mahdollisen soundin. Minä uskon, että ikääntyminen voi olla eduksi siinä suhteessa, että puu on asettunut aloilleen eikä lähde elämään samalla lailla kuin uudempi, mutta en usko alkuunkaan, että Les Paulin sähköinen soundi riippuisi missään määrin mistään "tonewoodista"! Tässä on Gibsonin propagandan taustalla raaka bisnesajattelu ja oman imagon säilyttäminen. Mitä siitä tulisi jos nyt paljastuisikin, että Les Pauliin ei tarvitakaan mitään kallista mahonkia runkoon, jotta sähköinen soundi olisi hyvä?