RAVENFORGE / MATERIAL- UND AKUSTIK-FORSCHUNGSLOG

RAVENFORGE

Material- und Akustik-Forschungslog

Tonholz als strukturelle Variable

Griffbrett / Korpus / Hals — mechanische Kopplung, Materialeigenschaften und konstruktive Konsequenzen

Dokumentzweck

Die Behauptung, Holz beeinflusse den Klang von Solidbody-E-Gitarren und -Bässen, wird nicht als holzartzentrierte „Tonholz“-Erzählung, sondern als Problem von Materialeigenschaften und Strukturdynamik neu untersucht. Im Mittelpunkt stehen Griffbretteigenschaften, die relativen Rollen von Korpus und Hals sowie die praktischen Vor- und Nachteile laminierter Hälse. Veröffentlichte Evidenz wird mit Entscheidungen im Instrumentenbau verknüpft und es werden Messgrößen definiert, die direkt an RavenForge-Prototypen zu verifizieren sind.

Projekte

RavenForge-Plattformen für E-Gitarre / Bass

Schwerpunkt

Griffbrettmechanik, Korpus-Hals-Kopplung, Dämpfung, Modalantwort, Stabilität laminierter Hälse

Evidenz

Peer-reviewte Literatur aus Akustik / Holzwissenschaft + kontrollierte Gitarrenversuche

Status

Literaturrahmen erstellt · Prototypvalidierung ausstehend


1. Forschungsfrage — Was soll „Tonholz“ eigentlich beschreiben?

In frühen Konstruktionsnotizen lag die praktische Priorität der Holzauswahl ungefähr bei „Griffbrett > Korpus > Hals“. Zur Beschreibung einer schnellen Ansprache des Griffbretts wurde außerdem der Begriff „Restitutionskoeffizient“ verwendet. Wörtlich genommen vermischen diese Aussagen jedoch zwei verschiedene Analyseebenen: den akustischen Einfluss eines Bauteils im vollständigen Instrument und die Frage, in welchem Maß der Instrumentenbauer Materialeigenschaften bewusst als aktive Konstruktionsvariablen stehen lässt.

Ziel dieser Prüfung ist nicht, die Literatur zur Bestätigung einer bereits bestehenden Schlussfolgerung zu zwingen, sondern zu trennen, was beibehalten werden kann und was revidiert werden muss. Aussagen wie „der Korpus ist immer wichtiger als der Hals“ oder „ein Griffbrett mit höherem Restitutionskoeffizienten erzeugt einen besseren Attack“ lassen sich mit der derzeitigen Literatur nur schwer verteidigen.

Kernperspektive

Tonholz ist kein Etikett für eine Holzart. Es ist ein Satz mechanischer Eigenschaften innerhalb einer gekoppelten Struktur.
Im Mittelpunkt steht, wie Dichte, dynamische Steifigkeit, innere Dämpfung, Anisotropie, Geometrie und Kopplungsort die mechanische Antwort des fertigen Instruments verändern.

Abbildung 1. Primärer mechanischer Pfad, über den Holzkonstruktionen das elektrische Ausgangssignal eines Solidbody-Elektroinstruments beeinflussen können.

RavenForge-Schema · Literaturrahmen nach Fleischer (1999), Paté et al. (2014)

Ein elektromagnetischer Tonabnehmer wandelt die Saitenbewegung in ein elektrisches Signal um. Wenn Holz den Klang einer E-Gitarre beeinflusst, besteht der Hauptpfad daher nicht darin, dass das Holz den verstärkten Klang direkt abstrahlt. Vielmehr tauscht die Saite über Bund/Sattel und Brücke Energie mit der Instrumentenstruktur aus; dadurch ändert sich die Saitenbewegung selbst, und diese Änderung erscheint im Ausgangssignal des Tonabnehmers [1,2].

2. Saite–Struktur-Kopplung: mechanische Admittanz und Abklingverhalten

Wie stark sich eine Struktur bewegt, wenn an einem bestimmten Punkt eine Kraft eingeleitet wird, lässt sich durch die Driving-Point-Admittanz beschreiben. Im Frequenzbereich gilt Y(ω)=V(ω)/F(ω); ihr Realteil, die Konduktanz G(ω)=Re{Y(ω)}, steht direkt mit der bei dieser Frequenz in die Struktur übertragenen und dort dissipierten Energie in Zusammenhang.

Paté, Le Carrou und Fabre modellierten den Abklang einer Saite einer Solidbody-E-Gitarre als Kombination aus der intrinsischen Saitendämpfung und zusätzlicher Dämpfung durch die mechanische Kopplung an den Hals und sagten anhand gemessener Gitarrendaten die Abklingzeit voraus [2]. Fleischer beobachtete an Dead Spots ebenfalls einen klaren inversen Zusammenhang zwischen der mechanischen Konduktanz des Halses und der Abklingzeit der Saite [1].

Konstruktionsregel

Nicht mit einem festen „hell/dunkel“-Charakter einer Holzart beginnen. Ermitteln, wo ein Saitenteilton eine Strukturmode des fertigen Instruments überlagert und wie groß die Konduktanz am Kopplungspunkt ist.

Dieses Modell trennt die Aussage, dass Materialunterschiede existieren können, von der wesentlich stärkeren Behauptung, Ergebnisse ließen sich allein aus dem Namen einer Holzart vorhersagen. Holz ist eine Eingangsgröße, die Strukturmoden verändern kann; die endgültigen Modalfrequenzen und Dämpfungen sind jedoch Eigenschaften der gesamten Baugruppe einschließlich Geometrie, Massenverteilung, Verbindungen, Hardware, Halsstab und Verstärkung.

3. Griffbrett — Dynamische Eigenschaften des Verbundhalses statt Restitution allein

3.1 Das Griffbrett ist nicht nur eine Oberflächenschicht

Bei einem gegriffenen Ton wird die Endkraft der Saite über den Metallbund in Griffbrett und Hals eingeleitet. Ist die Klebeverbindung ausreichend steif und verhalten sich die Teile im Bereich kleiner Verformungen gemeinsam, können Griffbrett und Hals als geklebter Verbundbalken angenähert werden. Relevant ist nicht nur der Elastizitätsmodul E jeder Schicht, sondern auch ihr Abstand von der neutralen Achse.

Abbildung 2. Vereinfachtes Verbundbalkenmodell von Griffbrett und Hals. Da das Griffbrett als Außenschicht von der neutralen Achse entfernt liegt, kann es trotz geringer Dicke zur Biegesteifigkeit beitragen.

RavenForge-Schema · elementare Verbundbalkenmechanik

Die effektive Biegesteifigkeit eines Verbundquerschnitts lässt sich konzeptionell als ΣEᵢ[Iᵢ,c + Aᵢ(yᵢ−ȳ)²] darstellen. Der Beitrag des Griffbretts darf daher nicht allein danach beurteilt werden, welchen Prozentsatz der gesamten Halsdicke es ausmacht. Weil es außen im Querschnitt liegt, können Unterschiede in E, Dichte und Dämpfung die Moden und die Mobilität der fertigen Halsbaugruppe verändern.

Untersuchungen zu den Schwingungseigenschaften von Holz verwenden wiederholt den dynamischen Elastizitätsmodul, den spezifischen dynamischen Modul E′/ρ, den Verlustfaktor tanδ, den Schubmodul und die Anisotropie als zentrale Kenngrößen [3–5]. Diese Größen sind keine Formeln, die den Klang einer bestimmten E-Gitarre direkt vorhersagen, beschreiben aber die Speicherung und Dissipation von Schwingungsenergie unmittelbarer als ein Restitutionskoeffizient.

3.2 Warum der Restitutionskoeffizient keine primäre Kenngröße ist

Der Restitutionskoeffizient (COR) ist eine Kenngröße für Stoßsysteme und wird über das Verhältnis der Relativgeschwindigkeiten vor und nach dem Stoß definiert. Sein Wert hängt vom Paar der Kontaktkörper, der Stoßgeschwindigkeit, dem Oberflächenzustand und der Kontaktverformung ab. Eine gegriffene Saite ist beim normalen Spielen jedoch kein einfacher Körper, der wiederholt gegen das hölzerne Griffbrett stößt und zurückprallt; sie schwingt kontinuierlich mit dem Bund als Endpunkt und ist an die geklebte Griffbrett-Hals-Struktur gekoppelt.

Diese Literaturrecherche fand keine peer-reviewte experimentelle Evidenz dafür, dass der COR des Griffbretts ein primärer Prädiktor für Attack, Sustain oder Spektrum einer E-Gitarre ist. RavenForge behandelt COR daher nur als ergänzende Intuition für lokales Stoßverhalten. In den Konstruktionsaufzeichnungen werden stattdessen E_dyn, ρ, E/ρ, tanδ beziehungsweise modale Dämpfung sowie FRF/Admittanz der fertigen Baugruppe priorisiert.

Revidierte Annahme 01

Die direkte Verknüpfung „höherer Griffbrett-COR = schnellerer Attack“ ist unzureichend belegt.
Besser zu verteidigen ist der Pfad Materialeigenschaften → Moden der Halsbaugruppe → mechanische Konduktanz → Abklang der Saitenteiltöne.

3.3 Direkter Vergleich: Ebenholz vs. Palisander

Paté et al. bauten zwei Gitarren nach einer Gibson-Les-Paul-Junior-DC-ähnlichen Spezifikation und beschränkten den gezielt veränderten Hauptparameter des Instrumentenbaus auf das Griffbrettmaterial (Ebenholz / Palisander) [6]. Für die untersuchten Griffbrettproben wurden bei Ebenholz etwa ρ≈1180 kg/m³ und longitudinal E≈30,2 GPa, bei Palisander etwa ρ≈751 kg/m³ und E≈23,0 GPa gemessen. Die Autoren wiesen dennoch darauf hin, dass der handwerkliche Fertigungsprozess und die natürliche Holzstreuung kleine Unterschiede außerhalb des Griffbretts nicht vollständig ausschließen ließen.

Abbildung 3. Neu dargestellter F4-Fall nach Paté et al. (2013). Bei gleicher Position und gleichem Ton entsprach ein Unterschied in der Konduktanz einem Unterschied in der Dämpfung.

Daten neu dargestellt nach Paté, Le Carrou & Fabre, SMAC 2013 [6]

Für F4 (349 Hz, 6. Bund auf der 2. Saite) zeigte die Gitarre mit Ebenholzgriffbrett eine Konduktanz von etwa 1,9×10⁻³ m·s⁻¹·N⁻¹, die Gitarre mit Palisandergriffbrett etwa 3,2×10⁻² m·s⁻¹·N⁻¹; die gemessene Gesamtdämpfung lag bei ungefähr 2,8×10⁻⁴ beziehungsweise 1,4×10⁻³ [6]. Entscheidend ist nicht, dass „Palisander an sich Sustain vernichtet“, sondern dass sich die Strukturresonanz der jeweiligen Gitarre unterschiedlich mit der Saitenfrequenz überlagerte.

In der Wahrnehmungsstudie von 2015 ließen sich Ebenholz und Palisander in einer Free-Sorting-Aufgabe auf Basis von Aufnahmen nicht sauber in zwei Gruppen trennen. Wenn Gitarristen die Instrumente jedoch selbst spielten und bewerteten, erwies sich PRECISION als deutlichster unterscheidender Deskriptor; ATTACK und BALANCE zeigten ebenfalls eine gewisse Relevanz. Bemerkenswerterweise war SUSTAIN nicht das hervorstechendste Bewertungskriterium [7].

Konstruktionsregel

Griffbrettmaterialien nicht als „Ebenholz = hell, Palisander = warm“ dokumentieren. Dichte des Rohlings, dynamische Steifigkeit, Dämpfung und Griffbrettdicke erfassen und anschließend prüfen, wie sich die Modalantwort der fertigen Halsbaugruppe verändert.

4. Korpus — Eine große Struktur, die die brückenseitige Randbedingung verändert

Der Einfluss des Korpus lässt sich mit demselben mechanischen Kopplungsmodell beschreiben. Ein Ende der Saite endet an der Brücke, und die Brücke ist an den Korpus gekoppelt. Änderungen von Korpusmasse, richtungsabhängigen Elastizitätsmodulen, innerer Dämpfung und Geometrie können die brückenseitige mechanische Impedanz/Admittanz und die Strukturmoden des vollständigen Instruments verändern.

4.1 Kontrollierte Studie: Esche vs. Walnuss

Ray, Kaljun und Straže verglichen Esche- und Walnusskorpusse, indem sie denselben Verbundhals aus Hard Maple abwechselnd an zwei rechteckige Solidbodies montierten [8]. Dass Hals und wesentliche Elektronik/Hardware gemeinsam genutzt wurden, ist eine Stärke des Versuchsaufbaus; begrenzt wird die Studie jedoch durch nur ein Korpusexemplar je Holzart, eine von einem normalen spielbaren Korpus abweichende Geometrie und den Schwerpunkt auf Leersaitentests.

Merkmal

Esche-Korpus

Walnuss-Korpus

Hinweis zur Interpretation

Longitudinales E_L

17.22 GPa

8.63 GPa

Werte der konkret verwendeten Proben

1. Modalfrequenz

118.0 Hz

108.2 Hz

Mittelwert des Gesamtinstruments

2. Modalfrequenz

203.1 Hz

200.6 Hz

Unterschied gering

3. Modalfrequenz

438.0 Hz

419.2 Hz

Mittelwert des Gesamtinstruments

Korpusdämpfung tanδ (Mode 1)

0.093

0.121

Bei Walnuss höher

Korpusdämpfung tanδ (Mode 2)

0.053

0.073

Bei Walnuss höher

Korpusdämpfung tanδ (Mode 3)

0.022

0.026

Bei Walnuss höher

Diese Ergebnisse sind ein direktes Beispiel dafür, dass das Korpusmaterial Modalfrequenzen und Dämpfung des fertigen Instruments verändern kann. Sie rechtfertigen jedoch keine Verallgemeinerungen wie „Esche hat besseres Sustain“ oder „der Korpus hat mehr Einfluss als der Hals“. In der Peer-Review-Diskussion wurden außerdem Stichprobengröße, Korpusgeometrie, Körperkontakt beim realen Spielen, Messposition und Leersaitenbedingung als wesentliche Einschränkungen genannt.

Revidierte Annahme 02

Keine absolute Rangfolge beibehalten, nach der „der Korpus immer einen größeren klanglichen Einfluss als der Hals hat“. Der Korpus ist eine wichtige Variable der brückenseitigen Strukturantwort; welche Frequenzen und Töne am stärksten betroffen sind, hängt jedoch von der gesamten modalen Kopplung ab.

5. Hals — Eine zuerst zu kontrollierende Struktur, nicht eine Struktur mit geringem Einfluss

Dass der Hals in der Priorität der Materialauswahl weiter hinten steht, bedeutet nicht, dass sein akustischer Einfluss gering ist. Im Gegenteil: Die Rolle des Halses bei Dead Spots und Sustain gehört zu den am direktesten nachgewiesenen Phänomenen bei Solidbody-Elektroinstrumenten.

In Fleischers Gitarren- und Bassversuchen trieb die Saite den Hals stark an, wenn die Saitenfrequenz an einem bestimmten Bund mit einer Strukturresonanz des Halses zusammenfiel; durch den zusätzlichen Energieverlust klang sie ungewöhnlich schnell ab [1]. Paté et al. verwendeten ebenfalls die Halskonduktanz zur Vorhersage des Saitenabklangs [2].

Eine universelle Rangfolge „Korpus > Hals“ widerspricht daher den Forschungsergebnissen. Bei manchen Dead Spots im tiefen und mittleren Frequenzbereich kann der Hals der dominante Pfad sein, während unter anderen Bedingungen Korpus- bzw. brückenseitige Moden wichtiger sein können. Die physikalisch sinnvollere Frage lautet nicht, welches Bauteil immer wichtiger ist, sondern welche Strukturmode wie stark an den aktuellen Ton oder Teilton koppelt.

Kernperspektive

RavenForge priorisiert die Holzart des Halses bei der Materialwahl nicht deshalb niedriger, weil der Hals weniger wichtig wäre, sondern weil er so wichtig ist, dass Zielsteifigkeit und Stabilität zuerst über Architektur, Geometrie und Verstärkung kontrolliert werden, statt sie einem „Charakter“ der Holzart zu überlassen.

6. Laminierter Hals — Verkleben mehrerer Teile macht ihn nicht automatisch steifer

6.1 Parallele Laminierung erhöht EI nicht automatisch

Wird ein Rohling derselben Holzart mit demselben E und demselben Endquerschnitt längs aufgetrennt und anschließend ideal wieder verklebt, steigt die theoretische Biegesteifigkeit EI nicht allein deshalb wesentlich an, weil Klebefugen hinzugekommen sind. Die Aussage „ein drei- oder fünfteiliger Hals ist automatisch steifer als ein einteiliger Hals“ ist daher unzutreffend.

Abbildung 4. Laminierung nicht als automatische Erhöhung der absoluten Steifigkeit, sondern als Fertigungsarchitektur, die Materialauswahl, Anordnung und Verifikation ermöglicht.

RavenForge-Schema · Literatur zur Holzlaminierung [9,10]

Der praktische Vorteil besteht darin, dass durch die Aufteilung eines Rohlings in mehrere Lamellen Fehler, Faserverlauf, Feuchtezustand, Dichte und MOE einzeln geprüft werden können. Außerdem lassen sich Teile symmetrisch anordnen oder auf eine gewünschte Massen- und Steifigkeitsverteilung abstimmen. Laminierung beseitigt die Materialstreuung daher nicht, sondern macht sie besser beherrschbar.

6.2 Ungünstig gepaarte Lamellen können die Verformung vergrößern

Untersuchungen an flächenverleimtem Bauholz lassen sich nicht direkt auf Gitarrenhälse übertragen, zeigen aber die Bedeutung der Lamellenpaarung. Cook, Ghavidel und Zhou berichteten bei einer anfänglichen Differenz des dynamischen MOE von höchstens 20 % zwischen den beiden Ausgangsbrettern eine mittlere Durchbiegung von 2,5 mm und eine Verwindung von 1,8°. Bei mehr als 20 % Differenz stiegen die Werte auf 6,6 mm bzw. 3,1° [10].

Die 20-%-Zahl darf nicht als Abnahmekriterium für Gitarrenhälse verwendet werden, da sich Probenabmessungen, Holzarten, Klebeverfahren und Belastungsbedingungen unterscheiden. Übertragbar ist lediglich das Prinzip, dass das beliebige Verkleben von Lamellen mit deutlich unterschiedlichem Verhalten keine Stabilität garantiert; bei der Paarung sollten Steifigkeit und Schwindverhalten berücksichtigt werden.

Rindler et al. zeigten außerdem, dass bei dünnen Holz-Bilayern die Feuchte und Aushärtungseigenschaften des Klebstoffs sowie das steife bzw. flexible Verhalten der Klebefuge die Verformung beeinflussen können [9]. Deshalb kann die Klebefuge auch bei einem laminierten Hals konstruktiv nicht einfach ignoriert werden.

Konstruktionsregel

Mehrteiliger Hals ≠ automatische Stabilität.
① Holzfeuchte und Faserverlauf jeder Lamelle prüfen → ② verfügbare Materialeigenschaften messen → ③ symmetrisch anordnen → ④ Klebebedingungen kontrollieren → ⑤ FRF/Durchbiegung/Verwindung nach dem Verkleben erneut messen.

6.3 Langzeitstabilität: Viertelschnitt ist keine absolute Regel

Chen et al. verglichen Halsproben für klassische Gitarren aus 17 Holzarten unter langfristiger Saitenlast und wechselnden Feuchtebedingungen [11]. Mahagoni und Cedro zeigten relativ geringe und konsistente Änderungen der Durchbiegung; unter den in Europa gewachsenen Kandidaten waren Schwarznuss und Erle vielversprechend. Viertelgesägte Proben waren tendenziell stabiler als flachgesägte, bei den meisten Holzarten war der Unterschied jedoch statistisch nicht signifikant.

Diese Ergebnisse unterstreichen, dass das Feuchteverhalten und die Streuung des konkreten Rohlings geprüft werden müssen, statt Holzarten pauschal als besser oder schlechter zu rangieren. Bei einer RavenForge-Konstruktion mit Halsstab, Carbon-/Titanverstärkung und Laminataufbau sind Steifigkeit, Masse, Dämpfung und Modalfrequenzen der fertigen Halsbaugruppe unmittelbarere Konstruktionsvariablen als der Holzartname allein.

7. „Griffbrett > Korpus > Hals“ neu definieren

Die Literatur stützt Griffbrett > Korpus > Hals nicht als universelle Rangfolge akustischer Einflüsse. Die Halsbaugruppe kann bei Dead Spots eine sehr starke Variable sein, und der Korpus kann die brückenseitige Modalantwort verändern. Der relative Einfluss hängt von Frequenz, Geometrie und Kopplungsbedingungen ab.

Innerhalb des Fertigungsprozesses lässt sich diese Priorität jedoch als Aussage darüber neu definieren, wie bewusst die intrinsischen Holzeigenschaften als aktive Konstruktionsvariablen offen gelassen werden. RavenForge begrenzt den Halskörper zunächst durch Architektur und Verstärkung und nutzt anschließend bei Griffbrett und Korpus einen größeren Spielraum der Materialeigenschaften.

Perspektive

Priorität / Schlussfolgerung

Bedeutung

Strukturelle Stabilität

Halsarchitektur > Griffbrett > Korpus

Saitenlast, Feuchteverhalten und Verwindung zuerst kontrollieren

Dead Spot / Sustain

Halsbaugruppe einschließlich Griffbrett zuerst prüfen

Konduktanz an der Bundposition und Modenübereinstimmung prüfen

Aktive Materialvariable

Griffbrett >= Korpus > Halsholzart

Holzartcharakter des Halskerns wird bewusst begrenzt

Universeller Tonholzeinfluss

Keine einzelne Rangfolge ist haltbar

Abhängig von Frequenz, Struktur und Kopplungsbedingungen

Aktuelle Konstruktionsposition

Griffbrett >= Korpus > Halsholzart ist keine Rangfolge danach, „welches Bauteil stärker zu hören ist“. Es ist eine Fertigungspriorität dafür, wo intrinsische Materialeigenschaften nach Kontrolle der Halsarchitektur bewusst als aktive Variablen erhalten bleiben.

8. Evidenzmatrix — Was können wir tatsächlich behaupten?

Aussage

Aktuelle Bewertung

Evidenzniveau

Anmerkungen

Strukturresonanzen verändern den Saitenabklang

Gestützt

Hoch

Konduktanz–Abklang-Modell und Messungen

Halsresonanzen können eine Hauptursache von Dead Spots sein

Gestützt

Hoch

An Gitarren/Bässen gemessen

Änderung des Griffbrettmaterials kann die Halsantwort verändern

Gestützt

Mittel–hoch

Gezielter A/B-Versuch + industrielle Stichproben

Spieler können Griffbrettunterschiede wahrnehmen

Bedingt gestützt

Mittel

Bei direktem Spielen deutlicher

COR sagt den Griffbrettklang voraus

Unzureichende Evidenz

Niedrig

Keine direkte Validierungsstudie gefunden

Korpusholz kann die Modalantwort verändern

Gestützt

Mittel

A/B-Studie vorhanden; Stichproben- und Geometriegrenzen

Der Korpus ist immer wichtiger als der Hals

Nicht gestützt

—

Widerspricht der Dead-Spot-Forschung

Laminierung selbst erhöht EI automatisch

Nicht verallgemeinerbar

—

Bei unverändertem Querschnitt und E nicht zutreffend

Laminierung ist zur Beherrschung der Materialstreuung nützlich

Bedingt gestützt

Mittel–hoch

Geeignete Paarung, Symmetrie und Klebequalität vorausgesetzt

Viertelschnitt ist immer stabiler

Nicht verallgemeinerbar

Mittel

Tendenz vorhanden, aber holzartspezifische Signifikanz begrenzt

Klang lässt sich allein aus dem Holzartnamen vorhersagen

Unzureichende Evidenz

Niedrig

Baugruppeneffekte und Probenstreuung sind groß

Traditionelle Beschreibungen wie „Ahorn ist hell“ oder „Mahagoni ist warm“ können als erfahrungsbasierte Kurzform nützlich sein, sollten aber nicht als wissenschaftliche Regeln dargestellt werden, nach denen ein Holzartname ein bestimmtes Spektrum oder einen bestimmten Attack garantiert. Dichte, E, Dämpfung und Faserorientierung streuen selbst innerhalb einer Holzart stark; auch bei nominell identischen industriell gefertigten Gitarren wurde eine Streuung der Modalparameter gemessen [12].

9. RavenForge-Prototyp-Messprotokoll

Die Literatur allein kann nicht bestimmen, welche Materialkombinationen in einem tatsächlichen RavenForge-Instrument zu welchen Ergebnissen führen. In der Prototypenentwicklung werden daher Messdaten entlang der Kette Rohling → Baugruppe → Instrument gesammelt, statt nur Holzartnamen zu dokumentieren.

Abbildung 5. RavenForge-Materialvalidierungsschleife. Schlussfolgerungen aus der Literatur werden anhand von Messungen an fertiggestellten Instrumenten erneut geprüft.

RavenForge-Messablauf

Stufe

Mess-/Dokumentationswerte

Zweck

Rohling

Holzfeuchte, Masse, Abmessungen, Dichte, Faserverlauf

Streuung der eingehenden Rohlinge dokumentieren

Lamelle / Griffbrett

dynamischer MOE oder Resonanz-Proxy, Dichte

Paarung und Materialklassifizierung

Verklebter Halsrohling

Masse, Klopftest/FRF, Durchbiegung, Verwindung

Strukturänderungen nach dem Verkleben

Fertiger Hals

Modalfrequenzen, Dämpfung, Relief

Kumulative Effekte von Bearbeitung, Halsstab und Verstärkung

Montiertes Instrument

Driving-Point-FRF / Konduktanz je Bund

Mögliche Dead-Spot-Positionen

Saitentest

Teiltonabklang τ / T60, DI-Spektrum des Tonabnehmers

Tatsächliche Saitenantwort

rF-Zyklus

Holzfeuchte, Relief, Durchbiegung, Verwindung, Modalverschiebung

Langzeitstabilität

9.1 A/B-Versuche mit höchster Priorität

Das wiederholte Anschlagen desselben Instruments liefert Wiederholungsmessungen, aber keine unabhängigen Holzproben. Um Aussagen über eine Holzart oder Architektur selbst treffen zu können, sind langfristig mehrere Rohlinge/Hälse je Bedingung erforderlich. Dieses Prinzip verhindert, dass ein interessantes Ergebnis eines einzelnen Prototyps sofort zu einer allgemeinen Regel verallgemeinert wird.

10. Aktuelle Schlussfolgerung — Die Holzart ist nicht die Antwort, sondern eine Strukturvariable

Die größte Änderung durch diese Prüfung betrifft nicht die Position zur Frage, ob Holz einen Einfluss hat, sondern die Einheit, in der dieser Einfluss beschrieben wird. Bei einem Solidbody-Elektroinstrument zeigt sich der Effekt der Holzkonstruktion über die Saite–Struktur-Kopplung; letztlich relevant sind Steifigkeit, Masse, Dämpfung, Modalfrequenzen und mechanische Admittanz der fertigen Struktur.

Das Griffbrett sollte als Außenschicht einer mit dem Hals verklebten Verbundstruktur aktiv berücksichtigt werden; seine Rolle lässt sich jedoch nicht allein mit dem Restitutionskoeffizienten erklären. Der Korpus ist eine große Materialvariable, die die brückenseitige Modalantwort verändern kann, wird aber nicht grundsätzlich als dominanter als der Hals angenommen. Da der Hals bei frequenzspezifischen Dead Spots und beim Sustain eine große Rolle spielen kann, kontrolliert RavenForge ihn stattdessen zuerst über Architektur und Verstärkung.

Ein laminierter Hals liefert nicht automatisch einen „stärkeren Hals mit besserem Ton“. Sein Vorteil besteht darin, Eigenschaften der Lamellen auswählen und anordnen sowie Fertigungsstreuungen kontrollieren zu können, sodass sich eine Zielbaugruppe reproduzierbarer erreichen lässt. Ungünstige Paarung oder Klebebedingungen können die Verformung sogar erhöhen; entscheidend sind daher Prozess und Verifikation, nicht die Laminierung an sich.

Aktuelle Schlussfolgerung

Die Holzart ist nicht der Klang.
Die Baugruppe ist das System.
Der Prototyp ist die Messung.

Dementsprechend wird RavenForge die frühere Aussage „Griffbrett > Korpus > Hals“ künftig so formulieren: Fingerboard >= Body > Neck species — keine Hierarchie des akustischen Einflusses, sondern eine Priorität dafür, wo Materialeigenschaften nach Kontrolle der Halsarchitektur als aktive Konstruktionsvariablen erhalten bleiben.

Anhang A. Zentrale Literatur

[1] Fleischer, H. (1999). Diagnosing dead spots of electric guitars and basses by measuring the mechanical conductance. Journal of the Acoustical Society of America, 105(2). DOI: 10.1121/1.426224.

[2] Paté, A., Le Carrou, J.-L., & Fabre, B. (2014). Predicting the decay time of solid body electric guitar tones. Journal of the Acoustical Society of America, 135(5), 3045–3055. DOI: 10.1121/1.4871360.

[3] Obataya, E., Ono, T., & Norimoto, M. (2000). Vibrational properties of wood along the grain. Journal of Materials Science, 35, 2993–3001. DOI: 10.1023/A:1004782827844.

[4] Wegst, U. G. K. (2006). Wood for sound. American Journal of Botany, 93(10), 1439–1448. DOI: 10.3732/ajb.93.10.1439.

[5] Brémaud, I., El Kaïm, Y., Guibal, D., Minato, K., Thibaut, B., & Gril, J. (2012). Characterization and categorization of the diversity in viscoelastic vibrational properties between 98 wood types. Annals of Forest Science, 69, 373–386. DOI: 10.1007/s13595-011-0166-z.

[6] Paté, A., Le Carrou, J.-L., & Fabre, B. (2013). Ebony vs. Rosewood: experimental investigation about the influence of the fingerboard on the sound of a solid body electric guitar. Proceedings of the Stockholm Musical Acoustics Conference, 182–187.

[7] Paté, A., Le Carrou, J.-L., Navarret, B., Dubois, D., & Fabre, B. (2015). Influence of the Electric Guitar’s Fingerboard Wood on Guitarists’ Perception. Acta Acustica united with Acustica, 101(2), 347–359. DOI: 10.3813/AAA.918831.

[8] Ray, T., Kaljun, J., & Straže, A. (2021). Comparison of the Vibration Damping of the Wood Species Used for the Body of an Electric Guitar on the Vibration Response of Open-Strings. Materials, 14(18), 5281. DOI: 10.3390/ma14185281.

[9] Rindler, A., Vay, O., Hansmann, C., & Konnerth, J. (2019). Adhesive-related warping of thin wooden bi-layers. Wood Science and Technology, 53, 1015–1033. DOI: 10.1007/s00226-019-01124-w.

[10] Cook, S., Ghavidel, A., & Zhou, J. (2024). Dimensional stability and mechanical performance of face-glued spruce-pine-fir and Douglas-fir studs. Drewno, 67(214). DOI: 10.53502/wood-193420.

[11] Chen, B., Goovaerts, P., Willen, S., Walraet, J., Deklerck, V., Zhan, T., Van Paepegem, W., Van Acker, J., & Van den Bulcke, J. (2025). Monitoring the long-term stability of classical guitar necks: evaluating the potential of European-grown wood species in musical instrument manufacturing. Wood Science and Technology, 59(4), Article 71. DOI: 10.1007/s00226-025-01675-1.

[12] Paté, A., Le Carrou, J.-L., & Fabre, B. (2015). Modal parameter variability in industrial electric guitar making: Manufacturing process, wood variability, and lutherie decisions. Applied Acoustics, 96, 118–131. DOI: 10.1016/j.apacoust.2015.03.023.

Anhang B. Grenzen der Interpretation

Arbeitsdokument Forschung · 2026.09.01