Abstract
de beschikbaarheid van traditionele houtsoorten die worden gebruikt voor de productie van muziekinstrumenten is de laatste jaren afgenomen. Om dit probleem op te lossen, is er behoefte aan alternatieve houtsoorten met soortgelijke akoestische eigenschappen als die van oudsher worden gebruikt. Deze studie onderzocht de akoestische eigenschappen van neem hout (Azadirachta indica A. Juss.) van bomen geïrrigeerd met gezuiverd afvalwater als vervanging voor traditioneel hout en om aan te geven dat het geschikt is voor de productie van muziekinstrumenten. De resultaten toonden een sterke lineaire relatie tussen de dynamische modulus van elasticiteit (Ed) en shear modulus (G). Bovendien was dichtheid (ρ) een goede voorspeller voor zowel Ed als G. de bevindingen toonden aan dat dit hout potentieel gebruikt kan worden in ruggen en ribben van snaarinstrumenten. Een vergelijking met traditionele Europese houtsoorten die voor dit doel worden gebruikt, heeft aangetoond dat dit hout een succesvol alternatief kan zijn. De toegenomen vraag naar water en de afnemende beschikbaarheid van waterbronnen hebben geleid tot het gebruik van gezuiverd afvalwater voor irrigatie. Zo kan uitbreiding van de teelt van verschillende boomsoorten die dicht bij traditionele tonewood-soorten staan onder waterirrigatie een belangrijke rol spelen in de toekomst van de muziekinstrumentenindustrie.
download PDF
volledig artikel
Acoustic Properties Assessment of Neem (Azadirachta indica A. Juss.) Hout van bomen geïrrigeerd met secundair gezuiverd afvalwater
Khaled T. S. Hassana,* en Jan Tippner b
de beschikbaarheid van traditionele houtsoorten die worden gebruikt voor de productie van muziekinstrumenten is de laatste jaren afgenomen. Om dit probleem op te lossen, is er behoefte aan alternatieve houtsoorten met soortgelijke akoestische eigenschappen als die van oudsher worden gebruikt. Deze studie onderzocht de akoestische eigenschappen van neem hout (Azadirachta indica A. Juss.) van bomen geïrrigeerd met gezuiverd afvalwater als vervanging voor traditioneel hout en om aan te geven dat het geschikt is voor de productie van muziekinstrumenten. De resultaten toonden een sterke lineaire relatie tussen de dynamische modulus van elasticiteit (Ed) en shear modulus (G). Bovendien was dichtheid (ρ) een goede voorspeller voor zowel Ed als G. de bevindingen toonden aan dat dit hout potentieel gebruikt kan worden in ruggen en ribben van snaarinstrumenten. Een vergelijking met traditionele Europese houtsoorten die voor dit doel worden gebruikt, heeft aangetoond dat dit hout een succesvol alternatief kan zijn. De toegenomen vraag naar water en de afnemende beschikbaarheid van waterbronnen hebben geleid tot het gebruik van gezuiverd afvalwater voor irrigatie. Zo kan uitbreiding van de teelt van verschillende boomsoorten die dicht bij traditionele tonewood-soorten staan onder waterirrigatie een belangrijke rol spelen in de toekomst van de muziekinstrumentenindustrie.
trefwoorden: Neem wood; akoestische prestaties; Buigtrillingen; behandeld afvalwater; Muziekinstrumenten
contactgegevens: a: Alexandria University, Faculty of Agriculture, Department of Forestry and Wood Technology, Aflaton St., El-Shatby 21545, Alexandria, Egypt; B: Mendel University in Brno, Faculty of Forestry and Wood Technology, Department of Wood Science, Brno, Czech Republic;
* correspondent: [email protected]
inleiding
Azadirachta indica A. Juss. bomen behoren tot de familie Meliaceae en zijn algemeen bekend als neem. Deze boomsoort is gebruikt in de traditionele geneeskunde en wordt veel geplant in verschillende regio ‘ s van Afrika en Azië (Kurimoto et al. 2014; Gupta et al. 2017). Neem bomen kunnen worden gebruikt als windschermen en plantages langs de weg voor schaduw; hun hout is duurzaam en geschikt voor meubels (Hiwale 2015).In het algemeen wordt hout als biologisch materiaal veel gebruikt in verschillende delen van muziekinstrumenten, zoals klankborden voor viool en piano, xylofoon bars en bogen voor snaarinstrumenten (Yano et al. 1992; Holz 1996; Alves et al. 2008; Brémaud 2012). Hoewel verschillende composietmaterialen nu met succes worden gebruikt bij de productie van muziekinstrumenten, is hout als natuurlijk orthopedisch materiaal nog steeds het beste materiaal en wordt het zelfs gebruikt voor de meest kritische onderdelen van de Muziekinstrumenten (Wegst 2006).
de akoestische technieken van niet-destructief testen kunnen verschillende mechanische eigenschappen van hout nauwkeurig voorspellen (Ilic 2003; Horáček et al. 2012; Tippner et al. 2016). Resonantiefrequentietechnieken behoren tot de akoestische methoden die vaak worden gebruikt om de visco-elastische eigenschappen van hout te evalueren (Yano and Minato 1993; Brémaud 2012).
de belangrijkste eigenschappen die de keuze bepalen tussen verschillende houtsoorten bij de productie van muziekinstrumenten worden vermeld in verschillende rapporten (Ono and Norimoto 1983; Aizawa et al. 1998; Wegst 2006; Brancheriau et al. 2010; Baar et al. 2016); ze omvatten geluidssnelheid, demping eigenschappen, specifieke modulus van elasticiteit (Ed/ρ), en akoestische conversie efficiëntie (ACE). Bovendien zijn de beschikbaarheid van grondstoffen en hun kosten ook belangrijke factoren bij de selectie van hout voor de productie van muziekinstrumenten.
de afgelopen jaren is de beschikbaarheid van hoogwaardig tonewood drastisch afgenomen (Yano et al. 1997). Bovendien zijn sommige houtsoorten die in Muziekinstrumenten worden gebruikt bedreigde soorten. Acer pseudoplatanus wordt bijvoorbeeld gebruikt voor ruggen en ribben van snaarinstrumenten, maar tekorten aan deze houtsoort in bossen hebben geleid tot het vinden van een andere houtsoort met vergelijkbare eigenschappen (Bucur 2006). Braziliaans palissander (Dalbergia nigra) is een geschikt materiaal voor de frame boards van gitaren, maar de beschikbaarheid van dit hout is beperkt vanwege het behoud van het tropische regenwoud (Yano et al. 1997).
naast de uitputting van de bosrijkdommen in de wereld zijn er serieuze inspanningen ondernomen, vooral in aride en semi-aride gebieden in de wereld, en het belang van hernieuwbare natuurlijke hulpbronnen heeft in verschillende landen aan kracht gewonnen. Regeringen van regio ‘ s met een gebrek aan bosreserves begonnen verwaarloosde gebieden zoals woestijnen te gebruiken om door de mens gemaakte bossen te creëren.De beschikbaarheid van water voor irrigatie is een ander cruciaal probleem waar veel landen mee te maken hebben, vooral landen met een snelle bevolkingsgroei. Daarom zijn deze landen begonnen met het gebruik van gezuiverd afvalwater in irrigatie om dit probleem op te lossen (Zalesny et al. 2011). Bijvoorbeeld, volgens het Ministerie van State for Environmental Affairs (Msea) van Egypte, de regering begonnen met deze strategieën vast te stellen door de oprichting van bossen geïrrigeerd met behandeld afvalwater, zoals in de Egyptisch-Chinese Vriendschap bos in Monufia gouvernement en vele andere bossen in verschillende gouvernementen (msea 2008).Op het gebied van de muzikale akoestiek zijn verschillende inspanningen geleverd om verschillende houtsoorten te testen om gedetailleerde informatie over hun akoestische eigenschappen te verkrijgen. Dit zal natuurlijk helpen om alternatieve houtsoorten te vinden met vergelijkbare eigenschappen als die houtsoorten die traditioneel in Muziekinstrumenten worden gebruikt. De literatuur is zeer schaars over gegevens over uitgebreide akoestische eigenschappen van neem hout, en tot nu toe zijn er geen rapporten over akoestische eigenschappen van deze houtsoort onder een irrigatiesysteem met behandeld afvalwater.
een beter inzicht in de eigenschappen van neem hout zal helpen om deze hulpbron efficiënter te gebruiken. Daarom werd deze studie ontworpen om de akoestische eigenschappen van A. indica hout van bomen geïrrigeerd met behandeld afvalwater grondig te evalueren en de haalbaarheid ervan voor de productie van muziekinstrumenten te bestuderen.
experimentele
houtspecimens met nominale afmetingen van 500 mm (L) × 20 mm (R) × 10 mm (T), vrij van zichtbare defecten, zijn willekeurig samengesteld en geselecteerd uit Azadirachta indica bomen (2017) geteeld in het Egyptisch-Chinese Friendship Forest, Gouvernement Monufia, Egypte. De bomen werden geïrrigeerd met secundair gezuiverd afvalwater; de bomen waren 18 jaar oud en hun gemiddelde diameter was 30 cm op borsthoogte (1,3 m boven de grond).
de akoestische en sterkteeigenschappen van hout worden gewijzigd door veranderingen in het vochtgehalte van houtspecimens. Daarom werden de houtmonsters gedurende een voldoende lange periode bewaard in een milieukamer bij 20 °C en 70% relatieve vochtigheid (RV) alvorens te worden getest tot een gestabiliseerd vochtgehalte van 13% werd bereikt. Alle tests werden onder dezelfde omstandigheden uitgevoerd.
dichtheid en mechanische tests
de dichtheid werd gravimetrisch bepaald en de mechanische eigenschappen werden gemeten volgens hun overeenkomstige formules en testconfiguraties. De dynamische elasticiteitsmodulus (Ed) werd gemeten volgens de testconfiguratie beschreven door Hassan et al. (2013), zoals weergegeven in Fig. 1 en berekend met behulp van Eq. 1,
(1)
waar Ed de elasticiteitsmodulus van buigtrillingen is, ρ de houtdichtheid, L de lengte van het monster, f1 de frequentie van buigtrillingen van de eerste trillingswijze, m1 constant is (m1 = 4,730) en h de hoogte van het monster. Monsters werden op twee rubberen steunen geplaatst op de knooppunten van de eerste buigmodus van trilling. De trillingen werden veroorzaakt met een rubberen hamer; de signalen werden verzameld en vervolgens geanalyseerd met behulp van een Fast Fourier transform (FFT) analyzer.
de dynamische schuifmodulus (G) werd bepaald met behulp van Eq. 2 volgens de testconfiguratie gepresenteerd in (Nakao en Okano 1987). De monsters werden op rubberen steunen geplaatst die zich in het midden van zijn lengte en breedte bevinden. De lagere trillingen werden veroorzaakt door de invloed van het preparaat in de bovenste hoek in het ene einde en het signaal werd ontvangen door een microfoon geplaatst diagonaal in de bovenhoek van de andere kant,
(2)
waarbij G de dynamische e-modulus van stijfheid (of shear modulus van elasticiteit), fn is van een lagere vibratie frequentie, n-modus aantal, ρ is de dichtheid, de L is van het preparaat lengte, Ip is het tweede moment van de cross-sectionele gebied, en Kt = 0.1416 bh3 (waar b en h zijn cross-sectionele afmetingen).
akoestische eigenschappen
de monsters werden ondersteund om vrij te trillen in de longitudinale modus. De opwinding veroorzaakt met behulp van een hamer aan de ene kant en de trillingen ontvangen door een microfoon geplaatst aan de andere kant. De fundamentele trillingsfrequentie werd vervolgens gemeten met een Fast Fourier Transform (FFT) analyzer. De longitudinale golfsnelheid (V) werd bepaald volgens Hassan et al. (2013) met behulp van Eq. 3,
V = 2Lf (3)
waarbij L de lengte van het monster is en f de fundamentele trillingsfrequentie in de longitudinale trilling.
de volgende akoestische eigenschappen werden bepaald aan de hand van de buigvibratietest. De berekeningen werden uitgevoerd volgens Wegst (2006). De logaritmische decrement methode werd gebruikt om de inwendige wrijving (tan δ) van hout te meten op basis van twee opeenvolgende amplitudes volgens Brémaud et al. (2012) als volgt:,
waarbij tan δ de inwendige wrijving is, LD de logaritmische afname van de demping, en xo en xn respectievelijk de initiële amplitude en de amplitude na n cycli zijn;
waar R de akoestische constante is, ACE de akoestische omzettingsefficiëntie, Ed de dynamische elasticiteitsmodulus en ρ de houtdichtheid.
Fig. 1. Buigtrillingstest voor trillingseigenschappen meting
statistische Analyses
beschrijvende statistieken werden gebruikt om de gemeten eigenschappen te beschrijven. Correlatieanalyse werd uitgevoerd om de sterktes van de in deze studie geteste relaties te bepalen.
resultaten en discussie
de gemeten waarden van dichtheid (ρ), dynamische elasticiteitsmodulus (Ed), dynamische rigiditeitsmodulus (G) en Specifieke elasticiteitsmodulus (Ed/ρ) zijn weergegeven in Tabel 1. De dichtheidswaarden varieerden van 629 kg * m-3 tot 732 kg * m-3, met een gemiddelde waarde van 672 kg·m-3. Over het algemeen is de dichtheid van hout een essentiële factor die moet worden bepaald, omdat het correleert met andere sterkte en elastische eigenschappen (Kollman en Côté 1968). Bovendien heeft de dichtheid van hout een belangrijk effect op het akoestische gedrag, zoals de snelheid van het geluid (Hassan et al. 2013). Volgens Gore (2011), de dichtheid bereik van 550 kg·m-3 tot 800 kg·m-3 is meer geschikt voor ruggen van gitaren. De Ed-waarden varieerden tussen 8400 N * mm-2 en 13400 N·mm-2, met een gemiddelde waarde van 11294 N·mm-2. De statische elasticiteitsmodulus van neem hout gerapporteerd in Hiwale (2015) was 6955 N·mm-2, wat lager is dan de gemeten waarde in deze studie. In een studie uitgevoerd door Venson et al. (2008) op 11-jarige berm (Melia Azadirachta) bomen, beschouwd als een nauwe soort in zijn eigenschappen met neem, vonden ze dat de modulus van elasticiteit gemiddelde waarde bepaald met behulp van een driepunts buigtest was 10260 N·mm-2. Algemeen, is het gemeld dat de fysische en mechanische eigenschappen door verscheidene factoren zoals milieuvoorwaarden, genetische aspecten, en boomleeftijd worden beà nvloed (Shmulsky and Jones 2011).
Tabel 1. Gemiddelde waarden en standaardafwijkingen van dichtheid, dynamische elasticiteitsmodulus, dynamische Modulus van stijfheid en Specifieke Young ‘ s Modulus van Azadirachta indica hout
SD, standaardafwijking; ρ, dichtheid; Ed, dynamische elasticiteitsmodulus; G, dynamische elasticiteitsmodulus; Ed/ρ, specifieke elasticiteitsmodulus
de schuifmodulus (G) De gemiddelde waarde van het neem-hout was 836 N·mm-2, met een bereik van 670 N·mm-2 tot 940 N·mm-2. Shear modulus is een verhouding tussen schuifspanning en schuifspanning en is een belangrijke bepalende parameter voor materialen die in de bouw worden gebruikt. In deze studie was de Ed/G gemiddelde waarde 13,47. De Ed / G-waarde voor klankborden moet hoog zijn; de in dit document gerapporteerde gemiddelde waarde was lager dan de door Chui (1991) voor witte spar verkregen waarde (19,4 N·mm-2). In het algemeen wijst de in deze studie gerapporteerde waarde van Ed/G op een laag afschuifeffect. Bovendien is een hoge afschuifwaarde vereist in houtsoorten die worden gebruikt voor fretboards Sproßmann et al. (2017). Hoge Ed / G beïnvloedt het uitgestraalde geluid bij hoge frequenties. Bijvoorbeeld, sparrenhout heeft een hoge waarde, en dit induceert zachtheid van het uitgestraalde geluid op hoge frequenties (Yoshikawa en Walthan 2014). Figuur 2 onthulde een uitstekende positieve relatie (r = 0,94) tussen Ed en G. Guan et al. (2016) vond een sterke relatie (R2 = 0,996) tussen in-plane shear en modulus van elasticiteit gemeten met behulp van een cantilever vibratie test voor zes hout composieten.
Fig. 2. Relatie tussen Ed en G
de gemiddelde waarde voor de dynamische specifieke elasticiteitsmodulus (Ed/ρ) was 16,8 N·mm-2·kg-1·m3. Figuur 3 toont de dynamische modulus van elasticiteit (Ed) en G, uitgezet tegen de dichtheidswaarden. De grafiek toonde sterke correlaties, met correlatiecoëfficiënten van 0,92 (ρ en Ed) en 0,83 (ρ en G). Aldus was ρ in deze studie een goede voorspeller voor zowel Ed als G. In een studie uitgevoerd door Traoré et al. (2010) op Pterocarpus erinaceus Poir. in Mali groeide de correlatiecoëfficiënt tussen dichtheid en dynamische elastische modulus 0,77.
Fig. 3. Relaties tussen ρ en Ed en tussen ρ en G
in de literatuur is zeer weinig gerapporteerd over de akoestische eigenschappen van neem-hout. De akoestische eigenschappen van neem hout worden weergegeven in Tabel 2. De resultaten toonden een lage inwendige wrijving (tan δ), met een gemiddelde waarde van 0,0079. De tan δ is een essentiële akoestische parameter die de hoeveelheid trillingsenergie meet die door interne wrijving wordt afgevoerd (Wegst 2006). Over het algemeen kan hout met een lage interne wrijving langer trillen dan hout met een hoge interne wrijving, nadat de trillende bron is uitgeschakeld. Traditionele houtsoorten voor hoogwaardige klankborden hebben meestal lagere waarden dan verkregen voor neem in dit onderzoek; Europese SPAR heeft bijvoorbeeld een waarde van 0,0067 (Haines 1979). Verschillende rapporten (Ono and Norimoto 1983; Ono and Norimoto 1984; Wegst 2006; Brémaud et al. 2011; Brémaud 2012) hebben specifieke Young ‘ s modulus en interne wrijving genoemd als belangrijke parameters in houtsoorten selectie voor gebruik in muziekinstrumenten, en beide worden beïnvloed door de microfibrilhoek in de S2 celwandlaag.
de andere akoestische parameters, zoals de akoestische constante (R) en de akoestische conversie-efficiëntie (ACE), zijn belangrijk voor een uitgebreid overzicht dat relevante partijen in staat stelt deze materialen effectiever te gebruiken en soortgelijke alternatieve materialen te vinden.
Tabel 2. Akoestische eigenschappen van Azadirachta indica hout
SD, standaarddeviatie; V, golfsnelheid in de lengterichting; tan δ, inwendige wrijving; R, akoestische constante; ACE, akoestische conversie-efficiëntie
de geluidssnelheid door materiaal is een andere belangrijke akoestische parameter. De gemiddelde geluidssnelheid in de lengterichting was 4252 m * s-1. Deze waarde is laag in vergelijking met hout dat wordt gebruikt voor klankborden van snaarinstrumenten. Bijvoorbeeld, de Europese spar, een traditionele hout gebruikt voor klankbord, heeft een hoge snelheid van geluid, het bereiken van 6000 m * s-1 (Haines 1979; Bucur 2006)
de akoestische constante (R) duidt op demping door geluidstraling en is gebaseerd op de verhouding tussen geluidssnelheid en dichtheid (Kollman en Côté 1968). Uit de verkregen resultaten varieerden de Rwaarden van 5,66 M4·kg-1 * s-1 tot 6,39 M4·kg-1·s-1, met een gemiddelde waarde van 6,0775 M4·kg-1·s-1. De R-waarde die in de literatuur werd gerapporteerd voor neem-hout was 10,3 M4 * kg-1 * s-1 (Bucur 2016); deze waarde is groter dan de waarde die in deze studie werd gerapporteerd. Over het algemeen hebben lage demping en hoge straling de voorkeur voor muziekinstrumenten, vooral in de klankkast.. Noorse spar (Picea abies) is bijvoorbeeld een veel voorkomende houtsoort geselecteerd voor klankborden met een R-waarde van 13,4 M4·kg-1·s-1 (Spycher et al. 2008). De ACE is ook een belangrijke waarde bij het selecteren van hout voor muziekinstrumenten. De aas, zoals weergegeven in Eq. 7 combineert zowel interne wrijving als de akoestische constante samen. De gemiddelde waarde van ACE in deze studie was 780,2 M4·kg-1·s-1. In snaarinstrumenten zoals de viool is de ACE gerelateerd aan de verhouding tussen de geluidsenergie die van het instrument wordt uitgestraald en de energie die door de snaar wordt opgewekt (Yano en Minato 1993).
algemene evaluatie van de bruikbaarheid van Neem-hout in Muziekinstrumenten
elk van hout vervaardigd muziekinstrument vereist specifieke mechano-akoestische eigenschappen. Sommige Muziekinstrumenten vereisen een hoge dichtheid en elastische modulus. Bijvoorbeeld, hout gebruikt voor xylofoon staven hebben over het algemeen dichtheidswaarden relatief dicht bij 1 g·cm-3 (0,8 g·cm-3 tot 0,95 g·cm-3) en dynamische elastische modulus waarden van 15000 N·mm-2 tot 20000 N·mm-2 (Holz 1996). Hout gebruikt voor soundboards vereisen zeer lage demping, hoge specifieke elastische modulus, en hoge shear modulus. Bovendien, hout voor fretboards vereisen hoge shear modulus. Op basis van de gepresenteerde resultaten in deze studie kan neem hout niet concurreren met traditionele houtsoorten gebruikt voor klankborden, fretboards, of xylofoon bars.
om neem wood te beoordelen op zijn geschiktheid voor de productie van muziekinstrumenten, werden de door Wegst (2006) ingevoerde criteria gebruikt. Dienovereenkomstig is deze houtsoort meer geschikt voor ruggen en ribben van snaarinstrumenten. Bovendien bevestigde het plotten van de transmissieparameter (V / tan δ) ten opzichte van de anti-vibratieparameter ρ/V, een criterium dat in Yoshikawa en Walthan (2014) werd gerapporteerd, de toepassing van deze houtsoort voor frameplaten. Zo werd een vergelijking van de akoestische eigenschappen van neem hout met die van andere traditionele houtsoorten gebruikt voor ruggen en ribben van snaarinstrumenten opgenomen in deze studie. Figuur 4 toont een vergelijking van neem-hout met de traditionele houtsoorten die worden gebruikt voor de vervaardiging van snaarinstrumenten. Het is duidelijk dat de eigenschappen van neem hout dicht bij de door Yoshikawa en Walthan (2014) geïntroduceerde regressielijn voor frame board-soorten bleken te liggen. Sitka spar hout heeft een lage ρ / V en een hoge transmissie parameter. Deze waarden liggen ver van de standaard regressielijn voor frame board hout. Hierdoor heeft deze houtsoort de voorkeur voor klankborden, in tegenstelling tot de andere geplot houtsoorten zijn geschikt voor frame planken.
Fig. 4. Relatie tussen v / tan δ En ρ / V. de regressielijn (y=143x-18,9) die opnieuw wordt uitgezet uit Yoshikawa en Walthan (2014). Gegevens voor zilveren esdoorn, Europese esdoorn, Indiaas rozenhout en grote esdoorn van Haines (1979); gegevens voor stika-spar en Acer pseudoplatanus van Yoshikawa en Walthan (2014) en Kúdela en Kunštár (2011), respectievelijk
Tabel 3 toont de meest voorkomende Europese houtsoorten die worden gebruikt voor ruggen en ribben van snaarinstrumenten. Op basis van de experimentele resultaten zijn er overeenkomsten in visco-elastische trillingseigenschappen.
Tabel 3. Vibrationele visco-elastische eigenschappen van traditionele Europese soorten die worden gebruikt voor ruggen en ribben van snaarinstrumenten
* berekende waarden; 1 en 2 geven gegevens aan van respectievelijk Kúdela en Kunštár (2011) en Haines (1979).
Neem-hout heeft een lagere tan δ-waarde dan voor de drie in Tabel 3 vermelde Europese soorten. R blijkt echter hoger te zijn dan die van zilveren esdoorn en lager dan de waarden voor Acer pseudoplatanus en Europese Esdoorn. Neem hout in deze studie is dus nog steeds een goede keuze als alternatieve soort. Bovendien kan dit hout worden gebruikt in instrumenten voor educatieve doeleinden. Volgens Bucur (2016) zijn er vijf houtkwaliteitsklassen (Acer pseudoplatanus), van slecht naar uitstekend, gebaseerd op de akoestische constante (R) waarde. Vergeleken met dit hout lag de hier gerapporteerde neem wood R-waarde binnen het bereik van de gemiddelde klasse (6 m4·kg-1·s-1 tot 6,5 M4·kg-1·s-1). Natuurlijk zijn er verschillende methoden gepresenteerd in eerdere studies, zoals chemische behandeling of veroudering (Yano en Minato 1993; Obataya 2017). Deze kunnen worden toegepast om de akoestische prestaties van neem-hout te verbeteren. Bovendien kan irrigatie met behandeld afvalwater het extractiegehalte beïnvloeden. Ook is er behoefte aan studie van de effecten van extracten, want verschillende onderzoekers hebben aangegeven dat extracten significante effecten hadden op de akoestische eigenschappen van andere houtsoorten (Brémaud et al. 2012). Over het algemeen verhoogt irrigatie met gezuiverd afvalwater de voedingsstoffen en zware metalen in de bodem (Toze 2006), en dit kan uiteindelijk de houteigenschappen beïnvloeden.Voor hout dat wordt gebruikt bij de productie van muziekinstrumenten wordt de voorkeur gegeven aan een hoge duurzaamheid. Neem is naar verluidt duurzaam en gemakkelijk te vormen met werktuigmachines (Hiwale 2015); Dit voegt een belangrijke waarde toe aan het gebruik in de productie van muziekinstrumenten.
neem-hout van met gezuiverd afvalwater bevloeide bomen kan dus worden gebruikt als alternatief voor andere traditionele houtsoorten die worden gebruikt voor ruggen en ribben van muziekinstrumenten. Daarom zal de uitbreiding van de teelt van deze soorten bomen met de exploitatie van verwaarloosde grond en behandeld rioolgebruik een economisch verschil maken in de toekomst van de muziekinstrumentenindustrie.
conclusies
- deze studie rapporteerde over de bepaling van de belangrijkste akoestische eigenschappen van Azadirachta indica A. Juss hout afkomstig van bomen die met behandeld afvalwater zijn geïrrigeerd om na te gaan of het geschikt is voor de productie van muziekinstrumenten. De gegevens van deze studie leveren overtuigend bewijs dat neem-hout dat wordt geïrrigeerd door secundair gezuiverd afvalwater, geschikt is voor ruggen en ribben van snaarinstrumenten en kan worden gebruikt als een goed alternatief voor traditionele Europese houtsoorten, zoals esdoornhout.Aangezien veel landen strategieën hanteren voor het gebruik van gezuiverd afvalwater bij irrigatie, is het noodzakelijk meer houtsoorten te onderzoeken om toekomstige alternatieven te vinden voor traditionele houtsoorten die in deze industrie worden gebruikt.
dankbetuigingen
de auteurs zijn het Europees Sociaal Fonds, de staatsbegroting van de Tsjechische Republiek, dankbaar in het kader van het project “de oprichting van een internationaal onderzoeksteam voor de ontwikkeling van nieuwe materialen op houtbasis” (verord. Geen. CZ.1.07/2.3.00/20.0269). De auteurs willen graag hun diepe dankbaarheid uiten aan Fatma M., M.Sc. (Ministerie van Bosbouw en houttechnologie, Faculteit landbouw, Alexandria University), die vriendelijk geholpen bij de metingen. Veel dank aan het personeel van de zagerij (Faculteit landbouw, Alexandria University) voor het zagen van de logs en monstervoorbereiding.
referenties Geciteerd
Brémaud, I. (2012). “Acoustical properties of wood in string instruments soundboards and tuned idiophones: Biological and cultural diversity,” The Journal of the Acoustical Society of America 131(1), 807-818. DOI: 10.1121/1.3651233
Bucur, V. (2006). Akoestiek van hout, 2nd Ed., Springer-Verlag, Berlijn, Duitsland. DOI: 10.1007/3-540-30594-7
Chui, Y. H. (1991). “Simultaneous evaluation of buiging and shear moduli of wood and the influence of knots on these parameters,” Wood Science and Technology 25 (2), 125-134. DOI: 10.1007 / BF00226812
Gore, T. (2011). “Wood for guitars,” Proceedings of Meetings on Acoustics 12(1). DOI: 10.1121/1.3610500
Haines, D. W. (1979). “On musical instrument wood,” catgut Acoustical Society Newsletter 31 (1), 23-32.
Holz, D. (1996). “Akoestisch belangrijke eigenschappen van xylofoon-bar materialen: Kunnen tropische bossen worden vervangen door Europese soorten?”Acta Acustica United with Acustica 82 (6), 878-884.
Kúdela, J., en Kunštár, M. (2011). “Physical-acoustical characteristics of maple wood with wavy structure,” Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW, Forestry
and Wood Technology 75, 12-18.
Staatsminstry for the Environmental Affairs (MSEA) (2008). Hoofdstuk 8: Groene Gordel en bossen, jaarverslag 2007, Caïro, Egypte.
Nakao, T., and Okano, T. (1987). “Evaluatie van de modulus van stijfheid door dynamische plaat shear testen,” Wood Fiber Sci. 19, 332-338.Zie Ook De Bijlage Bij Het Besluit Tot Inleiding Van De Procedure. “Effects of natural and artificial ageing on the physical and acoustic properties of wood in musical instruments,” Journal of Cultural Heritage 27, S63-S69. DOI: 10.1016 / j. culher.2016.02.011
Wegst, U. G. K. (2006). “Wood for sound,” American Journal of Botany 93 (10), 1439-1448. DOI: 10.3732 / ajb.93.10.1439
Yano, H., Matsuoka, I., en Mukudai, J. (1992). “Acoustic properties of wood for violen,” Mokuzai Gakkaishi 38 (2), 122-127.
artikel ingediend: 3 December 2018; Peer review voltooid: 19 januari 2019; Herziene versie ontvangen en geaccepteerd: 16 februari 2019; gepubliceerd: 20 februari 2019.