Streszczenie
dostępność tradycyjnych gatunków drewna wykorzystywanych do produkcji instrumentów muzycznych zmniejszyła się w ostatnich latach. Aby przezwyciężyć ten problem, potrzebne jest alternatywne drewno o właściwościach akustycznych podobnych do tych tradycyjnie stosowanych. W badaniach tych badano właściwości akustyczne drewna neemowego („Azadirachta indica” A. Juss.) z drzew nawadnianych oczyszczonymi ściekami jako substytut tradycyjnego drewna i w celu wskazania jego przydatności do produkcji instrumentów muzycznych. Wyniki wykazały silną zależność liniową między dynamicznym modułem sprężystości (Ed) i modułem ścinania (G). Ponadto gęstość (ρ) była dobrym wskaźnikiem zarówno dla Ed, jak i G. odkrycia wykazały, że drewno to ma potencjalne zastosowanie w grzbietach i żebrach strunowych instrumentów muzycznych. Porównanie z tradycyjnymi europejskimi gatunkami drewna wykorzystywanymi do tego celu wykazało, że drewno to może być skuteczną alternatywą. Zwiększone zapotrzebowanie na wodę i zmniejszająca się dostępność zasobów wodnych doprowadziły do wykorzystania oczyszczonych ścieków w nawadnianiu. Tak więc rozszerzenie uprawy kilku gatunków drzew o bliskich właściwościach do tradycyjnych gatunków drewna tonewood pod nawadnianiem ścieków może odgrywać ważną rolę w przyszłości przemysłu instrumentów muzycznych.
Pobierz PDF
cały artykuł
ocena właściwości akustycznych Neem (Azadirachta indica A. Juss.) Drewno z drzew nawadnianych wtórnie oczyszczonymi ściekami
Khaled T. S. Hassana, * i Jan Tippner b
dostępność tradycyjnych gatunków drewna wykorzystywanych do produkcji instrumentów muzycznych zmniejszyła się w ostatnich latach. Aby przezwyciężyć ten problem, potrzebne jest alternatywne drewno o właściwościach akustycznych podobnych do tych tradycyjnie stosowanych. W badaniach tych badano właściwości akustyczne drewna neemowego („Azadirachta indica” A. Juss.) z drzew nawadnianych oczyszczonymi ściekami jako substytut tradycyjnego drewna i w celu wskazania jego przydatności do produkcji instrumentów muzycznych. Wyniki wykazały silną zależność liniową między dynamicznym modułem sprężystości (Ed) i modułem ścinania (G). Ponadto gęstość (ρ) była dobrym wskaźnikiem zarówno dla Ed, jak i G. odkrycia wykazały, że drewno to ma potencjalne zastosowanie w grzbietach i żebrach strunowych instrumentów muzycznych. Porównanie z tradycyjnymi europejskimi gatunkami drewna wykorzystywanymi do tego celu wykazało, że drewno to może być skuteczną alternatywą. Zwiększone zapotrzebowanie na wodę i zmniejszająca się dostępność zasobów wodnych doprowadziły do wykorzystania oczyszczonych ścieków w nawadnianiu. Tak więc rozszerzenie uprawy kilku gatunków drzew o bliskich właściwościach do tradycyjnych gatunków drewna tonewood pod nawadnianiem ścieków może odgrywać ważną rolę w przyszłości przemysłu instrumentów muzycznych.
słowa kluczowe: Neem wood; właściwości akustyczne; drgania zginane; Ścieki oczyszczone; Instrumenty Muzyczne
dane kontaktowe: 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;
* corrected author: [email protected]
wprowadzenie
Azadirachta indica A. Juss. drzewa należą do rodziny Meliaceae i są powszechnie znane jako neem. Ten gatunek drzewa został wykorzystany w tradycyjnej medycynie i jest szeroko sadzony w kilku regionach Afryki i Azji (Kurimoto et al. 2014; Gupta i in. 2017). Drzewa Neem mogą być używane jako wiatrołapy i przydrożne plantacje dla cienia; ich drewno jest trwałe i nadaje się do mebli (Hiwale 2015).
ogólnie rzecz biorąc, drewno jako materiał biologiczny jest szeroko stosowane w różnych częściach instrumentów muzycznych, takich jak płyty rezonansowe skrzypiec i fortepianu, bary ksylofonowe i łuki do instrumentów strunowych (Yano et al. 1992; Holz 1996; Alves et al. 2008; Brémaud 2012). Chociaż kilka materiałów kompozytowych jest obecnie z powodzeniem stosowanych w produkcji instrumentów muzycznych, drewno jako naturalny materiał ortotropowy jest nadal najlepszym materiałem, a nawet stosowany w najbardziej krytycznych częściach instrumentów muzycznych (Wegst 2006).
techniki akustyczne badań nieniszczących mogą precyzyjnie przewidzieć kilka właściwości mechanicznych drewna (Ilic 2003; Horáček et al. 2012; Tippner et al. 2016). Techniki częstotliwości rezonansowych należą do metod akustycznych, które są często stosowane do oceny lepkosprężystych właściwości drewna (Yano and Minato 1993; Brémaud 2012).
najważniejsze właściwości, które decydują o wyborze różnych gatunków drewna w produkcji instrumentów muzycznych, są wymienione w kilku raportach (Ono and Norimoto 1983;Aizawa et al. 1998; Wegst 2006; Brancheriau et al. 2010; Baar et al. 2016); obejmują one prędkość dźwięku, właściwości tłumienia, specyficzny moduł sprężystości (Ed/ρ) i efektywność konwersji akustycznej (Ace). Ponadto dostępność surowców i ich koszt są również kluczowymi czynnikami przy wyborze drewna do produkcji instrumentów muzycznych.
w ostatnich latach dostępność wysokiej jakości drewna tonewood dramatycznie spadła (Yano et al. 1997). Ponadto niektóre gatunki drewna używane w instrumentach muzycznych są gatunkami zagrożonymi. Na przykład, Acer pseudoplatanus jest zgłaszane do stosowania na plecach i żebrach instrumentów strunowych, ale niedobory tego gatunku drewna w lasach doprowadziły do znalezienia innego gatunku drewna o podobnych właściwościach (Bucur 2006). Palisander Brazylijski (Dalbergia nigra) jest odpowiednim materiałem na płyty ramowe gitar, ale dostępność tego drewna jest ograniczona ze względu na ochronę tropikalnego lasu deszczowego (Yano et al. 1997).
wraz z wyczerpywaniem się zasobów leśnych na świecie rozpoczęto poważne wysiłki, zwłaszcza w suchych i półpustynnych strefach świata, a znaczenie odnawialnych zasobów naturalnych nabrało rozpędu w kilku krajach. Rządy regionów pozbawionych zasobów leśnych zaczęły wykorzystywać zaniedbane obszary, takie jak pustynie, do tworzenia lasów stworzonych przez człowieka.
dostępność wody do nawadniania jest kolejnym kluczowym problemem, z którym boryka się wiele krajów, zwłaszcza tych, w których szybko rośnie populacja. Dlatego kraje te zaczęły używać oczyszczonych ścieków w nawadnianiu, aby przezwyciężyć ten problem(Zalesny et al. 2011). Na przykład, według Ministerstwa Stanu ds. środowiska (Msea) Egiptu, rząd zaczął przyjmować te strategie poprzez tworzenie lasów nawadnianych oczyszczonymi ściekami, jak w egipsko-Chińskim lesie przyjaźni w prowincji Monufia i wielu innych lasach w różnych prowincjach (MSEA 2008).
w dziedzinie akustyki muzycznej przeprowadzono kilka prób przetestowania kilku gatunków drewna w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat ich właściwości akustycznych. To oczywiście pomoże znaleźć alternatywne gatunki drewna o podobnych właściwościach do tych, które są tradycyjnie używane w instrumentach muzycznych. W literaturze brak jest danych dotyczących wszechstronnych właściwości akustycznych drewna neem i do tej pory nie ma doniesień prezentujących właściwości akustyczne tego gatunku drewna w systemie nawadniania oczyszczonymi ściekami.
lepsze zrozumienie właściwości drewna neem pomoże efektywniej wykorzystać ten zasób. W związku z tym badanie to miało na celu kompleksową ocenę właściwości akustycznych drewna A. indica z drzew nawadnianych oczyszczonymi ściekami oraz zbadanie jego wykonalności dla produkcji instrumentów muzycznych.
eksperymentalne
okazy drewna o wymiarach nominalnych 500 mm (L) × 20 mm (R) × 10 mm (T), wolne od jakichkolwiek widocznych wad, zostały przygotowane i wybrane losowo z drzew Azadirachta indica (2017) uprawianych w egipsko-Chińskim lesie przyjaźni, Monufia Governorate, Egipt. Drzewa były nawadniane wtórnie oczyszczonymi ściekami; drzewa miały 18 lat, a ich średnia średnica wynosiła 30 cm na wysokości pierśnicy (1,3 m nad poziomem gruntu).
właściwości akustyczne i wytrzymałościowe drewna są zmieniane przez zmiany wilgotności okazów drewna. Dlatego próbki drewna były przechowywane w komorze środowiskowej w temperaturze 20 °C i 70% WILGOTNOŚCI WZGLĘDNEJ (RH) przez wystarczający okres przed badaniem, aż do osiągnięcia ustabilizowanej wilgotności 13%. Wszystkie testy przeprowadzono w tych samych warunkach.
gęstość i testy mechaniczne
gęstość określono grawimetrycznie, a właściwości mechaniczne mierzono zgodnie z odpowiednimi wzorami i konfiguracjami testowymi. Dynamiczny moduł sprężystości (Ed) mierzono zgodnie z konfiguracją testową opisaną przez Hassana i wsp. (2013), Jak pokazano na Rys. 1 i obliczane przy użyciu korektora. 1,
(1)
gdzie Ed to moduł sprężystości drgań zginanych, ρ to gęstość drewna, L to długość próbki, f1 to częstotliwość drgań zginanych w pierwszym trybie wibracji, M1 to stała (m1 = 4,730), A h to wysokość próbki. Próbki zostały umieszczone na dwóch gumowych wspornikach w punktach węzłowych pierwszego trybu zginania wibracji. Wibracje wywołano za pomocą gumowego młotka; sygnały były zbierane, a następnie analizowane za pomocą analizatora szybkiej transformacji Fouriera (FFT).
dynamiczny moduł ścinania (G) oznaczono za pomocą korektora. 2 według konfiguracji testowej przedstawionej w (Nakao and Okano 1987). Okazy umieszczano na gumowych wspornikach umieszczonych w połowie ich długości i szerokości. Drgania skrętne zostały wywołane przez uderzenie próbki w górnym rogu na jednym końcu, a sygnał był odbierany przez mikrofon umieszczony po przekątnej w górnym rogu drugiego końca,
(2)
gdzie G to dynamiczny moduł sztywności (lub moduł ścinania sprężystości), fn to częstotliwość drgań skrętnych, N to numer trybu, ρ to gęstość, L to długość próbki, Ip to drugi moment powierzchni przekroju, a kt = 0,1416 bh3 (gdzie b I h to wymiary przekroju).
właściwości akustyczne
próbki były obsługiwane w celu swobodnego Wibrowania w trybie wzdłużnym. Wzbudzenie wywołane za pomocą młotka na jednym końcu i wibracje odbierane przez mikrofon umieszczony na przeciwległym końcu. Podstawowa częstotliwość drgań została następnie zmierzona za pomocą analizatora szybkiej transformacji Fouriera (FFT). Prędkość fali podłużnej (V) określono zgodnie z Hassanem i wsp. (2013) za pomocą Eq. 3,
V = 2LF (3)
gdzie L jest długością próbki, A f jest podstawową częstotliwością drgań w drganiach wzdłużnych.
na podstawie badania drgań zginanych określono następujące właściwości akustyczne. Obliczenia przeprowadzono według Wegst (2006). Metoda dekrementacji logarytmicznej została zastosowana do pomiaru tarcia wewnętrznego (tan δ) drewna w oparciu o dwie kolejne amplitudy według Brémaud et al. (2012) as following,
gdzie tan δ jest tarciem wewnętrznym, LD jest logarytmicznym zmniejszeniem tłumienia, a xo i xn są odpowiednio początkową amplitudą i amplitudą po n cyklach;
gdzie R jest stałą akustyczną, ACE jest sprawnością konwersji akustycznej, Ed jest dynamicznym modułem sprężystości, a ρ jest gęstością drewna.
Fig. 1. Do opisania mierzonych właściwości wykorzystano konfigurację testu drgań zginanych do pomiaru właściwości wibracyjnych
analizy statystyczne
statystyki opisowe. Przeprowadzono analizę korelacji w celu określenia mocnych stron związków badanych w tym badaniu.
wyniki i dyskusja
zmierzone wartości gęstości (ρ), dynamicznego modułu sprężystości (Ed), dynamicznego modułu sztywności (G) i właściwego modułu sprężystości (Ed/ρ) przedstawiono w tabeli 1. Wartości gęstości wahały się od 629 kg·m-3 do 732 kg·m-3, przy średniej wartości 672 kg·m-3. Ogólnie rzecz biorąc, gęstość drewna jest istotnym czynnikiem, który należy określić, ponieważ koreluje z innymi właściwościami wytrzymałościowymi i sprężystymi (Kollman i Côté 1968). Ponadto gęstość drewna ma duży wpływ na jego zachowanie akustyczne, takie jak szybkość dźwięku (Hassan et al. 2013). Według Gore (2011), zakres gęstości od 550 kg·M-3 do 800 kg·M-3 jest bardziej odpowiedni dla pleców gitar. Wartości Ed wahały się od 8400 N·mm-2 do 13400 N·mm-2, przy średniej wartości 11294 N·mm-2. Statyczny moduł sprężystości drewna neem zgłoszony w Hiwale (2015) wynosił 6955 N·mm-2, co jest niższe niż wartość zmierzona w tym badaniu. W badaniu przeprowadzonym przez Venson et al. (2008) na 11-letnich drzewach przydrożnych (Melia Azadirachta), uważanych za gatunek Bliski ze względu na swoje właściwości z neem, stwierdzono, że średnia wartość modułu sprężystości określona za pomocą trzypunktowego testu zginania wynosiła 10260 N·mm-2. Powszechnie doniesiono, że na właściwości fizyczne i mechaniczne wpływa kilka czynników, takich jak warunki środowiskowe, aspekty genetyczne i wiek drzew (Shmulsky and Jones 2011).
Tabela 1. Średnie wartości i odchylenia standardowe gęstości, dynamiczny moduł sprężystości, dynamiczny moduł sztywności i specyficzny moduł Younga drewna Azadirachta indica
SD, odchylenie standardowe; ρ, gęstość; Ed, dynamiczny moduł sprężystości; G, dynamiczny moduł sztywności; Ed/ρ, specyficzny moduł sprężystości
Średnia wartość modułu ścinania (g) drewna neem wynosiła 836 N·mm-2, z zakresem od 670 N·mm-2 do 940 N·mm-2. Moduł ścinania to stosunek naprężeń ścinających do odkształceń ścinających i jest ważnym parametrem determinującym materiały stosowane w budownictwie. W tym badaniu średnia wartość Ed/G wynosiła 13, 47. Wartość Ed / G dla płyt dźwiękowych musi być Wysoka; Średnia wartość podana w niniejszym dokumencie była niższa niż wartość uzyskana przez Chui (1991) dla świerka białego (19,4 N·mm-2). Ogólnie rzecz biorąc, wartość Ed/G zgłoszona w tym badaniu wskazuje na niski efekt ścinania. Dodatkowo, wysoka wartość ścinania jest wymagana w gatunkach drewna stosowanych do podstrunnic Sproßmann et al. (2017). Wysoki Ed / G wpływa na wypromieniowany dźwięk przy wysokich częstotliwościach. Na przykład drewno świerkowe ma wysoką wartość, co powoduje miękkość wypromieniowanego dźwięku przy wysokich częstotliwościach (Yoshikawa and Walthan 2014). Rysunek 2 ujawnił doskonałą pozytywną zależność (r = 0,94)między Ed a G. Guan et al. (2016) stwierdzono silną zależność (R2 = 0,996) między ścinaniem w płaszczyźnie a modułem sprężystości mierzonym za pomocą testu wibracyjnego wspornika dla sześciu kompozytów drewnianych.
Fig. 2. Zależność między Ed i G
Średnia wartość dynamicznego modułu sprężystości (ed / ρ) wynosiła 16,8 N * mm-2·kg-1 * m3. Rysunek 3 przedstawia dynamiczny moduł sprężystości (Ed) i G, wykreślony na podstawie wartości gęstości. Wykres wykazał silne korelacje, o współczynnikach korelacji 0,92 (ρ i Ed) i 0,83 (ρ i G). Tak więc ρ w tym badaniu była dobrym predyktorem zarówno dla Ed, jak i G. W badaniu przeprowadzonym przez Traoré et al. (2010) on Pterocarpus erinaceus Poir. rosnący w Mali współczynnik korelacji między gęstością a dynamicznym modułem sprężystości wynosił 0,77.
Fig. 3. Relacje pomiędzy ρ i Ed oraz pomiędzy ρ I G
w literaturze opisano bardzo niewiele na temat właściwości akustycznych drewna neem. Właściwości akustyczne drewna neem przedstawiono w tabeli 2. Wyniki wykazały niskie tarcie wewnętrzne (tan δ), Ze średnią wartością 0,0079. Tan δ jest podstawowym parametrem akustycznym, który mierzy ilość energii wibracyjnej rozpraszanej przez tarcie wewnętrzne (Wegst 2006). Ogólnie rzecz biorąc, drewno o niskim tarciu wewnętrznym może wibrować przez dłuższy czas niż drewno o wysokim tarciu wewnętrznym, po odłączeniu źródła wibracyjnego. Tradycyjne gatunki drewna dla wysokiej jakości płyt dźwiękochłonnych mają zwykle niższe wartości niż uzyskane dla neem w tym badaniu; na przykład świerk Europejski ma wartość 0,0067 (Haines 1979). Kilka raportów (Ono and Norimoto 1983; Ono and Norimoto 1984; Wegst 2006; Brémaud et al. 2011; Brémaud 2012) wymienili specyficzny moduł Younga i tarcie wewnętrzne jako kluczowe parametry w doborze gatunków drewna do wykorzystania w instrumentach muzycznych, a na oba wpływają kąt mikrofibrilu w warstwie ściany komórkowej S2.
pozostałe parametry akustyczne, takie jak stała akustyczna (R) i efektywność konwersji akustycznej (ACE), są ważne dla kompleksowego przeglądu, który umożliwia odpowiednim stronom skuteczniejsze wykorzystanie tych materiałów i znalezienie podobnych alternatywnych materiałów.
Tabela 2. Właściwości akustyczne drewna Azadirachta indica
SD, odchylenie standardowe; V, prędkość fali podłużnej; tan δ, tarcie wewnętrzne; R, stała akustyczna; ACE, efektywność konwersji akustycznej
prędkość dźwięku przez materiał jest kolejnym ważnym parametrem akustycznym. Średnia prędkość dźwięku w kierunku wzdłużnym wynosiła 4252 m·s-1. Wartość ta jest niska w porównaniu z drewnem wykorzystywanym na płyty dźwiękowe instrumentów strunowych. Na przykład świerk Europejski, tradycyjne drewno używane do płyty rezonansowej, ma dużą prędkość dźwięku, sięgającą 6000 m·s-1(Haines 1979; Bucur 2006)
stała akustyczna (R) wskazuje na tłumienie spowodowane promieniowaniem dźwięku i opiera się na stosunku prędkości dźwięku do gęstości (Kollman i Côté 1968). Z uzyskanych wyników wartości R wahały się od 5,66 m4·kg-1·s-1 do 6,39 M4·kg-1·s-1, przy średniej wartości 6,0775 M4·kg-1·s-1. Wartość R podana w literaturze dla drewna neem wynosiła 10,3 m4 * kg-1 * s-1 (Bucur 2016); wartość ta jest większa niż wartość podana w tym badaniu. Ogólnie rzecz biorąc, niskie tłumienie i wysokie promieniowanie są preferowane w przypadku instrumentów muzycznych, zwłaszcza w płycie rezonansowej.. Na przykład świerk Norweski (Picea abies) jest powszechnym gatunkiem drewna wybranym do płyt dźwiękochłonnych o wartości R 13,4 M4·kg-1·s-1 (Spycher et al. 2008). ACE jest również ważną wartością przy wyborze drewna na instrumenty muzyczne. As, Jak pokazano w Eq. 7 łączy w sobie zarówno tarcie wewnętrzne, jak i stałą akustyczną. Średnia wartość ACE w tym badaniu wynosiła 780,2 m4·kg-1 * s-1. W instrumentach strunowych, takich jak skrzypce, Ace jest związany ze stosunkiem energii dźwięku promieniowanej z instrumentu do energii indukowanej przez strunę (Yano and Minato 1993).
ogólna ocena użyteczności drewna Neem w instrumentach muzycznych
każdy instrument muzyczny produkowany z drewna wymaga specyficznych właściwości mechanoakustycznych. Niektóre instrumenty muzyczne wymagają wysokiej gęstości i modułu sprężystości. Na przykład drewno używane do ksylofonów ma zwykle wartości gęstości stosunkowo bliskie 1 g * cm-3 (0,8 g·cm-3 do 0,95 g·cm-3) i wartości dynamicznego modułu sprężystości od 15000 N·mm-2 Do 20000 N·mm-2 (Holz 1996). Drewno stosowane do płyt dźwiękochłonnych wymaga bardzo niskiego tłumienia, wysokiego specyficznego modułu sprężystości i wysokiego modułu ścinania. Dodatkowo drewno na podstrunnice wymaga wysokiego modułu ścinania. Na podstawie przedstawionych wyników w tym badaniu neem wood nie może konkurować z tradycyjnym drewnem wykorzystywanym do produkcji płyt dźwiękochłonnych, podstrunnic czy ksylofonów.
aby ocenić neem wood za jego przydatność w produkcji instrumentów muzycznych, zastosowano kryteria wprowadzone przez Wegst (2006). W związku z tym ten gatunek drewna jest bardziej odpowiedni dla pleców i żeber strunowych instrumentów muzycznych. Dodatkowo wykreślenie parametru transmisji (V / tan δ) względem parametru antywibracyjnego ρ / V, kryterium opisanego w Yoshikawa i Walthan (2014), potwierdziło zastosowanie tego gatunku drewna do desek ramowych. W ten sposób porównano właściwości akustyczne drewna neem z właściwościami innego tradycyjnego drewna używanego na grzbiety i żebra strunowych instrumentów muzycznych. Rysunek 4 przedstawia porównanie drewna neem z tradycyjnym drewnem używanym do produkcji instrumentów strunowych. Oczywiste jest, że właściwości drewna neem okazały się zbliżone do linii regresji wprowadzonej przez Yoshikawę i Walthana (2014) dla gatunków płyt ramowych. Drewno świerkowe Sitka ma niską ρ / V i wysoki parametr transmisji. Wartości te są dalekie od standardowej linii regresji dla drewna deski ramowej. W rezultacie ten gatunek drewna jest preferowany do płyt dźwiękochłonnych, w przeciwieństwie do innych wykrojonych lasów nadają się do desek ramowych.
Fig. 4. Zależność między v / tan δ i ρ / V. linia regresji (y=143x-18,9) powtórzona z Yoshikawy i Walthana (2014). Dane dla klonu srebrnego, klonu Europejskiego, palisandru indyjskiego i klonu wielkolistnego z Haines (1979); dane dla świerka stika i Acer pseudoplatanus z Yoshikawa i Walthan (2014) oraz Kúdela i Kunštár (2011), odpowiednio
Tabela 3 przedstawia najczęściej spotykane lasy Europejskie wykorzystywane do grzbietów i żeber instrumentów strunowych. Na podstawie wyników eksperymentu, istnieją podobieństwa w lepkosprężystych właściwości wibracyjnych.
Tabela 3. Wibracyjne właściwości wiskoelastyczne tradycyjnych europejskich gatunków stosowanych do grzbietów i żeber instrumentów strunowych
* obliczone wartości; 1 i 2 oznaczają dane odpowiednio z Kúdeli i Kunštár (2011) i Haines (1979).
Drewno Neem ma niższą wartość tan δ niż dla trzech europejskich gatunków wymienionych w tabeli 3. Stwierdzono jednak, że R jest wyższy od klonu Srebrnego i niższy od wartości podanych Dla Acer pseudoplatanus i klonu Europejskiego. Tak więc drewno neem w tym badaniu jest nadal dobrym wyborem jako gatunek alternatywny. Ponadto drewno to może być wykorzystywane w instrumentach do celów edukacyjnych. Według Bucur (2016) istnieje pięć klas jakości drewna (Acer pseudoplatanus), od słabej do doskonałej, w oparciu o wartość stałej akustycznej (R). W porównaniu z tym drewnem wartość neem wood r była w zakresie klasy umiarkowanej (6 m4·kg-1·s-1 do 6,5 M4·kg-1·s-1). Oczywiście istnieje kilka metod przedstawionych w poprzednich badaniach, takich jak obróbka chemiczna lub starzenie (Yano and Minato 1993; Obataya 2017). Te mogą być stosowane w celu poprawy właściwości akustycznych drewna neem. Dodatkowo nawadnianie oczyszczonymi ściekami może wpływać na zawartość ekstraktu. Podobnie, istnieje potrzeba zbadania skutków ekstraktów, dla kilku badaczy wykazały, że ekstrakty miały znaczący wpływ na właściwości akustyczne innych gatunków drewna (Brémaud et al. 2012). Zasadniczo nawadnianie oczyszczonymi ściekami zwiększa zawartość składników odżywczych i metali ciężkich w glebie (Toze 2006), co może ostatecznie wpłynąć na właściwości drewna.
wysoka trwałość jest preferowana w przypadku drewna używanego do produkcji instrumentów muzycznych. Neem jest zgłaszane być trwałe i łatwe do kształtowania za pomocą obrabiarek (Hiwale 2015); to dodaje ważną wartość do wykorzystania w produkcji instrumentów muzycznych.
tak więc drewno neem z drzew nawadnianych oczyszczonymi ściekami może być używane jako gatunek alternatywny dla innych tradycyjnych lasów używanych do pleców i żeber instrumentów muzycznych. W związku z tym ekspansja upraw tego typu drzew wraz z eksploatacją zaniedbanych gruntów i oczyszczonymi ściekami będzie miała wpływ na gospodarkę w przyszłości przemysłu instrumentów muzycznych.
wnioski
- w niniejszym badaniu przedstawiono określenie głównych właściwości akustycznych drewna Azadirachta indica A. Juss z drzew nawadnianych oczyszczonymi ściekami w celu określenia jego przydatności do produkcji instrumentów muzycznych. Dane uzyskane w tym badaniu dostarczają przekonujących dowodów na to, że drewno neem nawadniane wtórnie oczyszczonymi ściekami nadaje się do pleców i żeber strunowych instrumentów muzycznych i może być stosowane jako dobra alternatywa dla tradycyjnych europejskich gatunków drewna, np. drewna klonowego.
- ponieważ wiele krajów przyjmuje strategie dotyczące wykorzystania oczyszczonych ścieków w nawadnianiu, pojawia się potrzeba zbadania większej liczby gatunków drewna, aby znaleźć przyszłe alternatywy dla tradycyjnego drewna stosowanego w tej branży.
podziękowania
autorzy są wdzięczni Europejskiemu Funduszowi społecznemu, budżetowi państwa Republiki Czeskiej, w ramach projektu pt. Nie. CZ.1.07/2.3.00/20.0269). Autorzy pragną wyrazić głęboką wdzięczność Fatmie M., M.Sc. (Wydział Leśnictwa i Technologii Drewna, Wydział Rolnictwa, Uniwersytet Aleksandryjski), który uprzejmie pomagał w pomiarach. Wielkie podziękowania dla pracowników tartaku (Wydział Rolnictwa, Uniwersytet Aleksandryjski) za piłowanie kłód i przygotowanie próbek.
Bibliografia cytowana
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). Akustyka drewna, wyd. 2, Springer-Verlag, Berlin, Niemcy. DOI: 10.1007/3-540-30594-7
Chui, Y. H. (1991). „Jednoczesna ocena modułów gięcia i ścinania drewna oraz wpływ sęków na te parametry”, Wood Science and Technology 25(2), 125-134. DOI: 10.1007 / BF00226812
Gore, T. (2011). „Drewno na gitary”, obrady spotkań o akustyce 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). „Właściwości akustyczne materiałów ksylofonowych: Czy lasy tropikalne można zastąpić gatunkami europejskimi?”Acta Acustica United with Acustica 82 (6), 878-884.
Kúdela, J., and Kunštár, M. (2011). „Charakterystyka fizyczno-akustyczna drewna klonowego o strukturze falistej”, roczniki Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, leśnictwo
i Technologia drewna 75, 12-18.
Rozdział 8: Green Belt and Woods, Annual Report 2007, Kair, Egipt.
Nakao, T., and Okano, T. (1987). „Evaluation of modulus of rigidity by dynamic plate shear testing,” Wood Fiber Sci. 19, 332-338.
Obataya, E. (2017). „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., and Mukudai, J. (1992). „Acoustic properties of wood for violins”, Mokuzai Gakkaishi 38(2), 122-127.
artykuł przesłany: 3 grudnia 2018 r.; Recenzja zakończona: 19 stycznia 2019 r; Poprawiona wersja otrzymana i zaakceptowana: 16 lutego 2019 r.; opublikowana: 20 lutego 2019 r.