Liutalab - Manuale d’uso - User Manual
Introduzione - Introduction
The app you are using is designed to correctly define the size, shape, and number of braces—the reinforcements glued under the guitar's soundboard—as well as the thickness of the soundboard itself, taking into account the woods used and any carbon fiber or other reinforcements. In Liutalab, in addition to the section dedicated to designing the soundboard components, you will also find a section dedicated to instrumental verification of the soundboard before gluing it to the ribs. This check allows for final adjustments to the soundboard's structural braces. In the following text, the term "guitar" will often be used to describe the instrument used in this application. Consider this simplification a way to identify all those stringed instruments that structurally resemble a guitar and that can fit within the design and verification parameters used in Liutalab—in other words, acoustic instruments with a flat soundboard and tensioned strings
L’app che stai utilizzando ha lo scopo di definire correttamente dimensioni, forma e numero di catene, ovverosia dei rinforzi incollati sotto la tavola armonica della chitarra, oltre allo spessore della stessa tavola armonica considerando i legni utilizzati ed eventuali rinforzi in fibra di carbonio o altri materiali. All’interno di Liutalab troverai, oltre alla parte relativa alla progettazione delle parti che compongono la soundboard anche una parte dedicata alla verifica strumentale della stessa prima di essere incollata alle fasce, verifica che permette di effettuare gli ultimi ritocchi sulle catene strutturali della soundboard. Nel testo che segue spesso si utilizzerà il nome chitarra per descrivere lo strumento deputato all’uso di questo applicativo, considera questa semplificazione un modo per identificare tutti quegli strumenti a corda che assomigliano strutturalmente ad una chitarra e che possono rientrare nei parametri di progetto e verifica utilizzati in Liutalab, di fatto strumenti acustici con piano armonico piatto e corde in tensione.
Cenni di statica dello strumento -
Instrument Statics
Before describing in detail the various parts of the soundboard sizing and verification program, we'll review some issues related to the statics of the guitar instrument, in relation to the mechanical stresses that the strings impart to the instrument's structure, and in particular to the soundboard.There are two main types of guitar: the metal-stringed acoustic guitar and the nylon-stringed classical guitar. The two, in terms of mechanical stresses due to the different types of string materials and their thickness, are subjected to stresses of the order of 25-35 kgf for classical guitars and 40-80 kgf for acoustic guitars. For ukuleles or other specific instruments other than classical or acoustic guitars, before proceeding with the soundboard sizing, it is necessary to determine (from the number of strings, the material and the length of the tuning fork) the stress load on the instrument's soundboard during the design phase.
Prima di descrivere nel dettaglio le varie parti del programma di dimensionamento e verifica della soundboard faremo un ripasso di alcune questioni relative alla statica dello strumento chitarra in relazione alle tensioni meccaniche che le corde impartiscono alla struttura dello strumento e in particolare alla soundboard.Esistono principalmente due tipi di chitarra: chitarra acustica con corde in metallo e chitarra classica con corde di nylon. Le due, dal punto di vista delle tensioni meccaniche dovute alla diversa tipologia di materiale delle corde e al loro spessore, sono sottoposte a sollecitazioni che sono dell’ordine di 25-35kgf nel caso di chitarre classiche e 40-80kgf per le acustiche. Nel caso di ukulele o altri strumenti specifici diversi da chitarre classiche o acustiche, prima di procedere al dimensionamento della soundboard bisogna evincere (dal numero di corde, dal materiale oltre che dalla lunghezza del diapason) il carico di sollecitazione sulla soundboard dello strumento in fase di progettazione.
From the perspective of designing based on the instrument's specific characteristics, it's essential to define reference numbers that can be used to determine the most appropriate dimensions for the soundboard-braces assembly. As is well known, the mechanical resistance of any tensioned structure depends on the geometric characteristics of the cross-section subjected to stress and the mechanical characteristics of the materials from which the structure is composed (in addition to the type of tension, in our case static). The guitar, in particular, must not collapse under the load of the strings, but at the same time, the mobile mass of the soundboard-braces assembly must be as low as possible, as the soundboard vibrates, and by vibrating, it produces sound. The lighter and more mobile it is, the louder and better it sounds.
Nell’ottica di una progettazione calata sulle caratteristiche proprie dello strumento, si evince la necessità di definire dei numeri di riferimento sulla base dei quali risalire alle dimensioni più corrette dell’insieme catene-tavola armonica. Come è noto, la resistenza meccanica di qualsiasi struttura tensionata dipende dalle caratteristiche geometriche della sezione sottoposta allo sforzo e alle caratteristiche meccaniche dei materiali di cui è composta la struttura (oltre alla tipologia di tensione, nel nostro caso statica). La chitarra in particolare non deve collassare sotto il carico delle corde ma al tempo stesso deve avere una massa mobile dell’insieme tavola-catene la più bassa possibile, in quanto la tavola armonica vibra, e vibrando produce il suono, e tanto più leggera e mobile è, tanto più forte e bene suona.
The two quantities that define the structural properties of any mechanically stressed object are the modulus of elasticity "E" (or Young's modulus) and the moment of inertia "I". These two quantities, which can be expressed through specific numbers and units of measurement, are combined through their product called "E*I" flexural rigidity, which is our most important reference when sizing the soundboard. Regarding the various types of bracing for classical and acoustic guitars and the various soundboard support schemes (vented, X-bracing, falcate, lattice, double top, V bracing, etc.), beyond the color of the sound that each type of bracing imparts to the instrument and placing ourselves solely on the level of the correct sizing of the soundboard, there is a sizing criterion, the result of tests and comparisons by the leading experts in the sector, which emerges in particular that the statically best condition for the acoustics of the instrument is to have the bridge on the soundboard rotated forward by approximately 1.5-2° under the pulling action of the strings.
Le due grandezze che definiscono le proprietà strutturali di qualsiasi oggetto meccanicamente sollecitato sono il modulo di elasticità “E” (o modulo di Young) e il momento di inerzia di area “I”. Queste due grandezze, esprimibili attraverso numeri e unità di misura specifiche, vengono mescolate assieme attraverso il loro prodotto chiamato “E*I” rigidezza flessionale o flexural rigidity che è il nostro riferimento più importante nel dimensionamento della soundboard. Riguardo le varie tipologie di incatenatura per chitarra classica e acustica e ai vari schemi di supporto della tavola armonica (vented, Xbracing, falcate, lattice, double top, V bracing, etc...) al di là del colore del suono che ogni tipologia di incatenatura imprime allo strumento e ponendoci solo sul piano del corretto dimensionamento della tavola armonica (soundboard), esiste un criterio di dimensionamento, frutto di prove e comparazioni dei massimi esperti del settore, nel quale emerge in particolare che la condizione staticamente migliore per l’acustica dello strumento è avere una rotazione del ponte sulla tavola armonica di circa 1,5-2° in avanti sotto l’azione di trazione delle corde.
To achieve this, we found that the so-called flexural rigidity (E*I) of the soundboard should be approximately 15 for classical guitars and 50 for acoustic guitars, and in any case, have a value proportional to the structural load due to the strings depending on the instrument being built. The purpose of Liutalab, the smartphone application you will use, is to correctly size the soundboard with regard to the flexural rigidity value.
Per giungere a questa condizione si è visto che la cosiddetta flexural rigidity (E*I) della soundboard dovrebbe essere di circa 15 per quanto riguarda le chitarre classiche e 50 per le chitarre acustiche e comunque avere un valore proporzionato al carico strutturale dovuto alle corde a seconda dello strumento che si decide di realizzare. Lo scopo di Liutalab, l’applicazione per smartphone che andrai ad utilizzare, è infatti il corretto dimensionamento della tavola armonica in merito al valore di rigidezza flessionale
Utilizzo di Liutalab - Using Liutalab
The program is structured into four submenus: Overall, Braces, Carbon Fiber, and Results. The first three menus define the variables needed to calculate the E*I value. In practice, based on the final flexural rigidity (E*I) we intend to achieve, we will adjust the various values for board thickness, number of braces, brace dimensions, materials, etc., to achieve the target value. It is important to note that this tool, designed to assist the luthier, must be used wisely, ensuring that the data entered complies with good practice. It is also important to pay attention to the units of measurement used, which can be set to meters, centimeters, millimeters, or inches. To fully exploit Liutalab's potential and obtain reliable data regarding the soundboard measurements (based on the target E*I), we recommend following the instructions in the following pages of this manual, following the step-by-step description of the correct use of each menu item.
Good luck!
Il programma è strutturato su quattro sottomenu: Overall, Braces, Carbon fiber, Results. I primi tre menù definiscono le variabili necessarie al calcolo del valore E*I. In pratica sulla base del risultato finale che intendiamo raggiungere come flexural rigidity (E*I) andremo a modificare i vari valori di spessore tavole, numero di catene, dimensioni catene, materiali, etc., in modo da raggiungere il valore obiettivo. Si conviene che questo strumento di aiuto al liutaio deve essere utilizzato con criterio, consapevoli che i dati da inserire siano in linea con la buona pratica del mestiere. Si sottolinea inoltre di fare attenzione alle unità di misura utilizzate che potete impostarle in metri, centimetri, millimetri o pollici. Al fine di sfruttare appieno le potenzialità di Liutalab e di ottenere dei dati attendibili riguardo le misure della soundboard (sulla base della E*I obiettivo) consigliamo di attenersi a quanto specificato nelle pagine seguenti del presente manuale seguendo passo passo la descrizione sul corretto utilizzo di ogni voce di menù.
Buon lavoro
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