El objetivo de los fabricantes de pianos era crear un instrumento que pudiera convertir la energía de las cuerdas en música hermosa.
Para conseguir este objetivo, el primer paso es el diseño del panel.
Por eso los fabricantes de violines prestan más atención a los materiales de los paneles y las vigas de soporte.
Por supuesto, todas las partes de la guitarra juegan un papel en el sonido de la misma, al igual que la tapa. La parte posterior, lateral, mástil, diapasón y trastes tienen diferentes efectos en el sonido, pero en el proceso de conversión mutua entre la vibración de las cuerdas y la vibración del aire, la tapa juega el papel más importante. El luthier español Antonio de Torres alguna vez usó papel para hacer el fondo y los aros de las guitarras, lo que demostró en gran medida la importancia de la tapa para la guitarra.
El papel de la tapa de guitarra es sorprendente: para que responda rápidamente a las vibraciones, el peso de la tapa debe ser muy ligero, al mismo tiempo, la tapa debe soportar una fuerza de tracción de 120; libras a 190 libras, lo que requiere que sea duro e intenso. El panel debería poder reflejar plenamente la energía cinética de las cuerdas, pero su vibración debe controlarse dentro de un cierto rango. Además, el panel actúa como un ecualizador acústico para las cuerdas, realzando algunas notas y filtrando otras. Se puede decir que el panel es la piedra de toque para juzgar las habilidades de un pianista.
A través de una exploración continua, los fabricantes de pianos y los músicos han descubierto que el abeto, el cedro y la secuoya aserrados en cuartos son los mejores materiales para fabricar paneles, seguidos por la secuoya y la acacia. Diversos datos científicos demuestran que estas maderas tienen alta resistencia, peso ligero, densidad moderada y buena velocidad de transmisión del sonido. Estos factores maximizan el consumo de energía y convierten la energía cinética de la cuerda en energía sonora. Por supuesto, el debate sobre qué madera es mejor nunca tiene un resultado definitivo, pero es como discutir sobre qué plato es mejor: nunca hay consenso. Cada luthier utiliza un determinado tipo de madera para crear un instrumento con un sonido único.
Las diferencias en la madera no afectarán la función de pronunciación de la guitarra. De hecho, un buen luthier puede fabricar una excelente guitarra con cualquier tipo de madera.
Después de innumerables intentos y contratiempos, los fabricantes de pianos descubrieron que instalar vigas de soporte en la tapa de la guitarra podía aumentar la resistencia de la tapa y reducir su peso. Varias vigas de soporte estructural controlan la vibración de los paneles. Por lo tanto, la instalación de vigas de soporte también es un trabajo que debe medirse cuidadosamente: instalar demasiadas reducirá la vibración de la guitarra y reducirá el tamaño, y instalar muy pocas no hará que la guitarra sea lo suficientemente fuerte. Si el pegamento está demasiado apretado, la amplitud se reducirá y será difícil expresar el bajo de la guitarra; si el pegamento está demasiado suelto, la guitarra volverá a hacer ruido;
Durante las últimas dos décadas, el mundo de la guitarra clásica ha visto innovaciones en la estructura de las vigas de soporte. Los hologramas láser muestran que diferentes partes de la tapa de la guitarra vibran a diferentes frecuencias, lo que también hace que las ondas sonoras se cancelen entre sí. Para controlar mejor la vibración del panel, muchos fabricantes de pianos modernos han realizado varios experimentos con la estructura de las vigas de soporte y el grosor del panel.
Las primeras guitarras utilizaban vigas de soporte trapezoidales con vigas de refuerzo en ambos lados. Los paneles sin vigas de soporte son propensos a deformarse, lo que probablemente sea una de las razones del diseño de las vigas de soporte. La estructura de diseño de la viga de soporte trapezoidal se utiliza actualmente principalmente en la parte posterior de la guitarra acústica, porque la fuerza de tracción que soporta este lugar no es tan grande como la del panel. Actualmente, la mayoría de los fabricantes de pianos ya no utilizan el patrón de diseño de vigas de soporte trapezoidales en el panel. Los fabricantes de pianos como Marc Silber todavía insisten en este diseño "antiguo". Otra razón por la que las vigas de soporte trapezoidales no son populares puede ser que se usan ampliamente en guitarras baratas y de gama baja. De hecho, si desea un piano de 12 cuerdas como el famoso Stella de Leadberry, o si desea que su piano tenga la calidad de sonido de una guitarra del siglo XIX, entonces las vigas de soporte trapezoidales son el camino a seguir.
A finales de 2018 y principios de 2019, los fabricantes de pianos europeos (en primer lugar, España y Francia) comenzaron a intentar utilizar vigas de soporte en forma de abanico. A través de este cambio de un diseño trapezoidal a uno festoneado, los fabricantes de guitarras se dieron cuenta de que algunas de las vigas de soporte actuaban como "barras de sonido": estas vigas de soporte no sólo mantenían la guitarra unida, sino que también afectaban la calidad del sonido al controlar las vibraciones del panel.
Las primeras guitarras de Christian Frederic Martin utilizaban un diseño de viga de soporte trapezoidal, y en la década de 1950 desarrolló y mejoró la viga de soporte en forma de X. Aunque el debate sobre si Martin fue el primero en inventar la viga de soporte superior en forma de X nunca ha concluido, no hay duda de que la viga de soporte en forma de X es el cambio más importante en el diseño de guitarras acústicas en 150 años. Sin embargo, el diseño original de viga de soporte en forma de X de Martin era para guitarras de tripa. No fue hasta la década de 1920 que Martin comenzó a producir guitarras con cuerdas de acero. Independientemente de la filosofía de diseño original de la viga de soporte en forma de X, sigue siendo la estructura de viga de soporte más popular (especialmente en guitarras con cuerdas de acero).
Michael Kasha es profesor de biología molecular y entusiasta de la guitarra clásica. Ha realizado algunas investigaciones científicas sobre el impacto de diferentes frecuencias de cuerdas en la tapa de la guitarra acústica. Kasha trabajó en estrecha colaboración con el fallecido fabricante de pianos Richard Schneider y el fabricante de instrumentos de cuerda Steve Klein para diseñar una nueva estructura de vigas de soporte. Las vigas de soporte de esta estructura son similares a los altavoces y son divergentes.
La estructura de vigas de soporte que diseñó Smallman tiene forma de malla y está hecha de abeto y grafito, por lo que los paneles son fuertes y livianos. Los bordes del panel están reforzados con fibra de carbono para hacer que todo el panel sea un todo y reducir el ruido.
Existen muchas estructuras diferentes de vigas de soporte, pero las anteriores son las más comunes. La mayoría de los luthiers modificarán el diseño de las vigas de soporte para que los paneles frontal y posterior encajen mejor. Si el material del panel es más rígido, las vigas de soporte se pueden instalar un poco más ligeras y viceversa. Las vigas de soporte deben coincidir con las características de la madera y el modelo de guitarra. Algunos fabricantes utilizan madera de pino para guitarras pequeñas (que pueden realzar los graves) y madera dura para guitarras jumbo y valientes (que pueden estimular los agudos).