211service.com
Wat maakt een viool krachtig?
Enkele van de meest gewaardeerde violen ter wereld werden vervaardigd in de Italiaanse werkplaatsen van Amati, Stradivari en Guarneri - meester-vioolmakersfamilies uit de 17e en 18e eeuw, die steeds krachtiger instrumenten produceerden. Deze violen, die tegenwoordig miljoenen dollars waard zijn, vertegenwoordigen de Cremonese periode, beschouwd als de gouden eeuw van de vioolbouw.
Het meeste geluid dat door een viool en zijn voorouders wordt geproduceerd, stroomt door de omtrek van een klankgat, niet door het binnenste.
Nu hebben MIT-onderzoekers en vioolbouwers van de North Bennet Street School in Boston metingen geanalyseerd van honderden violen uit het Cremonese tijdperk, om kenmerken te identificeren die bijdragen aan hun akoestische kracht of volheid van geluid.
De onderzoekers verkregen technische tekeningen van violen uit musea, verzameldatabases en boeken, evenals röntgenfoto's en CT-scans van de instrumenten. Ze vergeleken de afmetingen van verschillende kenmerken en metingen van akoestische resonanties in verschillende instrumenten.
De onderzoekers ontdekten dat een belangrijk kenmerk dat het geluid van een viool beïnvloedt, de vorm en lengte van de f-gaten is, de f-vormige openingen waardoor lucht ontsnapt: hoe langer deze zijn, hoe meer geluid een viool kan produceren. Een langwerpig klankgat neemt weinig ruimte in beslag op de viool, terwijl het toch een vol geluid produceert - een energiezuiniger ontwerp dan de rondere klankgaten van de voorouders van de viool, zoals middeleeuwse violen en lieren.
De achterplaat van de viool draagt ook bij aan zijn akoestische kracht. Uit hout gesneden violen zijn relatief elastisch: omdat het instrument geluid produceert, reageert het lichaam op de luchttrillingen. Een dikkere achterplaat leidt tot meer geluidsvermogen bij de luchtresonantiefrequentie.
Omdat violen eerst werden gemaakt door Amati, vervolgens door Stradivari en uiteindelijk door Guarneri, evolueerden ze naar langere f-gaten en dikkere achterplaten.
Maar waren de ontwerpwijzigingen opzettelijk? Om deze vraag te beantwoorden, werkten de onderzoekers de metingen van honderden violen uit het Cremonese tijdperk in een evolutionair model. Ze ontdekten dat elke verandering in het ontwerp kon worden verklaard door natuurlijke mutatie - in dit geval een vakmanfout.
Als je probeert een geluidsgat exact na te bootsen van het laatste dat je hebt gemaakt, maak je altijd een kleine fout, zegt Nicholas Makris, een professor in werktuigbouwkunde en oceaantechniek aan het MIT. Je snijdt met een mes in dun hout en je kunt het niet perfect krijgen, en de fout die we rapporteren is ongeveer 2 procent ... altijd binnen wat er zou zijn gebeurd ... per ongeluk door willekeurige schommelingen.
Makris benadrukt dat hoewel alle vioolbouwers ontegenzeggelijk goede oren bezaten, nog steeds ter discussie staat of ze de specifieke ontwerpelementen herkenden die bijdragen aan een krachtiger geluid.
Mysterie is goed, en er zit magie in het maken van viool, zegt hij. Maar hier is het voor ons goed om zoveel mogelijk wetenschappelijk te begrijpen.