Veja:http://www.chemistryviews.org/details/ezine/2058533/Chemical_Secrets_of_the_Violin_Virtuosi__Part_1.html
Segredos químicas do Virtuosi Violino - Parte 1
- DOI: 10.1002/chemv.201200076
- Autor: Klaus Roth
- Data de Publicação: 05 Junho 2012
- Fonte / Autor: Chemie em unserer Zeit / Wiley-VCH
- Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Quando um dos instrumentos de cordas de Stradivari é jogado por um perito, nos encantando com seu som, que são aparentemente distante, muito distante do reino da química. Mas para tirar essa conclusão seria enganosa, porque não só na oficina de Stradivari, mas também no que diz respeito às cordas que o instrumento é equipado, o seu arco, e manutenção muito do instrumento, a química tem desempenhado um papel importante. Vamos escutar um pouco sobre o maravilhoso som de um Stradivarius, com as orelhas que foram afiadas em um sentido químico.
No coração de qualquer concerto, encontra-se não apenas compositores, mas, acima de todos os músicos. E com razão, pois só através do seu talento, e décadas de prática incansável, que eles desenvolveram a medida essencial da maturidade técnica e artística. Ao mesmo tempo, próprios músicos, especialmente os virtuosos, são o cuidado de enfatizar o papel crucial da qualidade dos seus instrumentos: a partir de Vladimir Horowitz, que trouxe seu próprio Steinway grande concerto para todos os concertos, bem como o seu afinador de piano pessoal, a Eric Clapton e suas guitarras Fender Stratocaster.
Do ponto de vista do público, fabricantes de instrumentos sempre ficam em segundo plano, com uma exceção: as famílias violinmaking Amati, Guarneri e Stradivari, todos residiam em Cremona, Itália, nos séculos 17 e 18. Cada uma das três famílias produziu um violinmaker especialmente dotado: Nicoló Amati (1596-1684), Giuseppe Guarneri del Gesù (1698-1744), e Antonio Stradivari (1644-1737).
Tabela 1. resultados do leilão de violinos Stradivarius.
* A Lady Tennant mais tarde foi emprestado para o violinista chinês Yang Liu, que após um período de mais de 25 anos joguei pela primeira vez outra vez em um concerto no Palco Kennedy Millennium Center, Washington, DC, EUA, em 15 de junho de 2005.
Esta distinção e singularidade levou a preços de venda na ordem dos milhões de instrumentos individuais de deles (Tab. 1), e ao mesmo tempo criou a impressão de que violinmakers apenas dos séculos 17 e 18 foram capazes de produzir bons violinos. Mas isso simplesmente não é verdade! Artesãos dos séculos 19, 20 e 21 foram e são também a fonte de instrumentos soberbos.
No entanto, quase todos os virtuoses do violino internacionais jurar por sua Stradivari, e desenvolver um apego quase emocional para eles.O tom de um Stradivarius é descrito como "muito animada", ele "pisca": o tom "desloca sobre como luz de velas". Considere o vencedor do Grammy alemão violinista Anne-Sophie Mutter, com respeito ao seu Stradivarius, "Senhor Dunn Raven-": ela ama o seu "som, a sua beleza, bem como sua profundidade pura interminável de expressão", e ela diz que sempre descobre ", mesmo depois de mais de 20 anos, os novos recursos este instrumento maravilhoso" [1]. Aliás, ela confia em seu instrumento para a sua anual de recondicionamento para apenas um único mestre, o francês Etienne violinmaker Vatelot, que é para ela um gênio violino " ". Só que ele está autorizado a polir o espelho de ébano, repor a ponte, ou renovar o verniz onde quer que tenha se desgastado. Em suma, seu relacionamento com seus valores Stradivarius para uma" história de amor sem fim ".
Cientistas encontram-se frequentemente um pouco desamparado em face de tais emoções, associados, no final, com o que equivale a uma caixa de som simples. Portanto, nossa meta agora é, com a ajuda dos conhecimentos científicos, para chegar ao fundo do segredo de um Stradivarius, e química contribuição verificar o que faz aqui a um extraordinário prazer derivado de som. O leitor provavelmente será um pouco surpreso com o resultado do nosso esforço!
1. O Violinmaker Antonio Stradivari (1644-1737)
A família Amati
Pode vir no início, como algo de uma surpresa que o instrumento musical muito que conhecemos como o violino fez a sua estreia, de repente: em Cremona, Itália, por volta de 1550, graças ao luthier (ou "fabricante de alaúde" ) Andrea Amati (1505-1576) (Fig. 1). Há realmente uma expedição bem documentado, de 25 de seus violinos para o Tribunal de Charles IX de França. A operação de família Amati foi continuado pelos filhos de Andrea Antonio e Girolamo, e de 1630 por seu neto Nicoló.
Figura 1. O violino foi inventado por Andrea Amati.
Antonio Stradivari
Nicoló Amati não era apenas o violinmaker proeminente do século 17 (Fig. 2), também treinou uma geração inteira de violinmakers. Embora falta a prova positiva, um de seus alunos é pensado para ter sido Antonio Stradivari, que até 1679 construiu violinos muito no estilo do mestre. Em 1680, na Piazza San Domenico em Cremona, ele abriu uma oficina própria, e começou a experimentar com as forças de madeira, casacos de primers e formulações de verniz. Em seu "período dourado", entre 1700 e 1720, ele atingiu o auge de seu artesanato, que, na opinião de muitos especialistas nunca foi superada por ninguém.
Figura 2. "Galvin" por Nicoló Amati, 1635.
Em sua vida mais de 90 anos, Stradivari construiu ca. 1200 violinos, cerca de 650 dos quais sobreviveram e estão ainda jogável. Com muitos de seus instrumentos, Stradivari aparentemente criou o que do ponto de vista da estética e som eram instrumentos realmente ótimas, a forma de que pouco mudou nos 300 anos seguintes (Fig. 3).
Figura 3. "Ruby", por Antonio Stradivari, 1708.
2. A estrutura de um violino
Tom
tom O de um violino é conseguida por vibrações das quatro cordas, com frequências fundamentais 200, 300, 440 e 660 Hz (correspondente a GDAE), a sua vibração ser induzida por um arco. Mas sem o corpo do violino, as vibrações dificilmente será audível. Isto é devido a um "curto-circuito" acústico, em que as cordas de vibração prima mediante ar em frente delas, criando uma pressão positiva, mas ao mesmo tempo uma pressão equivalente negativo sobre o lado oposto. O ar comprimido em frente flui imediatamente em torno a cadeia para a retaguarda, resultando em equilíbrio de pressão quase instantânea. Como resultado, nenhuma onda de pressão é capaz de desenvolver na direção do ouvinte, e membros do público não seria capaz de ouvir o som do violino, mesmo na primeira fila! Uma onda sonora poderosa pode formar apenas se este circuito acústico curto é evitado - precisamente o que o corpo de madeira do instrumento realiza. Assim, a vibração das cordas é conduzida por meio de uma ponte para a placa de topo do violino (Fig. 4).
tom O de um violino é conseguida por vibrações das quatro cordas, com frequências fundamentais 200, 300, 440 e 660 Hz (correspondente a GDAE), a sua vibração ser induzida por um arco. Mas sem o corpo do violino, as vibrações dificilmente será audível. Isto é devido a um "curto-circuito" acústico, em que as cordas de vibração prima mediante ar em frente delas, criando uma pressão positiva, mas ao mesmo tempo uma pressão equivalente negativo sobre o lado oposto. O ar comprimido em frente flui imediatamente em torno a cadeia para a retaguarda, resultando em equilíbrio de pressão quase instantânea. Como resultado, nenhuma onda de pressão é capaz de desenvolver na direção do ouvinte, e membros do público não seria capaz de ouvir o som do violino, mesmo na primeira fila! Uma onda sonora poderosa pode formar apenas se este circuito acústico curto é evitado - precisamente o que o corpo de madeira do instrumento realiza. Assim, a vibração das cordas é conduzida por meio de uma ponte para a placa de topo do violino (Fig. 4).
Figura 4. Componentes e estrutura de um violino.
Forma
A forma invulgar do corpo do violino (corpus) é ditada por necessidades práticas:
- Ele não deve ser demasiado pesada (ca. 400 g), caso contrário, por exemplo, o seu proprietário seria incapaz de realizar durante todo o curso de uma ópera inteira.
- Não pode ser muito grosso, já que ele precisa ser guardado de forma segura entre o queixo eo ombro artistas.
- O côncavo distintivo "C-ataques" (ranhuras) nos dois lados são necessários para acomodar o movimento livremente adequada do arco sobre as quatro cordas.
A caixa de som, ou corpo , de um violino é um 33-35 cm de comprimento, entre 11 e 22 cm de largura e até 6,3 centímetros de espessura de espaço oco, uma entidade formado exclusivamente de madeira.
Incluindo o pescoço eo deslocamento , um violino é de aproximadamente 60 cm de comprimento, e pesa, como notado, a cerca de 400 g. O arco superior , ou placa de som , do corpo é feito de grão fino abeto, enquanto as costelas (ou side-peças) e arqueados semelhante de voltasão normalmente de maple.
Os quatro cordas executado a partir de um tailpiece , ligado à base, até as cravelhas , em torno do qual eles são enrolados, perto da extremidade superior do pescoço. A tensão global sobre a corda-ca. 28 kg de ursos para baixo para a extensão de ca. 14 kg em cima de um bordo estreito ponte , apenas alguns milímetros de espessura.
Tom e volume são optimizadas com o auxílio do pós som , encravado frouxamente entre o topo ea parte de trás, aproximadamente ao nível da ponte. Vibrações das cordas são transmitidos através de um movimento de balanço da ponte, ao longo do pé deste último, para o topo, ea partir daí através do posto de som para o volta . Uma barra de baixo , colada à parte de baixo do topo, impede a transferência de energia dos harmónicos mais elevados (overtones), reforçando assim as frequências mais baixas.
Um violino de duas características de som buracos (ou "f-buracos") melhorar significativamente a emissão de som, especialmente na faixa de freqüência mais baixa.
Em geral, um violino bom deve ser fácil de jogar, produzir o melhor som possível em todas as faixas, e tem uma aparência maravilhosa. As famílias violinmaking Amati, Guarneri, e Stradivari realizado entre 1650 e 1740 o aparentemente impossível, a este respeito, produzindo muitos instrumentos que claramente cumprir as exigências visuais e estrutural, ao mesmo tempo soar excelente. Entretanto não houve falta de valentes esforços para modificar ainda mais forma e material, mas nenhum tem prevalecido. Mais de 250 anos se passaram, apesar de que violinos modernos continuar a ser orientado muito de perto na composição, as propriedades do material, dimensões e em seus modelos italianos. Por esta razão, o leigo, à primeira vista dificilmente é capaz de distinguir entre um Stradivarius e um violino de alta qualidade moderna.
Com toda a admiração devida, não se deve esquecer que, em praticamente todos os Stradivarius ainda em uso, o cargo de som e bar de baixo já tinha sido reforçada durante o século 19, melhorando significativamente o instrumento acústico. Ainda assim, os puristas absolutos diria que o tom original Stradivarius caiu vítima do século 19, e desde há muito tem sido perdido para nós.
3. Então: Onde está o segredo de um Stradivarius?
Um Stradivarius, como tal, é uma obra de arte do século 17 ou 18, eo fato é que este instrumento musical ainda está em uso regular de hoje como um instrumento musical, e tem um som inesquecível que de acordo com os pareceres de peritos , eleva-o acima de todos os outros violinos. A sua qualidade tonal é uma função direta das características de vibração do violino na faixa de freqüência audível.
3,1. Estudos Acústica
Vibração
Por mais de 130 anos, os físicos têm intensivamente e imaginação estudado a acústica de violinos, incluindo cientistas de primeira linha, como Felix Savart (1792-1841, a Lei de Biot-Savart), Hermann von Helmholtz (1821-1894), e Chandrasekhara V. Raman (espectroscopia Raman, 1888-1970, Prêmio Nobel de Física, 1930). Infelizmente, o fascinante inúmeras, e muitas vezes muito original, abordagens experimentais pode ser tocado aqui apenas muito brevemente [2, 3].
George Bissinger na East Carolina University, nos EUA, e David Oliver a Polytec, Inc., Massachusetts, EUA, estudou as propriedades vibracionais de velhos violinos italianos, onde um pequeno martelo foi usado para bater na ponte, com as deformações resultantes minúsculos sendo examinado usando tridimensional de laser Doppler vibrometry [4, 5].
A vibração fundamental do corpo do violino é ainda simétrico (Fig. 5, para a esquerda), enquanto que overtones mostram uma assimetria (Fig. 5, direita) determinada pela estrutura assimétrica. Foi mostrado que o Stradivarius conhecido como "Titan" em comparação com um del Guarneri Gesù conhecido como "Plowden" exibido uma melhor relação entre as vibrações audíveis perpendicular, para estas vibrações pouco audíveis nos planos das placas de topo e para trás.
Isto é dizer, a forma mais eficaz Stradivarium converte as vibrações da ponte em vibrações que são audíveis.
Isto é dizer, a forma mais eficaz Stradivarium converte as vibrações da ponte em vibrações que são audíveis.
Figura 5. características vibracionais, como capturadas utilizando tridimensional laser Doppler vibrometry.
Ressonância
Em outro estudo, o comportamento de ressonância do Stradivarius "Titan" de 1715, após estímulo mecânico, foi gravado com um microfone [6]. Foram observados um grande número de ressonâncias intrínsecas do violino, ea dependência de frequência mostraram-se altamente não linear. Isto tem consequências importantes para o som do violino. Assim, se o músico modula o campo durante o jogo, ou seja, apresenta alguns vibrato, que, naturalmente, muda as freqüências das vibrações fundamentais e harmônico, mas, além disso as proporções dos tons variam devido às pontas afiadas no espectro de frequência . Em outras palavras, o efeito vibrato modifica não só passo a, mas também o carácter de som de uma nota (Fig. 6).
Figura 6. comportamento Ressonância de "Titan", por Stradivari, 1715.
Acústico
Com relação ao estudo do comportamento acústico de violinos, altamente originais abordagens experimentais têm sido buscadas. O físico americano Carleen M. Hutchins é um pouco famosa pelo fato de que ela furado um grande número de buracos nas costelas de sua reprodução Stradivarius, os buracos que ela era, então, capaz de conectar com rolhas à vontade em preparação para o estudo das mudanças resultantes do instrumento de propriedades acústicas (Fig. 7) [7].
Figura 7. "Le Gruyère", ou "queijo suíço", em análise pelas suas propriedades acústicas [7].
Em conseqüência de sua "holey" construção, este violino foi carinhosamente batizado de "Le Gruyère", ou em Inglês: "queijo suíço".
Em geral, os muitos estudos acústicos nos forneceu uma visão profunda na produção de som com um instrumento de cordas. No entanto, apesar dos esforços prolongados e intensos, somos forçados a admitir que ainda um violino é um objeto extremamente complexo de investigação, e com o estado atual do conhecimento ainda estamos longe de poder proporcionar um " Manual de Construção de um Stradivarius "
