211service.com
Kas padara vijoli spēcīgu
Dažas no pasaulē vērtīgākajām vijolēm tika izgatavotas itāļu darbnīcās Amati, Stradivari un Guarneri — 17. un 18. gadsimta vijoļu meistaru ģimenēs, kuras ražoja arvien spēcīgākus instrumentus. Šīs vijoles, kuru vērtība mūsdienās ir miljoniem dolāru, ir Kremones periods, kas tiek uzskatīts par vijoļu izgatavošanas zelta laikmetu.
Lielākā daļa skaņas, ko rada vijole un tās senči, plūst caur skaņas cauruma perimetru, nevis tās iekšpusi.
Tagad MIT pētnieki un vijoļu ražotāji Bostonas North Bennet Street skolā ir analizējuši simtiem Kremones laikmeta vijoļu mērījumus, identificējot pazīmes, kas veicina to akustisko jaudu vai skaņas pilnību.
Pētnieki ieguva vijoļu tehniskos rasējumus no muzejiem, kolekcionāru datubāzēm un grāmatām, kā arī instrumentu rentgena un CT skenēšanu. Viņi salīdzināja dažādu pazīmju izmērus un akustiskās rezonanses mērījumus dažādos instrumentos.
Pētnieki atklāja, ka galvenā iezīme, kas ietekmē vijoles skaņu, ir tās f veida caurumu forma un garums, f formas atveres, caur kurām izplūst gaiss: jo garākas tās ir, jo vairāk skaņas var radīt vijole. Pagarināts skaņas caurums uz vijoles aizņem maz vietas, vienlaikus radot pilnu skaņu — tas ir energoefektīvāks dizains nekā vijoles senču apaļākās skaņas atveres, piemēram, viduslaiku vijoles un liras.
Vijoles aizmugures plāksne arī veicina tās akustisko jaudu. No koka grebtas vijoles ir samērā elastīgas: instrumentam izdodot skaņu, tā korpuss reaģē uz gaisa vibrācijām. Biezāka aizmugurējā plāksne nodrošina lielāku skaņas jaudu gaisa rezonanses frekvencē.
Tā kā vijoles vispirms izstrādāja Amati, pēc tam Stradivari un visbeidzot Guarneri, tām kļuva garāki f veida caurumi un biezākas aizmugurējās plāksnes.
Bet vai dizaina izmaiņas bija apzinātas? Lai atbildētu uz šo jautājumu, pētnieki izmantoja simtiem Kremones laikmeta vijoļu mērījumus evolūcijas modelī. Viņi atklāja, ka jebkuras izmaiņas dizainā var izskaidrot ar dabisku mutāciju - šajā gadījumā amatnieka kļūdu.
Ja mēģināsit atkārtot skaņas caurumu tieši no pēdējā izveidotā, jums vienmēr būs neliela kļūda, saka Nikolass Makriss, MIT mašīnbūves un okeāna inženierijas profesors. Jūs griežat ar nazi plānā kokā un nevarat to iegūt perfekti, un kļūda, par kuru mēs ziņojam, ir aptuveni 2 procenti … vienmēr tā, kas būtu noticis … nejauši nejaušu svārstību dēļ.
Makris uzsver, ka, lai gan visiem vijoļu ražotājiem neapšaubāmi bija labas ausis, tas, vai viņi atpazina konkrētos dizaina elementus, kas veicina jaudīgāku skaņu, joprojām tiek apspriests.
Viņš saka, ka noslēpums ir labs, un vijoles izgatavošanā ir maģija. Bet šeit mums ir labi saprast zinātniski, cik vien iespējams.