Дека скрипки что это
Скрипка
Список скрипичных мастеров и производителей
Электроскрипка, Скрипка в традиции народов мира, Семейство смычковых
Содержание
Происхождение и история
Скрипка является сольным инструментом с XVII в. Первыми произведениями для скрипки считаются: «Romanesca per violino solo е basso» Бьяджо Марини (1620) и «Capriccio stravagante» его современника Карло Фарина. Основателем художественной игры на скрипке считается Арканджело Корелли; затем следуют Торелли, Тартини, Пьетро Локателли (1693—1764), ученик Корелли, развивший бравурную технику скрипичной игры.
Строение скрипки
Скрипка состоит из двух основных частей:корпуса и грифа, вдоль которого натянуты струны.
Корпус
На силу и тембр звука скрипки оказывает большое влияние материал, из которого она изготовлена, и, в меньшей степени, состав лака. Известен эксперимент с полным химическим удалением лака со скрипки Страдивари, после которого звук ее не изменился. Лак предохраняет скрипку от изменения качества дерева под влиянием окружающей среды и окрашивает скрипку прозрачным цветом от светло-золотистого до тёмно-красного или коричневого.
Нижняя дека(музыкальный термин) делается из цельной древесины клёна (других твердых пород дерева),или из двух симметричных половинок.
Обечайки объединяют нижнюю и верхнюю деки, образуя боковую поверхность корпуса скрипки. Их высота определяет объём и тембр скрипки, принципиально влияя на качество звука: чем выше обечайки, тем звук глуше и мягче, чем ниже — тем пронзительнее и прозрачнее верхние ноты. Обечайки изготавливаются, как и деки, из древесины клёна.
Душка — круглая (древесина еловая] распорка, механически объединяющая деки и передающая усилие натяжения струн и высокочастотные колебания на нижнюю деку. Идеальное её расположение находится экспериментально, как правило, конец душки расположен под ножкой подставки со стороны струны Ми, или рядом с ней. Душка переставляется только мастером, так как ее малейшее передвижение значительно влияет на звучание инструмента.
Подгрифок, или струнодержатель, служит для крепления струн. Ранее изготавливался из твёрдых пород чёрного или красного дерева (обычно из эбенового дерева или палисандра соответственно). В настоящее время часто делается из пластмасс или легких сплавов. С одной стороны у подгрифка имеется петля, с другой — четыре отверстия со_соединениями шлицами для крепления струн. Конец струны с пуговкой (ми и ля) продевается в круглое отверстие, после чего натяжением струны в сторону грифа она вжимается в шлиц. Струны Ре и Соль чаще закрепляются в подгрифке петлей, проходящей в отверстие. В настоящее время в отверстия подгрифка часто устанавливаются рычажно-винтовые машинки, значительно облегчающие настройку. Серийно выпускаются подгрифки из легких сплавов с конструктивно интегрированными машинками.
петля из толстой струны или стальной проволоки. При замене жильной петли большего диаметра чем 2,2 мм на синтетическую (диаметр 2,2 мм) необходимо вклинить клин и заново просверлить отверстие диаметром 2,2, иначе точечное давление синтетической струны может повредить деревянный подгрифок.
Пуговка— шляпка деревянного колка, вставляемого в отверстие в корпусе, находящееся с противоположной грифу стороны, служит для крепления подгрифка. Клин вставляется в коническое отверстие, соответствующее ему по размерам и форме, полностью и плотно, иначе возможно растрескивание клока и обечайки. Нагрузка на пуговку очень высока, порядка 24 кг
Гриф (деталь музыкального инструмента)скрипки — длинная дощечка из цельного твёрдого дерева (чёрного эбенового дерева или палисандра), изогнутая в сечении так, чтобы при игре на одной струне смычок не цеплял бы соседние струны. Нижняя часть грифа приклеена к шейке, которая переходит в головку, состоящую из колковой коробки и завитка.
Верхний порожек—пластинка из чёрного дерева, расположенная между грифом и головкой, с прорезями для струн. Прорези в порожке распределяют струны на равном расстоянии друг от друга.
Шейка—полукруглая деталь, которую охватывает рукой исполнитель во время игры. К шейке сверху крепится гриф и верхний порожек.
Колковая коробка — часть шейки, в которой фронтально сделана прорезь, с двух сторон вставлены две пары колков, с помощью которых производится настройка струн. Колки представляют собой конусные стержни. Стержень вставляется в конусное отверстие в колковой коробке и подгоняется к нему — невыполнение этого условия может привести к разрушению конструкции. Для более тугого или плавного вращения колки при вращении соответственно немного вдавливаются или вытягиваются из коробки, а для плавного вращения должны быть смазаны притирочной пастой (или мелом и мылом). Колки не должны сильно выступать из колковой коробки. Колки обычно делаются из черного дерева и часто украшаются перламутровой или металлической (серебряной, золотой) инкрустацией.
Завиток всегда служил чем-то вроде фирменного клейма — свидетельства о вкусе и мастерстве создателя. Изначально завиток скорее напоминал женскую ступню в туфельке, со временем схожесть становилась всё меньше — узнаваема только «пятка», «носок» изменился до неузнаваемости. Некоторые мастера заменяли завиток скульптурой, как у виол — резной головой льва, например, как это делал Джованни Паоло Маджини (1580—1632). Мастера XIX века, удлиняя гриф старинных скрипок, стремились сохранить головку и завиток как привилегированное «свидетельство о рождении».
Струны
Струны проходят от подгрифка через подставку, над поверхностью грифа и через верхний порожек к колкам, на которые наматываются в головке.
В скрипке четыре струны:
Аксессуары и принадлежности
Смычок — аксессуар для непрерывного звукоизвлечения. Основу смычка составляет деревянная трость, переходящая с одной стороны в головку, с другой прикрепляется колодка. Между головкой и колодкой натягивается волос из конского хвоста. Волос имеет кератиновые чешуйки, между которыми при натирании импрегнируется канифоль, она позволяет волосу цеплять струну и извлекать звук.
Подбородник. Предназначен для удобства прижатия скрипки подбородком. Боковое, серединное и промежуточное положение выбирается из эргономических предпочтений скрипача.
Звукоснимательные устройства. Требуются для преобразования механических колебаний скрипки в электрические (для записи, для усиления или преобразования звука скрипки с помощью специальных устройств).
Футляр (или кофр для скрипки и смычка и дополнительных аксессуаров.
Сурдина представляет собой небольшой деревянный или резиновый «гребешок» с двумя-тремя зубцами с продольной прорезью. Надевается сверху на подставку и уменьшает ее вибрацию, благодаря чему звук становится приглушенным, «носким». Чаще сурдина применяется в оркестровой и ансамблевой музыке.
«Глушилка» — тяжелая резиновая или металлическая сурдина, применяемая для домашних занятий, а также для занятий в местах, не терпящих шума. При использовании глушилки инструмент практически перестает звучать и издает еле различимые звуковысотные тона, достаточные для восприятия и контроля исполнителем.
Машинка — металлическое устройство, состоящее из винта, вставляемого в отверстие подгрифка, и рычага с крючком, служащим для крепления струны, располагающегося с другой стороны. Машинка позволяет произвести более тонкую подстройку, что наиболее критично для монометаллических струн, имеющих малое растяжение. Для каждого размера скрипки предназначен определённый размер машинки, существуют также универсальные. Обычно бывают с чёрным, позолоченным, никелированным покрытием или хромированные, а также с комбинацией покрытий. Имеются модели специально для жильных струн, для струны «ми». Инструмент может не иметь машинок вообще: в таком случае струны вставляются в отверстия подгрифка. Возможна установка машинок не на все струны. Обычно в таком случае машинка ставится на первую струну.
Яндашевская Надежда Григорьевна
Скрипка. Детали и части.
Шея скрипки состоит из двух частей – грифа или накладки на гриф и шеи или шейки грифа.
Накладка на гриф изготавливается из очень твердых пород дерева, обычно это черное африканское или эбеновое дерево, реже палисандр или самшит. Не смотря на свою твердость, под воздействием пальцев и струн со временем накладка на гриф стирается и ее можно заменить. Для того чтобы накладку было легко оторвать отшей, мастер приклеивает накладку на костный клей.
Шея скрипки вытачивается из цельного куска древесины твердой породы, чаще всего клена.
Верхнюю часть шеи называют головой или головкой инструмента. Части головки – колковая коробка, иногда ее называют – колодец и завиток или улитка.
Завиток не влияет на голос и тембр инструмента, но является одним из важнейших признаков атрибуции инструмента, считается, что завиток отражает почерк мастера.
Шея заканчивается пяткой, пяткой шея «врезается» в корпус инструмента. Пятка приклеивается к корпусу скрипки на очень крепкий клей. Чтобы не испортить дерево, при построении качественного инструмента используется натуральный клей без полимерных материалов. Такой клей может быть изготовлен, например, из воздушного пузыря рыб (обычно осетровых или лососевых) или мочевого пузыря животного, например заячьего.
Корпус скрипки.
Верхняя дека (название «Дека» происходит от немецкого Decke – покров, покрышка, одеяло) изготавливается из ели и состоит из двух склеенных частей. Во время игры дека буквально живет, она дышит и вибрирует, входя в резонанс с остальными частями конструкции, задача ее быть в движении, поэтому толщины деки на хорошей скрипке составляют буквально пару миллиметров.
Нижняя дека или основание корпуса изготавливают из клена, явора или других платановых, реже из ивовых пород, например из тополя, ивы. Нижняя дека может быть склеена так же, как и верхняя дека скрипки из двух частей, либо выточена из цельного куска.
Обечайки скрипки соединяют верхнюю и нижнюю деки инструмента по бокам.
Внутри корпуса места склейки обечаек усилены клотцами – специальными деревянными колодочками, а между деками и обечайками склейка усилена обручиками. Клоцы и обручики изготавливают из ели. Части корпусаскрипки склеивают между собой также как деки, натуральным органическим клеем.
Вдоль внутренней стороны верхней деки с левой стороны расположена пружина или бас-бар, басовая балка.Пружина задает ребро жесткости верхней деке, а также служит приемником и передатчиком вибрации от подставки на корпус инструмента. Левая басовая ножка подставки располагается как раз над пружиной и передает через нее корпусу инструменту вибрацию заданную баском – струной нижнего строя скрипки. Пружинаизготавливается из ели.
С правой стороны под квинтовой ножкой подставки между верхней и нижней декой расположена душка,она служит в качестве распорки между деками и передает через себя вибрацию на нижнюю деку. Слово Душка имеет один корень со словом душа, в любом иностранном описании, как у итальянских, так и у немецких мастеров Вы увидите, что название этой маленькой детали имеет значение Души скрипки. Вероятнее всего это связано с тем, что качество материала, форма, толщина и положение душки значительно влияет на звучание скрипки. Очень прискорбно читать у некоторых «мастеров» и музыкантов вместо слова душка – слово «ДУЖКА». Оставим пробелы их знаний на их же совести. Возможно, кто-то из них прочитает этот материал, да и исправится.
Фурнитура и аксессуары.
Колки или колковая механика – детали фурнитуры скрипки, устанавливаются в колковой коробке, изготавливаются из дерева твердой породы – эбенового дерева, реже из палисандра или самшита, на недорогие инструменты могут установить пластиковые колки.
Струны – это тот аксессуар скрипки, который наиболее стремительно развивается в лучшую сторону в наше время. На протяжений столетий скрипачи использовали натуральные жильные струны, созданные из натуральных бараньих кишок. Самый главный недостаток натуральных струн – их недолговечность. На смену им пришли стальные струны, сердечник струн отливался из различных сплавов. Недостаток стальных струн – излишнее напряжение и ограниченный динамический диапазон. И вот на смену стальным струнам пришлиперлоновые струны. При создании современных струн используются новейшие технологии, в сплавах присутствуют редкие и благородные металлы, а в сердечник вплетают инновационные материалы, такие как перлон, кевлар, наряду с натуральной жилой.
Верхний порожек и подставка.
Две очень важные детали скрипки – порожек и подставка. Порожек приклеивается к грифу и изготавливается из того же материала, что и накладка на гриф, подставка изготавливается из резонансного дерева с хорошими акустическими свойствами, чаще из клена или чинары. Порожек и подставка – две узловых детали скрипки, ведь именно они передают вибрацию струны корпусу и заставляют скрипку звучать. Обе детали тщательно настраиваются и подгоняются мастером. От свойств материала подставки, ее конфигурации и местоположения зависит звучание инструмента. Кстати, расстояние между этими двумя деталями есть длина вибрирующей части струны, именно эта длина называется мензурой инструмента. К сведению музыкантов, по определению, мензуране может быть удобной или широкой, узкой.
Наука и Страдивари
В самом ли деле утерян секрет, благодаря которому инструменты Страдивари превосходят лучшие из современных? Несмотря на то, что дебаты на эту тему не утихают уже более ста лет не только в среде исполнителей и скрипичных лютьеров, но и ученых, вопрос пока остается открытым. Все выдающиеся исполнители современности безоговорочно отдают пальму первенства не современным скрипкам, а инструментам Страдивари и Гварнери.
Скрипки великих Итальянских лютьеров поистине являются произведениями искусства, отчего и ценятся коллекционерами наравне с музыкантами, причем стоимость лучших из них может превышать миллион фунтов. А вот стоимость первоклассных современных инструментов, как правило, составляет не более 10 000 фунтов. Цена же фабричных инструментов для начинающих не превосходит и сотни. Но отражает ли уровень цен столь существенную разницу в качестве?
Скрипка является самым высокоразвитым и сложным инструментом семейства струнных. Она родилась в Северной Италии приблизительно в 1550 году, и с тех пор ее форма не претерпела изменений. Прославленные Кремонские династии скрипичных лютьеров: Амати, Страдивари и Гварнери на протяжении 150 лет (приблизительно с 1600 по 1750 гг.) передавали традиции непревзойденного мастерства от отца к сыну и от лютьера к ученику. Многие считают, что в начале XIX-го века их удивительное мастерство и волшебная тайна Страдивари были утеряны.
Любая скрипка, будь то Страдивари или самая дешевая фабричная копия, имеет собственный «голос». Так же, как любой музыкант может мгновенно отличить голос Доминго от голоса Паваротти, исполняющих одну и ту же оперную арию, так и опытный скрипач может найти индивидуальные отличия звучания скрипок Страдивари или Гварнери, и одна из главных задач ученых заключается в том, чтобы охарактеризовать эти отличия физическими параметрами. В течение последних 150 лет много известных физиков изучали работу скрипки. Особый вклад в это дело внесли Гельмгольц/Helmholtz, Савар/Savart и Раман/Raman.
Важно отметить, что звук великих Итальянских инструментов, который мы слышим сегодня, весьма сильно отличается от звучания, которым они обладали во времена Страдивари. Почти все Кремонские инструменты в XIX-м веке подверглись существенной реставрации и «усовершенствованиям». Достаточно послушать «аутентичные» барочные музыкальные коллективы, где большинство высококлассных исполнителей играет на прекрасных, приведенных к своему изначальному состоянию Итальянских инструментах, чтобы понять огромную разницу в качестве звука между восстановленными оригиналами и «современными» версиями Кремонских скрипок.
Виднейшим скрипичным реставратором XIX-го века считается французский лютьер Вильом, чью копию скрипки Гварнери можно видеть на Рис. 1a. Вильом тесно сотрудничал с Феликсом Саваром (знакомым физикам по закону Бийо-Савара/Biot-Savart, относящемуся к электромагнетизму) в вопросах возможности усиления звука старинных инструментов. Вильом, Савар и другие пытались разработать более мощные и ярко звучащие инструменты, которые бы выделялись, как на фоне больших оркестров, так и в концертных залах нового времени. Усовершенствования инструментов проводились и для того, чтобы соответствовать техническим требованиям таких выдающихся виртуозов, как Паганини.
К основам: детали скрипки
Струны поддерживаются подставкой, которая не только ограничивает длину вибрирующей части струны, но и исполняет роль механического преобразователя. Подставка преобразует поперечные колебания струн в разнообразные моды (типы) колебаний звукового короба, и, поскольку сама имеет резонансные моды, то играет ключевую роль в формировании звука инструмента.
На скрипке также имеется «пружина», приклеенная под верхней декой, которая нужна для сохранения энергии, рассеиваемой акустически неэффективными модами высоких частот. С целью укрепить инструмент и увеличивать силу его звука в XIX-м веке размеры пружины и душки были увеличены.
Образование выступов: как колеблются струны
Итак, смычок возбуждает волну Гельмгольца, образуя выступ, делящий струну на два прямых отрезка (Рис. 2). В момент, когда выступ находится в зоне между смычком и прижатым пальцем, струна движется с той же скоростью и в том же направлении, что и смычок и достаточно небольшого усилия, чтобы объединить две эти силы. Эта фаза получила название «липкий режим» (Рис. 2a). В момент, когда выступ проходит через смычок до подставки и обратно, движение струны меняется на противоположное и она как бы проскальзывает под смычком, отчего эта фаза получила название «скользящий режим» (Рис. 2b).
И хотя в скользящей фазе трение скольжения относительно невелико, тем не менее, энергия колебаний струны продолжает передаваться на инструмент через подставку. Каждый раз, когда выступ отражается от подставки и проходит под смычком, смычку приходится компенсировать потерю энергии. Из-за этого на струне возникает короткий импульс, и она вновь увлекается смычком в направлении его движения.
Хороший звук: скрипка выдает сигнал
Сила, которую производит пилообразная волна на вершине подставки, является по сути входящим сигналом, возбуждающим колебания, которые скрипка, излучает в пространство. Несмотря на то, что картина этого процесса обладает гораздо более сложной частотной характеристикой, она весьма сходна с процессом подачи сигнала на динамик.
Входящая волна пилообразной формы обладает большим числом гармоник, представляющих собой бесконечный ряд компонентов Фурье, а поскольку скрипка является линейной системой, то и на выходе мы получаем те же самые компоненты Фурье, или «обертоны». Сила звучания любого обертона в излучаемом звуке инструмента зависит от способности самого инструмента реагировать на определенные частоты. В значительной степени эта способность определяется механическими резонансами в подставке и корпусе инструмента. Эти резонансы схематично представлены на Рис. 3, где математически оформлены типичные реакции смоделированных процессов образования звука.
На низких частотах подставка работает просто как механический рычаг, и ее реакция не зависит от частоты. Однако между 2,5 и 3 кГц действие смычка возбуждает в подставке сильный резонанс, вызывающий максимальные колебания в зоне сужения ее талии. За счет этого эффекта происходит усиление всех обертонов в наиболее чувствительном для слуха диапазоне частот, что придает звуку большую яркость и силу. Другой резонанс, в районе 4,5 кГц, заставляет подставку совершать подпрыгивающие движения. Между этими двумя резонансами находится зона сильного спада передачи энергии на корпус, но, к счастью, этот спад снижает силу обертонов, относящихся к неприятной для слуха пронзительности.
Мы имеем возможность замерить силу звука на выходе инструмента, которая зависит от силы синусоидального движения подставки. Выходная громкость резко возрастает всякий раз, когда частота колебаний совпадает с одной из многочисленных колебательных мод инструмента. В этом скрипка весьма сходна с динамиком, обладающим весьма неравномерными частотными параметрами, которые усиливаются при попадании в резонанс. Приведенная смоделированная реакция очень похожа на те, что получены на многих реальных инструментах.
Известно, что даже незначительные изменения в форме куполов дек, их толщин и массы могут привести к резким изменениями резонансных частот скрипки, отчего и не бывает двух инструментов с одинаковым голосом. Мультирезонансный тип реакции инструмента образует бесконечные вариации в силе звучания индивидуальных обертонов любого из звуков скрипки. Должно быть, по этой причине в XIX-м веке подсознательно пришли к существенному изменению конструкции подставки.
Довольно часто в качестве специального эффекта скрипачи устанавливают на подставке дополнительную массу («сурдину»), которая эффективно понижает интенсивность ее резонансов и ведет к получению намного более тихого, «теплого» звука. Удивительно, что несмотря на это, так мало музыкантов и даже скрипичных лютьеров признают за подставкой весьма влияющую на качество звука инструмента роль.
Для получения звука необходимо, чтобы происходила передача энергии от вибрирующей струны к инструменту, излучающему звук за счет колебаний структурированных мод. Однако эта пара не должна быть жесткой, иначе инструментом становится трудно управлять, т.е. скрипач будет затрачивать много сил для управления волной Гельмгольца. Когда резонанс струны совпадает с жестким и слегка заглушенным резонансом инструмента, может возникать очень неприятный эффект, при котором звук резко меняет свой характер, переходя от ровного тона к хрюкающему квазипериодическому «волчьему тону» не поддающемуся контролю. Частично исполнители решают эту проблему, либо подкладывая на верхнюю деку материю, уменьшая амплитуду колебаний мод, либо устанавливают на одной из струн за подставкой резонирующую массу, которая называется «регулятор волчка», за счет чего смещают волчок на другую, реже исполняемую ноту, но не устраняют саму проблему.
Гельмгольцово движение струн и проблемы волчьего тона подробно изучались в начале XX-го века индийским физиком Чандрасехарой Раманом/Chandrasekhara Raman. Эти исследования представляли собой ряд изящных теоретических работ с экспериментальными подтверждениями и были опубликованы вскоре после того, как он основал Индийскую Академию Наук. Это было еще до того, как ученый начал свои изыскания в оптике, за которые в 1930 году был удостоен Нобелевской Премии по физике.
Хорошие колебания: роль резонансов
Присутствие большого числа резонансов на почти случайных частотах означает, что у звука скрипки не может быть «типичной» формы волны или спектра. Выяснено, что звук различных нот одного инструмента отличается в не меньшей степени, чем одинаковые ноты разных инструментов. Поэтому можно сказать, что звучание скрипки определяется скорее общей конструкцией инструмента, чем частотами ее конкретных резонансов.
Не так давно скрипичным лютьером Генрихом Дюннвальдом/Heinrich Dünnwald из Германии был предпринят интересный опыт по обнаружению характерных отличий инструментов. Он измерил силу акустического выхода 10-ти итальянских скрипок, 10 прекрасных современных копий и 10 фабричных инструментов. Инструменты возбуждали электромагнитным устройством, закрепленным на одной из сторон подставки (Рис. 4). В диапазоне от 400 до 600 Гц характеристики фабричных скрипок оказались более похожи на Итальянские инструменты, чем у современных копий. Однако на частотах свыше 1000 Гц, фабричные инструменты имели довольно слабую реакцию, в отличие от более чувствительных современных скрипок, чей звук можно было счесть несколько крикливым.
Рис. 5 Усредненные во времени интерференционные голограммы демонстрируют двумерные изгибы стоячих волн верхней деки гитары. Интерференционные узоры, очерченные контурами равно-амплитудных колебаний, намного более симметричны, чем те, что имеют место на скрипке, где контуры пересекают края инструмента, другими словами, обечайки скрипки передают колебания от верхней деки к нижней.
Несмотря на то, что с помощью измерений можно определить частоты важных акустических резонансов, они не сообщают нам ничего о структуре колебаний скрипки. Исследования структуры колебаний стали возможны благодаря интерференционной голографии. С ее помощью Бернард Ричардсон/Bernard Richardson, физик из Университета Кардиффа в Великобритании, провел целый ряд замеров на гитаре и скрипке. Несколько самых красивых примеров для гитары показаны на Рис. 5. К сожалению, не легко получить столь качественные интерферренционные узоры на скрипке, имеющей не только меньшую, но и более искривленную, а также менее отражающую поверхность.
Рис. 6 Поэлементная реконструкция одной из акустически важных структурных мод колебаний корпуса скрипки. Данный кадр демонстрирует (в существенном увеличении) сильные асимметричные вертикальные смещения и изгибающие колебания инструмента в момент максимальных смещений. Заметьте, что резонансной моде отвечают все части инструмента, что говорит о том, что резонансы верхней и нижней дек нельзя рассматривать отдельно от остальных частей инструмента, что часто имело место в прошлом.
Подобная информация также может быть получена за счет поэлементного анализа: скрипку необходимо представить как набор из нескольких масс, связанных между собой пружинами, что позволит непосредственно оценить резонансные моды и взаимосвязь колебаний структуры в целом (Рис. 6). Вычисления также должны учитывать различные физические параметры материалов, из которых сделан инструмент. Если это станет возможным, мы сможем построить виртуальную скрипку и предсказывать все ее колебательные и акустические свойства, что могло бы стать первым шагом к проектированию инструмента с заданной реакцией, т.е. звуковыми качествами (конечно, если мы сможем определиться в том, чем измеряется само «качество»).
Найти качество: как сделать хорошую скрипку
Как высококлассные скрипичные лютьеры оптимизируют звук инструмента при его построении? Все начинается с выбора наиболее высококачественной древесины для дек. Дерево простукивают молоточком и оценивают насколько хорош его «звон». Следующим важным моментом является умение вырезать из массива древесины сами деки. Работать следует тщательно и осторожно, чтобы получить нужную степень изгиба свода и необходимые толщины. Лютьер должен знать, как правильно скорректировать деки, чтобы получить прекрасно звучащий инструмент. Для этого, как правило, лютьеры не только подгоняют толщины, проверяя «чувствительность» дек на изгиб, но и оценивают звук при выстукивании различных зон дек костяшками пальцев. Этот традиционный заменитель общего анализа основан на вычислительной мощи мозга скрипичного лютьера.
Однако 50 лет назад сформировалась группа скрипичных лютьеров, которые попытались найти научный подход к созданию скрипки. Пионером в области скрипичной акустики в США была Карлин Хачинз/ Carleen Hutchins. В 1958 году она основала Струнное Общество Америки вместе с Уильямом Саундерсом/ William Saunders, известным по «сцеплению Рассела-Саундерса/Russell-Saunders» и Джоном Шеллингом/John Schelling, бывшим директором исследований радиоволн в Лабораториях Бэлла. Сейчас Карлин Хачинз почти 90 лет, но она все еще активно работает. Общество объединяет скрипичных лютьеров и ученых всего мира, пытающихся понять природу скрипичной акустики и оказывающих научную помощь лютьерам для улучшения качества их инструментов.
Та традиционная практика по сгибанию и выстукиванию дек, которая издавна использовалась скрипичными лютьерам, уступает свое место контролируемыми измерениями. На этапе вырезания дек их тестируют, устанавливая горизонтально над большим динамиком. Акустические резонансы, возбуждаемые динамиком, могут быть обнаружены по поведению рассыпанных по поверхности дек блесток. Когда динамик попадает в резонанс, блестки подбрасываются и стремятся к центрам узловых линий резонансных мод (Рис. 7). Далее необходимо утончить или «настроить» первые несколько резонансов свободной деки на определенные частоты с получением типичных узловых картин.
Рис. 7. Если свободно подвешенную над динамиком деку посыпать блестками, то подскакивая они устремятся к линиям узлов важных низкочастотных резонансов. Чтобы скомпенсировать естественные отклонения в свойствах древесины, многие научно подготовленные скрипичные лютьеры регулируют степень выгиба свода и толщины дек, стремясь получить резонансы на определенных частотах и определенные узловые картины инструмента.
В отношении лучших Итальянских инструментов, к сожалению, проводилось очень мало таких измерений, поскольку их владельцы, естественно, отказывались позволить их разбирать ради научных экспериментов. В отношении результатов тех немногих испытаний, которые были проведены, известно, что ранние Итальянские лютьеры, вероятно, настраивали резонансные моды дек (которые они могли выявлять через выстукивание) на точные музыкальные интервалы. Это вполне могло иметь место в связи с преобладающим во времена Ренессанса представлением о «совершенстве», измеряемом числовыми пропорциями.
Члены «научной» школы скрипичных лютьеров могли бы утверждать, что за этим кроется утерянная тайна Страдивари. Однако, видимо это действительно был секрет, поскольку мы не располагаем никакими историческими доказательствами. Несмотря на то, что на базе числовых пропорций было построено много первоклассных современных скрипок, пока нельзя утверждать, что они превосходят лучшие инструменты, изготовленные по традиционной технологии.
Необходимо признать, что ни традиционное мастерство, ни научные методы не могут управлять резонансной структурой инструмента в акустически важном диапазоне свыше 1 кГц. Даже самые крошечные изменения в толщине дек, так же, как и отклонения в свойствах древесины, значительно меняют резонансы в этом диапазоне частот. Кроме того, частоты и распределение резонансных мод скрипки зависят от точного положения душки, которое влияет на возбуждаемые моды. Хорошие исполнители регулярно носят свои инструменты скрипичным лютьерам, чтобы настроить их звук за счет смещения душки и подгонки подставки, что говорит о том, что ни у какого инструмента нет уникального набора колебательных характеристик, даже у инструментов Страдивари!
Серьезная проблема: влияние древесины
Определяемый частотными резонансами отклик скрипки имеет огромное влияние на ее звук при «вибрато». При этом техническом приеме палец, прижимающий струну, качают вперед-назад, периодически меняя высоту ноты. Поскольку реакция скрипки имеет явные пики и спады, любое изменение высотности звука также привносит циклические изменения в амплитуду колебаний, форму волны и спектральную насыщенность звука (Рис. 8).
В наше время прием вибрато стал широко распространенным, так как выделяет звук солирующей скрипки на фоне звучания большого оркестра, заставляя обратить на себя внимание слушателя. Во времена Страдивари прием вибрато не был столь популярен, и, поскольку скрипка считалась ансамблевым инструментом, вибрато использовали только как специальный театральный эффект. Вибрато придает звуку своеобразный «блеск» и необычность, что вызвано особой чувствительностью слуха к изменениям формы волны.
Скрипичные лютьеры всегда признавали за качественной и выдержанной древесиной особую роль при создании инструмента. Однако, после изучения годичных слоев в образце древесины Страдивари, выяснилось, что Итальянские скрипичные лютьеры иногда использовали древесину с выдержкой всего в пять лет. Но сегодня возраст этой древесины составляет уже 300 лет, и характеристики ее внутреннего демпфирования, конечно, со временем уменьшились за счет исчезновения органической структуры. Очевидно, что то же самое относится ко всем старинным итальянским инструментам, а это означает, что возраст древесины автоматически вносит свою лепту в их качество. Это также объясняет, почему качество современных инструментов часто меняется на протяжении первых нескольких лет. Удивительно, но многие исполнители полагают, что звук инструмента со временем улучшается из-за того, что инструмент любят и хорошо на нем играют, что, конечно, не укладывается в рамки рационального научного подхода!
Все еще есть тайна?
Для объяснения тайны Страдивари выдвигалось множество теорий. Более ста лет назад наиболее популярной из них считалась идея некого «волшебного» лака.
Ультрафиолетовая фотография реально доказала, что много прекрасно звучащих Итальянских скрипок, утративших почти весь свой первоначальный лак, были повторно отлакированы в XIX-м веке или даже позже, поэтому вряд ли можно считать состав лака потерянной тайной. При этом отметим, что большое количество лака, конечно, увеличивает демпфирование и ухудшает звук.
Другие исследователи, тем временем, утверждали, что тайна Страдивари состояла в применении вымоченной в воде древесины, из которой вымыты вредные химикалии, а после хорошо выдержанной. И хотя это созвучно с идеей применения древесины для изготовления инструментов из мачт и весел затонувших Венецианских военных судов, научные и исторические доказательства данной гипотезы все же не представляются убедительными.
За последние 150 лет физики добились значительного прогресса в понимании природы звука скрипки. В результате научных «усовершенствований» ведущих скрипичных реставраторов XIX-го века, появилась «модернизированная» скрипка Страдивари с «сильным» звуком. Однако Страдивари был бы поражен, если бы узнал, что современный музыкальный мир ассоциирует его с какой-то тайной. Ему надо было быть ясновидящим, предвидя, что переделанные в XIX-м веке инструменты будут столь прекрасно звучать сегодня, так как современное звучание очевидно не могло не быть чуждым музыкальным вкусам его времени!
Пока наука не смогла найти явных признаков или, говоря по другому, поддающихся измерению параметров, по которым можно отличить звук Кремонских инструментов от самых лучших современных. И, несмотря на то, что некоторые из ведущих солистов играют на современных инструментах, все же самые известные солисты и, что не удивительно, скрипичные дилеры, имеющие прямой интерес в поддержании Кремонской легенды, продолжают оставаться при своем мнении.
Возможно, существует какой-то аспект скрипичного звука, который мы пока не можем распознать. Многие скрипачи утверждают, что могут отличить инструмент с прекрасным «итальянским Кремонским звуком» от другого, скажем, более «французского» звука, как у моей скрипки Вильома, но описать эти отличия физическими величинами нам пока не под силу. Высококлассным скрипачам и психо-акустикам, ученым и скрипичным лютьерам, требуется провести еще много совместных исследований, чтобы решить эту сложную, но столь притягательную задачу.