Po instrumencie ogromnym – jakim bez w¹tpienia s¹organy pneumatyczne – zajmiemy siê instrumentemma³ym, ale o ogromnych mo¿liwoœciach. Instrumen-

tem owianym ogromn¹ iloœci¹ legend, teorii, dociekañ,tak¿e nowoczesnych – naukowych i mimo to, wci¹¿kryj¹cym swoje tajemnice, czyli po prostu skrzypcami.Œciœlej, nie ca³ymi skrzypcami, które omówimy pobie¿-nie, a tylko jednym ma³ym ich elementem – dusz¹.

Skrzypce – jakie s¹, ka¿dy widzi – a o szczegó-³ach ich budowy mo¿na by napisaæ kilkaset stron. Dlanaszego tematu wa¿ne jest pud³o rezonansowe skrzy-piec. Sk³ada siê ono ( ) z górnej i dolnej p³yty rezo-nansowej, po³¹czonych œciankami bocznymi. Kszta³tpud³a jest pod³u¿ny, owalny i nieco u do³u rozszerzony,Z obu stron znajduj¹ siê pó³okr¹g³e wciêcia, które dzie-l¹ korpus na czêœæ górn¹, wê¿sz¹ i doln¹ szersz¹. W

1

j a k t o d z i a ł a

2288

Tajemnicza dusza skrzypiec

K a z i m i e r z T o p ó r górnej p³ycie znajduj¹ siê otwory rezonansowe w kszta-³cie fantazyjnej litery „f” i dlatego nazwane „efami”.Pod górn¹ p³yt¹ rezonansow¹ biegnie tzw. „belka”,

mniej wiêcej pod strun¹ G (najgrubsz¹), natomiastpod strun¹ najcieñsz¹ „e” – ustawiona jest

w³aœnie ta krn¹brna dusza ( ), o którejmonta¿u napisano tomy, a i tak do

dziœ nikt nie wie, jak docelowo,bez prób i przymiarek, ustawiæ

duszê tak, aby od razu uzy-skaæ optymalny efekt. ¯eby

zrozumieæ, co w tym przy-padku oznacza „opty-malny efekt”, musimypoœwiêciæ parê s³ówakustyce skrzypiec.

WyobraŸmy so-bie okr¹g³¹, p³ask¹p³ytê stalow¹, zamo-cowan¹ na obwo-dzie. Je¿eli w tak¹p³ytê uderzyæ pa³k¹,to teoretycznie po-winna wydaædŸwiêk o œciœle okre-œlonej, jednej czêsto-tliwoœci, pozbawio-ny w zasadzie tego,co nazywamy „bar-w¹ dŸwiêku”. Tzw.charakterystyka am-plitudowo – czêsto-tliwoœciowa dŸwiêkubêdzie wygl¹da³a wprzybli¿eniu jak narys. . Je¿eli p³yta2

1

taka mia³aby inny kszta³t, w którym da³oby siê wydzie-liæ fragmenty o pewnej „samodzielnoœci” w sensie czê-stotliwoœci drgañ w³asnych, to po uderzeniu otrzyma-my dŸwiêk, z³o¿ony z kilku sk³adowych. W najprost-szym przypadku bêdzie to dŸwiêk wynikaj¹cy z ogólnejsprê¿ystoœci i masy p³yty oraz dŸwiêki dodatkowe, wy-nikaj¹ce z drgañ czêœci np., górnej i dolnej. Suma tychdŸwiêków sk³ada siê na charakterystyczn¹ „barwê”dŸwiêku, wydawanego przez ca³¹ p³ytê. Zapis dŸwiêkubêdzie o wiele bardziej urozmaicony . Od czêstotli-woœci drgañ p³yty i jej fragmentów, zale¿y czy barwadŸwiêku bêdzie „przyjemna” czy te¿ nie. Interesuj¹cymdoœwiadczeniem, które pozwala nieco przybli¿yæ pro-blem duszy skrzypiec jest wykonanie czaszy z blachystalowej. Czaszê tak¹ bardzo ³atwo kszta³tuje siê napierœcieniu (np. ze starego ³o¿yska kulkowego), kuj¹c j¹m³otkiem o zaokr¹glonym obuchu. W wyniku kszta³to-wania na zimno, struktura blachy (zwyk³ej – St3 lubSt4) przybiera charakter tzw. „zgniotu” i zyskuje wy¿-sz¹ sprê¿ystoœæ. Czasza, po umocowaniu za œrodek wydaje przy uderzeniu jej drewnian¹ pa³k¹ – przyjem-ny na ogó³ dŸwiêk. Kucie takiej czaszy mo¿na niecozmodyfikowaæ, choæ wymaga to ju¿ pewnej wprawy.

Mo¿na po podstawowym ukszta³towaniu wyko-naæ promieniowe „¿eberka”, utworzone przez mocniej-sze skucie blachy wzd³u¿ „po³udników” czaszy .Uzyskujemy wtedy wyraŸniejszy podzia³ ca³ej po-wierzchni czaszy na fragmenty, które zyskuj¹ charakte-

rystyczne dla siebie czêsto-œci drgañ w³asnych. Takaczasza po uderzeniu mo¿ewydawaæ dŸwiêk o cieka-wej barwie, a poza tymmo¿na uzyskaæ efekt „dud-nienia”, daj¹cy przyjemny,wibruj¹cy charakter dŸwiê-ku.

Mniej wiêcej (bardzoz grubsza) podobne zjawi-ska zachodz¹ w p³ytach re-zonansowych skrzypiec.Ka¿dy jednak widzi, ¿ekszta³t p³yt daleko odbiegaod kszta³tu okr¹g³ej czaszy.Sk³adowe dŸwiêku podsta-wowego s¹ wiêc o wielebardziej urozmaicone, ni¿w przypadku czaszy z bla-chy. I do tego dochodziw³aœnie dusza. Jest ona

6

5

4

3

pasmo dŸwiêku�

A

amplitudy ró¿nychdŸwiêków sk³adowych

am

plit

uda

czêstotliwoœæ�

A2

struny

dusza

boczek

p³yta dolna

p³yta górnabelka

1

5

czasza

pierœcieñ ³o¿yskowy

4

2299

3

j a k t o d z i a ł a

„zaparta” pomiêdzy górn¹ i doln¹ p³ytê pud³a rezonan-sowego, s³u¿y jako podparcie dla prawej nó¿ki pod-stawka , jednoczeœnie przenosi drgania górnej p³ytyna doln¹, a zarazem tworzy tzw. „wêz³y” dla obu drga-j¹cych p³yt, czyli miejsca w których amplituda drgañrówna jest zero.

W zrozumieniu ich roli mo¿e pomóc proste do-œwiadczenie. Trzeba wzi¹æ kawa³ek – ok. 4 m – grube-go, ale wiotkiego sznura, przywi¹zaæ go jednym koñ-cem do, np. klamki drzwi, a drugi koniec wprawiæ wdrgania poprzeczne Sznur bêdzie drga³ ca³¹ d³ugo-œci¹. W jego œrodku amplituda drgañ bêdzie najwiêk-sza, to tzw. „strza³ka” drgañ, a obydwa koñce – to wê-

z³y. Je¿eli teraz poprosimy kogoœ ¿eby przytrzyma³sznur dok³adnie w œrodku jego d³ugoœci, to mimo pobu-dzania do drgañ jednego tylko koñca, drgaæ bêd¹ obiepo³owy sznura . To trzymanie musi byæ odpowiedniowykonane: raczej w¹skimi szczypczykami, ni¿ ca³¹ sze-rokoœci¹ d³oni. Je¿eli sznur bêdzie przytrzymany na-prawdê dok³adnie w œrodku, to strza³ki obu po³ówekbêd¹ równe. £atwo siê przekonaæ, ¿e gdy zmienimy po-³o¿enie punktu przytrzymywania, nawet o niewielki od-cinek – natychmiast zmaleje amplituda drgañ czêœcisznura za punktem trzymania.

To samo zjawisko dotyczy duszy. Drobna zmianajej po³o¿enia powoduje przemieszczanie punktów wê-z³owych drgañ obu p³yt i natychmiastow¹ zmianê czê-stotliwoœci i amplitudy drgañ w³asnych wszystkichfragmentów p³yt, na jakie dzieli je punkt wêz³owy,utworzony przez duszê. Tak naprawdê, to skomplikowa-na struktura p³yt powoduje, ¿e mamy tu do czynienianie z jednym punktem wêz³owym, a z liniami, któremo¿na ujawniæ przez posypanie p³yt drobnoziarnistymproszkiem – piaskiem i wprawienie ich w drgania. Liniewêz³owe ujawni¹ siê wtedy jako miejsca, na którychproszek pozostanie w stanie nienaruszonym, Obszarydrgaj¹ce zrzucaj¹ z siebie proszek. Powsta³e w ten spo-sób wzory, to tzw. figury Ernsta Chladniego (fizyka, któ-ry w latach 1787–1790, jako jeden z pierwszych usi³o-wa³ przenikn¹æ tajemnice skrzypiec i ich duszy).

Wszystko to wyjaœnia, dlaczego ustawienie du-szy ma tak istotny wp³yw na barwê tonu skrzypieci dlaczego jest tak trudne. Trzeba przecie¿ jeszcze pa-miêtaæ, ¿e skrzypce nie emituj¹ jednego dŸwiêku! Skalaskrzypiec wynosi nieco ponad cztery oktawy. Fachowomówi¹c, rozci¹ga siê od „g” oktawy tzw. „ma³ej”, do c5

(”c” – oktawy piêciokreœlnej). Ka¿dy zaœ ton, to prze-cie¿ inna czêstotliwoœæ drgañ p³yt! Nie jest wiêc mo¿li-we zbudowanie skrzypiec, które dawa³yby w ca³ym za-kresie jednakowe co do wra¿eñ estetycznych parame-try akustyczne. St¹d mawia siê o skrzypcach, ¿e maj¹„ciemny dó³”, „jasn¹ górê”, mawia siê o zjawisku „wil-ka”, czyli wystêpowaniu ostrego, nieprzyjemnego tonuw pewnych w¹skich zakresach dŸwiêkowych. Dla uœci-œlenia pojêæ w tych sprawach, wprowadzono pojêcietzw. „formantów”, czyli tych zakresów czêstotliwoœci,które s¹ szczególnie mocno wzmacniane przez pud³orezonansowe skrzypiec . Stwierdzono rzecz wa¿n¹:wszystkie skrzypce najwiêkszych mistrzów ze Stradi-variusem na czele, maj¹ podobny rozk³ad formantówi najsilniejszemu wzmocnieniu podlegaj¹ w nich dŸwiê-ki w zakresie od ok. 3200 do 4200 Hz, co odpowiada pa-smu najlepszej s³yszalnoœci dŸwiêku przez ucho ludz-kie! Rzecz godna podziwu tak¿e i z tego powodu, ¿e

10

9

8

7

g³ówne obszary drgaj¹ce

„wêze³” p³yt drgaj¹cych

7

a

L

8

3300

6

Antonio Stradivari wytwarza³ skrzypce do 93 roku ¿y-cia, kiedy to wystêpuje naturalne, fizjologiczne pogor-szenie s³uchu! Jemu – jak widaæ – to nie przeszkadza³o!

Niestety, nasza wspó³czesna wiedza o forman-tach, alikwotach itp. pojêciach akustyki (o którychStradivarius nic przecie¿ nie móg³ wiedzieæ!) wcale nieu³atwia opanowania produkcji skrzypiec tak, aby „z ta-œmy” schodzi³y seryjnie wytwarzane „same Stradiva-riusy”!

Skrzypce mimo pozornej prostoty, wci¹¿ jeszczestanowi¹ zagadkê dla specjalistów, czêsto z bardzoró¿nych dziedzin nauki i sztuki.

W Polsce znane s¹ prace prof. Bogdana Skalmier-skiego, nad mechanik¹ i akustyk¹ skrzypiec. Potwier-dzi³y one, jak wielka jest rola rozk³adu naprê¿eñ wstêp-nych w obu p³ytach pud³a rezonansowego, w czym nie-ma³y udzia³ ma tak¿e dusza.

Dzieje „matematycznych” skrzypiec prof. Skal-mierskiego, to temat na zupe³nie inny felieton, a mo¿enawet dramat? Dramat zawiœci, ale i uporu w walcez zacofaniem i konserwatyzmem œrodowiska lutników,którzy nie wiedz¹, o co chodzi, ale „wiedz¹”, ¿e to siênie uda!

No có¿ – kolejny przypadek „utrupienia” cieka-wej koncepcji przez niechêtn¹ g³upotê!

Szkoda, bo metoda Skalmierskiego jest na raziejedyn¹, pozwalaj¹c¹ „niemal seryjnie” uzyskiwaæskrzypce o prawid³owym rozk³adzie formantów. Jesz-cze „tylko” opanowanie alikwotów, subtelnoœci barwydŸwiêku i... ju¿!

Jednak¿e krn¹brna dusza, nie ³atwo siê poddanaukowym dociekaniom, chocia¿ du¿o mo¿na siê spo-dziewaæ po metodach komputerowego modelowania.Gdyby uda³o siê wykonaæ skan p³yt skrzypiec, obejmu-j¹cy równie¿ ich w³asnoœci sprê¿yste, to wtedy mo¿naby modelowaæ pracê duszy w ró¿nych jej ustawieniachi poszukiwaæ ustawienia optymalnego. To jednak chy-ba odleg³a jeszcze przysz³oœæ! !

1000 Hz 2000 3000 4000 5000

skrzypceStradivariusa

skrzypcefabryczne

skrzypceStorianiego

� 1s

Po³o¿enie obszarów formantowych 3311

10

L/2

a a1 2=

a1

a2

L/2

9

MIN

I QU

IZ M

TC

ZYTA

M, W

IĘC

WIE

M Jaka jest skala dźwięków wydobywanych ze skrzypiec?

a) trzy oktawyb) nieco ponad cztery oktawyc) pięć oktaw

częstotliwość

ampl

ituda