βιολί

Φαίνεται μόνο σαν ένα διάφανο φιλμ στην επιφάνειά του, όμως το βερνίκι που εφαρμόζεται στο ξύλο επηρεάζει τον τελικό ήχο του βιολιού
Οσοι ισχυρίζονται ότι η παραμικρή λεπτομέρεια στην κατασκευή ενός βιολιού παίζει ρόλο στον ήχο που τελικά αυτό παράγει, δικαιώνονται. Ομάδα ερευνητών από την Ελβετία διαπίστωσε ότι το βερνίκι δεν προσφέρει απλώς προστασία στο ξύλο από το οποίο είναι φτιαγμένο το μουσικό όργανο αλλά επηρεάζει και τον ήχο του. Αυτό γιατί επηρεάζει την απορρόφηση των δονήσεων και των παλμών από το ξύλο με αποτέλεσμα να διαμορφώνει με καθοριστικό τρόπο την τελική ποιότητα του ήχου.

Πειράματα με ξύλο ελάτης

Το ηχείο πολλών βιολιών - και το ίδιο ισχύει για τις κιθάρες, τα μαντολίνα και τα άλλα μουσικά όργανα της ίδιας «οικογένειας» - κατασκευάζεται από ξύλο ελάτης στο οποίο στη συνέχεια εφαρμόζεται βερνίκι ώστε να του παρέχει προστασία από την υγρασία και τη φθορά του χρόνου. Οι περισσότεροι κατασκευαστές βιολιών χρησιμοποιούν δικά τους βερνίκια και μάλιστα έχουν τη δική τους μέθοδο για να «βερνικώνουν» το μουσικό όργανο μόλις ολοκληρωθεί η κατασκευή του. Το βερνίκι εφαρμόζεται σε υγρή μορφή και στη συνέχεια αφήνεται να στεγνώσει για να σχηματίσει ένα συμπαγές διάφανο φιλμ στην επιφάνειά του. Η Μαριάν Τζιλάνι και οι συνάδελφοί της από τα Ελβετικά Ομοσπονδιακά Εργαστήρια Επιστήμης και Τεχνολογίας των Υλικών θέλησαν να διερευνήσουν αν και πώς αυτή η διαδικασία επηρεάζει τις δονητικές ιδιότητες του ξύλου και άρα και τον ήχο που παράγει το ηχείο ενός βιολιού.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τέσσερα δείγματα ξυλείας από ελάτη Νορβηγίας ειδικά επιλεγμένη για την κατασκευή μουσικών οργάνων (τα δείγματα είχαν κοπεί από το εξωτερικό και από το εσωτερικό τμήμα του δέντρου και είχαν υποστεί την κατάλληλη ξήρανση και επεξεργασία). Εφάρμοσαν σε αυτά τέσσερα διαφορετικά βερνίκια: δύο τα οποία είχαν παρασκευάσει οι ίδιοι και δύο τα οποία πήραν από γερμανούς κατασκευαστές υψηλής ποιότητας βιολιών. Χρησιμοποιώντας μη καταστρεπτικές μεθόδους, όπως τα τεστ δονήσεων και η αξονική τομογραφία, έκαναν μετρήσεις στα δείγματα του ξύλου πριν από την εφαρμογή του βερνικιού αλλά και ύστερα από αυτήν, σε διάφορα στάδια έως ότου το βερνίκι στεγνώσει εντελώς. Μεταξύ άλλων, μέτρησαν το πάχος του βερνικιού και το βάθος στο οποίο εισχωρούσε στο ξύλο παρατηρώντας παράλληλα πώς η μικροδομή και οι φυσικές ιδιότητες του κάθε βερνικιού επηρέαζαν τις φυσικές συχνότητες του ξύλου και την απόσβεση των κραδασμών στο εσωτερικό του. Η απόσβεση των κραδασμών σχετίζεται με την ικανότητα ενός υλικού να απορροφά και να σταματά γρήγορα τις δονήσεις και, όπως είναι ευνόητο, επηρεάζει τη διάδοση του ήχου μέσα από αυτό.

Πιο ζεστός, γλυκός και δυνατός ήχος

Οπως διαπιστώθηκε, όλα τα βερνίκια αύξησαν την απόσβεση των κραδασμών στην επιφάνεια των δειγμάτων του ξύλου. Μια μέτρια αύξηση της απόσβεσης των κραδασμών θεωρείται ότι σε γενικές γραμμές βελτιώνει τον ήχο του βιολιού: μειώνοντας τους κραδασμούς στις ψηλές νότες ο ήχος ακούγεται, για παράδειγμα, πιο ζεστός και γλυκός. Στο ξύλο στο οποίο δεν είχε εφαρμοστεί ακόμη το βερνίκι οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ο ήχος διαδίδεται ταχύτερα κατά μήκος των νερών του ξύλου και πιο αργά κάθετα προς αυτά ενώ επίσης απορροφάται περισσότερο κάθετα προς τα νερά από ό,τι κατά μήκος τους. Με την εφαρμογή όλων των βερνικιών οι διαφορές αυτές εξομαλύνθηκαν σε κάποιον βαθμό, οδηγώντας σε μια πιο ομοιόμορφη διάδοση του ήχου μέσα στο ξύλο. Τα βερνίκια των γερμανών κατασκευαστών αποδείχθηκαν ωστόσο ανώτερα από εκείνα των ερευνητών: μείωναν αυτές τις διαφορές περισσότερο από τα βερνίκια εργαστηρίου ενώ επιπλέον ενίσχυαν περισσότερο τη διάδοση του ήχου με αποτέλεσμα ο ήχος να είναι πιο δυνατός.

Τα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση Applied Physics A, δεν είναι διαφωτιστικά μόνο για την κατασκευή των βιολιών. Οι ερευνητές θεωρούν ότι ανάλογα φαινόμενα παράγονται σε όλα τα μουσικά όργανα που κατασκευάζονται με παρόμοιες μεθόδους. «Το βερνίκι παίζει σημαντικό ρόλο στην τελική ποιότητα του ήχου των ξύλινων μουσικών οργάνων» δήλωσε η Μαριάν Τζιλάνι σε δελτίο Τύπου. «Καθώς εφαρμόζεται στην επιφάνεια του ξύλου επιφέρει μεταβολές στη δονητικο-μηχανική συμπεριφορά του».