音色明亮
小提琴的发声原理,乃藉由拨动琴弦引发木材及琴身内部的空气产生振动,而产生共鸣。木材振动传送声波的效果,决定在材质传递声波的速度,与材质密度两者之间的比率。比率愈高,声音愈宏亮。
十八世纪初期地球正值小冰河期天气最严寒的时节,平均气温大约比现今低了摄氏一度,使得树木生长速度减缓,长成的木材纹理紧致但质地较为疏松,史特拉瓦第瓦里有幸生逢其时,乃能采用具此特性的木材制造小提琴。
腐朽木质传声速度较慢,森林管理员通常会利用此一特性,诊断树木的是否遭受感染。但是在一九九○年代,在瑞士圣加伦的联邦材料测试与研究实验室,专门从事木材研究的舒瓦兹(Francis Schwarze)发现,有些种类真菌作用会使细胞壁松弛,但不会分解木质素组织,因此不会减低木质的传声速度。
几年前舒瓦兹与一位制琴师交谈后,发现真菌作用或许有助于制造出音质优美的小提琴。
圆润饱满
舒瓦兹及其同事采取制作小提琴面板用的挪威云杉及制作尾木用的美国梧桐的样本,对前者及后者分别进行Physiporinus vitrius及Xylaria longipes两种真菌的培养。经过二十周,木质密度降低超过百分之十,木质结构并未明显破坏,但声音传送效果却提升了。舒瓦兹表示,「真菌培养期间愈长,音质愈有改进」。他们已将研究结果发表于《罕见植物学家》期刊。
经过真菌作用的木材,制音效果更佳,所制造的小提琴音色变得浑厚而圆润。与舒瓦兹合作的慕尼黑制琴师史科拉斯克(Martin Schleske)感觉,「以此为制琴素材,不仅听来音质优美,看来色泽亦佳,偏黄金色调,就像是一只高级的义大利制小提琴」。
德州农工大学化学家兼制琴师纳吉维雷(Joseph Nagyvary)表示,「此种作法值得继续深入探讨」,他对史特拉第瓦里对木材可能采用的化学处理方式进行研究,发现早期的制琴师将木材浸水,藉由腐朽作用使漆完全渗透到木材中。
但纳吉维雷认为,舒瓦兹研究团队使用的木材样本,比制造小提琴的材质来得薄,因此真菌难以在木材各部分都产生侵蚀作用,他建议不要用真菌,最好改用真菌酶。
英国剑桥大学材料工程专家巴尔娄(Claire Barlow)指出,化学处理可以把木材质地变得较轻且多孔,拜全球暖化之赐,生长缓慢的树木一木难求,价格昂贵,这种「可以用便宜的木材」加工处理的制琴方式,便具有经济效益。
巴尔娄也承认,「很难证明木头材质是琴音优美的唯一原因」,要做出一把顶级小提勤,木质之外,还有多种技艺。
原载于【知识通讯评论月刊六十九期】2008.07.01
CASE PRESS编辑备注:2009年九月,Francis Schwarze的生物科技提琴在音色盲试测验中打败了传统提琴,为他的推论攻下一城。