III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

СЕКРЕТ СКРИПОК СТРАДИВАРИ
Гречиц М.С.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Когда я пошел учиться в музыкальную школу, мы с мамой очень долго искали скрипку, которая бы мне подошла. В результате мы купили старую скрипку, которая старше меня. Я задался вопросом: почему старые скрипки, предпочтительнее новых, тех, что стоят на прилавках магазинов.

А недавно я услышал историю о скрипках Страдивари, которые звучат чудесным образом, стоят огромных денег и приобрести их могут лишь банки или частные коллекционеры. Эти скрипки очень старые, но звучат они необычайно.

Ученные даже сегодня не могут разгадать секрет необычайного звучания скрипок Страдивари, и данная загадка по сей день остается актуальной. Безусловно, имеется множество гипотез, однако воссоздать подобную скрипку пока никто не смог.

Я решил выяснить, какие именно особенности скрипок Страдивари делают их звучание уникальным. Это и стало главной целью моего исследования.

Чтобы изучить детальней этот вопрос я поставил перед собой следующие задачи:

  • познакомиться с историей скрипки;

  • изучить устройство скрипки;

  • понять: что такое звук и как он возникает в скрипке;

  • найти отличительные особенности скрипок Страдивари;

  • представить исследовательский проект по данному вопросу.

Объектом исследования стал струнно-смычковый музыкальный инструмент - скрипка.

Предмет исследования: звук, извлекаемый из скрипки.

Методы исследования:

  • работа с литературой,

  • анализ и обобщение информации,

  • эксперимент.

Я ознакомился с большим количеством книг по истории скрипичного искусства Григорьев В.Ю., Гинзбург Л.С, а также книги Раабена Л. Познакомился с устройством скрипки и особенноями звучания с физической точки зрения в статье Калина Гоуха. Также изучил ряд книг с описанием опытыв и экспериментов Зарапина В.Г., Кавалевой А.О., которые объясняют: что такое звук и какими свойствами он обладает.

Изучив имеющуюся литературу, я ознакомился с существующими гипотезами создания удивительными скрипками Страдивари, и выдвинул свою гипотезу, которая раскрывает секрет скрипок Страдивари, и объясняет, почему до сих пор не была создана подобная скрипка.

Глава 1. История скрипки.

В глубокой древности человек стал вслушиваться в звучание тетивы лука – это было первым шагом на пути к возникновению струнных музыкальных инструментов. В VIII и IX веке в Средней Азии встречаются первые упоминания о смычковых инструментах в «Большом трактате о музыке». В Европе в IX - X веке появляются упоминания в исторических документах, летописях, изображения на фресках и миниатюрах.

Так в Европе появились и стали известны два смычковых инструмента: фидель (он же виела) и ребек (арабский инструмент, завезенный в Испанию в VIII веке с мандолинным корпусом, непосредственно переходящий в шейку с 3-мя струнами и настраивавшиеся по квинтам).

На рубеже XIV и XV века начался новый виток в истории возникновении скрипки. Фидель – стал прародителем двух основных европейских смычковых инструментов – виолы и скрипки.

Виола стала представительницей «аристократии». Она заимствовала некоторые черты лютни. У нее было шесть – семь струн. Настройка струн была по терциям и квартам. Звучала она мягко и приглушенно. Была хороша в домашнем быту, но в концертных залах звук ее был тихим – это стало причиной в дальнейшем ее вытеснения другим музыкальным инструментом - скрипкой.

Скрипка, переняв некоторые черты арабской ребеки, стала излюбленным инструментом бродящих музыкантов. Ее противопоставляли виолам. О распространенности скрипки в народе свидетельствуют многочисленные картины художников того времени.

С XVII века виола начинает уступать свое место скрипке, которая была представительницей народного искусства, инструментом «черни».

Появление скрипки классического типа обычно связывают с Италией. И действительно, замечательные итальянские мастера, великие исполнители и композиторы прошлого внесли неоценимый вклад в этот процесс. Расцвет скрипичной итальянской школы, начавшийся в конце XVI века, продолжался более двух столетий и оказал огромное влияние на европейское музыкальное искусство.

Самый известный в мире скрипичный мастер Антонио Страдивари родился в 1644 году в Кремоне (город в Италии). Известно, что уже в 13 лет он начал заниматься скрипичным делом. К 1667 году он закончил учение у известного мастера смычковых инструментов Андреа Амати.

Свою первую скрипку Страдивари сделал в 1666 году, но более 30 лет он искал собственную модель. Лишь в начале 1700 годов мастер сконструировал свою, до сих пор непревзойденную скрипку. С этого времени принципиальных отклонений от разработанной модели Антонио уже не делал, но экспериментировал до конца своей долгой жизни. Умер Страдивари в 1737 году, но его скрипки до сих пор ценятся очень высоко, они практически не стареют, и не меняют своего «голоса».

За свою жизнь Антонио Страдивари изготовил около 2500 инструментов, из которых сохранилось 732 (в том числе 632 скрипки, 63 виолончели и 19 альтов).

Выработанный в XVI—XVII столетиях тип скрипки сохранился по настоящее время. Корпус ее имеет овальную форму с глубокими выемками по бокам, образующими «талию». Такое строение корпуса разумно с точки зрения звучания инструмента и в смысле удобства игры.

Верхняя и нижняя плоскости корпуса называются деками. Деки соединены друг с другом обечайками. Они имеют выпуклую форму, так называемые «своды». От характера этих последних во многом зависят сила звука и тембр инструмента.

В верхней деке проделаны два резонаторных отверстия в форме латинской буквы «f». Они так и называются эфами.

В середине верхней деки расположена подставка, через которую проходят струны, закрепленные на струнодержателе («подгрифке»). Для того чтобы струны не лежали в одной плоскости и скрипач мог, играя на одной струне, не задевать соседнюю струну, верх подставки слегка закруглен. Струнодержатель представляет собой полоску черного дерева, расширяющуюся в сторону крепления струн.

Противоположный конец его узкий, толстой струной в виде петли он соединен с пуговкой, расположенной на обечайке.

Внутри корпуса скрипки, около подставки, между верхней и нижней деками, вставлен круглый деревянный штифт, носящий наименование душки. Душка играет важную роль: она передает колебания от верхней деки к нижней деке, и от малейшего изменения ее местоположения изменяется качество звука.

Слева от подгрифка укреплен подбородник — приспособление, служащее для держания инструмента в наиболее удобной точке опоры.

Наиважнейшей частью скрипки является гриф — «игровое поле» левой руки скрипача. Гриф представляет собой длинную пластинку, сделанную из черного дерева или из пластмассы. Нижняя часть его прикреплена к закругленной и отшлифованной планке, так называемой шейке, которую охватывает рука исполнителя во время игры, а верхняя нависает над корпусом.

Шейка переходит в головку с характерным завитком, так называемой «улиткой», а на месте их соединения устанавливается для струн маленькая подставка — верхний порожек.

В головку с двух сторон вставлены две пары колков, с помощью которых производится настройка струн.

Над грифом скрипки натянуты четыре струны; нижняя («басок») настроена на соль малой октавы, две следующие за ней — ре и ля первой октавы, верхняя («квинта») — ми второй октавы. Верхняя струна — металлическая, остальные три — кишечные (жильные), при этом струна Ре обвивается алюминиевой канителью, а Соль — серебряной.

Прижимая пальцами струны к грифу, скрипач изменяет высоту их звучания. В «овладении грифом» заключена, по существу, проблема изучения инструмента. Задача эта затруднена еще тем, что на грифе скрипки, в отличие от таких инструментов, как мандолина, гитара и т. п., нет ладов, с помощью которых определяется высота звуков. Скрипач вынужден играть как бы «на ощупь». Правда, с течением времени в его левой руке вырабатываются определенные мышечные ощущения, благодаря которым он «знает» точно, в каком месте грифа необходимо прижать пальцем струну, чтобы получить тот или иной звук. Но все равно слух скрипача должен настороженно «следить» за точностью попадания пальцев в нужное место.

Может возникнуть вопрос, а не лучше ли снабдить скрипичный гриф ладами и таким образом облегчить игру? Нет, этого сделать нельзя. Безладовый гриф имеет много преимуществ по сравнению с грифом, снабженным ладами. Лады помешали бы окрашивать звук скрипки вибрацией, а, как известно, вибрация является одним из самых сильных и привлекательных свойств скрипичной музыки. Потерялась бы и возможность пользоваться такими эффектами, как глиссандо или портаменто. Наконец, даже сама интонация заметно проиграла бы при наличии ладов.

Извлекают звук из инструмента смычком. Основные части смычка — гибкая деревянная трость и лентообразно распластанный волос. Для смычка обычно употребляют специально обработанные волосы конского хвоста. Трость оканчивается с одной стороны головкой, с другой — колодкой. Колодка прикреплена к трости посредством металлического винта. С его помощью, оттягивая колодку к концу трости, исполнитель может регулировать степень натяжения волоса.

На скрипке можно воспроизводить двойные ноты и даже аккорды, играть многоголосные (полифонические) пьесы, однако в основном скрипка остается инструментом одноголосным — мелодическим. Богатейшая музыка, певучий, полный разнообразных оттенков звук является ее главным достоинством.

Глава 2. Что такое звук и как он возникает в скрипке?

Звуки, которые мы слышим, на самом деле являются движениями воздуха. Каждый звук происходит от колебаний чего-либо. Эти колебания заставляют вибрировать воздух, а вибрации воздуха доносят звук до наших ушей. Колебания, разносящие звуки по воздуху, называются звуковыми волнами.

Конечно, невозможно увидеть звук, когда он распространяется по воздуху, но можно увидеть вибрации, которые и есть звук. Для этого возьмем стакан и воздушный шарик.

Отрежем, и уберем его горлышко воздушного шарика.

Затем возьмем стакан и натянем на него стакана шарик, как тугую кожу на барабан.

Поставим стакан на стол, и положим на него несколько песчинок сахара.

А затем на расстоянии 10 см громко произнесем: «М-м-м-м-м!». Песчинки начнут двигаться. Получается звуковая волна, которая возникла – достигает натянутого шарика, и заставляет его вибрировать - это можно заметить по тому, как подпрыгивают крупинки сахара.

Далее возьмем резинку и натянем ее на подставку для книг.

При щипке это сооружение не будет издавать практически никакого звука. Значит, чтобы струна зазвучала нужно ее усилить.

Человеческие органы слуха и голоса имеют ограниченные восприимчивость и мощность. Однако если из картонного листа сложить конус – получим рупор.

Если в него крикнуть, то мы зададим определенное направление, распространению звука, направив всю энергию в одну сторону. Таким образом, звук голоса усилится, и будет хорошо слышен на большем расстоянии.

Как рупор усиливает наш голос, так и корпус скрипки усиливает ее звук.

Получается, что струна является как бы пусковым механизмом для «пробуждения корпуса».

Проделаем еще один эксперимент. Возьмем коробку.

Вырежем в ней отверстие.

Натянем на коробку несколько резинок, так чтобы они проходили через отверстие.

Подложим карандаши под резинки с каждой стороны коробки, чтобы приподнять резинки прямо над отверстием в крышке.

Начнем дергать за струны-резинки, и услышим музыкальные звуки.

Резинки действуют как струны на скрипке. Когда их перебираешь, они начинают вибрировать и это заставляет вибрировать воздух вокруг струн, и эти вибрации мы воспринимаем как звуки. Чем сильнее пощипываем, тем сильнее получаются вибрации. Более сильные вибрации дают более сильные звуковые волны, которые звучат громче. Коробка помогает сделать звук громче, так как звук, попадая в коробку, отражается от ее стенок и выходит наружу усиленным.

Получается, что звук скрипки возникает в момент трения смычка, движущегося по одной или нескольким струнам. Струны, натянутые колками сами по себе почти не издают звука. Но чтобы он возник, энергия от вибрирующей струны должна передаться корпусу инструмента. Основную часть звука производят деки скрипки, работая наподобие рупора.

Глава 3 Секрет скрипок Страдивари

Основное отличие скрипок Страдивари в их звучании, то есть в издаваемом ими звуке. Мы выяснили опытным путем, как возникает звук. Рассмотрим теперь характеристики звука, чтобы разобраться в отличительных особенностях скрипок Страдивари.

Звук может быть высокий и низкий, тихий и громкий. Также звук можно охарактеризовать его тембром, который позволяет нам отличать звучание скрипки от альта или виолончели.

Ученые, описывая звук, оперируют более точными определениями. Так, высоту звука определяет количество колебаний воздуха в секунду. Чем больше колебаний, тем выше звук, чем меньше, тем звук ниже. Количество колебаний воздуха в секунду называется частотой колебаний. Так музыкант назовет ноту – ля первой октавы, а ученый, если он не знает нотной грамоты, скажет, что это звук с частотой 440 герц, то есть 440 колебаний в секунду. Но и в том и другом случае — и для музыканта и для ученого — у каждого звука есть в музыкальном пространстве свое точное место.

Кроме частоты существует такое понятие как амплитуда колебаний. Громкость звука зависит именно от амплитуды колебаний. Чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук. Чтобы получить более громкий звук скрипки, надо сильнее давить смычком на струну. Но громкость звука, как выяснилось на опыте, будет также зависеть от корпуса.

Любой инструмент имеет свой «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. За окраску звука отвечает тембр - это особенность звука, благодаря которой человек может различать звуки одинаковой громкости и высоты, но произведенными разными инструментами, например скрипки и фагота.

Получается, что на высоту звука влияет размер инструмента – чем он больше, чем звук – ниже. На громкость звука влияет сила, с которой мы надавливаем на смычок во время игры и устройство инструмента.

Материал, из которого изготавливается корпус скрипки – дерево. Верхняя дека изготавливается из ели, а нижняя из клена. И всю скрипку покрывают лаком. Эти характеристики влияют на тембр, то есть индивидуальные особенности.

Существует несколько догадок о том, почему скрипки Страдивари звучат иначе. Первое такая гипотеза заключается в использовании древесины, которая сформировалась в особых климатических условиях, какой больше нет на планете. Но почему тогда, скрипки других мастеров, которые жили тагда же в Италии, и занимались изготовление скрипок, не столько прекрасны?

Вторая гипотеза заключается в вымачивании древесины в морской воде, с целью защитить ее от жуков древоточцев.

Третья гипотеза заключается в особом лаке, которым Страдивари покрывал скрипку, но, к сожалению, восстановить рецепт это лака по сей день не удается.

Мне кажется, что в создании скрипки сыграло несколько факторов и исчезнувшая древесина, которую Страдивари вымачивал в морской воде и лак, изготовленный по особому рецепту и конечно умелые руки мастера, придавшие инструменту нужную форму.

Заключение

Я познакомился с историей и устройством скрипки. Проведя эксперимент, понял, что такое звук, как он рождается, что влияет на его формирование и как можно его усилить. Узнал, как возникает звук в скрипке. Познакомился с характеристиками звука.

Кроме того, я узнал о нескольких гипотезах неповторимого звучания скрипок Страдивари. И выдвинул свою гипотезу возникновения неповторимого звука в скрипках Страдивари.

Все ученые, на сегодняшний день исследуют только какой-то один аспект, к примеру, форму инструмента или стараются воссоздать рецепт лака, которым покрывали инструмент. При этом никто не рассматривают причину возникновения такого удивительного звука в совокупности нескольких факторов, и возможно, поэтому до сих пор никто и не смог разгадать тайную великого мастера.

В результате проделаной работы, я пришел к выводу, что в создании удивительных скрипок сыграли роль несколько факторов: исчезнувшая древесина, которую Страдивари вымачивал в морской воде и лак, изготовленный по особому рецепту и конечно умелые руки мастера, придавшие инструменту нужную форму. Все эти факторы в совокупности способствовали возникновению свойства эмерджентности, то есть наличию у скрипок особых свойств, которые не присущи ее отдельным составляющим.

­­

Список использованных источников и литературы

  1. Григорьев В.Ю., Гинзбург Л.С. История скрипичного искусства в трех выпусках - выпуск 1 - "Музыка", 1990

  2. Зарапин В.Г. Веселые научные опыты для детей и взрослых. Опыты на отдыхе / В.Г. Зарапин. – М.: Эксмо, 2015. – 104 с.:ил. – (Опыты для детей и взрослых).

  3. Колина Гоуха (Colin Gough) - Наука и Страдивари http://www.gmstrings.ru/articles/skripka-i-smychkovye-instrumenty/nauka-i-stradivari/

  4. https://ria.ru/spravka/20080404/102985348.html - Секрет скрипок Антонио Страдивари. Справка.

  5. Научные опыты для детей / Пер. с англ. А.О. Ковалевой. – М.:Эксмо, 2015. – 96 с.

  6. Раабена Л. «Скрипка» (отрывок из книги) (http://blagaya.ru/skripka/raaben/)