I legni sono specie di legno che possiedono alcune proprietà desiderabili che li rendono adatti alla fabbricazione di strumenti musicali, come strumenti a fiato o a corda, come un flauto o un violino. Qualsiasi legno buono dovrebbe essere tagliato radialmente, il che significa che le linee formate dagli anelli dell'anno sono perfettamente parallele sulla superficie. Deve avere una struttura a grana uniforme, essere esente da difetti e non restringersi o gonfiarsi notevolmente con i cambiamenti ambientali.

I violini del mondo sono per lo più realizzati in legno di abete rosso e acero, alberi coltivati ​​nell'emisfero settentrionale. Ma cosa accadrebbe se i legni africani indigeni dell'emisfero australe fossero usati per creare un violino africano? Abbiamo iniziato a testare i boschi autoctoni del continente e abbiamo scoperto che quattro specie di legno non solo potevano funzionare, ma anche bene. Quindi abbiamo creato due violini completi da loro per testare il loro suono.

Qual ​​è il legno giusto per un violino?

Le tavole armoniche fanno parte del corpo del violino. Sono fatti di legni che devono risuonare amplificando l'oscillazione, la vibrazione, degli strumenti a corda. Dovrebbero essere leggeri ma abbastanza rigidi da resistere alla tensione delle corde e devono propagare bene il suono nella direzione delle venature del legno. Se la densità del legno non è uniforme, le onde sonore potrebbero disperdersi. Ciò dovrebbe rendere le specie di legno (sub)tropicali buoni candidati per le tavole armoniche perché la mancanza di stagioni di crescita pronunciate si traduce in legno con anelli dell'anno appena visibili e poche variazioni di densità.

Tuttavia, i violini di alta qualità sono realizzati con le stesse specie di legno in tutto il mondo:abete come tavola armonica (piastra superiore) e acero come tavola (fondo). Mentre i liutai sembrano essere più avventurosi nell'usare specie di legno alternative, i liutai tendono a usare solo queste specie di legno tradizionali. Il legno di buona qualità proviene in genere dalle regioni più fredde, come il Canada o le Alpi europee, dove gli alberi crescono più lentamente, il che si traduce in una struttura del legno uniforme con minori fluttuazioni di densità.

La tavola armonica sulla parte anteriore del violino deve trasmettere bene il suono, mentre la tavola armonica sul retro dovrebbe avere un modulo elastico alto per dare supporto alla tavola armonica, pur irradiando bene il suono. Entrambe le parti dovrebbero avere una densità abbastanza bassa per evitare un peso non necessario, che renderebbe scomodo suonare lo strumento.

Sulla base di tutti questi requisiti, il nostro team di ricerca ha caratterizzato diverse specie di legno dell'Africa meridionale per identificare possibili alternative per la liuteria. Alla fine abbiamo deciso che Yellowwood (Podocarpus latifolius) e Knysna Blackwood (Acacia melanoxylon, che in senso stretto non è autoctono, ma è stato stabilito nelle foreste naturali della parte sud-occidentale del Sud Africa dall'inizio del 1900) sarebbero stati adatti come tavole armoniche. Indigeni dell'Africa occidentale, Sapele (Entandrophragma cylindricum) e Hardpear (Olinia ventosa) del Sud Africa erano i più adatti come frameboard.

Testare il violino africano

Hannes Jacobs è un liutaio professionista di Pretoria, Sud Africa. Un liutaio è qualcuno che costruisce strumenti a corda. Ha accettato di realizzare un violino a grandezza naturale da Yellowwood e Sapele. Volevamo garantire che la qualità dello strumento fosse paragonabile a quella degli strumenti commerciali di buona qualità.

La qualità sonora di questo strumento, denominato "violino africano", è stata poi confrontata con un violino realizzato con legni tradizionali dallo stesso liutaio, con la stessa metodologia. Entrambi gli strumenti sono stati suonati dallo stesso musicista con lo stesso arco.

La qualità del suono dei due violini è stata determinata registrando spettri di frequenza audio - intervalli - di varie note singole per analizzare gli armonici distinguibili. Questo è un tono musicale che fa parte della serie armonica sopra una nota fondamentale. Una buona qualità del suono consiste generalmente in molte armoniche a frequenze più alte.

Il violino africano è stato suonato da vari musicisti in diverse occasioni e tutti hanno convenuto che il suo suono è abbastanza diverso da quello della maggior parte degli altri violini. La valutazione generale è stata che ha un suono molto pieno e potente con un forte registro grave che si proietta bene attraverso la stanza.

Le frequenze di risonanza del violino africano sono visibilmente diverse da quelle del violino convenzionale. Ha armoniche più forti nella gamma delle basse frequenze, che si traducono in un suono pieno che trasporta bene. Mostra anche più sfumature alle frequenze più alte. Per le frequenze superiori a 3 kHz, il violino africano mostra ampiezze chiaramente più elevate, il che gli conferisce un suono un po' aspro, mentre le ampiezze più basse del violino convenzionale si traducono in un suono più morbido. Il violino africano potrebbe probabilmente essere più adatto per la musica moderna o jazz.

Le proprietà fisiche del legno utilizzato per il violino africano hanno suggerito che potrebbe irradiare il suono meno bene nella gamma delle alte frequenze rispetto al legno di abete. Contrariamente a questa aspettativa, il violino africano mostra picchi di risonanza più grandi alle alte frequenze rispetto al violino convenzionale. I picchi di risonanza sono alle frequenze in cui la tavola armonica oscilla maggiormente e compongono le note musicali che ascolti. Più frequenze di risonanza sono udibili, più pieno è il suono.

Per riassumere

I risultati del nostro studio mostrano che le specie legnose africane sono chiaramente adatte per essere utilizzate come legni nei violini. Sono in grado di produrre uno strumento con un suono bello, anche se leggermente diverso.

Il violino africano ha un suono significativamente più forte nelle frequenze più basse che trasporta molto bene attraverso la stanza. Ha anche mostrato più armoniche con ampiezze più elevate nelle alte frequenze, il che gli conferisce un suono più aspro rispetto al violino convenzionale. Yellowwood e Sapele possono essere usati per creare strumenti a corda con un suono forte e sonoro.