Vioara Virtuală de la MIT: O Nouă Unealtă Revoluționară pentru Luthieri

Procesul de fabricare a viorilor, o artă îndelungată și meticuloasă, este pe cale să fie transformata radical prin tehnologia dezvoltată de inginerii de la MIT. Aceștia au creat o vioară virtuală, un instrument de simulare computerizată ce poate reda cu acuratețe fizica instrumentului și chiar sunetul realist al unei corzi ciupite. Potrivit unui articol publicat în revista npj Acoustics, acest model computațional permite utilizatorilor să ajusteze parametrii și să audă efectul asupra sunetului în etapele inițiale ale designului.

Tradițional, luthierii învață prin experiență directă cum să modeleze piesele și să selecteze materialele pentru a defini sunetul final al instrumentului. Modelul MIT, spre deosebire de programele software și pluginurile uzuale care simulează sunetele viorii prin eșantionare, se bazează pe fizica fundamentală a instrumentului. „Nu afirmăm că putem reproduce magia artizanului,” spune Nicholas Makris, coautor al studiului. „Încercăm doar să înțelegem fizica sunetului viorii și, eventual, să ajutăm luthierii în procesul de design.”

Acustica viorii a fost întotdeauna un subiect fierbinte de cercetare, mai ales în încercarea de a descoperi secretul sunetului superior al viorilor create în așa-numita „Epocă de Aur” – notabil, instrumentele lui Antonio Stradivari din Cremona, dar și ale familiei Amati și Giuseppe Guarneri. Există numeroase variabile de luat în considerare, având în vedere complexitatea acustică a unei viori.

Conform unui articol din 2021, sunetul unic (perceput) nu poate fi atribuit doar geometriei instrumentului, deși abordarea geometrică a lui Stradivari ne-a oferit forma caracteristică a viorii. S-ar putea să fie vorba despre lemn; unii cercetători au ipotetizat că Stradivari a folosit molid alpin crescut într-o perioadă de vreme neobișnuit de rece pentru regiune. Inelele de creștere anuale erau mai apropiate, făcând lemnul neobișnuit de dens. Diferențele în densitatea lemnului, susțin ei, ar avea un impact asupra eficienței vibraționale a instrumentului și, prin urmare, asupra sunetului său.

Poate că a fost și lacul folosit de Stradivari: un amestec de miere, albuș de ou și gumă arabică. Un studiu din 2022 care a implicat imagistica la scară nanometrică a două astfel de instrumente a relevat un strat bazat pe proteine la interfața dintre lemn și lac, ceea ce ar putea influența rezonanța naturală a lemnului.

Biochimistul Joseph Nagyvary a susținut că chimicalele folosite pentru tratarea lemnului conferă viorilor Stradivari sunetul lor unic, în special sărurile de cupru, fier și crom utilizate pentru conservarea lemnului – toate fiind excelente conservante pentru lemn, dar care ar putea să fi modificat și proprietățile acustice ale instrumentelor. Un studiu din 2021 a susținut acest argument, identificând boraxul, zincul, cuprul, alaunul și apa de var ca fiind cele mai probabile chimicale care afectează sunetul.

Tomografia computerizată a oferit multe informații despre acest enigmă, deoarece tehnica poate dezvălui densitatea lemnului, dimensiunile și formele, măsurătorile de volum și gradarea grosimii, precum și orice daune sau reparații ale unui instrument dat. De exemplu, un studiu din 2009 a utilizat CT s

vioară virtuală, MIT, luthieri, instrumente muzicale, acustica viorii, modelare computațională, fizica instrumentelor, Antonio Stradivari, sunetul viorii, cercetare acustică, lemn pentru viori, tratamente chimice ale lemnului, conservare lemn, rezonanță naturală, tomografie computerizată, studii de vioară, inovație în designul viorii, muzicologie, inginerie acustică, tehnologie muzicală

Sursa: Ars Technica

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România