Jousisoitin

äänen tuottaminen

Korva oman rakenteensa vuoksi lisää ja vähentää ulkoista ääntä. Se on esimerkiksi suhteellisen epäherkkä matalataajuiselle äänenpaineelle, mutta äärimmäisen herkkä hienoasteisille sävelkorkeuden muutoksille. Samalla se pystyy hyväksymään suuren määrän sävelkorkeus- ja viritysjärjestelmiä. Maailmanlaajuisesti on olemassa suuri ja vaihteleva määrä äänijärjestelmiä, joista vanhimmat ovat peräisin Kiinasta. Vanhin länsimaissa tunnetuista järjestelmistä on niin sanottu pythagoralainen järjestelmä, jonka kehitti kuuluisa 7. vuosisadan kreikkalainen filosofi ja matemaatikko Pythagoras. Muita ovat muun muassa meantone-temperamentti, just intonaatio ja tasavireinen järjestelmä, jotka ovat virityslaskentamenetelmiä, jotka eroavat hieman toisistaan sen suhteen, minkä kokoisia intervallit oktaavin sisällä ovat. Kaikki nämä järjestelmät edustavat jossain määrin teoreettisia matemaattisia käsitteitä, ja niiden alkuperää on etsittävä pikemminkin salaperäisistä numerologisista järjestelmistä kuin käytännöllisestä musiikista. Siten ”virittäminen” ja ”soittaminen vireessä” eivät välttämättä tarkoita samaa asiaa; soittajat ja virittäjät tekevät jatkuvia muutoksia mihin tahansa matemaattisesti määritettyyn peruskehykseen oman harkintakykynsä ja kokemuksensa mukaan. Toisin sanoen, vaikka tietyssä ”tieteellisessä” viritysjärjestelmässä hahmotellaan asteikot ja moodit, soittaja, joka soittaa instrumenttia, jonka sävelkorkeus on hyvin joustava (esimerkiksi viulua), viettää paljon aikaa tietyn asteikon nuottien välissä. Esimerkiksi japanilainen kitara (koto) voidaan virittää useiden kiinteiden järjestelmien mukaan, mutta sen soittaja tuottaa kuitenkin monia mikrotonaalisia muunnelmia näistä kiinteistä sävelkorkeuksista manipuloimalla jousia (käyttäen välejä, jotka poikkeavat länsimaisen musiikin tasaisin välein annetuista puolisävelistä). Vietnamilaista dan bau -monokordia soittava henkilö luo kaikki sävelkorkeudet ja vivahteet sen metallijousella vetämällä joustavaa bambuvartta, johon se on kiinnitetty. Länsimaisessa musiikkiperinteessä pianon virittäjät eivät myöskään ajattele virittävänsä pianoa kokonaan hyvin temperoidun järjestelmän sanelemalla tavalla; he käyttävät pikemminkin niin sanottua venytettyä viritystä, jossa he huomaamattomasti terävöittävät (korottavat) sävelkorkeuksia niiden noustessa ylöspäin ja tekevät näin korkeimmista sävelistä suhteellisesti terävämpiä kuin matalimmista. Tutkimukset ovat paljastaneet, että jousisoittajilla on taipumus soittaa pikemminkin pythagoraanisen kuin hyvin temperoidun järjestelmän mukaan.

Kaikissa viritysjärjestelmissä on siis luonnostaan epäjohdonmukaisuuksia; esimerkiksi kitaroiden ja kreikkalaisen laouton (luuttutyyppi, jossa on liikuteltavat nauhat) kaltaisten kitaroitujen luuttujen valmistajat toimivat korvan ja peukalosäännön yhdistelmällä asettaessaan tai säätäessään kitaroita tai säätäessään nuottien sijaintimerkintöjä (nuottien sijaintimerkintöjä – esimerkiksi suolesta tai rautalangasta valmistetut merkinnät -) koskettimistolla oleviin nuotteihin. Tällaisissa soittimissa käytetään ”kahdeksastoistaosaa koskevaa sääntöä”, jonka mukaan ensimmäinen buna sijoitetaan yhteen kahdeksastoistaosaan etäisyydestä jousen ylä- ja alapäästä, toinen buna yhteen kahdeksastoistaosaan etäisyydestä ensimmäisestä bundista alapäähän ja niin edelleen. Vaikka tämä menetelmä tuottaisi akustisesti täydellisen asteikon (mitä se ei tee), soittaja ei pystyisi toistamaan sitä täsmällisesti, sillä kun hän painaa jousen koskettimeen, jousi venyy ja siten hieman pitenee. Tästä syystä jousen pysäyttäminen täsmälleen sen keskikohtaan antaa hieman odotettua oktaavia terävämmän sävelen avoimen jousen yläpuolella. Kaikesta tästä huolimatta akustisesti täydellisen viritysjärjestelmän etsintä jatkuu.

Vaikka rakennusmenetelmät vaihtelevat suuresti eri alueilla ja eri soittimissa, on olemassa rajallinen määrä perusongelmia, jotka jousisoittimien valmistajan on ratkaistava. Juuri jousien kireys on periaate, joka mahdollistaa sointofonien soinnin; samalla kireys on soittimelle tuhoisaa, sillä se pyrkii kirjaimellisesti repimään sen hajalle. Soittimen rungon on siis oltava vahvaa materiaalia; sen on oltava vahvistettu, mutta se ei saa olla niin jäykkä, että se ei voi helposti resonoida eli tuottaa lisävärähtelyä, joka voimistaa jousen värähtelyä. Näiden vastakkaisten tarpeiden yhteensovittaminen on akordofonin valmistajan keskeinen haaste. Myös ilmasto vaikuttaa merkittävästi soittimiin: kosteus laajentaa puista soitinta ja kuivuus supistaa sitä. Näistä tekijöistä kuivuus on kaikkein haitallisin, sillä puun supistuminen vetää soittimen hajalle. Vuosisatojen aikana on käytetty paljon energiaa erilaisten lakkojen, sellakoiden, liimojen ja tiivisteiden tutkimiseen. Monet soitinrakentajat valmistavat soittimensa mieluummin kuivissa olosuhteissa, sillä kosteuden aiheuttama laajeneminen ei todennäköisesti ole yhtä haitallista kuin kuivuuden aiheuttama supistuminen.

Lukuun ottamatta Kaakkois-Aasian soitinperhettä, joka tunnetaan nimellä veneluuttuja – jotka määritelmän mukaan on hakattu yhdestä puukappaleesta – ja muutamia muita sointusoittimia, kuten japanilaista biwaa (luuttu), osia koto-soittimesta (kitara) ja usein puertoricolaista cuatroa (luuttu), useimpien puisten soittimien rungot rakennetaan useammasta puukappaleesta. Soittimet koostuvat monista toisiinsa liimatuista puukappaleista; kaarevien kappaleiden muotoilu tapahtuu hakkaamalla ja höyläämällä (kuten viulun vatsa) tai lämmittämällä ja puristamalla kehyksessä (viulun tai kitaran sivut). Äänilevyt, jotka ovat jousisoittimien resonanssijärjestelmän tärkein osa, höylätään huolellisesti tarkkojen toleranssien mukaan. Massatuotantomenetelmät eivät sovellu korkealaatuisten soittimien valmistukseen, koska yksikään puukappale ei ole akustisilta ominaisuuksiltaan täsmälleen samanlainen, vaan jokainen puukappale vaatii erityistä harkintaa ja käsittelyä. Siksi on ihanteellista, että korkealaatuiset jousisoittimet valmistetaan yksilöllisesti. Pianonvalmistus on osittainen poikkeus tähän sääntöön, mutta myös pianotehtaassa yksilöllinen käsittely ja käsityötaito saavat täysin vapaat kädet. Nykyaikainen piano on useiden eri tehtaiden tuote. Valurautaiset rungot valmistetaan erikoistuneissa valimoissa, ja teräsjouset, koskettimet ja soittimet (mekanismit, joilla jouset lyödään) valmistetaan erikoistuneissa yrityksissä. Jokainen näistä prosesseista vaatii kokeneen käsityöläisen, ja kokoonpano-, kiillotus-, viritys- ja äänensäätötyö vaatii tuntikausia yksilöllistä paneutumista kuhunkin soittimeen.

Länsimaisten jousisoittimien rakentamista ja huoltoa on yleensä vuosisatojen kuluessa vaikeuttanut vakiokorkeuden jatkuva nousu, joka on vaatinut jousien kiristämistä. Vanhempiin soittimiin (kuten Stradivari-viuluun) on kohdistunut ylimääräistä fyysistä rasitusta, minkä vuoksi niihin on tarvittu raskaammat bassotangot (vatsan alla olevat tukiraudat).

Kuten jo todettiin, jousisoittimen äänentuottomenetelmiin kuuluvat nyppiminen, lyöminen, jousitus ja puhaltaminen. Jousi värähtelee monimutkaisella tavalla: koko jousi värähtelee yhdessä segmentissä (tuottaen perussävelen), ja eri segmentit värähtelevät samaan aikaan itsenäisesti tuottaen yläsäveliä. Syntyvä ääni on heikko, ellei soittimessa ole resonaattoria äänen vahvistamiseksi. Resonaattorin muoto vaihtelee suuresti. Siihen ovat vaikuttaneet yhteiskunnan käytettävissä olevat materiaalit, työkalut ja teknologia, muodon symbolinen merkitys ja kulttuurin haluama ääni. Viimeistä tekijää näyttävät säätelevän kolme ensimmäistä; toisin sanoen resonaattorin määrätty muoto vaikuttaa soittimen overtonirakenteeseen tuottaen tietyn sointivärin (ominaisäänenvärin), jonka kyseinen yhteiskunta sitten määrittelee houkuttelevalta kuulostavaksi.

Yksi selkeimmistä havainnollistuksista resonaattorin muodon perustavanlaatuisesta merkityksestä soittimelle on afrikkalainen suujousi (soittimen soittojousi, jonka soittaja työntää osittain suuhunsa). Vaihtelemalla suujousen kokoa ja muotoa samalla kun soittaja lyö tai nyppii yksittäistä, sormetonta jousenjousta, soittaja tuottaa selvästi havaittavan, vaikkakin hiljaisen, melodian, joka on olemassa vain siksi, että muutokset suujousessa korostavat erilaisia yläsäveliä. Jousisoittimissa, joissa on pysyvästi kiinnitetyt resonaattorit, resonointipintojen koko, mitat, aukkojen muoto, paksuus ja jäykistys määräävät suurelta osin sen, mitkä yläsävelet korostuvat ja miltä soitin siten kuulostaa. Esimerkiksi hyvin valmistetussa viulussa soittimen rungon sisään suljetun ilmakappaleen ja vatsan resonanssien pitäisi olla äänenkorkeudeltaan lähellä kahta jousen A ja D sävelkorkeutta, jolloin nämä sävelkorkeudet ja niiden yläsävelet vahvistuvat ja värittyvät. Jousisoittimen äänenlaatuun vaikuttavat myös jousien paksuus ja materiaali, mutta ensisijaisesti soittimen äänen määrittävät kuitenkin resonoivan rungon koko ja muoto sekä erityisesti äänilevyn materiaali, tiheys ja paksuus. Eräs tunnettu espanjalainen kitaranvalmistaja, joka yritti menestyksekkäästi todistaa kitaran vatsan merkityksen, rakensi kerran soittimen – erinomaisen soittimen – paperimassasta (akustisesti kuollutta materiaalia), lukuun ottamatta huolellisesti valittua ja työstettyä puista äänilautaa. Kitaranrakentajat käyttävät siis suuren osan taidoistaan ja tiedoistaan äänilevyn materiaalin valintaan; puupohjaisten soittimien valmistaja suosii vanhaa puuta, koska se on kuivaa ja hyvin kypsytettyä. Niinpä jotkut kitaranvalmistajat pitävät käytöstä poistettujen pianojen äänilevyjä epätavallisen sopivina tarkoituksiinsa; klassisen kiinalaisen sitaran eli qinin valmistajat suosivat vanhoja arkkuja tai vanhojen puiden hyvin kypsytettyä puuta.

Lyömällä tai nyppimällä soitetun jousisoittimen sointiväriin vaikuttaa myös tapa, jolla jousi saatetaan liikkeelle. Terävällä kärjellä (soittajan kynsillä tai muovisella plektralla) nykäisty jousi korostaa korkeampia yläsäveliä ja luo näin ”kirkkaan” äänenlaadun. Sitä vastoin pehmeällä iskulla, kuten pianon vasaralla, korostetaan peruskorkeutta. Pianon vasaran suhteellisella kovuudella on siis ratkaiseva merkitys soittimen soinnin kannalta, ja se on keskeisessä asemassa pianonvalmistuksen viimeisessä prosessissa: äänittämisessä. Pianon äänittämisessä ammattitaitoinen työntekijä säätää soittimen sointivärin yksinkertaisesti pistelemällä huopavasaroita neuloilla, kunnes on saavutettu yhtenäinen laatu koko soittimen äänialalla. Soittimen sointiin vaikuttaa merkittävästi myös se, mihin kohtaan jousi lyödään. Kosketinsoittimien pysyvästi kiinnitetty iskupaikka on valittava ottaen huomioon sekä sointiväri että soittimen mekaaniset vaatimukset. Lähes kaikissa muissa jousisoittimissa soittaja varioi äänenlaatua valitsemalla nyppimällä, lyömällä tai jousella eri kohdissa jousen pituutta. Poikkeuksena on aeolialainen harppu, jossa ei ole soittajaa, vaan sen jouset saadaan värähtelemään tuulen avulla.

Toinen tapa, jolla muusikot ja soitinrakentajat vaikuttavat soittimiensa sointiin, on sympaattisesti värähtelevien jousien käyttö. Kun esimerkiksi pianossa nostetaan niin sanottua vaimenninpoljinta, jolloin kaikki jouset jäävät vapaiksi värähtelemään, yhden nuotin lyöminen saa kaikki siihen läheisesti liittyvät sävelkorkeudet värähtelemään sympaattisesti, mikä muuttaa lyödyn nuotin äänenvoimakkuutta ja sävyä. Tämä efekti (jota esiintyy myös sitrassa ja harpussa) ei ole näiden soittimien keskeinen piirre, mutta on olemassa lukuisia euraasialaisia akordofoneja, joissa tämä periaate on olennaisen tärkeä. Hindustanilaisen musiikin soittimissa, sarodissa ja sitarissa, on lukuisia sympaattisia jousia, jotka on viritetty soitettavan moodin nuottien mukaan. Eteläaasialaisessa viulussa, sarangissa, on noin kahdesta kolmeen tusinaa sympaattista kielijänteistä; norjalaisessa Hardanger-viulussa (Hardingfele) on neljä tai viisi sympaattista kielijänteistä, ja viola d’amoressa on yleensä seitsemän. Sympaattiset jouset on yleensä valmistettu ohuesta messingistä tai teräksestä, ja niiden värähtely vahvistaa ylempiä harmonisia säveliä, mikä tuottaa kirkkaan, hopeanhohtoisen äänen.