Snaarinstrument

Het voortbrengen van geluid

Het oor voegt door zijn eigen structuur toe aan en onttrekt af van het geluid van buitenaf. Het is bijvoorbeeld betrekkelijk ongevoelig voor laagfrequente geluidsdruk, maar uiterst gevoelig voor fijne gradaties van toonhoogteverandering. Tegelijkertijd kan het een groot aantal toonhoogte- en stemmingssystemen accepteren. Wereldwijd bestaat er een groot en gevarieerd aantal tonale systemen, waarvan de oudste uit China stammen. Het oudst bekende in het Westen is het zogeheten Pythagoreïsch systeem, opgesteld door de beroemde 7e-eeuwse Griekse filosoof en wiskundige Pythagoras; andere zijn de middentoonstemming, de reine intonatie en het gelijkzwevende systeem, methoden van stemmingsberekening die enigszins verschillen in de precieze grootte die zij toekennen aan de intervallen binnen een octaaf. Al deze systemen vertegenwoordigen tot op zekere hoogte theoretische wiskundige concepten, en hun oorsprong moet eerder gezocht worden in arcane numerologische systemen dan in praktisch musiceren. Dus, “stemmen” en “op stemming spelen” verwijzen niet noodzakelijk naar hetzelfde; spelers en stemmers maken voortdurend aanpassingen aan elk wiskundig bepaald basiskader volgens hun oordeel en ervaring. Met andere woorden, ook al geeft een gegeven “wetenschappelijk” stemsysteem de toonladders en modi aan, de instrumentalist die een instrument bespeelt met een grote flexibiliteit in toonhoogte (de viool, bijvoorbeeld) brengt veel tijd door in de ruimten tussen de noten die in de gegeven toonladder zijn toegewezen. De Japanse citer (koto) bijvoorbeeld kan gestemd worden volgens een aantal vaste systemen; de bespeler ervan brengt niettemin vele microtonale (met intervallen die verschillen van de gelijkmatig verdeelde halve tonen van de westerse muziek) variaties op deze vaste toonhoogten aan door manipulatie van de snaren. De bespeler van de Vietnamese dan bau monochord creëert alle toonhoogten en nuances op de metalen snaar door aan de flexibele bamboestengel te trekken waaraan de snaar is bevestigd. In de westerse muziektraditie denken pianostemmers er overigens niet aan om volledig volgens de dictaat van een goed getempereerd systeem te stemmen; in plaats daarvan gebruiken zij een zogenaamde gestrekte stemming, waarbij zij de toonhoogten onmerkbaar verscherpen (verhogen) naarmate zij hoger worden en zo de hoogste noten relatief scherper maken dan de laagste. Onderzoek heeft uitgewezen dat snarenspelers de neiging hebben om eerder in de Pythagoreïsche dan in de welgetempereerde stemming te spelen.

Inconsistenties zijn dus inherent aan alle stemmingssystemen; makers van luiten met fretten – zoals de gitaar en de Griekse laouto (een type luit met beweegbare fretten) bijvoorbeeld – werken volgens een combinatie van gehoor en vuistregel wanneer zij fretten (noot-positie markeringen – b.v. van darm of draad) in de toets aanbrengen of aanpassen. Dergelijke instrumenten worden gefret volgens de “regel van de achttiende”, waarbij de eerste fret wordt geplaatst op een achttiende van de afstand van de top tot de onderkant van de snaar, de tweede fret op een achttiende van de afstand van de eerste fret tot de onderkant, enzovoort. Zelfs als deze methode een akoestisch perfecte toonladder zou opleveren (wat niet het geval is), zou de speler deze niet precies kunnen reproduceren, want als hij de snaar tegen de toets drukt, wordt de snaar uitgerekt en dus enigszins verlengd. Daarom geeft het stoppen van een snaar precies in het midden een noot die iets scherper is dan de verwachte octaaf boven de open snaar. Ondanks dit alles gaat de zoektocht naar een akoestisch perfect stemsysteem door.

Hoewel de constructiemethoden van streek tot streek en van instrument tot instrument sterk verschillen, zijn er een beperkt aantal basisproblemen die door de bouwer van snaarinstrumenten moeten worden overwonnen. Het principe zelf, dat de klank van een akkoordfoon mogelijk maakt, is de snaarspanning; tegelijkertijd is deze spanning destructief voor het instrument, omdat zij de neiging heeft het letterlijk uit elkaar te trekken. Het corpus van een instrument moet dus gemaakt zijn van sterk materiaal; het moet verstevigd zijn, en tegelijkertijd mag het niet zo stijf zijn dat het niet gemakkelijk kan resoneren – d.w.z. een aanvullende trilling produceren die de trilling van de snaar versterkt. De uitdaging om deze tegengestelde behoeften met elkaar te verzoenen is de centrale uitdaging voor de bouwer van de akkoordofoon. Ook het klimaat heeft een duidelijk effect op muziekinstrumenten: vochtigheid doet een houten instrument uitzetten, droogte doet het uitzetten. Van deze factoren is droogte het schadelijkst, omdat de krimp van het hout het instrument in feite uit elkaar trekt. In de loop der eeuwen is veel energie gestoken in onderzoek naar verschillende vernissen, schellak, lijmen en afdichtingsmiddelen. Veel bouwers geven er de voorkeur aan hun instrumenten in droge omstandigheden te maken, omdat de uitzetting door vochtigheid waarschijnlijk niet zo schadelijk zal blijken als de inkrimping door droogte.

Behalve een familie van Zuidoost-Aziatische instrumenten die bekend staan als bootluiten – die per definitie uit één blok hout zijn gehouwen – en enkele andere chordofonen, waaronder de Japanse biwa (een luit), delen van de koto (een citer), en vaak de Puerto Ricaanse cuatro (een luit) – zijn de lichamen van de meeste houten instrumenten opgebouwd uit meerdere stukken hout. De instrumenten zijn opgebouwd uit vele aan elkaar gelijmde stukken hout; het vormen van gebogen stukken gebeurt door gutsen en schaven (zoals in de buik van de viool) of door verhitten en persen in een frame (de zijkanten van de viool of gitaar). Klankplaten, het belangrijkste deel van het resonantiesysteem van snaarinstrumenten, worden zorgvuldig geschaafd met nauwe toleranties. Massaproduktiemethoden zijn ongeschikt voor de produktie van hoogwaardige snaarinstrumenten, omdat geen twee stukken hout precies dezelfde akoestische kwaliteiten hebben; elk stuk hout vereist een speciaal oordeel en een speciale behandeling. In het ideale geval moeten snaarinstrumenten van de hoogste kwaliteit dus individueel worden vervaardigd. De pianofabricage vormt een gedeeltelijke uitzondering op deze regel, maar zelfs in een pianofabriek krijgen individuele behandeling en vakmanschap alle ruimte. De moderne piano is een produkt van verschillende fabrieken. De gietijzeren frames worden gemaakt door gespecialiseerde gieterijen, en de stalen snaren, de klavieren, en de mechanieken (mechanismen om de snaren aan te slaan) worden vervaardigd door gespecialiseerde bedrijven. Elk van deze processen vereist een ervaren vakman, en het werk van assemblage, polijsten, stemmen, en toonregeling vraagt uren van individuele aandacht voor elk instrument.

De bouw en het onderhoud van westerse snaarinstrumenten zijn in de loop der eeuwen over het algemeen bemoeilijkt door een voortdurende stijging van de standaard toonhoogte, waardoor snaren moesten worden aangespannen. Oudere instrumenten (zoals een Stradivari-viool) werden extra fysiek belast en hadden daarom zwaardere basbalken (beugels onder de buik) nodig.

Zoals reeds gezegd, omvatten de methoden van geluidsproductie op een snaarinstrument tokkelen, slaan, strijken en blazen. Een snaar trilt op een complexe manier: de hele snaar trilt in één segment (en produceert de grondtoon), en verschillende segmenten trillen tegelijkertijd onafhankelijk van elkaar om boventonen te produceren. De resulterende klank is inderdaad zwak, tenzij het instrument is voorzien van een resonator om het geluid te versterken. De vorm van de resonator varieert sterk. Hij is beïnvloed door de materialen, gereedschappen en technologie die in de maatschappij beschikbaar zijn, de symbolische betekenis van de vorm, en de door de cultuur gewenste klank. De laatste factor lijkt door de eerste drie te worden beheerst; dat wil zeggen dat de voorgeschreven vorm van de resonator van invloed is op de boventoonstructuur van het instrument, waardoor een bepaald timbre (karakteristieke klankkleur) ontstaat, dat de samenleving in kwestie vervolgens als aantrekkelijk-klinkend definieert.

Een van de duidelijkste illustraties van het fundamentele belang van de vorm van de resonator voor een muziekinstrument is de Afrikaanse mondstrijkstok (een muzikale strijkstok die de speler gedeeltelijk in zijn mond steekt). Door de grootte en de vorm van de mondholte te variëren terwijl hij op de enkele, niet-vingerige snaar slaat of tokkelt, produceert de speler een duidelijk waarneembare, zij het stille, melodie die alleen bestaat omdat de veranderingen in de mond de verschillende boventonen benadrukken. Bij snaarinstrumenten met vast bevestigde resonatoren bepalen de grootte, de afmetingen, de vorm van de openingen, de dikte en de versteviging van de resonerende oppervlakken in hoge mate welke boventonen zullen worden benadrukt en dus hoe het instrument zal klinken. Op een goed gebouwde viool bijvoorbeeld moeten de resonanties van het luchtlichaam dat in de romp van het instrument is ingesloten en van de buik dicht bij de twee snaren A en D liggen, zodat deze toonhoogten en hun boventonen worden versterkt en gekleurd. De klankkwaliteit van een snaarinstrument wordt ook beïnvloed door de dikte en het materiaal van de snaren; in de eerste plaats zijn het echter de grootte en de vorm van het resonerende lichaam en vooral het materiaal, de dichtheid en de dikte van de zangbodem die de klank van een instrument bepalen. Een bekende Spaanse gitaarbouwer heeft eens, in een geslaagde poging om het belang van de buik van de gitaar aan te tonen, een instrument gebouwd – een uitstekend instrument – van papier-maché (een akoestisch dood materiaal), met uitzondering van een zorgvuldig gekozen en gesmeed houten klankbord. De bouwers besteden dus een groot deel van hun bekwaamheid en kennis aan de keuze van het materiaal voor de zangbodem; de bouwer van instrumenten met houten bekleding geeft de voorkeur aan oud hout omdat dit droog en goed doorgewinterd is. Zo vinden sommige gitaarbouwers de klankborden van afgedankte piano’s buitengewoon geschikt voor hun doeleinden; makers van de klassieke Chinese citer, of qin, geven de voorkeur aan oude doodskisten of goed doorwinterd hout van oude bomen.

Het timbre van een aangeslagen of getokkeld snaarinstrument wordt ook beïnvloed door de manier waarop de snaar in beweging wordt gebracht. Een snaar die met een scherpe punt wordt aangeslagen (de vingernagel van de speler of een plastic plectrum) benadrukt de hogere boventonen, waardoor een “heldere” toonkwaliteit ontstaat. Een zachte aanslag, zoals die op een pianohamer, benadrukt daarentegen de grondtoon. De relatieve hardheid van de hamer op de piano is dus van doorslaggevend belang voor de klank van het instrument en speelt een centrale rol in het laatste proces van de pianobouw: de stemvoering. Om een piano te stemmen, past een vakman de klankkleur van het instrument aan door eenvoudigweg met naalden in de vilten hamers te prikken tot een uniforme kwaliteit is bereikt over het gehele bereik van het instrument. De toon van een instrument wordt ook sterk beïnvloed door de plaats waar de snaar wordt aangeslagen. Bij klavierinstrumenten moet bij de keuze van de vaste plaats waar de snaar wordt aangeslagen rekening worden gehouden met zowel de klankkleur als de mechanische eisen van het instrument. Op bijna alle andere snaarinstrumenten varieert de speler de toonkwaliteit door te kiezen voor tokkelen, aanslaan of strijken op verschillende plaatsen in de lengte van de snaar. De uitzondering hierop is de Eolische harp, die geen bespeler heeft; de snaren worden in trilling gebracht door de wind.

Een andere manier waarop musici en muziekinstrumentenbouwers de klank van hun instrumenten beïnvloeden is door het gebruik van sympathisch trillende snaren. Wanneer bij een piano bijvoorbeeld het zogenaamde demperpedaal wordt opgetild, waardoor alle snaren vrij kunnen trillen, worden bij het aanslaan van een noot alle nauw verwante toonhoogten mee in trilling gebracht, waardoor de luidheid en de toon van de aangeslagen noot worden gewijzigd. Dit effect (dat men ook aantreft bij de citer en de harp) is geen centraal kenmerk van deze instrumenten, maar er zijn talrijke Euraziatische akkoordofonen waarop dit principe van fundamenteel belang is. De tokkelinstrumenten van de Hindoestaanse muziek, de sarod en de sitar, bezitten talrijke sympathische snaren die gestemd zijn volgens de noten van de bespeelde toonaard. De Zuid-Aziatische viool, de sarangi, heeft zo’n twee tot drie dozijn sympathische snaren; de Noorse Hardanger viool (Hardingfele) heeft vier of vijf sympathische snaren; en de viola d’amore heeft er meestal zeven. Sympathische snaren zijn over het algemeen gemaakt van dun messing of staal, en hun trilling versterkt de hogere harmonischen, waardoor een heldere, zilverachtige klank ontstaat.