意大利古董小提琴的声音，为什么难以复制

说到意大利名琴，“斯特拉迪瓦里”、“瓜奈利”是常常会听到、来自传奇制琴师一手打造的梦幻小提琴，不过，它们的音色真的无与伦比、难以复制吗？今天，深入钻研意大利名琴的台大化学系副教授戴先生，就要来为我们揭开其中奥秘！

戴先生小时候学过几年小提琴，但并不在行；在美国加州理工学院念博士班时，有位会拉小提琴的同学选择以此为科普文章题目，发现很多名琴研究都是德州农工大学教授纳吉瓦里（Joseph Nagyvary）所着，两人决定利用耶诞假期前往拜访，没想到从此与小提琴研究缔结不解之缘。戴先生延续已退休的纳吉瓦里针对小提琴木材的相关研究，分析名琴修復时留下的木屑，研判小提琴好听的秘密，可能就存在小提琴的木材中。

名琴的音色秘密在木板？

戴先生总共分析了八把斯特拉迪瓦里小提琴（Stradivarius）与二把耶稣・瓜奈利小提琴（Guaneri del Gesù）的木材，这两类名琴在制琴界、演奏界皆以音色优美闻名。针对音色的定义，戴先生表示：“声音的属性除了音高跟音量外，其他都叫做音色。音色很主观，虽然科学家还不知道要怎么去定义、分析音色，但演奏家对于音色上的共识认知是存在的，很少人会说其他琴比这两种名琴好听。”

世界上的木材上千万种，而小提琴的木材万中选一。前板得使用阿尔卑斯山南麓的云杉，背板使用来自巴尔干半岛或是意大利平地的枫木。戴先生针对木材解释：“先前纳吉瓦里教授分析这些名琴的光谱，发现这些制琴师应该不是直接使用天然木材，而是有经过处理，我们延续他的研究。过去针对这些名琴的研究，都是以研究几何形状为主，小提琴有很多曲线、细微的比例、木板不平均的厚度等，但大家模仿出来后，还是没有办法做到和这些名琴一样的声音，所以我们认为往材料的方向研究是正确的。”

制琴小镇的配方对决

300年前制琴师都在意大利北部的克雷蒙纳（Cremona）小镇中制琴，“我们已经发表的论文，主要在分析这几把名琴的背板枫木，发现木材确实有做过化学处理，但并不确定是由供应木材的供应商所处理，还是由制琴师处理。”

至于前板云杉，戴先生的研究尚未发表，但针对木材处理来源，交叉比对后发现，那些化学处理的痕迹，应为每位制琴师的秘密配方。“近期的研究发现，小提琴三大家族所做出来的琴，配方都很明显不一样，也都相当复杂，因此可以排除是由木材供应商处理的可能性。这也相当合理，因为克雷蒙纳人很少，制琴的人彼此会互相竞争，各自有各自的配方并不奇怪。”

外型几何容易模仿，但木材的化学处理就很难用肉眼看出来。“配方我们尚未解出来，制琴是一项工艺，顺序也是很关键的一件事，配方有可能很复杂地先泡再洗掉，还要考虑温度、pH值、处理时间等，没有办法从现在的化学分析回推工序与配方。”戴先生用食物当做各家配方的例子：“就像炸鸡排，每家店的原料都差不多，但炸出来味道都不一样，你不可能买一块鸡排回来分析，就知道他的工序。”

影响琴声音的可能性

也有许多研究是针对名琴的油漆，想知道漆对声音的影响，或是模仿名琴油漆，看看是否能复制出名琴的声音。对此，戴先生认为，“油漆是一定有影响的，上不同的漆会有不同的差别。但研究名琴油漆这么多年，渐渐发现里面的成分都是我们已知的，但就是没办法只透过模仿油漆和模型，复制出名琴的声音。”

世界上有许多木制的乐器，很少会听到乐器放越久越好听。“我问过很多专家，只有两种乐器会放久了声音变好听，一种是中国古琴，另一种就是意大利小提琴。至于为什么会有这个现象，目前还有没人理解，需要更多的研究。而有些乐器本来设计就不是可以用很久的，例如古筝。”

关于小提琴纤维素分子研究，戴先生团队利用“同步辐射”小角度X光散射探照，发现琴的木头纤维素是会重新排列的，“我们针对小提琴的木头分析，发现纤维素分子之间本来有半纤维素把它们区隔开来，但随着时间过去，半纤维素会自然分解，纤维素会重新排列。至于这件事对声音的确切影响，目前还不是很清楚，只知道老的琴会有这样的现象。”

针对这样的研究，难免有人会怀疑这些古董小提琴是不是真的比较好听，毕竟这不是随随便便就可以聆听现场演奏的珍品。戴先生表示：“事实上，确实要近距离地听很多把名琴来演奏，才能感受到他们的差异。可是通常一位演奏家表演或比赛，只会带一两把小提琴出门。若真的要做相关研究，首先盲测毕竟有其限制，且『音色』是人类很不了解的领域，很难用科学的方法去解释和比较。”