Achtergrond

Geschiedenis van de akoestiek deel V

De Klank in de Cel

Door John van der Veer, HVT 3, maart 2018

We reizen af naar de wereld van de microbiologie om een kijkje te nemen in de allerkleinste klankkast: de biologische cel. Over gewaterd hout, Strad en Strat, de Kleine IJstijd en violen die vele miljoenen waard zijn, mede dankzij die ene, lege cel.

Cremona ligt in het centrum van Lombardije, op een uurtje rijden van Milaan. De historie van de kleine stad trekt de nodige toeristen, maar verder is Cremona op het eerste gezicht wat onbeduidend in het zo weelderige Italië, ware het niet dat de gemeente de geboorte- en woonplaats is van de families Amati, Guarneri en Stradivari. We zijn beland in het heilige der heilige van de vioolbouw, die begint in de vroege 16-de eeuw en met Guarneri del Gesù en Antonio Stradivari haar hoofdrolspelers heeft. De laatste is beter bekend onder het verlatiniseerde Stradivarius, een naam die bij alle violisten het hart doet smelten en handelarenoogjes acuut laat glimmen van hebzuchtig genot: deze Cremonese violen zijn vele, vele miljoenen waard en stijgen alleen maar in prijs. Rond het klankgeheim van de Stradivarius, door violisten liefkozend ‘Strad’ genoemd, doen veel verhalen en legendes de ronde. Een daarvan heeft te maken met de opslag van het hout. Bij gebrek aan ruimte bewaarde Antonius (Antonio voor intimii) het toonhout in het grachtenwater achter zijn werkplaats. Zodra de bouwer opdrachten in het vizier kreeg, haalde hij een voorraadje uit het water om het binnen te laten drogen. Dit proces heeft gevolgen voor het hout. Normaal gesproken zijn de cellen van organisch materiaal gevuld met celvocht, dat na de kap door langdurig drogen gedeeltelijk verdwijnt. Vroeger gebeurde dit proces uitsluitend onder invloed van luchtventilatie, tegenwoordig worden ook droogovens ingezet. Door het drogen wordt de ideale relatieve vochtigheidsgraad bereikt, uitgedrukt in een percentage, waarna het hout voor het gebruiksdoel kan worden verwerkt. Als het hout zo lang in het water heeft gelegen gebeurt echter iets anders. Door de semipermeabiliteit van de celwand verdwijnt het celvocht uit de cel, om plaats te maken voor het water waarin het ligt. Het water spoelt dus als het ware het vocht uit de cel. Als het hout vervolgens wordt gedroogd, verdwijnt het water volledig en ontstaan er miljarden lege cellen. Bij dit zogenaamde gewaterde hout is het soortelijk gewicht dan ook een stuk lager geworden. Een bijkomend effect is dat al die lege cellen als een ontelbare collectie kleine klankkastjes gaan functioneren. Deze ultieme resonantie zou een van de geheimen zijn achter de klank van de Stradivarius viool.

Swamp ash

In de natuur gebeurt iets soortgelijks als houtsoorten in het moeras groeien. Deze variant wijkt dusdanig af van de gangbare soort dat de toevoeging ‘moeras’ altijd wordt gebruikt. De meeste moerasvarianten komen uit de VS, de term ‘swamp’ is dan ook gebruikelijk. Zo is de houtsoort essen, naast elzen, het meest in zwang voor de massieve kast van de populairste en meest gebruikte elektrische gitaar, de Fender Stratocaster, door gitaristen veelal liefkozend ‘Strat’ genoemd; de analogie met de Stradivarius kan U niet ontgaan. Een geheim achter de kwaliteit van de oude Stratocaster (ook erg kostbaar) is de toepassing van essen dat in het moeras is gegroeid, het zogenaamde swamp ash. Liefhebbers van swamp ash zijn onder andere de fameuze Strat-gebruikers Jeff Beck en Marc Knopfler. Ik ben geen violist, kan dus niet als muzikant oordelen over de kwaliteit van de legendarische instrumenten uit Cremona. Ik ben ook niet in het bezit van oude Stratocasters, maar heb in de tijd toen het nog redelijk betaalbaar was vier elektrische gitaren laten bouwen door de Amsterdamse luthier Hans Pluut met een massieve ‘body’ gezaagd uit één stuk swamp ash. Het viertal gitaren heeft gemeen dat ze veel lichter zijn dan de gebruikelijke massieve elektrische gitaar. Bovendien leveren ze onversterkt al beduidend meer geluid op en is de klank werkelijk fenomenaal. De resonantie die je van de gitaar terugkrijgt wordt enorm versterkt door de miljarden lege cellen in de massieve kast. Kom eens gezellig langs, ik laat het U graag horen! Overigens past men bij kunststof gitaren een procedé toe dat hetzelfde effect tot gevolg heeft. In hete, vloeibare vorm wordt het materiaal opgeklopt om zoveel mogelijk luchtmoleculen toe te voegen. Als de kunststof droogt blijven de moleculen aanwezig in de vorm van talloze luchtbelletjes.