台大團隊發現義大利名琴音色關鍵是木材

新網記者蘇筱雯台北特稿
2017/1/18 下午 07:00:50 / 經史子集

　台大化學系助理教授戴桓青與奇美博物館合作研究發現，義大利名琴美妙音色神秘的關鍵可能隱藏於木材中，這項研究的線上論文已於2016年12月19日發表在《美國國家科學院院刊》引起國際媒體的關注。

收藏千餘把名琴的奇美博物館出借一把1709年製的史特拉底瓦里名琴，由留法小提琴家馮楚軒演奏一段3分鐘曲目。(歸鴻亭攝影)

　戴桓青表示，過去不少專家認為，名琴的秘密來自於特殊的塗漆；但這次研究發現，至今無法複製神秘關鍵在於名琴背板的楓木與現在製琴使用的楓木，可能隱藏於當時對木頭化學處理其實是非常不一樣的材質，及數百年來化學變化，與多年演奏造成震動有關。

　小提琴是阿瑪蒂(Andrea Amati)於1550年左右在義大利的克里蒙納(Cremona)小鎮所發明的，後來小鎮更孕育出史上最著名的兩位製琴大師史特拉底瓦里(Antonio Stradivari)和瓜奈里(Giuseppe Guarneri)；縱使後代有無數的製琴高手都仿製這兩位大師的作品，但仍無法複製其聲音。

台大化學系助理教授戴桓青說明義大利名琴美妙音色神秘的關鍵可能隱藏於木材中。(歸鴻亭攝影)

　儘管名琴上的楓木與現代製琴的楓木，其樹種、產地與質地相近，不過研究團隊透過固態核磁共振，檢視木頭有機成分及不同纖維組成比例，再由同步輻射中心透過X光繞射檢視木頭纖維素結晶比例，後續並進一步以質譜分析法，瞭解木材含有鈉、鉀、鈣、鋁、銅、鋅等金屬微量元素；最後再用熱分析法，慢慢把木材加熱，觀察其重量變化及放熱變化。

　透過上述測量方法，發現名琴木材與現在製琴的木材性質不一樣，主要有3大原因，包括300年前對木材有進行化學處理，但現在是將木材砍下，讓其風乾，未進行特殊處理，戴桓青指出，其他像是木材受時間影響，幾百年後內部已發生化學變化，以及演奏家演奏小提琴時，長期高頻震動也會改變琴內纖維素與木質素異常分離，性質也變得不一樣，可見長期演奏可能改變木材的性質與名琴的音色。

戴桓青的研究團隊發現名琴木材與現在製琴的木材性質不一樣。(歸鴻亭攝影)

　戴桓青強調，上述效果不是一夕就可以達成，就算現代人模仿其化學處理方式，但涉及時間與演奏造成琴身震動的長期因素，很難在實驗室或工廠中直接複製。這項新研究帶來了好消息和壞消息，好消息是小提琴木材內的纖維素，仍然保有原來的結晶性，足以提供主要的結構支撐力；壞消息則是半纖維素的分解是無法阻擋的，遲早會破壞細胞壁的完整結構，也就是說，史特拉底瓦里小提琴甜美的傳奇音色，只能再持續一百至兩百年，若想要複製美妙的替代品，從現在開始就需要努力研究與實驗。