Miért f alakú a hegedű hanglyuka?

A mai vonós hangszereknél, a hegedűnél, a csellónál, a nagybőgőnél és társaiknál írott f alakú a testbe vágott hanglyuk (amelyet éppen ezért f-lyuknak is neveznek). Eközben más húros hangszereknél, sőt a hegedű és rokonainak ősi formáinál nem f, hanem annál sokkal egyszerűbb, például c vagy sima kör alakú a hanglyuk. Vajon hogyan alakult ki e furcsa forma, és valóban használ-e a hegedű hangjának? Mint kiderült, az f-lyuk történetére minden más technológiai fejlesztésnél jobban illik az evolúció kifejezés.

Nicholas Makris a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) gépész- és oceanológiai mérnöki karán dolgozik, így magától értetődik, hogy a hegedűk akusztikájáról ír értekezést. No, annyi átfedés van a két terület között, hogy Makris valóban akusztikával foglalkozik hivatalosan is, csak éppen a tenger alatt terjedő hanghullámokkal. Viszont szabadidejében lanton játszik, amelyen a hegedűvel ellentétben nem f alakú az f-lyuk, hanem középen kör alakban elhelyezkedő, általában sok, cirkalmasan faragott kisebb nyílás alkotja. Épp ez a jellegzetesség ragadta meg egyszer az egyik barátja figyelmét, és megkérdezte tőle, hogy

Makris ezen elkezdett gondolkodni. Visszatérve a laborba kollégáival teljesen átjárható, kör alakú és rácsozott, lanthoz hasonló hangnyílásokat kezdtek modellezni. Úgy találták, hogy igazából nem számít, hogy teljesen nyílt vagy részben fedett-e a lyuk, a leggyorsabb légáramlás a szélek mentén mérhető. Márpedig a gyors légáramlás erősebb hangot jelent, és valahol a hangerősítés a hangszertest fő feladata (igen, ezer más rezgésmódosító funkció mellett – kérem, emiatt ne írjanak leveleket).

E kezdeti eredmény után aztán nem volt megállás, és Makris kutatócsoportja, hegedűkészítőkkel együttműködve évekre belevetette magát a hangszerakusztika és a forma fizikai összefüggéseinek kutatásába. Leghangzatosabb eredményeiket mégis az f-lyuk evolúciója kapcsán érték el. Ehhez 800 év hegedűelődeit vizsgálták meg, a 10. századtól egészen a mai forma 18. századi kialakulásáig.

Az hamar nyilvánvalóvá vált, hogy a fejlődés iránya – nem túl meglepő módon – az egyszerűtől a bonyolult felé tartott. Ugyanakkor egyáltalán nem magától értetődő, hogy a végtelen elképzelhető bonyolult alakzat közül miért éppen az f betűnél kötöttek ki a hajdani trendteremtő hegedűkészítő mesterek. A körből a félkörön, az egyszerű és a cirkalmas c betűn keresztül az f-ig tartó evolúció során egyre csak nőtt a hanglyuk kerületének hossza a területéhez képest, ezzel pedig erősödött a hangszerből kilépő hang. A 18. századi (maihoz hasonló) hegedűk hangereje már a duplája volt a 10. századi ősállapothoz képest.

De miért f betű?

Úgy tűnik, hogy véletlenül. Az eredményeket taglaló tanulmány szerint, amely a brit Royal Society folyóiratában jelent meg, a rejtély megoldásához több száz, eltérő korból származó hegedű hangtani jellegzetességeit vizsgálták meg. Úgy találták, hogy ezek evolúciós sorba rendezhetők, és az egymást követő hangszerek hanglyukformája között olyan kicsi a különbség, hogy az ezek okozta hangzásbeli változást valószínűtlen, hogy modern mikrofonok, hangelemző szoftverek híján, puszta füllel bárki is érzékelte volna. Így arra a következtetésre jutottak, hogy az eltérő forma a készítők pontatlansága, esetleg kreativitása folytán jött létre, majd terjedt el, és alakult tovább.

Úgy találtuk, hogy ha megpróbáltuk leutánozni a legutoljára készített hangszerünk hanglyukának formáját, az sosem sikerült tökéletesen. Az átlagos hiba mértéke 2 százalékos. Mint amikor a véletlenszerű ingadozásokból evolúciós változás indulna útjára

– nyilatkozta Makris később.

Ahogy a biológiai evolúcióban, egyes hibák itt is jobb hangzású hangszereket eredményeztek, ezek (illetve készítőik) sikeresek lettek, mások pedig igyekeztek lemásolni őket – a jellegzetesség pedig terjedni kezdett.

Noha apró, véletlen változásokban gyökerezett, az f-lyuk formáját kialakító evolúció olyan hatékonynak bizonyult a tökéletes forma megtalálásában, hogy amikor a 19. században tudatosan igyekeztek jobbat kitalálni helyette,

De akkor például a gitárnak miért van sima kör alakú hangnyílása? – kérdezhetik teljesen jogosan. Nos, a kutatók elmélete szerint ez is magyarázható evolúciós megközelítéssel. Miközben a hegedűt már évszázadokkal ezelőtt is számos különféle hangszert felvonultató zenekarok tagjaként használták, addig a gitár jórészt megmaradt szólóhangszernek. Emiatt a hegedűre sokkal nagyobb szelekciós nyomás nehezedett, hogy minél erősebb hangjával kitűnjön a többi hangszer közül, miközben a gitár fejlődésére nem hatott efféle kényszer.

(Borítókép: Balogh Zoltán / MTI)