У скрипок, зроблених Страдіварі і його синами, таке прекрасне звучання тому, що воно по частоті ближче до високих співочих голосів: тенору або альту, а не до басу і баритону. Стаття, в якій тайванські вчені досліджували звучання скрипок Страдіварі та інших старих італійських майстрів, опублікована в.
Сучасні чотириструнні скрипки розробив у XVI столітті італійський майстер Андреа Аматі (1505-1577) з Кремони. Він заснував династію скрипкових справ майстрів. Учнем його онука, Нікколо Аматі, був Антоніо Страдіварі (1644-1737), який удосконалив модель скрипки, придуману Андреа Аматі і розробив нові методи виготовлення інструментів. Скрипки, виготовлені Страдіварі в пізні роки, вважаються «золотим стандартом». Сучасні виконавці віддають перевагу їхнім інструментам інших старих майстрів, їх копіюють сучасні майстри з виготовлення скрипок.
Вчені вже давно вивчають різницю в конструкціях інструментів Аматі і Страдіварі. Серед причин виняткового звучання називали форму дек інструменту, дизайн резонаторних отворів на верхній декі і способи лакування інструменту (1, 2). Однак тональні відмінності між скрипками старих майстрів досі вивчені слабко.
Італійський скрипаль, педагог і теоретик музики XVIII століття Франческо Джеміані писав, що ідеальна скрипка повинна бути «суперником найдосконалішого людського голосу». Керуючись цим висловлюванням дослідники з Національного університету Тайваню і тайванського Музею Чімей під керівництвом Хван-Чін Тая (Hwan-Ching Tai) припустили, що скрипки італійських майстрів ймовірно, відтворювали якісь акустичні характеристики людського голосу. Тому вони вирішили вивчити звучання старих скрипок (у тому числі амплітудно-частотні характеристики) і порівняти його зі звучанням людських голосів.
Важливою спектральною характеристикою людського голосу є форманти - діапазон частот, на яких посилюється інтенсивність звуку. В середньому, у жінок мовний тракт коротший ніж у чоловіків, тому частоти формант у них вище. У попередній роботі тайванські вчені за допомогою лінійного предиктивного кодування, яке дозволяє виміряти параметри формант, змогли виділити в звучанні скрипок «форманти», близькі за частотами до людських голосів. Дослідники показали, що скрипки Страдіварі за звучанням схожі на жіночі співочі голоси.
У новій роботі вони порівняли звучання п'яти скрипок, зроблених Антоніо Страдіварі, одного інструменту, виготовленого його сином Омобоно, продовжувачем сімейної династії, і дев'яти скрипок, зроблених іншими італійськими майстрами XVI-XVIII століть, у тому числі Андреа і Нікколо Аматі. Серед них були дві найстаріші діючі скрипки, виготовлені Андреа Аматі в 1570 році, і майстром Гаспаро да Сало в 1560 році. Для порівняння дослідники записали вісім співаків і співачок, які співають звичайні гласні англійської мови. Також вчені, на основі частоти «формант» інструментів, розрахували для них еквівалент довжини людського «голосового тракту».
Виявилося, що найстаріші інструменти продукують «форманти», схожі на низькі чоловічі голоси: бас і баритон, а скрипки Страдіварі - близькі до формантів тенора і контральто. Середня довжина «голосового тракту» скрипок Страдіварі становила 16,15 сантиметра, а у решти старих скрипок - 17,02 сантиметра (P = 0,006). За порядком величини різниця між інструментами порівнянна з різницею між довжиною голосового тракту у співаків і співачок (16,44 і 15,74 сантиметрів відповідно, Р = 0,018). Як зауважують автори статті, крім того, що у скрипок Страдіварі менша довжина «голосового тракту» (як він цього домігся - незрозуміло), на звуковій діаграмі цих інструментів видно більше частот, відповідних «гласним переднього ряду», які асоціюються з яскравістю тембру.
Дослідники пояснюють різницю між старими італійськими інструментами тим, що Аматі і да Сало робили свої скрипки в той час, коли найбільш поширеними і популярними були співаки. Знамениті жіночі голоси з'явилися на сцені вже на початку XVII століття і стали популярні до кінця кар'єри Антоніо Страдіварі.
Раніше французькі та американські вчені провели серію сліпих тестів, в яких музиканти грали на інструментах Страдіварі і сучасних скрипках, а оцінювали звучання досвідчені слухачі - музиканти, скрипкові майстри, композитори. Експерименти показали, що слухачі частіше вибирали сучасні інструменти. Автори нового дослідження згадують цю роботу і пишуть, що на їхню думку, експерименти були поставлені не дуже коректно. Зокрема, вчені не вимірювали (або не повідомили в статті) про гучність звучання скрипок, в той час як суб'єктивне сприйняття тембру інструменту може визначатися в тому числі різницею в гучності.
Самі тайванські дослідники однією з причин виняткового звучання скрипок Страдіварі вважають мінеральний розчин, в якому майстер, мабуть, вимочував деревину перед початком роботи. Згодом ця технологія, швидше за все, була втрачена, оскільки не відомо про інших майстрів, які використовували її в XVIII і XIX століттях або в наші дні.