Tonewoods são espécies de madeira que possuem certas propriedades desejáveis ​​que as tornam adequadas para a fabricação de instrumentos musicais, como instrumentos de sopro ou cordas – como uma flauta ou um violino. Qualquer madeira de boa qualidade deve ser cortada radialmente, o que significa que as linhas formadas pelos anéis do ano são perfeitamente paralelas na superfície. Deve ter uma estrutura de granulação uniforme, estar livre de defeitos e não encolher ou inchar visivelmente com as mudanças ambientais.
Os violinos do mundo são feitos principalmente de madeira de abeto e bordo, árvores cultivadas no hemisfério norte. Mas e se madeiras indígenas africanas do hemisfério sul fossem usadas para criar um violino africano? Começamos a testar as madeiras nativas do continente e descobrimos que quatro espécies de madeira poderiam não apenas funcionar, mas funcionar bem. Então criamos dois violinos completos deles para testar seu som.

Qual ​​é a madeira certa para um violino?

Placas de som são parte do corpo do violino. Eles são feitos de madeiras que devem ressoar amplificando a oscilação – a vibração – dos instrumentos de corda. Eles devem ser leves, mas rígidos o suficiente para suportar a tensão das cordas e devem propagar bem o som na direção do grão da madeira. Se a densidade da madeira não for uniforme, as ondas sonoras podem se espalhar. Isso deve tornar as espécies de madeira (sub)tropicais boas candidatas para tampos de som porque a falta de estações de crescimento pronunciadas resulta em madeira com anéis de ano pouco visíveis e poucas variações de densidade.

No entanto, violinos de alta qualidade são feitos das mesmas espécies de madeira em todo o mundo:abeto como tampo (placa superior) e bordo como moldura (traseira). Enquanto os fabricantes de violão parecem ser mais aventureiros no uso de espécies alternativas de madeira, os fabricantes de violinos tendem a usar apenas essas espécies tradicionais de madeira. A madeira de boa qualidade é tipicamente de regiões mais frias, como Canadá ou Alpes Europeus, onde as árvores crescem mais lentamente, o que resulta em uma estrutura de madeira uniforme com menos flutuações de densidade.

O tampo na frente do violino precisa transmitir bem o som, enquanto o quadro na parte de trás deve ter um módulo elástico alto para dar suporte ao tampo, enquanto ainda irradia bem o som. Ambas as partes devem ter uma densidade bastante baixa para evitar peso desnecessário, o que tornaria desconfortável tocar o instrumento.

Com base em todos esses requisitos, nossa equipe de pesquisa caracterizou várias espécies de madeira da África Austral para identificar possíveis alternativas para a fabricação de violinos. Nós finalmente decidimos que Yellowwood (Podocarpus latifolius) e Knysna Blackwood (Acacia melanoxylon – que estritamente falando não é indígena, mas foi estabelecido nas florestas naturais da parte sudoeste da África do Sul desde o início de 1900) seriam adequados como tampos. Indígenas da África Ocidental, Sapele (Entandrophragma cylindricum) e Hardpear (Olinia ventosa) da África do Sul eram mais adequados como molduras.

Testando o violino africano

Hannes Jacobs é um luthier profissional de Pretória, África do Sul. Um luthier é alguém que constrói instrumentos de cordas. Ele concordou em fazer um violino em tamanho real de Yellowwood e Sapele. Queríamos garantir que a qualidade do instrumento fosse comparável a instrumentos comerciais de boa qualidade.

A qualidade sonora deste instrumento, denominado "violino africano", foi então comparada a um violino feito de espécies tradicionais de madeira pelo mesmo luthier, com a mesma metodologia. Ambos os instrumentos foram tocados pelo mesmo músico com o mesmo arco.

A qualidade do som dos dois violinos foi determinada pela gravação de espectros de frequência de áudio – faixas – de várias notas únicas para analisar os harmônicos discerníveis. Este é um tom musical que faz parte da série harmônica acima de uma nota fundamental. Uma boa qualidade de som geralmente consiste em muitos harmônicos em frequências mais altas.

O violino africano foi tocado por vários músicos em ocasiões distintas, e todos concordaram que seu som é bem diferente da maioria dos outros violinos. A avaliação geral foi que tem um som muito cheio e poderoso com um forte registro grave que se projeta bem pela sala.

As frequências de ressonância do violino africano são visivelmente diferentes das do violino convencional. Possui harmônicos mais fortes na faixa de baixa frequência, o que resulta em um som completo que transporta bem. Ele também mostra mais sobretons em frequências mais altas. Para frequências acima de 3 kHz, o violino africano apresenta amplitudes claramente mais altas, o que lhe confere um som um tanto áspero, enquanto as amplitudes mais baixas do violino convencional resultam em um som mais suave. O violino africano provavelmente pode ser mais adequado para música moderna ou jazz.

As propriedades físicas da madeira usada para o violino africano sugeriram que ele pode irradiar som menos bem na faixa de alta frequência do que a madeira de abeto. Contrariamente a essa expectativa, o violino africano apresenta picos de ressonância maiores em altas frequências do que o violino convencional. Os picos de ressonância estão nas frequências onde a mesa de som mais oscila e compõem as notas musicais que você ouve. Quanto mais frequências de ressonância forem audíveis, mais cheio será o som.

Resumindo

Os resultados do nosso estudo mostram que as espécies de madeira africanas são claramente adequadas para serem usadas como madeiras em violinos. Eles são capazes de produzir um instrumento com um som bonito, embora um pouco diferente.

O violino africano tem um som significativamente mais forte nas frequências mais baixas que se transmite muito bem pela sala. Também apresentou mais harmônicos com maiores amplitudes nas altas frequências, o que lhe confere um som mais áspero que o violino convencional. Yellowwood e Sapele podem ser usados ​​para fazer instrumentos de cordas com um som forte e sonoro.