Gitarrens historia, konstruktion & akustiska förutsättningar

Transkript

1 Projektarbete i Musikakustik Arena MMT Vt- 02 Gitarrens historia, konstruktion & akustiska förutsättningar Av: Katarina Johansson Katarina Jältfors Joakim Sandström

2 Innehåll 1. Sammanfattning 2. Inledning 3. Metod 4. Gitarrens tidiga historia 5. Utvecklingen av den moderna gitarren 6. Svensk gitarrbyggarkonst 7. Tänkbara orsaker till att instrumentet förändras 8. Stränginstrumentens indelning 9. Akustiska begrepp 9.1 Komplexa toner och sinustoner 9.2 Deltonerna 9.3 Samband mellan amplitud och frekvens 9.4 Maskering 10. Gitarrens resonatorer 11. De olika delarnas funktion i resonatorsystemet resonatorernas mekanik 11.1 Gitarrsträngarna 11.2 Tonhöjd 11.3 Locket 11.4 Samarbetet mellan sträng och lock 12. Klassisk gitarrkonstruktion Tekniska tillvägagångssätt Träslag Byggprocessen Finjusteringen 13. Hur kan man påverka strängens vibrationer för att sätta locket i rörelse på det sätt man önskar? 14. En musikalisk bakgrund 15. Anslagstyper 16. Nagelns funktion och form 17. Anslagspunkt på strängen 18. Andra sätt att påverka klangen 19. Mätresultat 19.1 Anslagspunkt 19.2 Anslagsmetod 20. Slutsats/summering 21. Källförteckning Bilaga 1 Bilaga 2

3 1. Sammanfattning De allra första spåren av gitarrliknande instrument kan man härleda från Babylonien 2000 år f Kr. Senare föregångare till gitarren är bland annat den europeiska gittern och vihuelan. Gitarren fick ett uppsving mot slutet av 1500-talet för att senare förlora sin popularitet när andra gitarrliknande instrument kom i ropet. En ny storhetstid för gitarren uppstod i Spanien på 1800-talet i och med instrumentteknisk utveckling och ny repertoar. Detta ökade intresse ligger till grund för den klassiska gitarrtradition vi har nu. Idag ser gitarren i mångt och mycket ut som den gjorde i mitten av 1800-talet men dagens instrumentmakare experimenterar ständigt med nya material och konstruktionsprinciper. Den musikaliska scenens förutsättningar skapar nya behov vad gäller instrumentets akustiska egenskaper. Gitarren består av tre resonatorer, strängarna, lådan och dess inneslutna luftvolym. En resonator kännetecknas av att den besitter massa, fjädring och reflektionsförmåga. Dessutom svänger en resonator helst på vissa frekvenser, de så kallade resonansfrekvenserna. Detta innebär att vissa frekvenser gynnas mer än andra amplitudmässigt. Såsom alla andra akustiska instrument genererar gitarren komplexa toner som består av en rad adderade sinustoner. Det är först och främst gitarrbyggaren som genom sitt hantverk bestämmer instrumentets kvaliteter. Bygget är en process som kräver precision, hantverksskicklighet och en vision av det färdiga resultatet. Det är dock inte endast gitarren i sig som bestämmer ljudet vi hör, utan i högsta grad även den som spelar. Genom kunskap om olika tekniker och akustisk kännedom kan man påverka tonkvalitén högst väsentligt. Denna koppling vill vi påvisa genom mätningar. Vi finner då, precis som vi kan höra, att så väl anlagspunkt som excitationsmetod inverkar på deltonsspektrat dvs. den klang som ljuder. 2. Inledning I det här projektarbetet har vi valt att titta närmare på den klassiska gitarrens historiska bakgrund och utveckling. I detta innefattas dess konstruktion samt den moderna gitarrens fysiska och akustiska förutsättningar. Utvecklingen går hela tiden framåt och nya upptäckter görs t ex ifråga om vilka material som används vid instrumentkonstruktionen. I det musikaliska utövandet är det inte endast instrumentets inneboende egenskaper som är av betydelse utan även utövarens förmåga att ta tillvara dessa. Således är det inte bara de praktiska kunskaperna som gör mästaren utan kanske även insikter i den akustiska världen. Det är väldigt många faktorer som påverkar ljudet som alstras. 3. Metod Vi har valt att se på det här projektarbetet ur ett humanistiskt perspektiv. Störst vikt har vi lagt vid litterära studier men vi har även gjort mätningar och analyser. Vi började vår datainsamling med att läsa artiklar ur olika tidsskrifter och gick sedan vidare till böcker och Internet. Vidare har vi även diskuterat ämnet med personer som verkar inom den musikaliska världen vad gäller gitarrer. Beträffande mätningarna har vi studerat hur anslagspunkt och excitationsmetod påverkar deltonsspektrat som bildas. Vi slog an två strängar, höga E-strängen som är av nylon och D-strängen, en spunnen metallsträng. Vi valde dessa två olika strängar för att se om det är någon skillnad mellan strängar av olika material. Dessa strängar slogs an vid tre punkter; ponticello (vid stallet), tastera (vid ljudhålet) och tolfte bandet. Dataprogrammet som användes vid analyserna heter CLIO. Vi mätte ett excitationssätt och en anslagspunkt åt

4 gången var på vi lät datorn ta fram ett medelvärde av 10 mätresultat. På så sätt fick vi ut 12 diagram över de olika deltonsspektrumen. 4. Gitarrens tidiga historia De första spår man funnit av gitarren kommer från nästan 2000 år f kr i Babylonien. Det handlar då om gitarrer som har liknande drag med nutida varianter men som inte på långa vägar fungerade eller gick att använda som dem vi har i dag. Dåtidens gitarrer (eller chartârer som är det persiska namnet) liknade mer lyror och hade som regel fyra strängar. Araberna förde med sig instrumentet på sina erövringståg och på så sätt kom det till Spanien. I Europa utvecklas istället gittern i England och vihuelan som faktiskt är närmast släkt med violan. Gittern och vihuelan är två andra av gitarrens förfäder. Det är så småningom vihuelan som banar väg för gitarren i Spanien. Utan vihuelan hade inte gitarren varit vad den är idag ur ett musikaliskt perspektiv talet är extra intressant för då händer det mycket i Europa. I England utvecklas cittern som ett lättspelat alternativ till lutan som blivit mer och mer komplicerad. Gitarrens styrka har genom historien alltid behållit sin plats som lättspelat folkinstrument vilket gjort att den kunnat överleva och utvecklas genom århundradena. Gitarrens historia är som synes komplicerad med influenser och förfäder från alla möjliga håll. Det spår som hela tiden är mest förvillande är vihuelan, som utan att vara från samma stam ändå påverkat gitarren mer än något annat instrument. Just under 1500-talets Spanien skiljde det endast i storlek och antal strängar mellan de två instrumenten. Mycket musik som skrevs för vihuelan transkriberades sedan för gitarr. Det har gjort att instrumentet fick starkare folklig förankring när vihuelan mot slutet av 1500-talet slogs ut av gitarren. När 1600-talet tog sin början var det olika varianter av gitarren som istället utvecklades. Cistern kom till Sverige på 1700-talet så den var inte helt uträknad som instrument. (I Sverige finns en citter eller cister bevarad i CM Bellmans instrumentsamling). Lutan däremot blev allteftersom utkonkurrerad då det ställdes alltför höga tekniska krav på utövarna. Av och till under de närmaste 200 åren genomgick gitarren förändringar, mest i fråga om antal strängar, tills en spanjor, vid namn Antonio de Torres Jurado kom in på arenan. Han gjorde genidraget att lägga till en sjätte sträng i basen, så att det gick att spela fler tonarter utan att det lät konstigt. Han förstorade även gitarrkroppen så att den lät mer, volymmässigt. De förändringar han gjorde 1855 står sig gott och väl idag och det är enligt hans grundmodell de flesta bygger sina gitarrer. Efter Torres arbete handlar det mest om materialval och placering av tonribbor och det lär väl ta 250 år till innan några lika stora förändringar kommer äga rum igen. 5. Utvecklingen av den moderna gitarren Kring förra sekelskiftet fick den klassiska gitarren ett nytt uppsving. Förbättrade instrument, ny repertoar och goda solister förde gitarren in i en ny tidsålder. Några framstående musikpersonligheter bidrog till att lyfta fram gitarren ur sin relativt undanskymda tillvaro. En betydande del av detta skedde i Spanien som kom att bli ett centrum för utveckling av nya instrument, ny spelteknik och ny repertoar. Bland dessa viktiga gitarrpionjärer fanns Francisco Tárrega (1852- ) gitarrprofessor och gitarrist från Barcelona, sologitarrister som Miguel Llobet och Emilio Pujol som bland annat letade fram äldre spansk renässans- och barockmusik samt tidigare nämnde gitarrbyggaren Antonio de Torres Jurado. Francisco Tárregas viktiga position i gitarrens utvecklingshistoria beror på flera faktorer; han komponerade ny musik för instrumentet och transkriberade såväl gammal som

5 samtida musik som ursprungligen skrivits för andra instrument. I och med detta breddades gitarrens repertoar högst väsentligt. Tárrega transkriberade bland annat stycken av kompositörer som Chopin, Haydn, Beethoven och Bach. Under perioden kring sekelskiftet hade den spanska musiken en stark nationalromantisk prägel med starka förankringar inom folkmusik. Pianot hade en betydande ställning i Spanien den här tiden med kompositörer som t ex Pedrell, Albéniz, Granados och de Falla som gjorde spansk pianomusik internationellt känd. Sådan pianomusik transkriberades för gitarr av Tárrega och den nya repertoaren gjorde att intresset för gitarren ökade. Många kompositörer började skriva direkt för gitarr, t ex Turina, Tórroba och Rodrigo. (Den sistnämnda har bl a komponerat världskända Concierto de Aranjuez.) Francisco Tárrega introducerade också en ny spelstil och ny metodik för gitarren samt även tekniska idéer när det gällde konstruktion av nya instrument. Den i Granada då verksamme gitarrbyggaren Antonio de Torres Jurados (född i Almeria 1817) arbete under senare delen av 1800-talet utgör något av ett genombrott. Han tog tillvara erfarenheter som gjorts vid utvecklingen av äldre instrument, t ex barockgitarrer, och bidrog med sina idéer till en ny konstruktion. Torres gitarrmodeller innebar en rad förbättringar på flera fronter. Volymen hos gitarrlådan gjorde han väsentligt större än vad byggare före honom, t ex Lacote och Panormo, hade gjort. Mensuren ökades och Torres utvecklade också ett nytt system för tonribbornas placering. Han gjorde även förändringar när det gällde greppbrädans tjocklek vilket påverkade speltekniken. Även om mycket har hänt inom modernt gitarrbygge kan man säga att Torres konstruktioner satte normen för den gitarr vi har idag. Torres gitarrer kom att inspirera flera generationer av spanska gitarrbyggare och bland de tongivande efterföljarna kan nämnas familjen Ramirez. José Ramirez I gick i lära hos en gitarrbyggare som hette Francisco Gonzales och öppnade så småningom egen verkstad i Madrid. Många av mästarna inom spansk gitarrbyggarkonst gick i lära hos José Ramirez I. Bland dessa finns Enrique García, Santos Hernandez, Domingo Esteso, bröderna Condé, José Ramirez III, Contreras, Manzanero, Barbero och Fernandez. En viktig förändring som påverkat gitarrens akustiska förutsättningar är övergången från sensträngar till nylonsträngar. Sensträngar var på många sätt opraktiska eftersom de lätt gick sönder och var dyra. För att komma till rätta med detta hade man tidigare alltid körer, eller dubbla strängar, placerade bredvid varandra för att åtminstone en av strängarna skulle hålla genom en hel konsert. Nylonsträngar togs fram av tillverkaren Albert Augustin och den världsberömde klassiske gitarristen Andrés Segovia i slutet av 40-talet. Vad de gjorde var att helt sonika använda nylonsträngar istället för de tunnaste senorna vilket gav en avsevärt högre tillförlitlighet utan att ljudkvalitén blev lidande utan snarare tvärtom.nylonsträngarnas högre spänning medförde också nya villkor för konstruktionen av gitarren. Den instrumenttekniska utvecklingen fick så småningom fart även utanför Spanien med en rad skickliga gitarrbyggare runt om i världen, t ex Hermann Hauser och sonen Dieter Hopf i Tyskland, Bouchet i Frankrike, engelske David Rubio, José Romanillo i Spanien, Martin i USA, Masaru Kohno, Japan och en mängd intressanta byggare i Sydamerika. I Spanien finns också nu den sedan länge etablerade s.k. Granadaskolan med många kända byggare t ex Antonio Marin-Montero och Alejandro. Verkstäderna ligger där koncentrerade till ett litet område och gitarrbyggarna träffas och delar med sig av sina erfarenheter. Listan på kunniga gitarrbyggare kan göras lång. Även i Sverige finns en god gitarrbyggartradition med skickliga byggare som Georg Bolin, Karl-Erik Gummeson, Lars Jönsson, Thomas Fredholm, Per Hallgren, Nicola Nerström, Wretling, Heikki Rousu, Assar Ågren, Lars Bohman och Javier Hernandez.

6 6. Svensk gitarrbyggarkonst Den nu bortgångne instrumentbyggaren Georg Bolins arbete spelar en viktig roll inom svenskt gitarrbygge. Till hans mest uppmärksammade modeller hör bl a hans altgitarr. Bolingitarrerna har blivit internationellt kända och han hann bygga mellan instrument under sin levnad. Georg Bolin var lärare och sedermera rektor för Carl Malmstens skola för möbeltillverkning. Han började bygga gitarrer 1944 och gjorde detta parallellt med sitt arbete på skolan fram till Då övergick han till att enbart bygga instrument i sin egen verkstad vägg i vägg med Malmstensskolan startades en gitarrbyggarutbildning vid skolan som numera examinerar två gitarrbyggarelever per år. Sedan 1993 är Nicola Nerström huvudlärare i gitarrbygge på skolan. Eleverna, som så småningom avlägger gesällprov, får prova på att bygga gitarrer i olika träslag och material. Även olika instrumenttyper byggs; klassiska och flamencogitarrer, orkestergitarrer, elgitarrer m.m. En annan gitarrbyggare som utvecklat svensk gitarrbyggarkonst är Karl-Erik Gummeson ( ). Denne började att bygga gitarrer och lutor under 40-talet och fortsatte ända in i det sista med sitt arbete. Hans gedigna kunnande omfattade inte bara gitarrbygge utan även rekonstruktion av olika typer av äldre instrument, bl a lutor, vihuelor, barockgitarrer, teorber, bandoror och 1800-talsgitarrer. På 40-talet reste Karl-Erik till Spanien där han kom i kontakt med spanskt kulturliv och lärde känna gitarrbyggare. Han fick tillfälle att höra Santos Hernandez-gitarrer, vars ton kom att bli något av ett klangideal för honom. I sina gitarrer strävar Karl-Erik efter en distinkt och klar ton som bär ordentligt på en estrad 1 Karl-Erik Gummesons instrument har vunnit stort erkännande bland gitarrister både här i Sverige och utomlands. Till den nya generationen gitarrbyggare hör bl a Thomas Fredholm som började sin hantverksbana med att studera fiolbyggeri. Han skaffade sig senare kunskap om gitarrbyggande i USA och i Spanien. Hans konstruktioner är främst influerade av spanska instrument, men även engelska sådana. Den största utmaningen är att få diskanten på gitarren perfekt. Mitt ideal är att man bara sak behöva snudda vid strängen för att tonen ska bära ut 2, säger Thomas Fredholm i en intervju. Även Per Hallgren tillhör den yngre generationen svenska byggare. Han började bygga gitarrer på allvar 1986 och har även han fått inspiration genom besök i Spanien och Granadas gitarrverkstäder. Per har några inarbetade modeller som han bygger men experimenterar även med nya konstruktioner. Lars Jönsson, i grunden gitarrist, byggde sin första gitarr i mitten av 70-talet. Han bygger även lutor och t ex renässans- och barockgitarrer. Lars har ett brett kunnande som instrumentmakare och kombinerar traditionella tekniker med experimentellt arbete. 7. Tänkbara orsaker till att instrumentet förändras Sammanfattningsvis kan man säga att det är i musiken som upphovet till nya instrumenttekniska lösningar finns. Det gäller i högsta grad även i dag. Ny repertoar skapar efterfrågan på instrument som kan möta denna i fråga om ljudkvalitet, uttrycksmöjligheter, tonstyrka etc. Ensemblekonstellationer är en annan aspekt som påverkar kraven på instrumentet. För den klassiska gitarren som oförstärkt är ett relativt tonsvagt instrument är 1 Artikel om Karl-Erik Gummeson i Gitarr och Luta Nr Gitarr och Luta Nr

7 kvaliteter som en bärig ton och ett väl avvägt register viktiga om den ska inta en position i t ex kammarmusikaliska sammanhang. Rumsakustiska förutsättningar är en annan faktor hur ska gitarren göra sig hörd i stora konsertsalar? Även om gitarren idag är ett etablerat instrument, konkurrerar den inte med t ex violinen som solistinstrument i orkestrar. Kanske ser framtiden annorlunda ut? Här spelar förutom befintlig repertoar även speltekniska principer en viktig roll. Den utövande musikern kan i högsta grad påverka tonbildning och klangfärg genom anslagteknik och spelsätt. Den klassiska gitarren spelas oftast kontrapunktiskt, dvs. med alla stämmorna samtidigt. Därför är det viktigt med en klar stämseparering och en tydlig artikulation så att man verkligen hör t ex melodi, mellanstämma och baslinje. Instrumentkonstruktionen i sig sätter ju dock sina begränsningar och det är här utrymme för nya idéer finns. Gitarrbyggare världen över experimenterar med konstruktioner och material och bryter ny mark för gitarren på 2000-talet. 8. Stränginstrumentens indelning Stränginstrument kan delas in i tre olika grupper; instrument med anslagna, strukna och knäppta strängar. Gitarren hör till den sistnämnda gruppen eftersom den exciteras genom att strängen lyfts/knäpps ur sitt viloläge. 9. Akustiska begrepp 9.1 Komplexa toner och sinustoner När en gitarrsträng lyfts ur sitt ursprungsläge strävar den likt alla andra resonatorer efter att återgå till detta läge. Detta resulterar att i att när strängen släpps, sprätter den tillbaka och börjar svänga med ett visst antal svängningar per sekund och så kan vi höra en ton beroende på vilken spelaren valt. Man bör dock vara medveten om skillnaden mellan den komplexa ton som en gitarr alstrar och de sinustoner som man kan skapa på konstgjord väg. Sinustonen består nämligen av en enda ton (en frekvens) och kan endast alstras på elektronisk väg. I verkligheten påträffas emellertid aldrig en enskild sinuston utan de uppträder i flock som komplexa toner. Med andra ord svänger gitarrens strängar aldrig bara på en frekvens utan på flera samtidigt. Man skulle kunna likna sinustonen vid människokroppens byggstenar, cellerna, ty på samma sätt som kroppen är uppbyggd av dem så är också de toner vi hör från instrumentet uppbyggda av sinustoner. 9.2 Deltonerna De komplexa tonerna vi talade om tidigare består som sagt av en rad sinustoner och denna kombination kallas deltonsserie. Tonen med lägst frekvens kallas för grundton och ges numret 1, sedan får tonen med näst lägst frekvens nummer 2 och så vidare. Rent idealiskt skulle amplituden, ljudstyrkan, avta ju högre deltonstalet blir men verkligheten ser annorlunda ut. Eftersom instrumentet har tre sammankopplade resonatorer som helst svänger på sina resonansfrekvenser kan vissa deltoner gynnas mer än andra. Hur många deltoner en komplex ton har är mycket avgörande för dess klangfärg. Antalet deltoner kan man dock påverka beroende på hur och var man exciterar strängen. Gitarrens grundfrekvenser kan ses i bilaga 1, fig. 2.2.

8 9.3 Samband mellan amplitud och frekvens Det krävs större amplitud för att vissa frekvenser ska uppfattas lika starka som en del andra. Detta beror på örats uppfattningsförmåga. Örats uppfattning av ljudnivåer är nämligen frekvensberoende vilket innebär att två olika toner som i själva verket ligger på samma ljudnivå kan uppfattas som olika starka. Örat är extra frekvensberoende för frekvenser mellan ca 500 och 4000 Hz. Vissa av gitarrens frekvenser ligger vid detta område vilket innebär att en skicklig spelare måste bemästra konsten att spela olika starkt beroende på vilken ton han kommer att alstra. 9.4 Maskering Vi kan ju också kort nämna att det så kallade maskeringsfenomenet bidrar en smula till hur ljudet som utstrålas från gitarren låter. Maskeringsfenomenet innebär att en ton kan släcka ut en något högre ton så att den inte hörs. 10. Gitarrens resonatorer Gitarren ser ut som den gör av en praktisk och logisk anledning. Självklart är det den exciterade strängen som är grunden till ljudet som hörs när en gitarr spelas. Men en så liten och tunn sträng kan omöjligt sätta tillräckligt med luft i rörelse för att bilda en välljudande ton. För att tillräckligt många luftmolekyler skall exciteras, dvs. ett starkt ljud alstras, krävs att de kraftiga strängvibrationerna över en liten yta transformeras till mindre vibrationer över en större yta. 3 Detta är en av anledningarna till att gitarren inte är konstruerad som endast en planka med strängar. Gitarren består nämligen av tre resonatorer det vill säga strängarna, resonanslådan och resonanslådans luftvolym som tillsammans bidrar till att stärka och forma det karakteristiska ljudet av en gitarr. Gitarrkroppen fungerar som en akustisk förstärkare. En resonator svänger lättast på vissa frekvenser, dess så kallade resonansfrekvenser. Det betyder att gitarrens tre sammankopplade resonatorer inte stärker alla frekvenser lika mycket utan att de deltoner som sammanfaller med resonansfrekvenserna kommer att stärkas mer än de andra. Att gitarrer låter olika beror på att de har olika inneboende resonansfrekvenser, något som ibland kallas för dess formant- karaktäristika. Det är det här fenomenet som utgör största svårigheten vid gitarrbyggen. För att få fram de rätta resonansfrekvenserna måste man skapa en låda av rätt proportioner. Tillverkaren måste också slipa resonanslådans insida så att lådan får rätt tjocklek på rätt ställen för att det skall vara så gynnsamt som möjligt för rätt frekvenser. Det som kännetecknar en resonator är att den har en massa dvs. den är inte viktlös och den har en reflektionsförmåga som gör att ljudvågor som träffar resonatorn reflekteras tillbaka. En resonator har även en fjädringsförmåga och som tidigare nämndes en strävan efter att komma tillbaka till sitt ursprungsläge när den deformerats. 3 Musikens ljudlära, Johan Sundberg 1989

9 11. De olika delarnas funktion i resonatorsystemet resonatorernas mekanik 11.1 Gitarrsträngarna När man spelar på en gitarr är det strängarna man kan kontrollera för att få fram de toner man önskar. Men alstrandet av dessa toner är som tidigare nämnts mer komplicerat än endast strängarnas svängningar. Strängarna är fästa i båda ändarna, dels längst upp på gitarren där man med hjälp av stämskruvarna kan justera spänningen på strängarna och dels i stallet som sitter på resonanslådans lock. När så en eller flera strängar kommer i svängning överförs denna energi till stallet så att det börjar svänga och i sin tur sätter resonanslådan och dess inneslutna luft i rörelse. De transversella svängningarna i strängarna överförs alltså på detta sätt till longitudinella vågrörelser i luften (förtätningar och förtunningar) vilka vi uppfattar som ljud. Gitarrens strängar är fästa i båda ändarna och kan således knappt röra sig där. Det betyder att svängningsnoder lämpar sig bra här. (En nod är där ljudvågen har minsta möjliga energi.) Mitt på strängen finns man dock största svängningsmöjligheten, alltså kan en buk bildas där. (Buken finner man där en ljudvåg har störst energi.) Om vi således tänker oss två nodpunkter, en i vardera änden, och en buk på mitten så har vi en halv våglängd. Strängen är alltså en halvvågsresonator eftersom den lägsta frekvensen för strängen har en våglängd som är dubbelt så lång som strängen. (se fig 2.1 i bilaga 1) De formler man har för att räkna på gitarrens strängar kan vara en aning missvisande eftersom de förutsätter att strängarna är oändligt böjliga och sitter fast som i berg i ändarna. Detta är dock inte fallet eftersom strängarna inte är oändligt böjliga och de kan röra sig aningen i båda ändarna. Strängarna är gjorda i olika material. De tre första strängarna som består av nylon är relativt tunna och de tre senare strängarna är spunna strängar av metall. Strängarna av nylon är lättböjliga och passar därför för höga frekvenser medan de spunna metallsträngarna är mindre böjliga och lämpar sig för lägre frekvenser. En bild av strängens olika svängningsformer finns i bilaga 1, fig 2.1. Här finns också en illustration av strängens rörelsemönster efter excitationen (bilaga 1, fig 2.8.) 11.2 Tonhöjd Tonhöjden på gitarrens strängar bestäms av strängens längd (L), massa per längdenhet (M = kg/m)och spänning (S = N/m2). Matematiskt förhåller sig dessa faktorer till varandra på detta sätt: F = 1/2L*roten ur S/M Räknar man lite på det här kommer man snart fram till att om spänningen ökar eller stränglängden minskar så höjs frekvensen, dvs tonen blir ljusare. Lika så blir frekvensen lägre om man ökar stränglängden och minskar spänningen. När spelaren trycker ner en eller flera strängar så ändras längden och därmed flyttas nodpunkten för den lägsta resonansfrekvensen Locket Lockets resonansfrekvenser beror på dess yta, massa och styvhet. Även tonribbor, balkar och stall har ovannämnda egenskaper som påverkar resonansfrekvenserna. Varje resonansfrekvens som aktiveras i locket gör att det vibrerar på olika sätt. Detta kallas moder och kan fotograferas med hjälp av en speciell holografisk teknik. En del gitarrbyggare använder liksom violinmakare filspån för att åskådliggöra detta. Man tittar då efter var filspånet samlas

10 och kan på så sätt få information om moderna. Locket svänger alltid upp och ned i lodrät riktning. Tonribbornas placering och tjocklek är faktorer som påverkar det producerade ljudets kvalitet. Gitarrbyggaren justerar tonribbor och modifierar lockets massa för att åstadkomma en klar, sjungande ton och ett önskat gensvar hos gitarren. En mängd olika system för placering av tonribborna har utvecklats av gitarrbyggare världen över, men Torres modeller är kanske vanligast än i dag. Ljudvolymen som frambringas bestäms bland annat av graden av rörelse hos gitarrlocket. (Gitarrlådans storlek påverkar naturligtvis också ljudvolymen, jämför t ex de olika instrumenten i en gitarrorkester) Ett lock som inte är så rörligt åstadkommer mer dämpning men också att tonen inte kan byggas upp så lätt och nå stark amplitud. Ett mindre rörligt lock jämnar dock ut deltonsfrekvensinnehållet på bekostnad av volymen. Ett tunnare lock kan lättare producera en starkare ton medan man kanske får fler oönskade deltoner att framträda. Faktorer som dessa är något som gitarrbyggaren måste ta hänsyn till och balansera. Lockets rörelse är ett resultat av vibrationer från ljudvågor som kommer in genom ljudhålet och transmissionen av strängvibrationer till stallet som i sin tur fortplantar dem till locket 4 Den amerikanske gitarrbyggaren Thomas Humphrey säger så här i en intervju; Locket sätter luften i rörelse i ett visst mönster, och genom att förstå hur dessa mönster uppkommer och kunna kontrollera dem kan vi variera hur gitarren svarar 5 Thomas Humhprey menar vidare att ljudet inte kommer ut enbart genom ljudhålet. Ljudhålet släpper även in luft i gitarrkroppen. Ljudet som åstadkoms av strängarnas rörelse reflekteras mot botten och sidorna och projiceras mot locket som i sin tur för det ut i rummet. 6 Hur tonribborna traditionellt brukar placeras enligt Torresmodellen kan ses i bilaga 1,fig Samarbetet mellan sträng och lock De frekvenser som strängen i sig producerar skiljer sig från lockets egenfrekvenser. Strängens moder har frekvenser som är heltalsmultipler av grundfrekvenser. Modfrekvenserna i locket är däremot inharmoniska, därför uppfattar man inte en klar tonhöjd om man knackar på locket. Vissa resonansfrekvenser i locket kan emellertid sammanfalla med strängarnas, därför accentueras somliga deltoner. Olika gitarrer kommer följaktligen att uppföra sig olika, bland annat beroende på detta. Locket kan ju bara röra sig lodrätt medan strängen kan röra sig både lodrätt och parallellt med locket, något som har en betydande inverkan på tonkvaliteten. Oftast är det dock inte fråga om antingen eller, utan en kombination av dessa båda svängningsriktningar där tyngdpunkten kan förläggas åt det ena eller andra hållet. Om man genom anslaget exciterar strängen så att den rör sig lodrätt så får man ett mer direkt gensvar i locket som snabbare kan börja svänga i sin naturliga riktning än vid motsatta förhållandet genom anslagstekniken. Strängens vibrations- /rörelseriktning påverkar omfång och kvalitet hos den producerade tonen. Gitarristen bör därför sträva efter att utveckla en anslagsteknik med tonvikt på lodrätt rörelse eftersom det är så locket rör sig, och det är ju dit som strängrörelsen transmitteras. Detta synsätt är dock omtvistat i gitarrskolor och olika pedagoger har olika syn på anslagsteknik och dess inverkan på tonkvaliteten. Det är heller inte fråga om att utesluta ett 4 översatt ur Classical Guitar Construction av Irving Sloane 5 Classical Guitar maj Classical Guitar juni 1997

11 eller annat sätt att spela, då olika anslagssätt har olika funktion och passar i olika musikaliska sammanhang. Att ha insikt om detta och kunna variera sig är kanske det bästa utgångsläget för en klassisk gitarrist. 12. Klassisk gitarrkonstruktion Gitarrbygge är onekligen ett hantverk som kräver precision, känsla och en vision av hur det färdiga instrumentet ska låta. Ett gediget kunnande när det gäller finsnickeri krävs också liksom mycket tålamod. Det gäller att åstadkomma en bra balans mellan bas och diskant. En välkonstruerad gitarr har ett omfångsrikt ljud och ett lock som speciellt designats för att vibrera Tekniska tillvägagångssätt Vid gitarrkonstruktion används såväl maskiner som handverktyg. Fixturer används för formning av träet vid vissa moment. Först tillverkas de olika delarna; lock, hals, greppbräda, sarger och botten. Därefter följer monteringen, mest genom limning, sedan ytbehandling, strängning och finjustering av instrumentet. Hela hantverksprocessen ställer stora krav på yrkesskicklighet och erfarenhet. Till grund för instrument finns för främst och en ritning med mått etc. En form tillverkas för att man sedan ska kunna formpressa sargens böjda form efter den Träslag Träet utgör en utgångspunkt för gitarrbygget. Varje trästycke har en inneboende klang och svänger helst på vissa frekvenser. Dessa kvaliteter kan en erfaren yrkesman/yrkeskvinna avgöra genom att knacka på och känna på trästyckena när dessa väljs ut till gitarren olika delar. Här är kanske främst lockets egenskaper viktigast. Det är lockets material som har störst inverkan på tonkvaliteten. Det finns olika åsikter om vilka träslag som bäst lämpar sig för tillverkning av klassiska gitarrer. Brasiliansk rosewood anses av många vara det finaste för detta ändamål. Alpgran och ceder är vanligt förekommande i lock medan riojakaranda, indisk jakaranda, körsbär och lönn kan ses i botten och sarger. Greppbrädan är i allmänhet gjord av ebenholz eller rosewood. Halsen görs t ex i mahogny eller något annat träslag. Olika träslag har olika egenskaper som påverkar slutresultatets finish och klangfärgen En byggprocess kan se ut så här: 1. Först tillverkas sidostyckena och bearbetas till önskad tjocklek. Sedan böjs dessa efter den tidigare gjorda formen. Detta sker med hjälp av värme som gör träskivorna böjliga och formbara. Väl i formen fortsätter arbetet med att anpassa storlek och höjd på en blivande sargen. 2. Därefter tillverkas över- och underkloss. 3. Eventuella dekorationer i sargen infogas. 4. Sedan tillverkas och fastsätts invändiga kantlister i sargen. 5. Ett utrymme där halsen så småningom ska fästas mejslas ut ur överklossen. 6. Efter detta tillverkas locket tjockleken är mycket viktig. 7 översatt ur Classical Guitar Construction av Irving Sloane

12 7. Intarsiadekorationer som ska vara i rosetten tillverkas. Tunna stavar av olikfärgat trä pressas samman i vackra mönster i ett riktigt precisionsarbete. 8. En fördjupning i locket kring det som sedan ska sågas ut till ljudhål mejslas ut med stämjärn, lagom för att rymma den färdiga rosetten. 9. Sedan limmas tvärbjälkar och tonribbor fast på gitarrlockets insida. 10. Därefter sågas botten till och förstärkande stag fästs i denna. 11. De olika delarna fogas samman till en gitarrkropp. 12. Utvändiga kant- och dekorationslister tillverkas och monteras på t ex lockets kant efter det att en skåra falsats ut. 13. Nu återstår bl a att tillverka och montera hals, huvud och greppbräda, tillverka stall och fästa de olika banden på greppbrädan. 14. Ytfinish i form av slipning, polering och lackning hör till de sista momenten. 15. Sedan monteras mekanismen, dvs stämskruvarna. 16. Sist strängas gitarren upp och efter några dagar med spända strängar brukar den sk. finjusteringen ske. I bilaga 1 finner ni en visuell beskrivning av gitarrens olika delar Finjusteringen Finjusteringen är ett viktigt moment i gitarrbygget. Bland annat kan gitarrbyggaren slipa locket på insidan och på så sätt modifiera tjockleken på olika ställen vilket påverkar resonansfrekvenserna och klangfärgen hos instrumentet. Man slipar också tonribborna och åstadkommer likaledes förändringar i tonen på det sättet. I use a round piece of wood to part the strings at the twelfth fret, so I can get my hand, with a piece of sandpaper on a fingertip, inside the soundbox. 8 It is important to know that everything you do on one side, sy the bass side, can change something on the other (treble) side, making it necessary to do some work there. 9 A very important aspect is to know when to stop! Hur kan man påverka strängens vibrationer för att sätta locket i rörelse på det sätt man önskar? Det är dock inte bara själva gitarren som påverkar ljudet utan även den som håller i gitarren medverkar i processen på ett relativt komplicerat vis. När den färdiga gitarren lämnar gitarrbyggarens hand är det gitarristens uppgift att ta tillvara instrumentets möjligheter. Genom att förstå vad som händer vid tonproduktionen rent fysiskt kan den enskilde gitarristen utöka sin förmåga att variera tonkvalitet och tonstyrka med hjälp av anslagtekniken. Anslagsteknik och andra dynamiska variationsmöjligheter är en självklar del av undervisningen vid studier i klassisk gitarr. 8 GFA Soundboard höst GFA Soundboard höst GFA Soundboard höst 2000

13 14. En musikalisk bakgrund Hur skapar man genom spelsättet en fyllig och stark ton? Ett alltför försiktigt anslag kan göra att gitarren klingar tunt eftersom den producerade tonen blir övertonsfattig. Tonkvalitet kan beskrivas på många sätt och är på det hela taget ett område som ger utrymme för subjektiva tolkningar. För att få fram en klar och stark ton på gitarren är det viktigt att tonen innehåller många deltoner inom ett brett frekvensområde. En tjockare ton som inte innehåller så många övertoner med högre frekvenser låter sannolikt inte så starkt om inte gitarrkroppen råkar svara extra bra på just den tonens grundfrekvens. Nu är det ju inte alltid man vill att tonen ska vara just klar och stark men en god behärskning av instrumentets dynamik ger bättre musikaliska uttrycksmöjligheter och gör musiken mer intressant att lyssna på. 15. Anslagstyper Några olika anslagtekniker med högerhanden används vid klassiskt gitarrspel. Ett sådant är stödanslag (apoyando) som ger en tät och kraftig ton och bl a är användbart vid melodispel. Ett annat är fritt anslag (tirando) som ger en lättare tonkvalitet vid t ex ackordspel och andra sammanhang. Rasgueadoteknik innebär att man istället snärtar utåt med fingrarna vilket resulterar i ett snabbt schvungigt ljud. Denna teknik används bl a i flamencon.tonen kan vidare också skapas av vänsterhanden som vid legatospel. Med stödanslaget pressar man ned strängen mot gitarren och åstadkommer en lodrätt svängningsriktning hos strängen. Genom graden av tryck kan man variera stödanslaget och när strängen lämnar nageln. Illustrationer av de olika anslagstyperna finns i bilaga 1, fig 4.8 och fig Nagelns funktion och form Mycket kortfattat kan man säga att detta är ett ofta diskuterat ämne bland klassiska gitarrister och åsikterna går ofta isär. En sak är dock säkert; nagelns form längd och kvalitet (t ex hårdhet) kommer att på olika sätt påverka tonbildningen. 17. Anslagspunkt på strängen Exciteras strängen nära greppbrädan får man en mjukare, varmare klang (tastera) och om man istället spelar nära stallet får man en vassare, skarpare klang (ponticello). Däremellan finns en mängd variationsmöjligheter som gitarristen utnyttjar för att göra klangen levande och för att accentuera musikaliska fraseringar etc. 18. Andra sätt att påverka klangen Gitarristen kan också spela pizzicato t ex genom att lägga bakre delen av handflatan över strängarna i närheten av stallet. Handen absorberar då lite energi och ett dovare ljud åstadkoms som ett resultat av dämpningen. En annan effekt är att spela flageoletter. Då håller man fingret mot strängen, men inte ända ned mot greppbrädan, innan anslaget sker. Då får man en ton som klingar en oktav högre än grundfrekvensen. Vibrato är en annan möjlighet för gitarristen att variera klang och uttryck. Vibrato innebär en periodisk variation av grundfrekvensen och kan ske snabbt eller långsamt. Locket/gitarrlådan kan användas för att få percussiva effekter, t ex golpe (slag mot gitarrlocket) som t ex används i flamencon. Massor med andra effekter finns och är bl a vanliga i modern musik.

14 19. Mätresultat Med härledning av den information vi tagit del av vill vi undersöka spelteknikens inverkan på tonkvaliteten. Detta har vi gjort med mätningar. Först och främst vill vi ta reda på hur de tidigare beskrivna anslagssätten stödanslag (apoyando) och fritt anslag (tirando) påverkar deltonsspektrat. Sedan vill vi även kontrollera hur anslagspunkten på strängen påverkar detsamma. Här har vi valt att mäta anslagpunkten vid tre ställen: nära stallet (ponticello), kring ljudhålet (tastera) samt slutligen ännu högre upp på gitarrhalsen vid tolfte bandet. Följande iakttagelser har gjorts med utgångspunkt från mätningarna vars diagram kan ses i bilaga 2: 19.1 Anslagspunkt Nedanstående slutsatser gäller för båda anslagstyperna stödanslag respektive fritt anslag: Ju närmare strängens mitt tonen slås an, ju starkare blir grundtonen. (jämför fig. 2 och 3) Detta beror på att grundtonens buk befinner sig där. Strängen är ju en halvvågsresonator. Om en sträng anslås nära ljudhålet förefaller det som om både grundtonen och deltonerna gynnas och man får ett brett spektrum och det utstrålade ljudet får en varm och fyllig klang. Vi såg också att ju längre från strängens mitt den slås an, ju svagare blir grundtonen eftersom strängen då anslås närmare nodpunkten. När strängen slås an en bit ovanför ljudhålet, kring tolfte bandet, (se fig. 6) får man på samma sätt en stark grundton medan andra deltonen undertrycks. Detta för att den andra deltonen har sin nodpunkt i det området. Ovannämnda gäller både för stöd och fritt anslag Anslagsmetod Vid en jämförelse av fig. 4 och 10 där olika anslagsmetod använts och man slagit an strängen vid ponticelloläget kan man dra slutsatsen att stödanslaget ger ett deltonsspektra med större amplitud. Skillnaden mellan anslagstyperna är dock inte alls lika stora när man spelar kring ljudhålet eller högre upp. Detta kan bero på att det är svårare att pressa ned strängen med stödanslag (apoyando) vid stallet på grund av strängspänningen än i området vid ljudhålet där det är lättare att påverka strängen. 20. Slutsats Detta arbete är ganska översiktligt och tar i huvudsak upp allmänna drag. Vi har använt ett begränsat antal källor och det finns mycket mer material att ta del av. Denna uppsats kan kanske ändå vara till nytta för den som vill lära sig mer om ämnet och inte har så mycket förkunskaper. Vad gäller mätningarna kunde dessa ha blivit mer tillförlitliga om fler mätobjekt använts. De resultat man kan utläsa av mätningarna är en bekräftelse på de skillnader man uppfattar med hörseln dvs. olika anslagspunkter och anslagsmetoder ger olika deltonsspektra och således skillnader i klangbilden. För vidare undersökning kan man exempelvis studera fler litterära källor, göra mer omfattade mätningar och kanske jämföra olika gitarrer. Man kan titta närmare på om det finns skillnader mellan en fabriksbyggd gitarr och en handbyggd konsertgitarr. Olika strängmaterial, t ex. strängar med kolfiberkärna, kan också tänkas ha inverkan på mätresultaten.

15 Källförteckning Böcker: Classical Guitar Construction, Irving Sloane 1966, E.P Dutton & Co Inc, New York. ISBN X Klassisk guitar bygning, Kenneth Brögger 1990, Christian Ejlers Förlag, Köpenhamn. ISBN Tone production on the Classical Guitar, John Taylor 1978, Musical New Services LTD, London Börjes kompskola, Börje Sandquist 1982, Liber, ISBN Musikens ljudlära, Johan Sundberg 1990 Den klassiska gitarren, Martin Giertz 1979, Norstedts Färlag Classical Guitar Illustrated History Artiklar : Nestor i gitarrbygge samtal med K-E Gummeson, K. Jonson, Gitarr & Luta Nr ISSN X Lars Jönson luthier, R. Hogman, Gitarr & Luta Nr ISSN X Ett sekel med Torres gitarr, A.. Bäck, Gitarr & Luta N r ISSN X Per Hallgren Det ska vara lustfyllt att bygga, K. Jonson, Gitarr & Luta Nr2X 1994 ISSN X K-E Gummeson 90 år, M. Jacobson, Gitarr & Luta Nr ISSN X Bolingitarren lever vidare, J. Persson, Gitarr & Luta Nr ISSN X Thomas Fredholm från stålsträngat till nylon, M. Jacobson, Gitarr & Luta Nr ISSN X Tonbildning på klassisk gitarr, Erik Möllerström, Gitarr och Luta Nr ISSN X Gitarrbyggarutbildning på C-M Malmstens skola, A.Bäck/ K. Jältfors, Gitarr & Luta Nr ISSN X Creating a Spanish sound, as told by Tom Blackshear, Gila Evans, GFA, Soundboard hösten 2000 Intervju med Thomas Humphrey, del 1, Colin Cooper, Classical Guitar, May 1997 Intervju med Thomas Humphrey, del 2, Colin Cooper, Classical Guitar, June 1997 Internet : Vi har även fått värdefulla tips av Jan-Olof Eriksson, universitetslektor i gitarr, Musikhögskolan i Piteå Erik Möllerström, gitarrpedagog vid bl a Ålands Musikinstitut.

16 Bilaga 1 Bilderna är hämtade ur följande böcker; Classical Guitar Construction, Irving Sloane 1966, E.P Dutton & Co Inc, New York. ISBN X Tone production on the Classical Guitar, John Taylor 1978, Musical New Services LTD, London Klassisk guitar bygning, Kenneth Brögger 1990, Christian Ejlers Förlag, Köpenhamn. ISBN

17

18

19

20