Mer presist har han forsket på bølgemønsteret i en fiolinstreng når tonen startes. Den som noen gang har spilt på et strykeinstrument, vet at den gode lyden ikke kommer av seg selv. Den kan komme sammen med knirk og sus, være rusten og rå, og noen ganger kommer den ikke i hele tatt. En fersk fiolinspire kan rett og slett være en lidelse å høre på. Guettler vet hvorfor.

Knirk og sus eller Helmholtz

Forskningen hans kan trøste strykere som stanger hodet i veggen, forklare hvorfor bassister så ofte får kjeft av dirigenten, og gi strengdesignere noe å tenke på.

- Man kan få en hes eller knirkete lyd, særlig i begynnelsen av tonen. Hvis man er for rask med buen, kan strengen begynne å plystre, og man får høye pipetoner. Stryker man for lett med buen kan den glippe, og man får lite lyd og mye sus, forklarer Guettler. Noen av ulydene blir oppfattet som verre en andre.

- Strengen beveger seg, og når den følger et visst bevegelsesmønster, skapes det som regnes som en god tone, forklarer kontrabassprofessoren. Dette mønsteret, som forklarer hvordan en fiolinstreng svinger når den strykes på riktig måte, er beskrevet i det som blir kalt Helmholtzbevegelsen, av Hermann von Helmholtz, allerede i 1862. Guettler har undersøkt hva som skal til for at strengen skal utvikle dette bølgemønsteret raskt. Analysen hans er basert på matematiske modeller.

Buen må akselereres i starten

- Dersom man setter buen på strengen og plutselig starter med helt jevn hastighet, blir det en skrapende tone ganske lenge. For å få fram den fine tonen er det viktig at man akselererer bevegelsen med buen i starten. Hvor mye akselerasjon som er nødvendig varierer med hvor man stryker på strengen og hvilken streng man stryker på, forklarer han.

Strykeinstrumenter er kompliserte saker å spille på. Med en tykk streng må man bruke lavere akselerasjon av buen, og for å få til en høyere tone må akselerasjonen være høyere. For å lage en kraftig tone trykker man buen hardere ned på strengen, og jo mer man trykker, jo større må akselerasjonen være. Dette er noe musikere vanligvis skjønner ved å bruke øret og intuisjonen, men det krever mye øving å få denne Helmholtzbevegelsen til å sitte.

Knirk kan også være fint

- Det kan være sexy med litt knirking av og til, og noen ganger spiller man bare florlett, og kommer aldri opp i Helmholtz. Vi testet to musikere på et utvalg av stykker. De greide å treffe “perfekt” i over 40 prosent av tilfellene, og nesten alt lå innenfor det som blir oppfattet som akseptabelt, sier Guettler.

Selv om musikerne klarer seg ganske godt med øret og intuisjonen, finnes det selvfølgelig en fysisk forklaring på disse tingene. Og det er dette kontrabassprofessoren har gitt seg ut på i sin doktorgrad.

- Når man stryker buen over strengen, følger strengen periodisk med buehårene ut, og smetter tilbake igjen, blir med ut og smetter tilbake igjen. Tilbakeglippene danner bølger som blir sendt rundt til begge sider. Det er viktig at bølgene øker i høyde for at man skal komme over i Helmholtzbevegelsen, forklarer Guettler. Og bølgehøyden økes ved at buen akselereres.

Strykerne må jobbe mest med tonen

Å få i gang den gode tonen er altså en prosess som tar litt tid. Det riktige bølgemønsteret blir ikke dannet med en gang, og musikeren må hele tiden være med på å forme ansatsen.

- Når man spiller piano slår man ned tangenten, og i det hammeren så slår ned på strengen inne i pianoet er musikeren i praksis ferdig med anslaget. Også for blåseinstrumenter tar det kortere tid å få i gang en tone. Man må være presis i et kort øyeblikk, og så kan man slappe av mer når klangen kommer. På fiolinen må man fortsette å danne en tone ganske lenge før den er stabil, og dermed også lettere å spille.

Bassister henger ofte etter

Det er de dypeste strykeinstrumentene som lider mest under dette. Dess lavere frekvensen er, dess lengre tid tar prosessen. Bassister får ofte kjeft av dirigentene for at de spiller for seint eller henger etter. Det er altså visse fysiske egenskaper som ligger til grunn for at dette skjer.

Når man så har fått Helmholtzbevegelsen i gang, vil strengen gripe og slippe regelmessig. Når man spiller tonen en strøken A, griper og slipper strengen 440 ganger i sekundet. Mesteparten av tiden griper den, og så har den raske tilbakeglipper. Via instrumentet blir bølgene fra strengen blir oversatt til lydbølger, for strengen i seg selv gir ikke lyd.

Musikere liker ikke knirk

Guettler har også undersøkt hva slags og hvor mye uønsket ansatsstøy musikere kunne tolerere.

- Vi spilte en serie på 13 toner, med ulike grader av ansatsstøy, og det viste seg at musikerne er veldig vare på dette. Det var verst med knirkelyden. At man glapp litt med buen i starten var ikke like farlig, forklarer han.

Musikerne kunne tillate opp til 90 millisekunder, altså mindre enn en tiendedels sekund, med glipp, men bare 50 millisekunder med knirkelyd. Ikke mye slinger i valsen, med andre ord. Men Guettler vil ikke anbefale å lese doktorgraden som en oppskrift på den gode tonen. Han har mer tro på at den kan være til hjelp for musikere som stanger hodet i veggen.

- Det nytter ikke med målebånd, eller en oppskrift man kan følge. Men når man hører at det ikke blir som man skal, kan man kanskje forstå hva det er man gjør feil. Det kan ofte være forvirrende når man ikke får tonen til slik man vil. Men uansett er det øret som er best, slår han fast.

- Strengdesignere bør teste strenger med akselerasjon

Guettler mener resultatene fra doktorgradsavhandlingen først og fremst vil være nyttige for akustikerne.

- Det lages stadig nye typer strenger. Strengdesignere forsker på hvordan strengen kan bygges for at man skal få den i gang så fort som mulig. Jeg har vært litt uenig i måten de har målt dette på, sier Guettler. Han mener designerne kan teste strenger på en måte som er litt mer likt måten musikerne trakterer dem.

- Strengdesignerne tester ofte med robot, og da ber de roboten om å sette i gang strengen i full fart med en gang. Dermed vil det gå en lang periode hvor strengen ikke svinger noe særlig bra. Det er mer riktig å akselerere under kontrollerte forhold, og det gjør de ikke nå.

Selvlært

Guettler er selvlært innen akustikk, og uten universitetseksamener eller eksamen artium. Han har fått gjennomføre doktorgradsstudiet med dispensasjon fra Kunglige Tekniska Högskolan. Før han kom til Norges Musikkhøgskole var han alternerende solobassist i filharmonien og hadde undervist på konservatoriet siden 1967.

Linker:

Den norske musikkhøgskolen
Kungliga tekniska hogskolan
Sammendrag av doktorgraden
Presentasjonsdelen av doktorgraden (PDF)