原来每一位小提琴制琴师都是货真价实的学霸！

提琴是一种富有魅力且带点神秘色彩的乐器。300多年前，意大利天才的阿马蒂、瓜内里和斯特拉迪瓦里制琴家族把提琴推上了乐器之王的宝座。揭开小提琴的神秘面纱，一直是很多音乐爱好者和收藏家的向往，也是所有小提琴演奏者的梦想。这种乐器能够流传几百年而盛行不衰，绝非偶然。我们即使用今天的科学知识和学科体系来审视小提琴，依然会对它蕴含的各种“黑科技”叹为观止。

那么，成为一名小提琴制琴师究竟需要哪些技能加身呢？往下读你就会发现，如果不是一名货真价实的学霸，真的很难做到。

几何学

现代小提琴诞生于文艺复兴时期的佛罗伦萨，几何学高度发达。小提琴结构中大量运用了黄金分割律，这不仅是美学的需要，更是小提琴音色优美动听的一个重要因素。例如，提琴共鸣箱最宽处和箱长之比，以及共鸣箱最厚处与箱体最窄处之比，皆符合黄金分割律。作为一名制琴师，首先要有这个几何学功底，能够画出自己的提琴设计图。

声学

我们知道，声音在空气中的传播速度约为340米/秒，而声音在小提琴面板材料——“云杉木”中的传速约每秒5000米以上；声音在小提琴背板材料——“枫木”中的传速约每秒3500米左右。

小提琴琴弦的振动能量，由弦马传到面板、琴体及琴体内的空间，引起琴体与腔体内空气的振动而辐射出声波。弦振动、琴板振动和空气振动等，各有其固有频率。在耦合振动中琴体对弦振动的许多谐音系列起到补充、增强、调节的作用，从而形成小提琴独特的频响特性，即小提琴的音色。

作为小提琴制琴师来说，选取优良的木材，因材制宜地制作出一个完美的谐振声学结构，是必备的基本功。

力学

小提琴虽然轻的出奇，但它的结构却坚固异常，轻薄的琴身可以承受很大的力量。定准音后，E弦产生约9KG的张力，G弦产生6KG的张力，四根弦合计会产生约30KG的张力，面板则承受约11KG的压力。琴弦的拉力、压力和琴体，以及略微倾斜的琴颈共同构成一个稳定的应力结构。一把做工精良的小提琴可以使用数百年之久，这个应力结构仍然可以保持稳定。

此外，琴码的构造原理实际上来源于桥梁的力学原理，如果你仔细观察古老的石墩桥的桥孔和琴马中间的孔，就会发现它们之间的相同之处非常多。因此，琴码的英文名称为“Bridge”，直译即为“桥”。

琴弦的张力要多少才能承受的起这个拉力？琴马要多厚才能撑起这个压力？音柱要多粗才能承受的起这个扛力？如果面板和背板做得太薄是否会被这个压力压裂？小提琴的制作过程中，制琴师只有准确掌握了力学原理，才能很好的解决这些问题。

生物学

在我们初中的生物课里讲到过“木纤维组织细胞”的构造原理，木材的纤维组织细胞每个细胞都是一个椭圆的小个体，一个紧挨一个，组成了一条输送能量的通道。我们用来制作小提琴的云杉木和枫木也不例外。这些木料在制作提琴之前会经过10-30年的自然干燥，自然干燥的好处就是不会破坏这些完整的木纤维组织细胞，它用来输送能量的通道同样也是传送声音的通道。

如果对木料进行烘干处理，就会破坏这些木纤维组织细胞的正常形状与功能，这些传音通道就会遭到破坏，而无法用来制造提琴了。

此外，木材的年轮、髓线、生长环境等均会对木材性能产生显著影响。

作为一名优秀的制琴师来说，能够选取优质的制琴材料，并进行妥善后期处理，必须精通木材相关的生物知识。

化学

小提琴的油漆与颜色就用到了化学知识，油漆与颜色的融合程度直接影响到“视觉色差”，以及油漆本身的柔和质感。否则，不仅颜色不自然，而且油漆也会像玻璃般脆弱。普及琴和手工琴的油漆差距非常明显，中档琴和高档琴的油漆区别也能一眼看出。因此，小提琴的油漆绝非任意调配的家具油漆那样简单，这也是很多制琴师的油漆成为“不传之秘”的原因。

调配油漆与颜色时会发生一系列化学反应，一般“刺激味道”浓的油漆原料都是比较差的，味道淡的比较好。好的油漆对演奏者的身体也不会有任何影响，对琴的震动也有帮助。

油漆与木料的融合也非常关键，要想让两种不同的分子融合，必须要掌握专业的化学知识。

列举了这么多，其实，制作小提琴的确就像搞科研一样复杂，不仅需要严谨，认真，细致的工作态度，还需要执着，坚韧不拔的毅力。当然，最重要的还是灵感。除了上面说到的学科，一个优秀的制琴师还应当是出色的美学家、雕刻家、人体工程学家等等。

每一名能够学习小提琴的人都是幸运的。请珍爱和敬畏我们手中的乐器吧，它们凝聚着制琴师们的智慧与心血，它们承载着数个世纪人类文明的优秀成果，让我们共同传承和发扬它的伟大吧！

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