A sinistra quadro di
Richard Mauri.
 
On the left
Richard Mauri Painting
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LALIUTERIA E LEONARDO DA VINCI VIOLIN MAKING AND LEONARDO DA VINCI
di Piero Polito

Tavole di Carlo Vettori

Nella storia della liuteria vi è un momento in cui avviene una trasformazione radicale nel concetto base di costruzione degli strumenti. Secondo noi, ciò è senz'altro da ricondurre agli studi di Leonardo da Vinci sulla propagazione delle onde in un mezzo omogeneo, e successivamente, alle prime applicazioni di alcuni liutai della stessa teoria delle onde trasversali. Rifacendosi alle opere del Vasari (che sono la principale fonte d'informazione sulla vita di Leonardo da Vinci) si ha la conferma che Leonardo si dedicò non solo all'esecuzione della musica ma anche alla costruzione di strumenti musicali. Narra appunto il Vasari: «Avvenne che morto Giovan Galeazze duca di Milano, e creato Lodovico Sforza nel grado medesimo Tanno 1494, fu condotto a Milano con gran riputazione Lionardo al duca, il quale molto si dilettava al suono della lira, perché suonasse; e Lionardo portò quello strumento che egli aveva di sua mano fabbricato d'argento gran parte, in forma di un teschio di cavallo, cosa bizzarra e nuova, acciocché l'armonia fosse con maggior tuba e più sonora di voce; Lionardo superò tutti i musici che giù vi erano concorsi a suonare».
A maggiore conferma di quanto afferma Vasari, cercando tra i quaderni e le cartelle di Leonardo, sono stati ritrovati disegni vinciani riguardanti lo studio di strumenti musicali. Ora noi riteniamo che lo studio più importante sia quello riguardante la trasformazione della ghironda, ma, per meglio intendere l'analisi di questa trasformazione descrivendo le caratteristiche del disegno di Leonardo, riteniamo opportuno parlare prima della ghironda tradizionale. Esistono due tipi di ghironda che variano nella forma della cassa armonica e nella scatola dei tasti; un tipo è col fondo a doghe come un liuto e l'altro col fondo piatto come una comune chitarra. In entrambi i tipi questo strumento mantiene inalterata la caratteristica data da una manovella che fa girare una ruota sita nella parte inferiore del piano armonico. Questa ruota, sfregando le corde, produce un suono continuo.
La ghironda è armata di sei corde, quattro delle quali divise ai due lati della «scatola dei tasti» sono dette «di bordone» perché danno sempre le stesse note, mentre le due corde che passano nel centro della cassetta dei tasti producono le note volute dal musicista a seconda di come questo muove i tasti, (che hanno appunto la funzione, toccando la corda, di diminuire la lunghezza della corda stessa vibrante ed ottenere quindi note diverse). Nella ghironda disegnata da Leonardo la manovella aziona la ruota che, girando, non sfrega direttamente le corde ma trascina una cinghia la quale passa vicino ad un numero elevato di corde, aventi lunghezze diverse e corrispondenti alle diverse note; tasti a forma di leva spostano queste corde verso la cinghia in movimento ed il conseguente sfregamento per contatto genera il suono. Nel caso in cui venga pigiato un tasto si ha una nota singola, mentre se vengono pigiati più tasti contemporaneamente si hanno suoni simultanei. Continuando l'analisi di tutti i disegni di Leonardo riguardanti gli studi di strumenti musicali, non troviamo alcuna presenza della forma del violino né tantomeno della viella, anche se è storicamente accertato che quest'ultima era in auge nel periodo storico precedente a Leonardo. I disegni vinciani invece, a causa della loro complessità, ci portano lontano dalla liuteria classica che ha nel violino la forma semplice di una scultura astratta. Per dimostrare l'influenza di Leonardo nella costruzione dei violini, è opportuno esaminare anche le caratteristiche strutturali degli strumenti che hanno preceduto il violino. Di origine moresca, la ribeca appare in Europa nel secolo Vili e si può considerare il più antico strumento ad arco usato in Europa; è ricavata da un solo pezzo di legno, il quale da forma alla cassa armonica ed al manico; nella ribeca la misura dello spessore del piano armonico è uniforme in tutta la superficie. Oltre alla ribeca troviamo la ghironda, che abbiamo precedentemente esaminato, e la viella, che è caratterizzata dall'avere sei fori armonici; in tutti questi strumenti lo spessore del piano armonico ha una misura costante e nel caso in cui, controllando uno di questi strumenti, si rilevasse una differenza di misura nello spessore, questa dovrebbe essere imputata all'usura del «tempo vita» o alla trascuratezza del liutaio in fase costruttiva. Negli strumenti in cui gli spessori del piano armonico hanno la stessa altezza al centro come alle estremità, le catene interne sono collocate in punti che ostacolano l'introduzione dell'anima. Nel periodo vinciano abbiamo la trasformazione della viella o «viola primitiva» in viola moderna. Questa trasformazione, nella sua forma esterna, è caratterizzata dalla presenza prima di due sole punte e, successivamente, di tutte e quattro le punte del «C». La riduzione dei sei fori armonici a due, che si afferma in modo definitivo nella forma del violino, è indice di un nuovo concetto nel modo di percepire ed ampliare le vibrazioni delle corde da parte della cassa armonica e si realizza nella struttura interna del violino con l'anima, con la catena che segue la linea della venatura del piano armonico e con gli spessori più alti al centro e sottili alle estremità. Appunto le differenze di questi spessori in relazione alle vibrazioni in arrivo e la omogeneità del legno possono avere un effetto favorevole, secondo noi, in accordo, con la teoria di Leonardo da Vinci sulla trasmissione delle onde trasversali. Scrive appunto Leonardo sulla teoria delle onde trasversali: «Io dico: se ttu gitterai 'n un medesimo tempo 2 picciole pietre alquanto disstanti l'una dall'altra sopra un pelago d'acqua senza moto, tu vederai causare intorno alle due dette percussioni 2 separate quantità di circuii, le quali quantità accresciendo vengano a scontrarsi insieme e poi a 'ncorporarsi inter-segandosi l'un circulo con l'altro senpre mantenendosi per cientro i llochi percossi dalle pietre. E Ila ragion si è che, benché Hi apparisca qualche dimosstrazion di movimento, l'acqua non si parte del suo sito, perché l'apritura fattale dalle pietre subito si richiuse, e quel moto fatto dal subito aprire e sserrare dell'acqua fa in lei un cierto riscotimento che ssi pò più tossto dimandare tremore che movimento: e che quel ch'io dico, ti si facci più manifesto, poni mente a quelle festuche che per loro legiereza stanno sopra l'acqua, che per l'onda fatta sotto loro dall'avenimento de' circuii, non si partan però del loro primo sito; essendo adunque quessto tal risentimento d'acqua più tossto trremore che movimento, non possan per risscontrarsi ronpere l'un l'altro, perché avendo l'acqua tutte le sue parti d'una medesima qualità, è neciessario che Ile parti apichino esso tre-mor l'una all'altra senza mutarsi di lor loco; perché stando l'acqua nel suo sito, facilmente pò pigliare esso tremore delle parti vicine e porgierle all'altre vicine, sempre diminuendo sua potenzia insino al fine». Ora è facile notare che la teoria della trasmissione delle onde trasversali riguarda due componenti principali che causano e determinano la struttura del piano armonico e del fondo; ossia la propagazione delle vibrazioni in un legno omogeneo ed in equilibrio in ogni suo punto e la differenziazione degli spessori del legno stesso (più alto al centro e più sottile all'estremità) per l'armonia e l'equilibrio dell'intensità del suono. Infatti il liutaio moderno che vuole affermare la propria personalità nella produzione dei suoi strumenti, non si può limitare alla ricerca della forma esterna del violino, ma deve impegnarsi alla realizzazione di un timbro di suono che sia costante in tutti i suoi strumenti. Gli spessori del piano armonico e del fondo hanno sempre rappresentato una delle parti più difficili nella costruzione del violino in quanto, volta a volta, le misure si devono stabilire in rapporto alla struttura del legno a disposizione in quanto questo è mutevole anche in tavole ricavate dalla stessa pianta. La fabbrica di violini, invece, stabilisce una sola misura degli spessori e la usa per qualunque legno della produzione cosicché, nel migliore dei casi, si può verificare che un solo violino su mille abbia la struttura del legno adatta per quelle misure usate. Le differenze di spessori, legate alla qualità del legno, che si misurano col calibro in decimi di millimetro, non alterano la teoria fondamentale della differenza degli spessori; infatti ancora oggi, al giovane che inizia l'apprendistato nella bottega del liutaio, viene detto dai vecchi liutai: «ricorda che gli spessori del piano armonico come del fondo devono essere fatti per allargare le vibrazioni in modo uniforme come se fossero tanti cerchi originati da un sasso gettato nell'acqua». Per agevolare coloro che non sono a conoscenza della struttura interna del violino, facciamo riferimento al modo in cui viene sezionato il legno nei violini e come era sezionato invece nel periodo precedente il violino. Facendo riferimento ai disegni n. 1 e n. 2 prendiamo in esame due tronchi; il primo viene sezionato di quarto, modo con il quale ancora oggi si usa preparare il piano armonico, nel n. 2 si ha il tronco con sezioni tangenziali, modo con il quale veniva sezionato il piano armonico nel periodo precedente la nascita del violino. Nel disegno n. 3 si ha il tronco al quale è stato tolto il quarto che serve per la costruzione del piano armonico del violino (sono da notare le venature diritte dei giri annuali), mentre nel disegno n. 4 abbiamo il tronco al quale è stata tolta la sezione tangenziale, (si noti la venatura irregolare). Nel disegno n. 5 abbiamo la sezione di quarto ricavata dal tronco n. 3; questo quarto viene successivamente sezionato seguendo la linea tratteggiata. Nel disegno n. 6 abbiamo la sezione tangenziale ricavata dal tronco n. 4; questa, anche se come è visibile nel disegno n. 7, viene nuovamente sezionata e unita, rimane ugualmente con le venature non distribuite in modo uniforme così come erano i piani armonici degli strumenti predecessori del violino. Nel disegno n. 8 abbiamo un piano armonico ottenuto incollando le due sezioni di quarto ricavate dal disegno n. 5; in questo modo abbiamo una perfetta distribuzione delle venature del legno che permette alle vibrazioni delle corde di passare dal ponticello e diffondersi a tutta la cassa armonica. Nei disegni n. 9, 10, 11 e 12 sono raffigurati i fondi di acero, che oltre ad avere la venatura dei giri annuali hanno un frisé o fiamma; i fondi di acero possono essere di un solo pezzo come nei disegni n. 9 e n. 10 o di due pezzi a lisca di pesce voltata verso l'alto come nel disegno n. 11 o a lisca di pesce voltata verso il basso come nel disegno n. 12. Il fondo, al contrario del piano armonico viene usato con taglio di quarto e con taglio tangenziale; nel primo taglio abbiamo un frisé o fiamma molto marcato mentre nel secondo taglio abbiamo un frisé più debole e con la venatura dei giri annuali più marcata.
In the history of violin making there occurs a moment of radical transformation of the basic conception of the construction of the instrument. It is our thesis that this is without doubt related to the studies of Leonardo da Vinci on the propagation of waves in an homogenous substance and later to the earliest applications of this theory of transversal waves by some violin makers. Vasari, our principal source of information on Leonardo's life, tells us that, indeed, Leonardo not only devoted himself to playing music but also to the construction of musical instruments. Vasari say:;: «It happened that in 1494, after Giovan Galeazzo Duke of Milano had died and Lodovico Sforza had taken his place, Lionardo was brought with great acclaim and presented to the Duke who greatly enjoyed playing the lute and thus asked him to play. And Lionardo brought an instrument which he had made with his own hands largely of silver wrought in the shape of a horse's skull, a new and bizarre thing but which had a richer and more sonorous voice. Lionardo surpassed all the others who had gathered to play». In support of Vasari's statement scholars have found in Leonardo's notebooks and papers, drawings that concern the study of musical instruments. We think that the most important among these studies is that which concerns the transformation of the ghironda. But to make it easier to understand the transformation effected by Leonardo in his designs, we should first like to speak about the traditional ghironda. There are two types of ghironda. The essential difference between the two concerns the shape of resonance box and the key box; one type has a resonance box with a convex back, similar to a lute; the other has a flat back resembling the ordinary guitar. Both share, however, an essential characteristic: a handle that turns a wheel in the center of the resonance box which, as it turns, rubs against the strings to produce a continuous sound. The ghironda has six strings, four of which are divided two on each side of the key box and are called «di bordone» because they always produce the same notes; while the remaining two pass in the center of the key box and produce varying notes depending on how the musician moves the keys. (These keys in fact function by shortening the length of the vibrating strings by touching them and thereby obtaining different notes). In the ghironda designed by Leonardo, the handle still turned the wheel, but this no longer rubbed directly against the strings. Instead, it turned a belt that passed near a large number of strings (larger than that of the tradizional ghironda) of differing lengths each corresponding to different notes. Then, lever-like keys moved the strings near the moving belt; the consequent contact of string and belt produced the sound. Pressing one key produced a single note, while pressing several keys at the same time produced several sounds simultaneously. Continuing the examination of Leonardo's drawings of musical instruments, we find neither evidence of the presence of violins nor even of the viella, although we know that this instrument was in use in the period preceding Leonardo. Leonardo's drawings of musical instruments, because of their complexity, take us far from the study of classic stringed instrument making that has in the violin the simple form of an abstract sculpture. To demonstrate Leonardo's influence on the construction of violins we must examine the structural characteristics of the instruments that preceded the violin. Of moresque origin, the ribeca appeared in Europe in the eighth century and can be considered the oldest bowed instrument used in Europe. It is made from a single piece of wood which gives form to both the resonance box and the handle. In the ribeca the thickness of the table is uniform throughout its surface. Besides the ribeca, and the ghironda, that we have previously examined, there is the viella that is characterized mainly by the presence of six sound holes. In all these instruments the thickness of the table of the resonance box is constant and in the event that, examining one of these instruments, one should find a difference in the thickness, it should be attributed to the effects of age, use, or the carelessness of the violin maker during the construction of the object. In all these instruments characterized by a uniform thickness of the table, both in the center as at the edges, the internal bassbars are located in such a way as to prohibit the introduction of a sound post.
In the period when Leonardo lived, the viella or «primite viola» was transformed into the modern viola. This transformation, in its external form, is characterized by the presence of, initially, only two points and, later, all four points of the «C». The reduction from six to two harmonic holes, that becomes definitive in the form of the violin, is an index of a new concept in the way of perceiving and amplifying the vibrations of the strings by the resonance box. This is realized in the internal structure of the violin «with the sound post, with the bassbar that follows the line of the veins of the front of the resonance box and with a greater thickness in the center and a diminished one at the edges». In fact, «the difference of these thicknesses in relation to the vibrations of the instrument» and «the homogeneous nature of wood which helps the propogation of the vibrations themselves» is, to our eyes, in accordance with Leonardo's theory on the transmission of transverse waves. In fact, Leonardo writes: «Then I say that if you throw, at the same instant but rather separated spatially, two small stones into a pool of calm water you will see two distinct systems of rings which, as they grow, will begin to intersect each other and mix with each other never losing however the two separate centres caused by the falling of the two stones. And the reason is that, even though there seems to be movement, the water actually does not change position since the opening made in the water by the stone closes immediately and that opening and closing of the water causes a motion that can more properly termed tremor than movement: and, to make what I am saying more clear, imagine a number of straws lying upon the surface of the water through which they rise and fall as the circles, (waves), pass under them nevertheless do not change their position on the surface of the water. Now since this activity in the water is a vibration rather than a movement the waves in hitting each other cannot break each other. The water being homogenous in all its parts, a tremor imparted to it in one place necessarily transmits itself from part to part without the parts changing their position, thus while staying in place the water can take an impulse and pass it, with gradually diminishing force, from part to part». Now it is easy to see that the theory of the transmission of transversal waves reflects two principal components that cause and determine the structure of the back and table of the resonance box, that, is, the propagation of the vibrations in a homogeneous wood that is in equilibrium in all of its points, and the differentiation of the thickness of the wood itself (thicker in the center and thinner at the extremities) for the harmony and equilibrium of the intensity of the sound. In fact the modern violin maker cannot limit himself only to a consideration of the external form of the violin, but must work towards the realization of a quality of sound that is constant in all his instruments if he wants to affirm his own personality in the production of his instruments.
The standard rules for violin making, instead, establish only one measure for the thickness of the table and back of the resonance box and use it with whatever wood has been selected for the production of the violin, so that in the best of cases, one can find only one violin in a thousand that has the type of wood perfectly adapted for the measurements used. The fact that different woods require different thicknesses (measured usually in tenths of a millimeter) doesn't alter the fundamental theory of the difference of the thicknesses; in fact, even today, the old violin maker will say to the youth who is beginning his apprenticeship, «Remember that the thicknesses of the front and back of the resonance box must be done in such a way that it permits the vibrations of the instrument to expand in a uniform way as if they were so many circles that originated like the circles from a stone dropped in water». To help those people who do not have a knowledge of the internal structure of the violin understand this, we will refer to the way in which the wood is cut to make a violin in comparison to the way in which it was divided up for instruments constructed in the period before the violin. Referring to figures number 1 and 2 we will examine two tree trunks; figure n. 1 shows a trunk divided into four sections, the way in which even today one still prepares the front of the resonance box; figure n. 2 instead shows the trunk divided into tangential sections, as it used to be prepared for instruments in the period before the birth of the violin. In figure n. 3 one has the trunk from which a quarter has been removed. This piece is used for the construction of the front of the resonance box of the violin. (Please note the straight lines of the veining of the growth rings). Instead, in figure n. 4 we have a trunk from which a tangential section has been removed. (Note here the irregular veining). In figure n. 5 the section of the quarter of the trunk of figure n. 2 is shown; the quarter is then further cut following the dotted line.Figure n. 6 shows the tangential section taken from trunk n. 4; this is then divided and then united, althought as we see in figure n. 7, it remains still with an irregular veining that is typical of the instruments manufactured prior to the violin. Figure n. 8 shows the table of a resonance box obtained by gluing together the two quarter sections seen in figure n. 5; in this way one obtains a perfect distribution of the veining of the wood so that the vibrations of the strings can pass from the bridge and diffuse themselves throughout the whole resonance box. In figures n. 9, 10, 11, 12 one sees sections of maple used to construct the backs of violins, which in addition to the pattern made by the rings also have a flame pattern. Maple backs can be made from a single piece of wood as in n. 9 and 10 or from two pieces fitted together to make a herring bone pattern, pointing up as in n. 11 or down like n. 12. The back of the violin, unlike the table, can be made with wood cut either in a quarter or tangentially; in the former case, the flame motif is predominant while in the second the veining of the rings forms the stronger pattern.
 
 
 
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