Stavba nástroje

Názory, poznatky a doporučení pro stavbu houslí zde ve veliké stručnosti předkládané se týkají pouze a jen nadstavby houslařské práce. Neobsahují tudíž rady a pokyny pro manuální řemeslnou práci, ani všeobecně známé poznatky běžně uváděné v dostupné příslušné literatuře.

Houslové desky – vrchní a spodní deska

Při stavbě houslí je ze všeho nejdůležitější si vždy uvědomovat akustickou konstrukci obou desek.
Bez správné akustické konstrukce nevznikne výborný nástroj. Akustická konstrukce desek musí být vědomě tvůrčí činnost. Bez této kvalifikace zbývá jen a jen náhoda, že vznikne dobrý nástroj. Vědomě tvůrčí činnost spočívá v poznání a aplikaci akustických zákonů vztahujících se ke stavbě houslí. Také v uplatňování dílčích vědomostí z dalších fyzikálních disciplín jako jsou statika, dynamika a pevnost – pružnost z mechaniky.
Co to je akustická konstrukce desek?
Je to takové zpracování a zhotovení desek, které volí jejich správné tloušťky vzhledem ke struktuře dřeva a jeho váze, a to v jejich středních částech i částech okrajových. Navíc musí být správně zvolen i vzájemný poměr těchto tlouštěk vrchní a spodní desky jako záležitost pro kvalitu budoucího nástroje velice důležitá.
Každý houslař má svou metodu stavby houslí, o které je přesvědčen, že je ta správná. Toto přesvědčení je založeno buď na zkušenosti vlastní nebo rodové, jedná-li se o houslařský rod nebo na zkušenostech získaných u mistra, u něhož se houslař vyučil. Výsledky jsou různé. Od průměrných přes lepší až k výborným. Záleží na tom, jaké a jak kvalitní zkušenosti byly předány. Proto se také poznají nástroje určitého houslařského rodu a určitých houslařských mistrů.
Jednou z takových houslařských metod při přihlédnutí k dostupným zkušenostem známých houslařů je stanovovat tloušťky desek podle výsledků svých experimentálních prací., zkoušek a dokumentace a vzájemný veledůležitý poměr tlouštěk vrchní a spodní desky orientačně pak dělat podle hodnot tzv. zlatého řezu. Ten je používán jako jedno z kompozičních pravidel v malířství a ve fotografii. Lze ho používat i v laické činnosti, kupř. při rozvěšování obrazů. V geometrii je zlatý řez definován jako bod dělící úsečku na 2 části tak, aby poměr menší části ku větší se rovnal poměru větší části k celé úsečce. Když se tyto poměry převedou do reálných čísel, pak vzniknou čísla 1,62 nebo 0,62, kterých lze orientačně použít ke stanovení důležitého poměru tlouštěk vrchní a spodní desky. /Dr. Fuhr/
Postup zpracování desek z průměrně dobrého rezonančního dřeva může být kupř. následující:
1) odhadnout tloušťku vrchní desky
ve střední části 2,8 - 2,5mm
v částech okrajových 2,5 - 2,2mm
2) odhadnout tloušťku spodní desky
ve střední části 4,5 - 4mm
v částech okrajových 2,5 - 2,3mm
3) vytvořit důležitý poměr mezi vrchní a spodní deskou pomocí číselných hodnot zlatého řezu 1,62 nebo 0,62.
Příklad: tloušťka vrchní desky 2,8mm
tloušťka spodní desky 2,8 . 1,62 = 4,5mm
Nebo naopak –
tloušťka spodní desky 4,5mm
tloušťka vrchní desky 4,5 . 0,62 = 2,8mm

Tloušťky se mohou částečně poopravovat podle struktury použitého dřeva. Hustší dřevo směrem k menším tloušťkám. Řidší dřevo k větším tloušťkám. Podle výsledků experimentálních prací musím ale zdůraznit, že „zlatý řez“ není samospasitelný. Nástroje sice hrají pěkně, lehce, avšak maximálních možností dřeva nelze bez tzv. „přečtení dřeva“ dosáhnout.
Přečtení dřeva, kupř. vrchní smrkové desky je vlastně zjišťování toho, jakou tloušťku mají a jak daleko od sebe jsou tmavé proužky dřeva, laicky řečeno léta, která jsou v odborné literatuře nazývána pozdním dřevem.
U kvalitního rezonančního dřeva jsou léta tenká jako nitky a vzdálená od sebe asi 1,2 až 1,4mm. U méně kvalitního dřeva jsou léta širší a někdy se po jejich délce jejich šířka i mění. Jejich vzdálenost od sebe bývá 2 – 3mm.
Existuje také rezonanční materiál s léty tenkými jako nitky, jejichž vzdálenost od sebe je i jen 0,5mm. Takovému dřevu houslaři říkají dřevo křemenné a při jeho zpracování bývají obvykle tloušťky desek nejmenší.
Širší léta dřeva přidávají váhu a zmenšují akustickou pružnost desky.
S přihlédnutím k vlastní vlhkosti rezonančního materiálu, která má být tak kolem 7%, obecně platí, že čím blíže jsou léta u sebe, tím slabší může být deska.
U spodní desky javorové posuzujeme také hustotu let a navíc husté, řídké, neznatelné nebo žádné žíhání. Silnější desku můžeme volit u dřeva s neznatelným nebo žádným žíháním a menší hustotou let. Brescijští mistři téměř vždy používali javor bez žíhání.
Na přečtení dřeva obou desek a na zkušenostech houslaře závisí akustická kvalita korpusu.
Přečtení dřeva doplňují také pocity při manuálním zpracování. Při dlabání dřeva se cítí míra jeho tvrdosti a houževnatosti, které ovlivňují konečné hodnocení materiálu pro stanovení optimálních tlouštěk desek.

Střední část desek

Za střední část desek považuji plochu mezi dvěma kmitnami, které se při velice zjednodušeném uvažování a výpočtu z chvění tyčí a desek stanoví následovně:
Číselná hodnota 0,22 z určité délky, kupř. tyče, představuje vzdálenost čistého uzlu a hodnota 0,44 vzdálenost kmitny. Při aplikaci na housle o délce korpusu 355mm a menzuře desky 195mm lze určit přibližnou vzdálenost horní a dolní kmitny.

Horní kmitna bude ve vzdálenosti 195 . 0,44 = 86mm.
Dolní kmitna ve vzdálenosti (355 – 195) . 0,44 = 70mm.

Mezi těmito dvěma kmitnami dělám stejnou tloušťku desek, a to v podélném pásu o šířce přibližně střední vzdálenosti mezi effa otvory. Kolem kmiten se už desky začínají zeslabovat ke zvolené tloušťce okrajů. Důležité je podélné proměření a zpracování desek. Proměření a zpracování v příčném směru je obvyklé a méně důležité.
V těchto mých názorech se vůbec neuvažuje o tzv. „akustických křivkách“, protože jsou druhotné. Kdysi vznikly tak, že u výborně znějících houslí se desky po otevření korpusu opatřily nakreslenou kupř. centimetrovou sítí jako při kopírování obrazů a v průsečících síťových čar se změřily tloušťky desek. Stejné hodnoty tlouštěk se pak vzájemně spojily čarami, které tak vytvořily ony známé „akustické křivky“. Tyto křivky jsou houslaři přímo zbožňovány a považovány za jediný základ výborného zpracování desek. Jsou dokonce utajovány jako bůhví jaké tajemství. Ovšem nebere se v úvahu, že to platilo jen pro určité housle, určité dřevo a určitou stavbu. Byla tu i určitá forma, effa, trámec, výška lubů a vzájemný poměr tlouštěk a tak, i když to může být pomůcka, je to pomůcka zavádějící. Odvádí od tvůrčího přístupu k akustickému řešení, ke kterému nezbytně patří i průběžné experimentální práce. Při konstrukci desek je důležité vyřešit ještě další záležitosti. U víka umístění a postavení otvorů effa a jejich délku a dále basový trámec. U dna zas volbu tloušťky desek v okrajích a u „C“ výřezů.

Umístění a postavení effa otvorů

Umístění, postavení a délka effa otvorů je záležitostí aplikace akustických zákonů.
Vezmeme-li opět za příklad korpus o délce 355mm a menzuře desky 195mm, pak délka effa otvorů směrem nahoru od menzury 195mm by neměla přesahovat vzdálenost 195 . 0,22 = 43mm.
A směrem dolů pak (355 – 195) . 0,22 = 35mm. Celková délka otvorů effa by tedy byla 43 + 35 = 78mm.
Šikmé nebo rovné postavení effa otvorů podléhá akustickému zákonu, který bych nazval zákon 5/9, se kterým souvisejí ještě hodnoty 2/9 a 7/9 použité jinde. /ing. Fr. Najmon/
Vysvětlení: Budeme-li považovat vzdálenost mezi effa
otvory nahoře za hodnotu 5/9, musí být effa
otvory na spojnici středových zářezů effů
vzdáleny od sebe minimálně 9/9.
Nebo jinak: Vedle kobylky na každou stranu
směrem k effům musí být minimálně 2/9
vzdálenosti, která je mezi effa otvory nahoře.
Není-li tento akustický zákon dodržen, nemůžeme čekat, že postavený nástroj bude mít výborný ozev, a že bude vydávat tolik harmonických tónů, kolik je vydávat schopen.

Basový trámec

Délka basového trámce by neměla být nikdy delší než 7/9 délky ochvějné plochy desky mezi špalíky. Při větší délce trámce je deska při chvění omezována.
Výška basového trámce by měla být 10 až max. 12mm, podle struktury dřeva a tloušťky desky. Staří italští mistři dělali trámce často nízké, tak kolem 8 – 10mm.
Střední část basového trámce, která má největší výšku, by neměla být delší než 25 až 30mm.
Tvarování basového trámce by mělo sledovat dělení 1:2, a to tak, aby výška konce trámce byla v poměru 1:2 k výšce poloviny horní části trámce, a ta zas ve stejném poměru 1:2 k výšce střední. U dolní poloviny trámce stejně.
Příklad: Horní konec trámce 3mm, v polovině horní části
6mm, střed trámce 12mm, v polovině dolní části
6mm, dolní konec trámce 3mm.

Výška basového trámce je často diskutována pro její důležitost, neboť při ohybových výpočtech výška roste s třetí mocninou (mechanika – pevnost, pružnost).
Můj názor na řešení výšky basového trámce je ten, že jeho výšku lze snižovat až na rozměr, kdy trámec přestává být pod levou nožičkou kobylky pevný – stabilní. Tento bod – stav poskytuje ještě dostatečnou podpěru levé nožce kobylky, a přitom je odstraněna přebytečná váha trámce existující v jeho přebytečné výšce, což podporuje akustickou pružnost desky.

Předpružení basového trámce

Tolik v houslařské literatuře a názorech mistrů houslařů zdůrazňované předpružení basového trámce nemá žádný akustický ani mechanický smysl. Možná vzniklo tak, že houslař nedokázal dokonale přizpůsobit oblinu trámce oblině desky. Je naprosto neodůvodněné, protože předpružení trámce své napětí časem ztratí. Jako argumentace stačí udělat pokus. Předpružený basový trámec se přiklíží a po určitém čase třeba 1 roku se odklíží. Zjistí se, že dřívější předpružení basového trámce už neexistuje. Ve světle tohoto pokusu je třeba se zmínit o výměnách basových trámců mistry houslaři proto, že prý jsou po čase chvěním unaveny a nemají už ono předpružení a napětí. Mnohem víc by ale podle tohoto názoru měla chvěním přece trpět a být unavena vrchní deska. Ovšem tu nikoho nenapadne z tohoto důvodu vyměňovat a také ji z tohoto důvodu nikdo nikdy nevyměnil. Basový trámec má jen funkci podpěrného nosníku pod levou nožičkou kobylky, o čemž svědčí krátké basové trámce u některých starých italských nástrojů, které mají délku i jen 18cm.

Šikmost basového trámce

Šikmost trámce vzhledem k ose desky může být větší nebo menší. Lepší je šikmost menší. Stanoví se z poměru horní a dolní šířky desky. Vyzkoušený je poměr 1/7 nebo 1/8. Šikmost se stanoví následovně. Polovina horní a dolní šířky desky se rozdělí na 7 nebo 8 dílů. Spojení jednoho ze 7 nebo 8 dílků nahoře se stejným dílkem dole určí šikmost. Podle této šikmosti se pak umístí trámec tak, aby probíhal přesně pod levou nožičkou kobylky. Umístění basového trámce nepatrně šikmo přes tzv. léta vrchní desky je důležité z toho důvodu, že zabraňuje podélnému prasknutí desky podél let a trámce.

Tloušťka spodní desky u „C“ výřezů

Volba této tloušťky je záležitostí, která se okrajově dotýká zase mechaniky, a to její části „pevnosti – pružnosti“. Je nutné, aby střední okraj desky u „C“ výřezů byl stejně silný jako střed desky nebo i silnější, aby docházelo k efektu funkce „listového péra“. Tedy, aby zde byla k dispozici síla (rameno síly z ohybového momentu) vracející výchylky chvění způsobené duší od kmitání vrchní desky. Okraj může být i o něco slabší , ale v žádném případě ne tak slabý jako ostatní okraje desky, i když i tak housle hrají.

Klenutí desek

Výška klenby vrchní a spodní desky ovlivňuje charakter budoucího nástroje. Optimální výška klenutí desek je podle zkušeností kolem 15mm. Desky s klenbou nižší než 13mm se zdají dělat nástroj hlasitější, ale s menší barevností tónů, a naopak desky s klenbou vyšší než 16mm nástroj méně hlasitější, ale jakoby s větší barevností tónů.
Ideální křivka průběhu podélného klenutí desek je tzv. řetězovka. Příkladem této řetězovky jsou dálková vysokonapěťová vedení mající mezi stožáry vodiče prohnuté podle této křivky – řetězovky.
Řetězovka je ale křivka matematicky složitá. Proto ke zhotovení šablon podélného klenutí desek používáme pro tak malou délku jakou představuje délka korpusu srovnatelnou náhradu ve formě paraboly. Parabolu si lze poměrně dost jednoduše vypočítat pro určité výšky klenutí a jeho délku a podle ní pak zhotovit šablonu průběhu podélné klenby. S výpočtem paraboly pomůže každý středoškolák.

Luby

Luby včetně olubení a všech špalíků by měly tvořit pevný a tuhý celek, který by odděloval chvění vrchní desky od chvění desky spodní. Luby musí mít určitou výšku, protože ta mírně ovlivňuje barvu tónů, které korpus vydává. Dlouhou praxí vyzkoušená výška lubů je 30 až 31mm, kterou dělal také Stradivari. Luby nižší než 28mm mohou ovlivňovat barvu tónů směrem k vyšším harmonickým a luby vyšší než 32mm k harmonickým nižšího řádu.

Krk a hmatník

Při usazení krku do korpusu nástroje musíme dodržet určité zásady, míry a rozměry. Krk musí být zasazen do korpusu tak, aby přesně sledoval podélnou osu nástroje, aby příčný náklon byl vodorovný a podélný sklon takový, aby hmatník na něm přiklížený umožňoval pohodlnou hru bez únavy levé ruky. Správný podélný sklon také umožňuje zhotovit kobylku dostatečné výšky. Tato výška dává při rozkladu sil působících na kobylku potřebný kolmý tlak na vrchní desku jako akusticko motorickou sílu. Musí být snahou houslaře, aby tento tlak byl optimální, což souvisí s tloušťkou desky, zmíněnou výškou kobylky a napětím strun. Míra patky krku zasazeného do korpusu přečnívá nad vrchní desku obvykle 4 až 5mm. Správný podélný sklon je pak ten, který po prodloužení povrchové přímky hmatníku až ke kobylce dává na ní míru 26 až 26,5mm od desky při výšce její klenby kolem 15mm.

Kobylka

Kobylka by měla mít doporučený tvar a rozměry, jak je uvedeno na obr. 7 (Dr. Karl Fuhr). Jsou to rozměry a tvar dané mnohaletou dlouhou zkušeností a zároveň zohledňující potřebné akusticko-statické vlastnosti kobylky.
Zadní strana (rovina) kobylky směrem ke struníku má svírat pravý úhel s povrchovou přímkou vrchní desky v místě jejího postavení. Kobylka se sbrušováním nebo jinak upravuje pouze z její přední strany, takže vzniká dojem naklonění dozadu. Tato malá šikmost přední strany také přibližně souhlasí s výslednicí při rozkladu sil na kobylce od strun před a za kobylkou.
Kobylka má stát svou podélnou osou na spojnici vnitřních středových zářezů otvorů effa a svým středem nad spárou po sklížení klínů dřeva vrchní desky. Nebo, je-li deska z jednoho kusu, pak uprostřed mezi effa otvory. Záleží ovšem na přesnosti práce houslaře, umístění effa otvorů a zasazení krku s hmatníkem. Ale vždy by měla levá nožička kobylky stát přesně nad basovým trámcem.

Duše

Duše musí mít přesnou výšku pro místo, kde bude definitivně stát. Je-li tato výška menší, tlak kobylky vrchní desku na tuto výšku domačkává a deska se pak nechvěje tak volně, jak z rovnovážné polohy má. Podobně je tomu i tehdy, když duše má výšku větší, než má mít pro místo definitivního postavení. Duše pak vrchní desku nadzdvihuje, vypíná, a ta se opět nechvěje tak volně, jak by se chvěla z rovnovážné polohy. Výška duše je proto důležitou veličinou.
Kolmé postavení duše v rovině podélné je nejlépe vidět otvorem žaludu. Ale nechá se zjistit i bez kontroly žaludovým otvorem následovně:
Pružným ocelovým měřítkem se změří vzdálenost duše od pravého effa, přičte se průměr duše a takto vzniklý rozměr se odečte od míry, kterou tvoří vzdálenost spáry po sklížení klínů vrchní desky od okraje pravého effa. Výsledkem je míra od spáry spodní desky k dolnímu konci duše, kterou změříme (zkontrolujeme) měřítkem. Kolmost duše v příčném směru se kontroluje vizuálně. Obvyklé postavení duše je asi 3mm za pravou nožičkou kobylky.
Její postavení se při seřizování nástroje může měnit v příčném směru v řádu desetin milimetru a ve směru podélném v hodnotách i 1mm. Může se tak získat o trochu uvolněnější tón a malá změna barvy tónu na jednotlivých strunách tím, že výška duše o něco lépe akusticky odpovídá nové poloze duše. Záleží na zkušenostech houslaře. Samoúčelné změny polohy duše jsou zcestné.
Existují ale i extrémní polohy postavení duše, kupříkladu při odstraňování tzv. „vlčího tónu“ či „vlka“.