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2010年，一把制作于17世纪90年代末的小提琴以360万美元的价格被拍卖出去，创造了当时乐器的最高价。但这一纪录并没有持续多久。第二年，另一把小提琴卖出了1590万美元的高价。这些小提琴之所以身价斐然，是因为它们的制造者非同寻常。
17世纪晚期至18世纪早期是小提琴制作的黄金时代，当时几位著名的工匠住在意大利，其中最有名的是安东尼奥·斯特拉迪瓦里，他和他的家人制作的小提琴被称为“斯特拉迪瓦里小提琴”。另一位著名的小提琴工匠是朱塞佩·瓜纳里，他与斯特拉迪瓦里住在同一个小镇上。
斯特拉迪瓦里和瓜纳里以及他们的家人们制造的乐器只有几百件保留下来。一直以来，许多研究者都在寻找这些乐器华丽音色背后的秘密。是因为制作它们的木材吗？还是木头保护性涂层中的某些化学物质赋予了乐器迷人的音色？
在10世纪小提琴还没有出现时，有一种名为“费德勒”的弦乐器，像今天的小提琴一样，演奏者也用琴弓拉奏。这种乐器大小大致如同小提琴，但“脖子”很短，“身体”很丰满，没有“腰”，琴面有圆形的小音孔。12世纪，工匠们开始制作一种名为“里拉”的乐器，它有一个更瘦的“身体”，稍长的“脖子”和半圆形的音孔。13～16世纪出现的“雷贝克”有一个更长的“脖子”和呈C形的音孔。到了 16世纪，才出现了可以被视为小提琴的乐器。
美国麻省理工学院的机械工程师尼古拉斯·马克里斯认为，这些乐器之所以会“进化”，一个重要的原因是需要它们发出更大的声音。在篝火旁或者小屋里，“费德勒”的声音不难听到，但随着音乐场地的扩大和观众的增加，它们的音量就显得不足了。到了17世纪早期，当管弦乐队和歌剧院开始流行时，乐器需要更大的音量，而决定音量大小的一个关键因素是乐器音孔的大小和形状。
当乐师在琴弦上拉弓时，乐器的整个表面都会振动，这导致空气流过音孔。通常，声音是沿着音孔的边缘产生的，所以一般来说，音孔的周长越长，乐器的音量就越大。马克里斯团队用电脑估计早期乐器的音量，他们比较了“费德勒”“雷贝克”和早期小提琴，结果显示新乐器比旧乐器更强大。总体来说，早期小提琴发出的声音是“费德勒”的两倍。
研究人员发现，即使在小提琴制作的黃金时代，音孔也在不断进化。他们测量了16世纪60年代到18世纪40年代的470把意大利小提琴，发现在那段时间里，音孔的形状变得更长、更复杂。马克里斯说，这两种趋势都倾向于增加乐器的功率。到了18世纪40年代，小提琴的音量已比16世纪中期增强了60%。
▲ 小提琴音孔的长度和形状，尤其是边缘的长度，决定了声音的大小
是什么决定了16世纪的小提琴的音色？有人归因于制作这些小提琴的木材，它们来自小冰期时期的树木。小冰期是一个比正常年份更加寒冷的时期。那些树的年轮理应更紧密，木材密度更大，这使得木材变硬，影响了它们振动的方式。
然而，用X射线扫描这些木材，研究人员发现，那些用于制作琴面的木头的年轮并不比其他时代的小提琴更紧密。不过，令人惊讶的是，旧乐器木材中含有更高水平的几种元素：铝、铜、锌、钙、钠和钾。这可能意味着，当工匠们使用某些化学物质来处理和保护木材时，影响了木材振动时发出的声音。同时这也解释了小提琴修复者的一项观察：在“斯特拉迪瓦里小提琴”中，人们很少发现吃木头的蠕虫造成的损伤。
作为人们公认的最好的小提琴，“斯特拉迪瓦里小提琴”几乎成了一个神话。现在，研究人员开始挑战这个神话。
在一项研究中，研究小组请21名经验丰富的小提琴手演奏3把旧小提琴和3把高质量的新小提琴。小提琴手们在昏暗的房间里戴上深色的护目镜，根本看不见他们演奏的是哪把琴。而且为了掩盖乐器上的独特气味，每把小提琴的琴托下都被涂抹了一种有臭味的物质。每位小提琴手在20分钟内演奏全部6把小提琴，然后从中选择他们最喜欢的一把。在另一项测试中，每位音乐家同样在不知情的情况下被要求演奏两把小提琴，然后指出哪一把更好。
▲ 安东尼奥·斯特拉迪瓦里
从结果来看，大多数人更喜欢新小提琴，而不是“斯特拉迪瓦里小提琴”。而且大多数人似乎无法分辨他们演奏的乐器是新的还是旧的。类似的测试也在听众中进行。例如，让听众在不知情的情况下为小提琴的声音打分。结果显示，与旧小提琴相比，听众更喜欢新小提琴的声音。这说明，乐器的年代和价格与音乐家和听众对其声音的评价似乎没有任何联系。
17世纪晚期至18世纪早期是小提琴制作的黄金时代，当时几位著名的工匠住在意大利，其中最有名的是安东尼奥·斯特拉迪瓦里，他和他的家人制作的小提琴被称为“斯特拉迪瓦里小提琴”。另一位著名的小提琴工匠是朱塞佩·瓜纳里，他与斯特拉迪瓦里住在同一个小镇上。
斯特拉迪瓦里和瓜纳里以及他们的家人们制造的乐器只有几百件保留下来。一直以来，许多研究者都在寻找这些乐器华丽音色背后的秘密。是因为制作它们的木材吗？还是木头保护性涂层中的某些化学物质赋予了乐器迷人的音色？
小提琴的“进化”
在10世纪小提琴还没有出现时，有一种名为“费德勒”的弦乐器，像今天的小提琴一样，演奏者也用琴弓拉奏。这种乐器大小大致如同小提琴，但“脖子”很短，“身体”很丰满，没有“腰”，琴面有圆形的小音孔。12世纪，工匠们开始制作一种名为“里拉”的乐器，它有一个更瘦的“身体”，稍长的“脖子”和半圆形的音孔。13～16世纪出现的“雷贝克”有一个更长的“脖子”和呈C形的音孔。到了 16世纪，才出现了可以被视为小提琴的乐器。
美国麻省理工学院的机械工程师尼古拉斯·马克里斯认为，这些乐器之所以会“进化”，一个重要的原因是需要它们发出更大的声音。在篝火旁或者小屋里，“费德勒”的声音不难听到，但随着音乐场地的扩大和观众的增加，它们的音量就显得不足了。到了17世纪早期，当管弦乐队和歌剧院开始流行时，乐器需要更大的音量，而决定音量大小的一个关键因素是乐器音孔的大小和形状。
当乐师在琴弦上拉弓时，乐器的整个表面都会振动，这导致空气流过音孔。通常，声音是沿着音孔的边缘产生的，所以一般来说，音孔的周长越长，乐器的音量就越大。马克里斯团队用电脑估计早期乐器的音量，他们比较了“费德勒”“雷贝克”和早期小提琴，结果显示新乐器比旧乐器更强大。总体来说，早期小提琴发出的声音是“费德勒”的两倍。
研究人员发现，即使在小提琴制作的黃金时代，音孔也在不断进化。他们测量了16世纪60年代到18世纪40年代的470把意大利小提琴，发现在那段时间里，音孔的形状变得更长、更复杂。马克里斯说，这两种趋势都倾向于增加乐器的功率。到了18世纪40年代，小提琴的音量已比16世纪中期增强了60%。
对“流行理论”的质疑
是什么决定了16世纪的小提琴的音色？有人归因于制作这些小提琴的木材，它们来自小冰期时期的树木。小冰期是一个比正常年份更加寒冷的时期。那些树的年轮理应更紧密，木材密度更大，这使得木材变硬，影响了它们振动的方式。
然而，用X射线扫描这些木材，研究人员发现，那些用于制作琴面的木头的年轮并不比其他时代的小提琴更紧密。不过，令人惊讶的是，旧乐器木材中含有更高水平的几种元素：铝、铜、锌、钙、钠和钾。这可能意味着，当工匠们使用某些化学物质来处理和保护木材时，影响了木材振动时发出的声音。同时这也解释了小提琴修复者的一项观察：在“斯特拉迪瓦里小提琴”中，人们很少发现吃木头的蠕虫造成的损伤。
科学测试挑战“斯特拉迪瓦里神话”
作为人们公认的最好的小提琴，“斯特拉迪瓦里小提琴”几乎成了一个神话。现在，研究人员开始挑战这个神话。
在一项研究中，研究小组请21名经验丰富的小提琴手演奏3把旧小提琴和3把高质量的新小提琴。小提琴手们在昏暗的房间里戴上深色的护目镜，根本看不见他们演奏的是哪把琴。而且为了掩盖乐器上的独特气味，每把小提琴的琴托下都被涂抹了一种有臭味的物质。每位小提琴手在20分钟内演奏全部6把小提琴，然后从中选择他们最喜欢的一把。在另一项测试中，每位音乐家同样在不知情的情况下被要求演奏两把小提琴，然后指出哪一把更好。
从结果来看，大多数人更喜欢新小提琴，而不是“斯特拉迪瓦里小提琴”。而且大多数人似乎无法分辨他们演奏的乐器是新的还是旧的。类似的测试也在听众中进行。例如，让听众在不知情的情况下为小提琴的声音打分。结果显示，与旧小提琴相比，听众更喜欢新小提琴的声音。这说明，乐器的年代和价格与音乐家和听众对其声音的评价似乎没有任何联系。