Housle a vlhkost: proč je začátek topné sezóny pro nástroj kritický
Začíná topná sezóna a právě v této době je dobré znovu připomenout vztah smyčcových nástrojů k vlhkosti. Na konci léta a začátkem podzimu se relativní vlhkost v našich domech často přirozeně pohybuje někde kolem hodnot, které jsou pro nástroje příznivé, letos jsme ale už během poměrně suchého léta v dílně opravovali více nástrojů, na nichž se nedostatek vlhkosti nějakým způsobem projevil. Se začátkem vytápění se situace ještě mění, protože studený venkovní vzduch po ohřátí v interiéru dosahuje podstatně nižší relativní vlhkosti.
Právě v zimním období se proto v houslařských dílnách častěji setkáváme s povolenými kolíčky, otevřenými klihovými spoji a v horším případě také s prasklinami desek. Výrazně se to projevuje u velkých nástrojů, zejména violoncell a kontrabasů, kde i malá procentuální změna rozměru dřeva znamená vzhledem k velikosti desky poměrně značný skutečný pohyb. Nejde přitom jen o nové nástroje. V našem Sdružení jsme například řešili případ několika kontrabasů jednoho orchestru, které v zimě utrpěly poškození v prostředí s nevhodně regulovaným vytápěním a vlhkostí. Mezi nimi byl i starší mistrovský kontrabas Miroslava Pikarta z 80. let 20. století. Stáří nástroje tedy samo o sobě žádnou imunitu proti suchu neposkytuje.
Dřevo není po vysušení neměnný materiál
Dřevo je hygroskopický materiál. Podle teploty a relativní vlhkosti okolního prostředí přijímá nebo odevzdává vodní páru a jeho vlastní vlhkost se postupně přibližuje tzv. rovnovážné vlhkosti. Spolu s tím se mění jeho rozměry a do určité míry také mechanické vlastnosti. Důležité přitom je, že dřevo je výrazně anizotropní: podél vláken se jeho rozměry mění jen málo, zatímco napříč vláken jsou změny mnohonásobně větší; jinak se navíc chová v radiálním a tangenciálním směru vůči letokruhům. Tangenciální sesychání bývá u mnoha druhů dřeva přibližně dvojnásobné oproti radiálnímu. [1]
Pro smyčcový nástroj je to podstatná okolnost. Smrková horní deska, javorová spodní deska a luby, javorový krk a kolíčník, ebenové kolíčky, hmatník a spodní pražec jsou sestaveny do jednoho velmi přesného systému, jednotlivé materiály ale na změnu vlhkosti nereagují úplně stejně. Pokud zůstávají změny v běžném rozsahu, dřevo je díky své pružnosti a viskoelastickému chování průběžně vyrovnává. Při velkém nebo dlouhodobém vysušení však mohou vzniknout hygroskopická napětí, která překročí místní pevnost dřeva napříč vláken, a výsledkem je prasklina.
V houslařství mluvíme také o vyzrálém či sezonovaném dřevě. Neznamená to, že se dřevo po deseti nebo dvaceti letech stane vůči vlhkosti netečné. Správným dlouhodobým sušením a skladováním se dostává do stavu vhodného pro zpracování, stabilizují se některé jeho vlastnosti a probíhají v něm také procesy fyzikálního stárnutí a relaxace napětí. Experimentální výzkum smrku určeného pro rezonanční desky skutečně naměřil během sezonování změny rychlosti zvuku a vnitřního tlumení, přičemž autoři je spojovali právě s fyzikálním stárnutím a relaxací polymerů ve dřevě. [2] Ani dobře vyzrálý materiál ale nepřestává přijímat a vydávat vlhkost.
Lak výměnu vlhkosti zpomaluje, ale nezastavuje ji. Navíc vnitřní povrch korpusu houslí, violy, violoncella nebo kontrabasu běžně lakován není, takže přes něj může probíhat výměna vodní páry podstatně přímočařeji než přes nalakovaný vnější povrch. I proto má smysl uvažovat nejen o vlhkosti místnosti, ale v suchém období také o mikroklimatu uvnitř pouzdra nebo přímo uvnitř nástroje.
Smrková horní a javorová spodní deska houslí před dokončením. Dřevo reaguje na změny vlhkosti rozdílně podle druhu i směru vláken. Foto: Ronaldmoretto / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
Optimální vlhkost se pohybuje kolem 50 procent
Za rozumný orientační bod můžeme u smyčcových nástrojů považovat relativní vlhkost kolem 50 %. Yamaha uvádí 50 % jako optimální hodnotu pro housle, Dampit doporučuje rozmezí 45–55 % a houslaři oslovení časopisem The Strad se pohybují přibližně ve stejných hodnotách. Důležitější než krátkodobá odchylka o několik procent je přitom dlouhodobá stabilita prostředí a vyhýbání se extrémům, zejména trvalému poklesu pod 40 %. [3][4][5]
Krátký transport nástroje zimním vzduchem, cesta na zkoušku nebo několik hodin v chladnějším kostele tedy samy o sobě neznamenají, že musí dojít k poškození. Nástroje jsou ostatně po staletí používány v prostředích, která měla k laboratorně stabilním podmínkám daleko. Problematičtější je dlouhodobý pobyt při velmi nízké nebo naopak extrémně vysoké vlhkosti, případně opakované velké výkyvy.
Proč je vzduch v zimě po zatopení tak suchý
Tady stojí za to opravit jednu běžnou nepřesnost. Mrazivý venkovní vzduch nemusí mít nízkou relativní vlhkost. Naopak může být například při 0 °C klidně na 80 nebo 90 %. Obsahuje ale v absolutním množství podstatně méně vodní páry než teplý vzduch.
Když například vzduch o teplotě 0 °C a relativní vlhkosti 80 % přivedeme do místnosti a bez dalšího přidání vody jej ohřejeme na 20 °C, jeho relativní vlhkost klesne přibližně na 21 %. Při 90% venkovní vlhkosti je po ohřátí na 20 °C výsledkem jen asi 23 %. Nejde tedy o to, že by topení ze vzduchu vodu „vysálo“; zahřátý vzduch může obsahovat mnohem více vodní páry, ale její skutečné množství jsme zvýšením teploty nijak nedoplnili. [6]
To je důvod, proč se v zimních vytápěných interiérech snadno dostaneme někam mezi 20 a 30 % relativní vlhkosti. Část vlhkosti samozřejmě dodají lidé, vaření, sprchování, rostliny nebo třeba sušení prádla, přesto mohou být zejména dobře vytápěné nebo intenzivně větrané prostory pro dřevěné nástroje velmi suché.
Co se se smyčcovým nástrojem v suchu skutečně děje
U houslí a viol jde většinou o velmi malé absolutní změny rozměrů, které ale mohou být důležité, protože jednotlivé části jsou velmi přesně nalícované. U violoncella a kontrabasu už jsou rozměrové změny větších desek výraznější. Proto v zimě pozorujeme nejen otevřené spoje nebo praskliny, ale také změny dohmatu, tedy vzdálenosti strun od hmatníku.
To není pouze teoretická záležitost. U některých violoncellistů a kontrabasistů jsme v praxi používali dokonce dvě kobylky s různou výškou pro rozdílné sezónní podmínky. U kontrabasů se z podobného důvodu používají i výškově nastavitelné kobylky. Z čistě akustického hlediska nemusí být takové řešení vždy ideální, pro profesionálního hráče však může být možnost během roku upravit dohmat praktičtější než opakované výměny celé kobylky.
Podobně mohou začít v zimě povolovat kolíčky. Ani to automaticky neznamená, že je kolíček špatně nalícovaný. Kolíček a kolíčník jsou dvě dřevěné části s rozdílnou strukturou, které se při vysušení nepatrně rozměrově mění. Stačí mikroskopická změna kontaktu kuželu kolíčku s otvorem a tření se sníží natolik, že struna přes noc povolí. Pokud problém přetrvává i při normální vlhkosti, teprve potom má smysl hledat chybu v opotřebení nebo nalícování kolíčku.
Typická prasklina u spodního pražce
Jednou z dobře známých zimních závad je prasklina, která vychází z pravého nebo levého okraje spodního ebenového pražce, anglicky saddle. Pražec je umístěn ve výřezu horní smrkové desky nad spodním špalíkem. Smrková deska se při vysychání napříč vláken zmenšuje, zatímco tvrdý ebenový díl se nechová úplně stejně.
Proto by spodní pražec neměl ve výřezu horní desky svou délkou přesně sevřít oba boky otvoru. Na jeho pravém a levém konci necháváme malou vůli, aby měla smrková deska prostor k sezónnímu pohybu. Pokud je pražec dlouhý přesně na doraz, může při silném vyschnutí fungovat jako pevná překážka: deska se chce napříč vláken smrštit, eben jí v tom v daném místě zabrání a napětí se soustředí právě u jeho konců. Houslařské zdroje tento mechanismus uvádějí jako jednu z typických příčin tzv. saddle crack. [5]
Taková prasklina není automaticky důkazem, že byly housle postaveny z čerstvého dřeva. I dobře vyzrálý nástroj může být vystaven podmínkám, které překročí jeho schopnost rozměrovou změnu bezpečně vyrovnat. Je samozřejmě pravda, že nedostatečně vysušený materiál může dělat problémy ještě větší, protože po dokončení nástroje dál výrazně sesychá, to je ale jiný problém než běžná sezónní hygroskopická práce kvalitně připraveného dřeva.
Dušová prasklina neboli „štymrys“
Pokud prasklina horní desky zasahuje do oblasti, kde zevnitř stojí duše, dostáváme se k jednomu z nejzávažnějších poškození smyčcového nástroje. V němčině se používá termín Stimmriss, v angličtině soundpost crack a česky mluvíme o dušové prasklině. Ve starším houslařském slangu se můžeme setkat i s počeštěným výrazem štymrys.
Problematické je především to, že na poškozeném místě působí koncentrovaný tlak duše. Samotné slepení praskliny proto u závažné dušové praskliny obvykle nestačí. Nástroj je nutné otevřít, prasklinu přesně uzavřít a z vnitřní strany desky se vytvoří zahloubené lůžko pro tzv. dušovou vložku, soundpost patch či Stimmfutter. Vložka má oblý až miskovitý tvar a po velmi přesném křídovém lícování se vlepuje do původní desky; následně se ztenčí tak, aby celková tloušťka opraveného místa odpovídala požadované konstrukci. [7]
Používá se kvalitní, vyzrálý a štípaný smrk. Orientace vláken vložky není úplně bezvýznamná, ale zde není vhodné pracovat s jednoduchým univerzálním pravidlem. Restaurátorské školy se v tomto bodě liší: některé používají velmi podobný směr vláken jako původní deska, jiné je mírně vychylují, aby se prasklina nepokračovala stejnou linií. Rozhodující je správná volba materiálu, perfektní nalícování, velikost a tvar vložky a zachování co největšího množství původního dřeva.
Jde o náročnou restaurátorskou opravu a dušová prasklina se promítá také do ocenění historického nástroje. Její vliv na cenu nelze poctivě vyjádřit jedním univerzálním procentem, protože záleží na autorovi nástroje, místě a rozsahu poškození i kvalitě opravy.
Instalace houslové duše pomocí stavěče. Duše stojí pod pravou nožkou kobylky a oblast jejího kontaktu s horní deskou patří při vzniku prasklin k nejcitlivějším místům nástroje.
Staré housle také pracují
Právě zde má smysl vrátit se k případu starších kontrabasů zmíněnému v úvodu. Nástroj vyrobený před čtyřiceti, sto nebo dvěma sty lety už samozřejmě prošel nespočtem sezónních cyklů a kvalitní staré dřevo bývá rozměrově velmi stabilní. Základní hygroskopickou vlastnost však neztratilo. Jeho rovnovážná vlhkost se dál mění podle prostředí a při mimořádně suchých podmínkách může vzniknout napětí větší, než jaké konstrukce v určitém místě unese. Právě proto se s prasklinami setkáváme i na starých mistrovských nástrojích. [1]
Z muzikologického a organologického pohledu je to vlastně docela důležitá připomínka. Historický hudební nástroj není neměnný muzejní předmět, který od okamžiku svého vzniku existuje stále ve stejném materiálním stavu. Je to konstrukce z přírodních materiálů, která během celé své existence reaguje na prostředí, prodělává opravy, seřízení a drobné deformace a jejíž současný zvuk je výsledkem celé této historie.
Vlhkost se může projevit i ve zvuku
Muzikanti rozdíly mezi jednotlivými prostředími skutečně vnímají. Nástroj se může v suchém prostředí jevit tvrdší, napjatější nebo ostřejší, ve vyšší vlhkosti naopak někdy reaguje měkčeji a pomaleji. Nelze z toho udělat jednoduché pravidlo platné pro všechny housle, protože se současně mění geometrie korpusu, napětí desek, vztah kobylky a duše, výška dohmatu, vlastnosti smyčcových žíní a do určité míry i strun.
Hráč proto může velmi dobře poznat, že se stejné housle v suchém vytopeném sále, vlhkém kostele nebo letním venkovním prostředí chovají trochu jinak, aniž by byl nástroj jakkoli poškozen. Samotná krátkodobá změna zvukové odezvy není důvodem k obavám; důležitější jsou mechanické příznaky, například nové drnčení, změna dohmatu, povolený spoj nebo viditelná prasklina.
Nejlepší je upravit klima celé místnosti
Pokud máme doma nebo v dílně více nástrojů, je nejkomfortnější udržovat vhodnou vlhkost celé místnosti. V naší dílně používáme běžný elektrický zvlhčovač s automatickou regulací podle nastavené hodnoty a vedle něj digitální vlhkoměr. Podobně mohou pomáhat rostliny, odpařovače na radiátorech nebo docela obyčejné sušení prádla v bytě; u všech těchto metod je ale podstatné skutečnou relativní vlhkost kontrolovat, nikoli ji odhadovat podle pocitu.
Za několik stokorun lze koupit poměrně slušný digitální teploměr s vlhkoměrem. Nelze ovšem říci, že každý digitální vlhkoměr je automaticky přesnější než kvalitní vlasový. Každý měřicí přístroj může být nepřesný a profesionální měření vlhkosti se pravidelně kalibruje. Vlasové hygrometry navíc vyžadují údržbu a kontrolu kalibrace, takže pro běžného hudebníka je malý digitální přístroj často jednodušší a praktičtější. Stejně tak je dobré mít určitou rezervu vůči malým analogovým vlhkoměrům zabudovaným přímo v pouzdrech. Mohou dobře ukazovat trend, ale bez ověření bych jejich údaj nebral jako laboratorní měření.
Zvlhčovač v nástroji a v pouzdře
Pokud není možné regulovat celou místnost, lze vytvořit stabilnější mikroklima alespoň v pouzdře. Klasickým řešením jsou hadičkové zvlhčovače typu Dampit nebo Humitron. V perforované pružné hadičce je absorpční materiál, který se krátce namočí, přebytečná voda se vytlačí a vnější povrch se před vložením do nástroje osuší. Výrobce Dampit doporučuje jejich použití právě v období suchého počasí a centrálního vytápění a za optimální považuje 45–55 % relativní vlhkosti. [4]
Zvlhčování přímo uvnitř korpusu dává smysl i vzhledem k tomu, že vnitřní plocha desek není lakována. Není potřeba z jedné kapky vody dělat katastrofu; podstatné je spíš to, aby ze zvlhčovače voda nekontrolovaně nekapala a aby neležel dlouhodobě mokrý přímo na dřevě. V houslařské praxi se při některých odborných úkonech s vodou pracuje, to už je ale jiná situace a nepatří do domácího návodu na zimní péči.
Modernější alternativou jsou systémy Boveda. Původně vznikly pro stabilizaci mikroklimatu v uzavřených prostorech, dnes se vyrábějí i pro hudební nástroje. Varianta pro dřevěné nástroje pracuje kolem 49 % relativní vlhkosti a je obousměrná: při suchém prostředí vodní páru vydává a při vyšší vlhkosti ji naopak přijímá. Výrobce doporučuje pro dřevěné hudební nástroje přibližně 40–60 % RH, přičemž 49% sáček stabilizuje prostředí uprostřed tohoto rozsahu. [8] V novém e-shopu chceme tento systém rovněž nabídnout.
U individuálního nástroje je přitom velmi výhodné, když se po hraní uloží do zavřeného pouzdra. Objem vzduchu v pouzdře je malý a vytvořit v něm stabilní mikroklima je samozřejmě jednodušší než zvlhčovat celý byt.
Co s nástrojem po příchodu z mrazu
Krátký pobyt v zimním venkovním prostředí dobře udržovaný nástroj obvykle bez problémů zvládne. Stejně tak není potřeba děsit muzikanty každým koncertem v chladnějším kostele. Dřevo je pružný materiál a běžné změny podmínek jsou součástí života nástroje. Mnohem závažnější jsou dlouhodobé extrémy.
Pokud je ale nástroj při převozu skutečně silně prochladlý, je rozumné nechat ho po příchodu do teplé místnosti několik minut v zavřeném pouzdře a nedávat ho okamžitě vedle radiátoru. Pouzdro změnu teploty zpomalí a nástroj se vytemperuje postupně. Muzikanti přitom často velmi dobře cítí, že nástroj hraje v nevytápěném kostele nebo po příchodu ze zimy trochu jinak; nejde nutně o závadu, ale o přirozenou reakci celého akustického systému na jiné mechanické a klimatické podmínky.
Kdy už je potřeba přijít k houslaři
Sezónní povolení kolíčku nebo drobná změna dohmatu ještě nemusí znamenat závadu. Jiná situace nastává, když se otevře klihový spoj mezi deskou a lubem, nástroj začne nově drnčet, výrazně se změní výška strun, uvolní se duše nebo se objeví prasklina.
Otevřený klihový spoj patří zpravidla k jednodušším opravám. Tradiční kostní nebo kožní klíh je ostatně používán právě také proto, že je reversibilní a některé spoje mohou při extrémním pnutí povolit dříve, než praskne samotné dřevo. Otevřený spoj ale nemá smysl dlouhodobě ignorovat, protože se může rozšiřovat a při určitých tónech bývá zdrojem velmi nepříjemného drnčení.
Pokud se objeví skutečná prasklina desky, doporučujeme na nástroj dále nehrát a co nejdříve jej přivézt k odborníkovi. U aktivní praskliny je často vhodné snížit tah strun, přesný postup ale záleží na místě poškození. Některé praskliny lze uzavřít a zevnitř zajistit malými výztužnými flíčky, u jiných je nutné nástroj otevřít. U dušové praskliny je odborná restaurátorská oprava zásadní; pouhé prolití praskliny klihem z vnější strany není plnohodnotným řešením.
Zimní péče nemusí být složitá
Pro běžného majitele smyčcového nástroje z toho neplyne potřeba vytvářet doma klimatologickou laboratoř. Stačí vědět, v jakém prostředí nástroj skutečně máme. Vlhkoměr nám řekne víc než pocit, že je v místnosti „docela dobře“. Pokud se dlouhodobě pohybujeme kolem 45–55 %, není potřeba dělat nic zvláštního. Při poklesu pod 40 % už má smysl zvlhčit místnost nebo vytvořit vhodné mikroklima v pouzdře a nástroj samozřejmě nenechávat v bezprostřední blízkosti radiátoru či jiného zdroje tepla.
Smyčcové nástroje za několik století své existence přežily nespočet zim, nevytápěných kostelů, cest kočárem i dnešní přesuny mezi klimatizovanými sály. Není tedy důvod vytvářet kolem vlhkosti paniku. Zároveň je ale škoda riskovat opravu prasklé desky kvůli něčemu, co lze sledovat přístrojem za několik stokorun. Začátek topné sezóny je proto dobrým okamžikem zkontrolovat nejen struny, kobylku a kolíčky, ale také podmínky, ve kterých nástroj tráví většinu svého času.
Literatura a zdroje
[1] GLASS, Samuel V. – ZELINKA, Samuel L.: Moisture Relations and Physical Properties of Wood. In: Wood Handbook – Wood as an Engineering Material. USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, 2021. Základní práce k hygroskopii, anizotropii, bobtnání a sesychání dřeva.
[2] OBATAYA, Eiichi – ZENIYA, Nanami – ENDO-UJIIE, Kaoru: Effects of seasoning on the vibrational properties of wood for the soundboards of string instruments. Journal of the Acoustical Society of America 147, 2020, s. 998. Studie fyzikálního stárnutí a změn vibračních vlastností smrkového dřeva během sezonování.
[3] YAMAHA CORPORATION: Care and Maintenance of a Violin. Praktické doporučení výrobce; jako optimální hodnotu uvádí přibližně 50 % relativní vlhkosti.
[4] DAMPIT: How to Use the Dampit. Výrobce doporučuje rozsah 45–55 % relativní vlhkosti a popisuje správné použití vnitřního zvlhčovače.
[5] THE STRAD: Ask the Experts: How Effective Are Instrument Case Humidity Gauges? Praktický houslařský pohled na bezpečné rozmezí kolem 50 %, rizika dlouhodobého sucha, praskliny u spodního pražce a dušové praskliny.
[6] CANADIAN CONSERVATION INSTITUTE: Incorrect Relative Humidity. Přehled vztahu mezi teplotou, množstvím vodní páry a relativní vlhkostí, včetně vysvětlení zimního vysušování vytápěných interiérů.
[7] RUSCHIL, Antoni: Violin Soundpost Patch. Praktický popis profesionální opravy dušové praskliny, výběru smrku, tvaru vložky a jejího křídového lícování.
[8] BOVEDA: Boveda for Wooden Instruments. Informace o obousměrné regulaci vlhkosti a 49% systému určeném pro dřevěné hudební nástroje.