Als 8-jähriger Junge in Dänemark wollte Bruno Fröhlich Musiker werden. Er wurde Assistent eines Kirchenorganisten und sehnte sich danach, den eindringlichen Klang zu erzeugen, der aus den Pfeifen des Instruments strömte.
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Der Wissenschaftler Bruno Fröhlich nutzt die 3-D-Bildgebung, um zwischen den Reisen zu archäologischen Ausgrabungen auf der ganzen Welt herauszufinden, was ein großartiges Saiteninstrument ausmacht
Video: Scannen der größten Violinen der Welt
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Doch Fröhlich interessierte sich bald mehr für die Funktionsweise der Orgel. Eines Morgens traf der Kirchenorganist ein, und sein junger Schüler zerlegte das Instrument mit einem Schraubenzieher und einem Hammer.
Der 64-jährige Fröhlich, heute wissenschaftlicher Anthropologe am National Museum of Natural History, ist immer noch fasziniert von Musikinstrumenten - obwohl er einen weniger zerstörerischen Weg gefunden hat, sie zu studieren. In seinem Labor befindet sich ein massiver CT-Scanner, mit dem normalerweise dreidimensionale Bilder von menschlichem Gewebe erstellt werden. Fröhlich untersucht damit die Anatomie der größten Geigen der Welt, darunter die von Antonio Stradivari zwischen 1677 und 1727.
Musiker aus ganz Europa reisten nach Italien, um Stradivaris Violinen zu kaufen. Seine Konkurrenten versuchten, sein „Geheimnis“ herauszufinden - oder, falls dies nicht gelang, setzten sie einfach seinen Namen auf ihre Geigen. Noch heute bemühen sich Handwerker und Wissenschaftler, den Stradivari-Sound nachzubilden. Einige haben den Lack von den Geigen abgeplatzt, in der Hoffnung, eine spezielle chemische Verbindung zu entdecken. Andere haben ihre eigenen Instrumente aus künstlich gealtertem Holz gebaut.
Doch Fröhlich hat keinen Vorrat an geheimen Zutaten. Er untersucht am liebsten alle Elemente des Geigenentwurfs. "Wir können auf keinen Fall eine Studie durchführen, die sich nur auf eine kleine Sache konzentriert", sagt er.
Er sieht auch keinen großen Wert darin, zu beurteilen, wie eine Violine tatsächlich klingt - vor allem, weil es keine objektive Methode gibt, um die Euphonie zu messen, bei der Schönheit im Ohr des Betrachters liegt. Die Popularität von Stradivaris Instrumenten zeigt jedoch, dass sie bei vielen Musikern einen Akkord geschlagen haben.
In den letzten zehn Jahren hat Fröhlich fast 50 Violinen und andere Saiteninstrumente gescannt - von Stradivari, seinen Zeitgenossen und gegenwärtigen Handwerkern. Er sammelt noch Daten, ist jedoch zu ersten Schlussfolgerungen gelangt. Ein charakteristisches Merkmal einer Stradivari-Violine ist ein gleichmäßiges Luftvolumen, das die Tonqualität beeinträchtigen kann. Und während das Holz in anderen Violinen mehrere Millimeter dick sein kann, sind viele der von Fröhlich untersuchten Stradivari-Instrumente an Stellen des Körpers nur einen Millimeter dick. Fröhlich ist sich nicht sicher, ob das dünnere Holz zum einzigartigen Klang des Instruments beiträgt. Wahrscheinlicher, so schlägt er vor, bevorzugten Musiker einfach eine Geige, die weniger wog - was mehr Komfort mit dem Instrument und bessere Darbietungen ermöglichte.
Bisher gab es für Instrumentenbauer keine Möglichkeit, solche Eigenschaften zu quantifizieren und sie mit den Vorlieben der Musiker für dunkle, tiefe Töne, die in der Luft verweilen, sowie für Fülle und Tiefe des Klangs zu korrelieren.
"Was wir in Fröhlichs Werk finden könnten, ist, dass es eine Möglichkeit gibt, ein perfektes Luftvolumen zu beschreiben, bevor Sie es hören, bevor wir die Geige fertig stellen", sagt John Montgomery, Geigenbauer, der Instrumente in den Smithsonian Museen und der Library of Congress repariert. Ein solches Wissen könne "von einem Instrument zum nächsten wiederholt werden".
Sobald Fröhlich mit der Analyse der Daten fertig ist, wird er mit Montgomery zusammenarbeiten, um die Ergebnisse den Instrumentenbauern zur Verfügung zu stellen - was zu Stradivaris Zeiten undenkbar war.
"Früher hatten Sie diese sehr starre Beziehung zwischen Meister und Lehrling, und sie war sehr geheim", sagt Montgomery. „Man durfte den Leuten nicht erzählen, was man wusste, man musste es für sich behalten.“ Doch Fröhlichs Forschung könnte das Herstellen von Violinen von Soloauftritten in Symphonien verwandeln.
Der Forschungsanthropologe Bruno Fröhlich verwendet einen CT-Scanner, um sowohl antike als auch zeitgenössische Geigen zu untersuchen. In den Stradivarius rechts, die tendenziell dünner sind als die meisten anderen und ein gleichmäßigeres Luftvolumen aufweisen, deutet Rot auf dickeres Holz hin. grün, dünner. (Bruno Fröhlich, SI) 
Fröhlich mit einer tschechischen Bratsche 1920 im Nationalmuseum für Naturkunde. (Sean McCormick)
