Analyse de caisses de résonance d’instruments à cordes

Sur les instruments à cordes, les recherches effectuées sont orientées vers l’aide à la facture instrumentale : il s’agit de développer des méthodologies d’analyse des caisses ou corps sonores d’instruments à cordes permettant d’identifier des caractéristiques que le luthier peut utiliser pour orienter des choix de conception. L’analyse haute résolution ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques) est largement utilisée pour identifier des composantes spectrales non résolues. Utilisées sur des réponses impulsionnelles mesurées sur des guitares ou des violons (Figure 4), elle permet de déterminer les caractéristiques vibroacoustiques de la caisse jusqu’aux moyennes fréquences où le recouvrement modal est important.


Dans le cas de la guitare, mesurer ces caractéristiques permet d’identifier une plaque équivalente à l’instrument, qui autorise une catégorisation. Utilisée sur des sons de guitare, l’analyse haute résolution permet d’identifier des composantes spectrales sans relation avec les modes de cordes, dues purement à la caisse et responsable de la présence d’un transitoire caractéristique1. Utilisée dans le cas particulier de la guitare brésilienne pour laquelle un grand nombre de résonance sympathiques sont impliquées, elle permet d’identifier des détails des couplages au chevalet, important pour le contrôle de l’after sound notamment. Ces actions ont été développées pour parties dans le cadre de l’ANR PAFI (Plate forme d’Aide à la Facture Instrumentale), en collaboration notamment avec l’ITEMM (Institut Technologique européen des Métiers de la musique). Au delà des travaux effectuées dans le cadre du projet ANR (thèse B Elie2), des actions de transfert de moyens métrologiques et de post-traitements adaptés aux luthiers sont effectués.

Caractéristiques du violon Stroh

Le violon Stroh est un violon hybride dans lequel la caisse de l’instrument est remplacée par un pavillon, ce qui en fait une chimère acoustique (Figure 5). Inventé peu après le phonographe, dans l’idée de contrôler efficacement la directivité acoustique de l’instrument de façon à s’adresser efficacement aux premiers appareils d’enregistrement, il constitue un instrument cobaye, simplifié par rapport au violon sur lequel différentes méthodologies d’analyse et de synthèse peuvent être testées de façon à renseigner sur l’instrument classique: analyse de la mobilité au chevalet par analyse haute résolution, synthèse de sons par méthode modale, induits par l’interaction entre le crin et la corde couplée à un chevalet vibrant, imagerie acoustique par formation de voies . Ce contexte a donné lieu à plusieurs collaborations : des musiciens fabriquant des violons Stroh (La fausse compagnie), l’ITEMM (facture de l’instrument), la Cité de la Musique (S. Vaiedelich, S. Leconte, mesures d’instruments historiques).

Contacts

Animateur de l'Opération de Recherches

Bruno Gazengel

bruno.gazengel @ univ-lemans.fr