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LE LIVRE DES TECHNIQUES DU SON 58 Des expériences récentes ont montré que le nombre de sources émettrices est relativement réduit. Ces études sont encore bien parcellaires. Pour comprendre les phénomènes, il faudrait relier avec certitude le champ acoustique aux déformées modales. Le volume d’air contenu dans la caisse de résonance joue également un rôle important. Son couplage avec les premiers modes de la table a été bien étudié. On retrouve la fréquence fondamentale de cette résonance dans le spectre du son impulsif, au moment de l’attaque de la guitare et dans les pizzicati des cordes. Figure 2.12 — Modes propres d’un fond de violon visualisés par la méthode de Chladni (à gauche) et par interférographie laser, d’après C. Hutchins. Cette technique, plus délicate à mettre en œuvre, est plus sensible et plus complète que celle de Chladni. Elle indique l’ampleur des mouvements dans les zones antinodales par les lignes minces et sombres des franges d’interférence. Un des problèmes majeurs rencontrés dans l’étude des instruments à cordes est celui des dimensions de la source devant la longueur d’onde. C’est pourquoi les études se limitent généralement aux basses fréquences. Jusque vers 250 Hz (λ = 1,30 m) une guitare ou un violon peuvent être assimilés à un monopole, mais qu’en est-il d’un piano ou d’un clavecin ? L’essentiel de l’énergie aux basses fréquences est, dans la guitare, rayonné par la rose. Plus haut, jusqu’à 1 000 Hz, la table intervient mais la rose continue à avoir une part active. Au-dessus de 1 000 Hz (λ=34 cm) les conditions expérimentales deviennent trop critiques. Les recherches théoriques effectuées sur les tuyaux et sur les plaques demandent de grandes compétences mais pour l’heure n’apportent que des connaissances très fragmentaires sur le rayonnement des instruments de musique. Voyons ce que l’on peut espérer d’une approche plus globale du problème.
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit. CHAPITRE 2–LES SOURCES ACOUSTIQUES 2.3.3 Les méthodes d’études globales de la directionnalité Il s’agit d’explorer l’espace environnant l’instrument aux différentes fréquences émises par celui-ci. Immédiatement, divers choix sont à faire pour définir les conditions expérimentales : • Enregistrement en champ libre (anéchoïque) ou en salle réelle ? • À quelle distance de l’instrument doit-on faire les mesures ? • Quelle surface d’exploration va-t-on choisir ? La surface d’une sphère centrée sur l’instrument ou certains plans de coupe ? • Faut-il faire jouer l’instrument par un musicien, le remplacer par un excitateur normalisé (archet automatique, soufflerie), ou encore utiliser une source d’excitation électroacoustique ? Dans le premier cas, les mesures sont tributaires du mode de jeu de l’instrumentiste mais dans les deux autres, on s’écarte notablement de la réalité… musicale, en particulier le rôle absorbant du corps de l’instrumentiste n’est plus pris en compte. Figure 2.13 — Étude de la directionnalité du violon dans le plan horizontal passant par le chevalet de l’instrument d’après J. Meyer. Pour chaque fréquence, on ne représente que les contributions situées dans un intervalle de 3 dB au-dessous du maximum détecté pour cette fréquence. Schématiquement, on observe un rayonnement omnidirectionnel, jusqu’à 500 Hz, puis une prédominance de la zone du chevalet (0°) entre 550 et 1 500 Hz. De 2 000 à 5 000 Hz on constate de nombreux pics très variables avec la fréquence. 59
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