Fonctionnement de la guitare classique

extrait du Bulletin du Groupe d’ Acoustique Musicale Université PARIS VI par Daniel Friedrich et Emile Leipp (juin 1977)

 

 

Principe de fonctionnement Système Table - Manche - Cordes Examens des Bois
Tables et Barrages Le Chevalet Le Fond - Les Eclisses

 

 

Considérations Générales

Quand le luthier est arrivé par essais successifs à un excellent résultat, se pose un problème majeur : "Comment reproduire exactement cet instrument aussi bien du point de vue puissance que timbre, homogénéité, toucher, etc...". (Il est question ici de lutherie de haut niveau)
Les bois sont d'une extrême diversité le plus souvent., et cela même à l'intérieur d'un même arbre et d'une planche de cet arbre.

On trouve plusieurs positions possible face à ce problème.

a/ L'optimiste se dit :"Le hasard me ménagera de bonnes surprises"
b/ Le constructeur soucieux pensera : "J'aime mieux contrôler le plus possible et expérimenter pour reculer le domaine encore flou de certaines de mes connaissances, et pouvoir proposer des oeuvres diverses et voulues".
c/ ou bien se dira : "Avec mes connaissances acquises je vais essayer de construire des guitares homogènes de qualité très semblables, avec des bois pourtant très souvent différents".
De toutes façons les erreurs sont très "malvenues", gênantes et le problème de la sélection des bois se pose.

Remarques

Le première recherche qui s'impose est d'avoir des bois de table provenant de la même planche (difficile à réaliser car les tables vendues dans le commerce sont mélangées le plus souvent.) Au bout de quelques années on s'aperçoit que les planchettes prises vers le haut du tronc d'arbre sont plus serrées, plus rigides. Au prochain sciage on prend soin alors de numéroter les tables en divisant le tronc en trois ou quatre parties croissantes en rigidité et en finesse de couches.
On s'aperçoit malgré cela de résultats inégaux.
Les mêmes observations sont à faire pour les manches qui, découpés dans les extrémités d'une planche en largeur, peuvent varier en poids et en rigidité d'une façon importante.

Pour sortir d'une lutherie de hasard, il faut aller plus loin et contrôler systématiquement toutes les pièces et les peser, choisir exactement le même type de bois qui a donné le résultat intéressant.

Fort heureusement la lutherie toute en plaques de bois fines de la facture de guitare se prête bien à des contrôles et des examens, difficiles en lutherie concernant les violons. [...]

 

Examen d'une pièce de bois résineux

Structure de l'épicéa

Ces bois sont constitués principalement par des cellules axiales (dans le sens de la longueur) qui sont de minuscules "tuyaux juxtaposés" de 1 millimètre et demi à quatre millimètres et demi de longueur. Ils constituent souvent 90 % du volume total du bois.
On trouve également des cellules radiales (dans le sens du milieu vers l'extérieur) qui constituent les Rayons ligneux.
Les cellules axiales (les trachéides) sont de deux sortes :

l) Celles qui se forment au début de la saison de Végétation (dans la zone initiale) à parois minces, qui sont des éléments conducteurs de sève.

2) Celles qui se forment à la fin de la saison de végétation dans la zone finale, à parois épaisses et à section aplatie, qui sont des éléments de soutien, et donnent de la rigidité au bois, de la résistance.
Ces cellules très serrées délimitent les couches annuelles et forment les veines.

Les facteurs externes (le méristème) vont influencer grandement la structure et déterminer la proportion de cellules de printemps et de cellules de bois final d'automne. Ces facteurs sont l'altitude, l'environnement immédiat de l'arbre, le terrain, la pluviosité.
On sait que l'altitude (vers 1.000 m) donne souvent un épicéa à couches fines, la durée de la végétation étant courte. Cela donne en général un bois lourd et dense dit à texture forte.
Les cellules de bois final d'automne sont donc l'armature naturelle de l'épicéa dans le sens longitudinal.
Il est rare de rencontrer des arbres dont la croissance a été régulière au cours des deux ou trois siècles nécessaires pour faire un beau bois de lutherie. Les couches annuelles sont irrégulières du fait que les pluies ont été plus fortes, ou la température plus douée une ou plusieurs années. L'abattage d'un arbre voisin provoque immédiatement un élargissement des couches de cellules. Cela se constate quand dans le travers d'une planchette on a des zones plus denses et plus rigides par endroit.

Dans le sens radial de l'arbre, une multitude de rayons ligneux dont la section est lenticulaire ou très aplatie, constituent la "trame" du bois de travers, son armature "solide".
La hauteur des rayons ligneux est faible, de un à trois dixièmes de millimètre.
Ils sont composés de cellules à parois plus ou moins épaisses.
Les rayons, selon leur nombre et leur épaisseur, semblent bien conditionner la rigidité radiale, c'est à dire "en bois de travers "(A cette question, le Centre Technique du bois consulté, a répondu que cette hypothèse "était fort probable".).

Une remarque importante s'impose alors : si l'on prélève une planchette hors de l'axe parfait du tronc d'épicéa on ne trouve plus les rayons ligneux en entier, mais fractionnés, d'où une « mollesse" de cette planchette dans le sens du travers, et une cause de différence énorme d'une planchette tirée dans l'axe à une seconde provenant d'une autre région de l'arbre.

Une déduction apparaît également : Lors d'un achat de bois, la présence de fines mailles miroitantes sous l'effet de la lumière, indique la présence de rayons ligneux tranchés avec les "fibres" qui les contournent, et par conséquent que l'on est en présence d'une planche prise dans le milieu de l'arbre, qui présentera une rigidité "en travers" maximale.
Une source d'irrégularité notoire des capacités mécaniques des bois et de l'épicéa en particulier, provient du fait que très souvent le fil du bois n'a pas poussé parfaitement parallèle et vertical, et que dans l'épaisseur de la planche on constate des ondulations du sens des fibres. Dans ce cas le fil est dit : "tranche", et l'on trouve des caractéristiques mécaniques très diverses d'un morceau à l'autre.

Pour toutes les raisons précédemment exposées, quand par exemple on débite des pièces de bois pour les barrages des instruments (dans une même planche) on peut noter que les pièces taillées dans une partie particulièrement dure et résineuse, présentent des cotes de flexion, des caractéristiques mécaniques, allant du simple au triple, c'est à dire trois fois plus résistante qu'une pièce tirée d'une partie plus molle.
Ce manque d'homogénéité pose un problème qui peut se résoudre en contrôlant, en mesurant, et parfois en pesant presque toutes les pièces, ce qui permet de choisir celles présentant les capacités recherchées. [...]

 

Un luthier avisé tirera bien des enseignements de ces différentes mesures et il devra peser en outre les tables brutes de découpage, puis terminées ainsi que les manches, fonds, touches, éclisses afin d'arriver à obtenir un instrument dont le poids est conforme à ses volontés et prévisions.

On entend beaucoup moins l'attaque des sons, le passage du doigt sur la corde si l'instrument est lourd. Toutefois il y a une limite au delà de laquelle la sensibilité, la spontanéité, la souplesse du son se trouvent altérées (la marge est étroite).
Il nous apparaît pas du tout vain en cette fin du vingtième siècle de procéder à deux ou trois heures de mesures et de contrôle (puis de notations et de mise en fichier) sur un total d'une centaine d'heures de travail nécessaires pour réaliser une guitare de qualité.

Pour le luthier d'Art l'approche fine et la connaissance de ces éléments mécaniques détermineront une souplesse et une variété plus grande de sa construction et une arme contre les "facteurs industriels de guitare" que tous changements et modifications contrarient.
Il n'est pas interdit de penser que les grands maîtres du passé avait déjà mis au point un système de références personnelles qui leur avait permis secrètement d'aller plus loin avec des bases plus sûres. (Nous souhaitons personnellement que ces procédés de contrôle constituent l'apport technique le plus intéressant 'que nous puissions donner dans le cadre de cet essai).
Une remarque finale est à inscrire en gros caractères :

II est impossible de faire deux instruments semblables sans utiliser les mêmes bois".

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