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:

On peut constater que le poids général de l'instrument a une influence sur sa sonorité. Quand la guitare est lourde le bruit d'attaque de la corde (causé par le frottement du doigt) est moins perceptible que sur une guitare très légère, le son naît différemment avec un bruit mat très atténué et semble plus cristallin. Le phrasé du guitariste en devient plus précis dans les traits rapides.
L'instrument plus lourd possède un son plus long en règle générale et sa réponse est meilleure dans les registres aigus, l'ensemble est plus brillant.
Pour arriver à cette fin les luthiers contemporains ont utilisé des bois lourds ou donné plus d'épaisseur aux pièces constituant leurs instruments.
Si Jean Voboam en 1706 utilise déjà un bois très exotique du type "bois de Violette" très fin et dense, c'est à notre sens par-souci décoratif, mais à la fin du dix-huitième siècle quand Pages en Andalousie emploie du palissandre pour ses fonds on peut penser qu'il a fait quelques observations concernant la sonorité.
Peu à peu ce bois sera reconnu comme donnant les meilleurs résultats et il faut noter que toutes les tentatives pour en utiliser un autre ont été abandonnées invariablement. Antonio de Torres a essayé souvent l'érable au siècle dernier, Francisco Simplicio aimait beaucoup l'acajou de Cuba dans le premier tiers de ce siècle, Ignacio Fleta plus récemment fit une guitare en érable ondé vers 1958; et nous avons essayé personnellement l'Amarante, le Citronnier de Ceyian, le Cyprès, l'Acajou de Cuba.
Qu'il soit palissandre des Indes, de Madagascar, du Brésil, ce bois confère à la guitare une voix noble, bien timbrée, corsée, pleine et lui donne sa qualité, sa personnalité de guitare classique.
Ces guitares sont beaucoup plus lourdes actuellement que voici quinze ans, environ de 1650 grammes à 1850 grammes. Les guitaristes très marqués par les conceptions légères d'Antonio de Torres, Manuel Ramirez, Francisco Simplicio ont eu beaucoup de mal à reconnaître les qualités d'un instrument plus lourd.
Celui ci a été rejeté et on lui opposait régulièrement la "vieille guitare" sans laquelle il n'y avait pas de carrière possible.
Cet état d'esprit a complètement disparu et les concertistes jouant sur des guitares de plus de dix ans sont rares actuellement.

Pour la construction, deux possibilités extrêmes sont à signaler.

l/ Faire des éclisses et un fond mince peu barré qui donneront du grave, du moelleux, des basses fortes, des attaques très audibles, un son court et mat éventuellement et un peu épais.

2/ Ou faire un fond plus épais (au dessus de trois cent grammes) barré plus fortement, avec des éclisses lourdes et épaisses qui donneront plus de brillant, voir un timbre métallique, et un son plus long avec des graves modérés.

 

Les éclisses

Leur rôle n'est pas négligeable puisque leur surface vibrante est sensiblement égale à celle du fond. De plus leur hauteur conditionne le volume de la cavité du résonateur qu'est la caisse de la guitare, donnant du "coffre"ou non à l'instrument. La fréquence propre des éclisses est élevée du fait de leur cintrage.

L'expérience d'Antonio de Torres consistant à réaliser une guitare avec des éclisses en carton (guitare conservée au musée du Conservatoire de Barcelone) n'a peut être pas été interprété complètement par son auteur qui déclarait, parait-il, que "seule la table avait un rôle important et que les éclisses ne servaient à rien puisqu'on pouvait les faire en carton!". Il est possible de dire que cet instrument sonnait comme une guitare comportant des éclisses en carton plus ou moins dur conditionnant par là une partie de sa réponse.

 

Le fond

On peut lui donner trois fonctions définies

l/ Le fond avec son barrage maintient plus ou moins vigoureusement le talon du manche et l'empêche de basculer sous la tension des cordes (40 à 50 kilogrammes).

2/ Le fond qui est barré en travers de trois ou quatre barres de bois est également un résonateur multiple doué de résonance pour de nombreuses fréquences

3/ Le fond est aussi un réflecteur du son dans l'enceinte acoustique constitué par la caisse de l'instrument.

On peut noter que plus il est épais plus ses fréquences propres, ses modes vibratoires sont élevés. Il favorise alors naturellement les sons vers les aigus.
Plus nombreuses et hautes sont les barres de bois qui le divise en secteurs, plus les fréquences élevées peuvent y trouver une résonance également.
Résonateur - Ceci se vérifie à l'aide d'un tube en verre creux de 25 centimètres de long (environ) et de 5 à 7 mm de diamètre qui fait office de générateur de fréquences.
II suffit de poser verticalement l'extrémité du tube (garni d'une petite cheville de bois) sur le fond de la guitare et de serrer légèrement entre le pouce et deux doigts comme un crayon, le haut du tube. En prenant soin de mouiller préalablement les trois doigts d'un peu d'eau vinaigrée, on fait alors glisser les trois doigts le long du tube d'un mouvement rapide, ce qui en serrant plus ou moins fort produit une excitation de la "plaque vibrante" d'un secteur déterminé du fond et l'émission d'un son particulier, spécifique à ce secteur. En déplaçant le point de contact du tube, de nombreuses fréquences apparaissent.
Si l'expérience est faite sur une guitare munie de ses cordes chaque son, chaque fréquence suscitée par le tube détermine l'apparition de résonances sympathiques, d'harmoniques élevés produits par les cordes, qui peuvent conduire à penser que le phénomène est réversible et que si l'on met une corde en vibration avec le doigt, le signal produit avec ses harmoniques vont trouver des possibilités d'amplification et de résonance dans les différents secteurs du fond confirmant celui-ci dans son second rôle de résonateur polyvalent.
Il est facile de mesurer en un point donné du fond l'ampleur de ses vibrations quand on excite une ou l'autre des cordes à vide. Le comparateur au centième de millimètre donne alors des variations qui peuvent être importantes :
2 à 3 centièmes de millimètre pour le mi grave et 4 à 5 centièmes pour le ré - montrant par la les préférences du fond pour certaines fréquences.

Réflecteur - Le fond est aussi un réflecteur, un "repoussoir" selon l'expression de certains constructeurs. En effet l'onde sonore intérieure produite par la table au lâcher de la corde, (une série de compression) va trouver une surface plus ou moins rigide, plus ou moins polie, vernie, sur la partie intérieure du fond et ces trains d'ondes planes vont sortir légèrement amortis ou non par l'ouverture de la rosé qui se comporte dans ce cas comme un haut parleur placé au milieu de la table, qui concourt à la formation du son global produit par l'instrument qui vibre de toute sa surface par ailleurs (Il est possible de visualiser ces ondes émises par la rosé en plaçant une feuille de papier léger sur la table, qui obture presque complètement l'ouverture . En pinçant une corde basse le papier frémit.).

Quelques luthiers du premier tiers de ce siècle avaient même imaginé de placer un "cornet acoustique" évasé vers l'intérieur, scellé autour de la rosace en dessous de la table. Ce dispositif était sensé "ramasser" toutes les ondes qui se réfléchissaient sur le fond et les diriger plus aisément vers la sortie.
Ce système n'a pas été conservé et il faut croire que l'expérience n'a pas été concluante.
Remarque - La guitare vibre de toutes ses pièces mais elle est surtout directionnelle.
Un auditeur placé face à l'instrument entend un son plus fort que celui placé de côté.

Nous avons vu que le fond avec sa première barre maintient le talon du manche. Cette partie du fond est amenée à vibrer plus intensément sous l'effet de levier que produit le manche tiré alternativement et selon la fréquence donnée par la corde (en schématisant le phénomène). On peut vérifier ceci facilement en appliquant la main dès que la corde est ébranlée, sur cet endroit, et constater alors la disparition d'un ou plusieurs harmoniques et leur retour si la main est enlevée. Cela d'autant plus que le fond est souple, peu barré et la fréquence de la corde grave.
Ces observations avaient conduit Aguado au siècle dernier à concevoir un dispositif appelé "Tripode" qui permettait de ne pas serrer et appuyer la guitare contre l'instrumentiste et de laisser la guitare vibrer librement.

Le levier que représente le manche avec son talon, produit encore une action directe sur le fond quand il est peu barré et souple ; il tend le fond alternativement sous l'impulsion de la corde qui vibre. A chaque ventre que fait la corde correspond une surtension à ses extrémités qui entraîne une élongation du fond s'il est galbé, qui tend alors à s'aplatir.
Pour une note mi grave, 80 hertz environ, on aura donc cent soixante mouvements de ce genre par seconde qui produiront une vibration à l'octave au dessus du fondamental, d'où un harmonique "deux" très fort, que l'on constate sur les guitares à fond mince.

Théoriquement, si par ailleurs la partie de la table devant le chevalet est sollicitée par le même ventre et la même surtension qu'opère la corde en vibrant, son déplacement vers l'intérieur de la guitare va créer en même temps un mouvement inverse de celui du fond qui s'abaisse de son côté. Les deux mouvements conjugués vont établir un train d'ondes de fortes amplitudes donnant un harmonique deux encore plus fort et par conséquent du grave bien timbré, profond.
Mais si c'est la partie de la table située derrière le chevalet qui est la plus active, son déplacement vers l'extérieur sera compensé par le mouvement du fond vers l'intérieur et les deux mouvements pourront s'annuler éventuellement ; ce qui peut expliquer la présence de basses mal timbrées sur des guitares légères, de structure mince qui devraient ne pas avoir de déficience de ce côté.

Dans la réalité toutes les situations vibratoires sont possibles, se superposent et, selon la hauteur de la note, s'accommodent plus ou moins bien de leur résonateur d'où une sensation d'homogénéité et d'égalité de niveau satisfaisante ou non.

Entre les divers problèmes qui s'offrent au luthier, au niveau du manche, de la table, du fond, des éclisses et de la bonne entente de toutes ces pièces couplées, réunies entre elles, de nombreuses années d'observations sont nécessaires et les situations sont toujours complexes et contradictoires souvent, mais quand les réponses sont en bonne voie de formation, l'expérimentateur et créateur en tire des satisfactions.

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