MAMOU-MANI, Adrien (52B Parkway, Londres NW1 7AH, GB)
FRELAT, Joël (72 rue de la Glacière, PARIS, F-75013, FR)
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (3 rue Michel Ange, Paris, Paris, F-75016, FR)
BESNAINOU, Charles (16 rue du 8 mai 1945, L'Hay les Roses, L'Hay les Roses, F-94240, FR)
MAMOU-MANI, Adrien (52B Parkway, Londres NW1 7AH, GB)
FRELAT, Joël (72 rue de la Glacière, PARIS, F-75013, FR)
| REVENDICATIONS 1. Instrument de musique à cordes et table d'harmonie (2), dans lequel la table d'harmonie est excitée par les cordes au moyen d'un transducteur (3) et est associée à des moyens de rigidification différentiels (6,7,9A,9B) définissant sur la table d'harmonie au moins deux zones (2A,2B) présentant des comportements vibratoires complémentaires, les deux zones étant séparées au moyen d'une fente (8) s' étendant selon une frontière commune aux deux zones, l'instrument étant caractérisé en ce que le transducteur s'étend à cheval sur la fente pour être relié aux deux zones de la table d'harmonie, de sorte que les deux zones sont excitées simultanément lorsque l'une des cordes est attaquée. 2. Instrument de musique selon la revendication 2, dans lequel la table d'harmonie ne comporte pas d'autre ouïe que la fente. 3. Instrument de musique selon la revendication 1, dans lequel la table d'harmonie et les moyens de rigidi- fication sont agencés de sorte qu'après tension des cordes, la table soit soumise à un état de contraintes statiques proche d'un état critique de flambement. |
D' HARMONIE
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
On connaît des instruments de musique à cordes comportant une table d'harmonie, telle que la guitare, le violon ou le piano. La table d'harmonie est reliée aux cordes par l'intermédiaire d'un transducteur, du type chevalet ou tout autre dispositif équivalent, et se trouve ainsi excitée lorsque l'on fait vibrer les cordes. La table d'harmonie rayonne alors dans l'air ambiant pour produire un son en correspondance avec la vibration des cordes .
Diverses tentatives ont été effectuées pour amélio ¬ rer des tels instruments. Dans le document US7288706, il a été proposé d'utiliser plusieurs tables d'harmonies, chacune d'entre elles étant excitées par une partie des cordes. Ainsi, chaque table d'harmonie est optimisée pour amplifier les vibrations des cordes associées. Cependant, il se peut que l'attaque des cordes conduise à la vibration simultanée de plusieurs tables d'harmonie. Les tables d'harmonie ainsi sollicitées peuvent émettre des ondes sonores qui interfèrent les unes avec les autres de sorte à atténuer l'émission de son dans certaines gammes de fréquences. Dans le document DE 843 050, il a également été proposé que la table d' harmonie soit séparée en deux zones au moyen d'une fente. Les deux zones peuvent présenter des comportements vibratoires distincts si elles sont associées à des moyens de rigidification différentiels, comme par exemple des frontières externes non symétriques ou des renforts non symétriques. Toutefois, le transducteur de la guitare est en deux parties indé- pendantes, chaque partie étant associée à l'une seule des zones de sorte que l'attaque d'une corde ne fait vibrer que la zone correspondante de la table d'harmonie.
OBJET DE L' INVENTION
L' invention a pour objet de proposer un instrument, de musique à cordes et table d'harmonie présentant une émission de son homogène sur une gamme de fréquence donnée.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un instrument de musique à cordes et table d'harmonie, dans lequel la table d' harmonie est excitée par les cordes au moyen d'un transducteur et est associée à des moyens de rigidification différentiels définissant sur la table d'harmonie au moins deux zones présentant des comportements vibratoires complémentaires, les deux zones étant séparées au moyen d'une fente s' étendant selon une fron ¬ tière commune aux deux zones. Selon l'invention, le transducteur s'étend à cheval sur la fente pour être relié aux deux zones de la table d'harmonie, de sorte que les deux zones sont excitées simultanément lorsque l'une des cordes est attaquée.
Ainsi, la table d'harmonie est rigidifiée de sorte à présenter au moins deux zones, toutes deux excitées simultanément, dont le comportement vibratoire est complémentaire. Pour une même excitation, celle des zones qui présentera un creux de réponse, et donc qui ne pourra émettre qu'un son étouffé ou amoindri, sera aidée par l'autre zone, qui au contraire présentera un plein de réponse, de sorte que cette autre zone émettra un son qui compensera la faiblesse du son émis par la première zone. Contrairement à une guitare de l'art antérieur telle que celle illustrée dans le document DE 843 050, les différentes zones de la table d'harmonie sont excitées simultanément. Il est ainsi possible de profiter pleinement des comportements vibratoires complémentaires des deux zones. Dans le document DE 843 050, l'excitation d'une zone de la table d'harmonie par la moitié du transducteur peut entraîner indirectement l'excitation de la deuxième zone mais alors le son émis par cette deuxième zone sera très atténué par rapport à celui émis par la première zone.
Dans l'invention, le son de l'instrument de musique est ressenti comme étant plus plein sur une gamme de fréquence élargie.
A titre d'illustration, des simulations ont été réalisées pour comparer les qualités acoustiques d'une guitare de l'art antérieur et d'une guitare selon l'invention. La figure 4 illustre une simulation montrant l'impédance globale d'une guitare selon l'invention (courbe A) et d'une guitare classique (courbe B) , c'est- à-dire d'une guitare sans fente à une table d'harmonie, en fonction de la fréquence. Il est clairement visible sur cette figure que le rayonnement est plus uniforme pour la plage de fréquences concernée pour la guitare selon l'invention que pour la guitare classique.
Il conviendra de faire coïncider, autant que faire se peut des pleins de réponse fréquentielle de l' une des zones à des creux de réponse fréquentielle de l'autre zone et réciproquement.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 4 a déjà été évoquée et illustre une simulation montrant l'impédance de deux guitares en fonction de la fréquence.
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, en référence aux figures suivantes :
la figure 1 est une vue de face schématique d'une guitare selon l'invention ;
La figure 2 est une vue de la face interne de la table d'harmonie, munie de son barrage ;
la figure 3 est un graphe montrant l'impédance de chacune des zones de la table d'harmonie de la guitare de la figure 1 en fonction de la fréquence.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L' INVENTION
L' invention est ici illustrée en application à une guitare. Il est bien évident que l'invention s'applique à tout instrument à cordes excitant, via un transducteur, une table d'harmonie, comme un violon ou un piano.
La guitare illustrée à la figure 1 comprend de façon connue en soi une caisse de résonance 1 fermée dans sa partie postérieure par une table d' harmonie 2 sur laquelle est rapporté un chevalet 3. Des cordes sont tendues entre l'extrémité d'un manche 5 solidaire de la caisse 1 et le chevalet 3. Les cordes n'ont pas été représentées ici, pour plus de clarté. L'attaque d'une ou plusieurs cordes provoque la vibration de celles-ci, cette vibration étant transmise via le chevalet 3 à la table d'harmonie 2 qui se met elle-même à vibrer et ainsi rayonner dans l'air ambiant. Comme cela est visible à la figure 2, la table d'harmonie 2 est rigidifiée par un barrage 6 fait de cotes 7 (seules certaines d'entre elles sont référencées) collées sur la face interne de la table d'harmonie. Selon l'invention, le barrage 6 est conçu pour définir sur ]a table d'harmonie deux zones 2A et 2B qui présentent des comportements vibratoires distincts mais complémentaires, comme cela sera explicité plus loin. En pratique ici, les deux zones 2A, 2B s'étendent chacune entre le bord périphérique de la table d' harmonie 2 et un axe de symétrie central X. On constate immédiatement que le barrage 6 a une configuration dissymétrique, conférant à chacune des deux zones 2A, 2B, un comportement vibratoire singulier.
Ici, une fente 8 a été pratiquée dans la table d'harmonie 2 le long de la frontière entre les deux zones 2A,2B, en l'occurrence l'axe de symétrie X. La fente s'étend ici depuis l'ouïe jusqu'à proximité du bord de la table d'harmonie. Chacune des zones 2A,2B présente un bord libre qui est raidi par un raidisseur rapporté ( 9A et 9B respectivement) .
On remarquera que les deux zones sont excitées simultanément lors de l'attaque des cordes, puisque le chevalet 3 s'étend sur les deux zones 2A, 2B pour transmettre à celles-ci les vibrations des cordes. Les zones 2A et 2B rayonnent donc simultanément.
On remarquera également que la table d' harmonie ne comporte plus d'ouïe ou de rosace, la fente 8 en tenant lieu .
Selon l'invention, les zones 2A et 2B sont dotées d'un comportement vibratoire complémentaire de sorte que, au moins dans une plage de fréquences donnée, un creux de réponse fréquentielle de l'une des zones corresponde un plein de réponse de réponse fréquentielle . Ceci peut être visualisé sur le graphe de la figure 3 qui montre le principe de l'accord fréquentiel des deux zones. Aux creux de l'une des courbes correspond un plein de l'autre, par exemple dans les intervalles II, 12 ou 13 où, de façon alternative, la réponse en impédance de l'une des zones vient compenser celle de l'autre des zones .
Cette disposition permet un rayonnement plus uniforme dans toute la plage de fréquences concernée, et donne à l'instrument un son plus plein, plus homogène. On pourra par exemple régler les comportements vibratoires des deux zones de sorte que l'une réponde mieux pour les fréquences basses, et l'autre réponde mieux pour les fréquences aiguës.
On appréciera que ce comportement diffère sensiblement de la simple vibration d'une table d'harmonie selon des modes antisymétriques pour certaines fréquences. En effet, dans ce cas, des portions de la table d'harmonie sont animées de battements en opposition de phase. Dans ces modes, seuls ceux présentant une symétrie impaire rayonnent une onde acoustique en champ lointain. Cependant, ces mêmes portions sont susceptibles de battre en phase dans des vibrations à symétrie paire, et dans ce cas, aucun son n'est rayonné en champ lointain. Au contraire, dans l'invention, on tente de concevoir les deux zones de sorte que, si l'une d'elle ne vibre pas ou peu pour certaines fréquences, l'autre prenne le relais et vibre pour compenser l'absence de production sonore de la première zone. Bien entendu, on évitera que les deux zo- nés rayonnent en opposition de phase pour une fréquence donnée .
De préférence, la table d'harmonie 2 et le barrage 6 sont agencés pour installer dans la table d'harmonie, après tension des cordes, un état de contraintes statiques proche d'un état critique de flambement, de sorte que la table d'harmonie soit dans une configuration d'équilibre à la limite du flambement. Cette configuration favorise l'apparition de vibrations non-linéaires de la table d'harmonie, permettant un enrichissement du spectre sonore et donnant lieu à une dynamique plus vivante .
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications.
En particulier, bien qu'ici, les deux zones 2A, 2B sont de formes superposables mais sont rendues dissymétriques du point de vue de leur réponse fréquentielle par l'utilisation d'un barrage dissymétrique, toute autre disposition pourra être utilisée pour définir sur la table d'harmonie deux zones de comportement fréquentiels distincts. Par exemple, on pourra jouer sur les formes des zones pour en rendre l'une plus rigide que l'autre, on pourra prévoir des barrages adaptés optimisant leurs réponses fréquentielles , on pourra également jouer sur l'épaisseur de la table dans chacune des zones, c'est-à- dire en pratique utiliser des moyens de rigidification différentiels pour régler les comportements vibratoires des deux zones.
Enfin, bien que l'on ait indiqué que l'on divisait la table d'harmonie en deux zones, on pourra bien sûr di- viser la table d' harmonie en plus de deux zones à comportements vibratoires complémentaires .