Les bois de résonance sont des essences qui possèdent certaines caractéristiques recherchées les rendant propres à la fabrication d’instruments de musique, comme les bois ou les instruments à cordes – par exemple une flûte ou un violon. Tout bon bois de résonance doit être coupé radialement, ce qui signifie que les lignes formées par les anneaux de croissance du bois sont parfaitement parallèles à la surface. Il doit avoir un grain régulier, être dépourvu de défauts et ne pas se rétracter ni gonfler notablement en cas de changements climatiques.
Dans le monde entier, les violons sont le plus souvent fabriqués à partir de bois de résonance d’épicéa ou d’érable, des arbres qui poussent dans l’hémisphère nord. Et si les bois africains endémiques de l’hémisphère sud étaient utilisés pour créer un violon africain ? Nous avons entrepris de tester les différents bois du continent et avons trouvé quatre espèces qui pourraient faire l’affaire, et même très bien fonctionner. Nous avons donc créé deux violons complets à partir de ces bois pour en tester la sonorité.
Quel est le bon bois pour un violon ?
La caisse de résonance fait partie du corps du violon. Elle est faite de bois qui doivent résonner en amplifiant l’oscillation – la vibration – des instruments à cordes. La caisse doit être légère mais suffisamment rigide pour supporter la tension des cordes et doit bien propager le son dans le sens du grain du bois. Si la densité du bois n’est pas régulière, les ondes sonores risquent de se disperser. Cela devrait faire des essences de bois (sub)tropicales de bonnes candidates à la fabrication de caisses de résonance, étant donné que l’absence de saisons de croissance bien marquées rend les cernes (anneaux) du bois presque invisibles et ses variations de densité minimales.
Cependant, les violons de haute qualité sont fabriqués à partir des mêmes essences de bois dans le monde entier : l’épicéa pour la table d’harmonie (partie supérieure de la caisse) et l’érable pour le fond (partie inférieure de la caisse). Alors que les fabricants de guitares semblent davantage oser se servir d’essences différentes, les fabricants de violons ont tendance à n’utiliser que ces espèces traditionnelles. Le bois de haute qualité provient généralement de régions au climat froid comme le Canada ou les Alpes, où les arbres poussent plus lentement, ce qui donne au bois une structure uniforme avec moins de variations de densité.
La table d’harmonie sur le devant du violon doit bien transmettre le son, tandis que le fond à l’arrière doit avoir un module d’élasticité élevé pour soutenir la table d’harmonie tout en permettant au son de bien se propager. Les deux parties doivent avoir une densité relativement faible pour éviter un poids excessif qui rendrait l’instrument difficile à manier pour le musicien.
Compte tenu de toutes ces caractéristiques, notre équipe de recherche a analysé les propriétés de plusieurs bois du sud de l’Afrique afin d’identifier de possibles alternatives pour la fabrication de violons. Nous avons finalement établi que le bois jaune du (Podocarpus latifolius), un conifère, et le mimosa à bois noir, (Acacia melanoxylon qui n’est pas à proprement parler endémique mais s’est implanté dans les forêts naturelles du sud-ouest de l’Afrique du Sud depuis le début des années 1900) feraient de bonnes tables d’harmonie. Endémique d’Afrique de l’Ouest, le sapelli (Entandrophragma cylindricum) et l’Olinia ventosa d’Afrique du Sud seraient mieux adaptés à la fabrication de fonds.
Tester le violon africain
Hannes Jacobs est un luthier professionnel de Prétoria en Afrique du Sud. Un luthier est une personne qui fabrique des instruments à cordes. Il a accepté de créer un violon grandeur nature à partir de podocarpus latifolius et de sapelli. Nous voulions nous assurer que la qualité de l’instrument serait comparable à celle de ceux du commerce.
La qualité du son de cet instrument, appelé « violon africain » a ensuite été comparée à celle d’un violon fabriqué à partir de bois traditionnels par le même luthier, avec les mêmes techniques. Un même musicien a ensuite joué des deux instruments avec le même archet.
La qualité du son des deux violons a été déterminée en enregistrant les spectres de fréquences audibles – ou plages audibles – de chaque note pour analyser les différents partiels discernables. Les partiels sont des tons musicaux qui font partie de la série harmonique au-dessus d’une note fondamentale. Une bonne qualité de son nécessite en général de nombreuses harmoniques dans les hautes fréquences.
Plusieurs musiciens ont joué de ce violon africain en diverses occasions, et tous s’accordent à dire qu’il a un son très différent de la plupart des autres violons. De l’avis général, il produit un son très plein et puissant avec un solide registre dans les graves, qui se projette bien dans l’espace.
Les fréquences de résonance du violon africain sont nettement différentes de celles d’un violon traditionnel occidental. Il a des harmoniques plus fortes dans les basses fréquences, ce qui produit un son plein qui porte bien. Il offre aussi davantage de partiels dans les hautes fréquences. Pour les fréquences supérieures à 3kHz, le violon africain montre clairement des amplitudes plus importantes, ce qui lui donne un son plutôt strident, tandis que les amplitudes plus faibles du violon traditionnel donnent un son plus doux. Le violon africain est donc sans doute mieux adapté à la musique moderne ou jazz.
Les propriétés physiques du bois utilisé pour fabriquer le violon africain semblaient suggérer qu’il réverbèrerait moins bien le son dans les hautes fréquences que l’épicéa. Contrairement à cette hypothèse, le violon africain montre des pics de résonance plus larges dans les hautes fréquences que le violon traditionnel. Les pics de résonance sont visibles sur les fréquences pour lesquelles la table d’harmonie oscille le plus et ils composent les notes que l’on entend. Plus il y a de fréquences de résonance audibles, plus le son est plein.
Pour résumer
Les résultats de notre étude montrent qu’il est clairement possible d’utiliser des essences africaines comme bois de résonance pour violons. Elles peuvent produire un instrument au son magnifique, bien qu’un peu différent.
Le violon africain a un son nettement plus puissant dans les basses fréquences, qui porte très bien dans l’espace. Il montre aussi plus d’harmoniques à des amplitudes plus importantes dans les hautes fréquences, ce qui lui donne un son plus strident que celui du violon traditionnel. Le bois jaune podocarpus latifolius et le sapelli peuvent donc être utilisés pour fabriquer des instruments à cordes au son puissant.
Traduit de l’anglais par Iris Le Guinio pour Fast ForWord.