IRYW - Ton : vous pensez que vous le faites, mais vous ne le faites pas

Ah, le son. Cette qualité mystique qui pousse les guitaristes à dépenser des milliers d'euros en matériel vintage et à débattre sans fin sur les forums pour savoir si les chevilles de chevalet en laiton ou en acier font la différence. On sait tous ce qu'est un bon son, n'est-ce pas ?

Eh bien... peut-être pas autant qu'on le pense.

Le mythe de l'oreille d'or

Commençons par une affirmation controversée : la plupart d'entre nous ne peuvent pas entendre ce que nous croyons entendre. Vous connaissez ce type qui jure pouvoir faire la différence entre une Les Paul de 1959 et une de 1960 rien qu'en l'écoutant ? Il a probablement tort.

Mais avant que vous ne saisissiez vos fourches, laissez-moi vous expliquer pourquoi ce n’est pas une insulte – c’est juste la façon dont fonctionne notre cerveau.

La science du son (et l'auto-tromperie)

Voici ce qui se passe réellement lorsque nous évaluons le ton :

1. Nos oreilles reçoivent des ondes sonores

2. Notre cerveau traite ces ondes via le cortex auditif

3. Nos attentes, nos préjugés et nos expériences antérieures colorent notre perception

4. Les processus cognitifs supérieurs du cortex préfrontal intègrent ces informations à nos souvenirs et à nos attentes

5. Nous formons une opinion qui, selon nous, concerne uniquement le son, mais qui n'est pas vraie.

Le plus difficile ? La plupart de ces phénomènes se produisent sans que nous nous en rendions compte. Le terme scientifique pour ce phénomène est « biais d'anticipation », un phénomène largement documenté dans les études sur la perception musicale. Une célèbre étude de 2012 menée par Claudia Fritz 1 a demandé à des violonistes professionnels de faire la distinction entre les violons Stradivari et les instruments modernes. Non seulement ils n'ont pas pu faire la différence de manière fiable, mais beaucoup ont préféré les instruments modernes lorsqu'ils jouaient à l'aveugle.

Ce phénomène n'est pas propre aux instruments à cordes. Une étude de 2010 publiée dans le Journal of Wine Economics 2 a révélé que même les dégustateurs de vin experts étaient fortement influencés par les étiquettes de prix et les labels, à l'instar des guitaristes qui réagissent aux noms de marques et aux millésimes. Notre cerveau traite littéralement la même information sensorielle différemment selon nos attentes.

Le bois ne ment pas (mais nous si)

Parlons du bois de résonance – le sujet de discussion favori de tous. Des recherches scientifiques récentes nous apprennent des choses fascinantes sur les propriétés du bois, que la plupart des guitaristes obsédés par la sonorité ignorent complètement.

Le mythe des espèces : quand les moyennes mentent

Avant d'aborder le sujet de la teneur en humidité, abordons un malentendu fondamental concernant les essences de bois de résonance. Les forums de guitare s'amusent à débattre de la question de savoir si l'érable sonne plus « brillant » que l'acajou, ou si le palissandre indien a plus de graves que le palissandre des Indes orientales. Mais ces discussions ignorent une réalité statistique cruciale : la variation au sein d'une essence est souvent supérieure à la différence moyenne entre essences.

Pensez à la taille humaine. Certes, les Néerlandais sont en moyenne plus grands que les Italiens, mais si vous choisissiez un Néerlandais et un Italien au hasard, parieriez-vous toutes vos économies sur le fait que le Néerlandais soit plus grand ? Bien sûr que non, car la variation au sein de chaque population est bien plus importante que la différence moyenne entre elles.

Le même principe s'applique au bois. Des recherches montrent que des facteurs tels que :

• Variation de densité (qui peut varier de 20 % au sein d'une même espèce)

• Espacement des cernes de croissance (qui affecte la rigidité et l'amortissement)

• Orientation et régularité des grains

• Variations de la structure cellulaire

Les différences entre deux pièces d'une même essence peuvent être plus importantes que la différence moyenne entre deux essences différentes. Une étude de Brémaud 3 a révélé que le coefficient de variation des propriétés mécaniques au sein d'une même essence pouvait atteindre 30 %, tandis que les différences moyennes entre essences similaires étaient souvent inférieures à 10 %.

Ainsi, lorsque quelqu'un vous dit que « l'érable sonne plus brillant que l'acajou », il fait le même genre de simplification excessive que de dire « les Hollandais sont grands » - cela peut être vrai en moyenne, mais cela n'a presque aucun sens lorsqu'on regarde des échantillons individuels.

Le facteur d'humidité

Une étude approfondie de 2018, publiée dans Acta Physica Polonica A 4, a révélé que la teneur en humidité du bois a un impact considérable sur la tonalité, bien plus important que nombre de ces subtiles différences qui nous obsèdent. L'étude a révélé que :

• La teneur en humidité du bois affecte directement les propriétés d'amortissement (la façon dont le bois absorbe et transmet les vibrations)

• Même de petits changements d’humidité relative peuvent modifier considérablement ces propriétés.

• L'effet est particulièrement prononcé dans l'épicéa, l'un des bois de résonance les plus courants.

• Les fabricants d'instruments professionnels sèchent leurs tables d'harmonie à environ 6 % d'humidité du bois pour des performances optimales

Pour mettre les choses en perspective : la différence de propriétés d'amortissement entre un bois correctement et un bois mal hydraté est souvent plus grande que la différence entre les différentes espèces de bois de résonance dont les guitaristes débattent sans cesse.

L'âge n'est pas seulement un chiffre

La même étude a révélé des différences fascinantes entre le bois neuf et le bois ancien :

• Les vieux épicéas (plus de 130 ans) ont montré des schémas de libération d'humidité plus uniformes

• Le bois neuf était plus instable dans sa rétention d'humidité

• Les bois plus anciens présentent généralement un amortissement plus faible, ce qui se traduit par un sustain plus long et des harmoniques potentiellement plus complexes.

Mais voici le hic : alors que les luthiers professionnels contrôlent soigneusement l'humidité du bois et comprennent ces processus de vieillissement, la plupart des guitaristes sont trop occupés à se disputer pour savoir si le palissandre de Madagascar ou celui d'Inde sonne plus « chaud » - une distinction qui est souvent plus petite que l'impact d'un changement de 5 % dans la teneur en humidité du bois.

La machine marketing contre la réalité

Cette réalité statistique crée une situation délicate pour les fabricants de guitares. Il est bien plus facile de commercialiser de l'« acajou hondurien haut de gamme » que d'expliquer que « nous sélectionnons soigneusement les échantillons de bois en fonction de leurs propriétés mécaniques individuelles, quelle que soit l'essence ». Cela donne lieu à des mythes marketing qui ignorent la réalité complexe des propriétés du bois.

Considérez ceci : deux morceaux d'érable provenant du même arbre peuvent avoir des propriétés sonores plus différentes que l'érable et l'acajou provenant de continents différents. Des études sur la mécanique du bois montrent :

• La densité peut varier jusqu'à 30 % au sein d'un même arbre

• Le module d'élasticité (rigidité) peut varier de 25 % ou plus

• Les propriétés d'amortissement peuvent différer jusqu'à 40 %

Ces variations éclipsent souvent les différences moyennes entre les espèces qui nous obsèdent dans les forums de guitare.

Les vraies variables dont personne ne parle

L'étude a révélé que les propriétés d'amortissement du bois (tan δ) étaient :

• Presque totalement indépendant de la fréquence dans la gamme pertinente pour les guitares (0,3 Hz à 70 Hz)

• Dépend fortement de la déformation (à quel point le bois se plie pendant la vibration)

• Significativement affecté par la teneur en humidité, en particulier dans le bois vieilli

En d’autres termes, la force avec laquelle vous jouez et la façon dont vous maintenez le taux d’humidité de votre instrument comptent plus que la plupart des différences entre les essences de bois qui nous obsèdent.

La science de la sélection du bois

Voyons maintenant comment les propriétés du bois sont mesurées et sélectionnées. Lorsque les fabricants testent le bois de lutherie, ils examinent plusieurs propriétés clés :

Densité (ρ)

• Mesuré en kg/m³

• Varie considérablement même au sein d'un même arbre

• Gammes typiques des bois de résonance courants :

  • Épicéa : 350-500 kg/m³

  • Érable : 580-750 kg/m³

  • Acajou : 500-600 kg/m³

• MAIS : des échantillons individuels se situent régulièrement en dehors de ces plages

Module de Young dynamique (E)

• Mesure la rigidité du bois

• Gamme de 10 à 20 GPa pour la plupart des bois de résonance

• Peut varier jusqu'à 40 % au sein d'une même espèce

• Mesuré à travers :

  • Essais de vibrations (non destructifs)

  • Analyse contrainte-déformation

  • Contrôle par ultrasons

Propriétés d'amortissement (tan δ)

• À quelle vitesse les vibrations s'atténuent

• Généralement compris entre 0,005 et 0,02 pour un bois de qualité

• Mesuré à travers :

  • Essais de vibrations à poutre libre-libre

  • Analyse des vibrations forcées

  • Analyse mécanique dynamique (DMA)

Comment les fabricants sélectionnent réellement le bois

Les fabricants de guitares utilisent une combinaison de méthodes pour sélectionner le bois (quand ils le font, et croyez-moi, la plupart d'entre eux ne le font pas) :

1. Dépistage initial

   • Inspection visuelle de la rectitude du grain

   • Mesure de la densité par poids/volume

   • Mesures mécaniques de base

2. Tests scientifiques

   • Mesure de la vitesse du son (c = √(E/ρ))

   • Rapport de rayonnement (R = c/ρ)

   • Rapport de rigidité transversale/transversale

   • Mesures d'amortissement à différentes fréquences

3. Indice caractéristique (K)

   • De nombreux fabricants utilisent une métrique combinée : K = √(E/ρ³)

   • Des valeurs K plus élevées indiquent généralement de meilleures propriétés acoustiques

   • Mais : K varie davantage au sein des espèces qu'entre elles

Le mythe du test du robinet