La vérité sur les bois de lutherie dans les guitares électriques à corps plein

Introduction et contexte

Débat sur les bois de lutherie : Dans les communautés de guitaristes, l'influence des « bois de lutherie » – les essences de bois utilisées pour le corps, le manche ou la touche d'une guitare – sur le son fait l'objet de vifs débats. Dans les guitares acoustiques, il est bien établi que le choix du bois façonne fortement le son et la résonance de l'instrument. Cependant, pour les guitares électriques à corps plein, qui reposent sur des micros magnétiques et des amplificateurs plutôt que sur une caisse de résonance, l'effet du bois est moins évident et souvent remis en question. Les fabricants commercialisent depuis longtemps des bois exotiques ou lourds comme améliorant le sustain et le son de la guitare électrique, tandis que les sceptiques affirment que les micros et l'électronique dominent le son.

Acoustique vs. Électrique : Il est essentiel de faire la distinction entre les contextes acoustique et électrique. Dans une guitare acoustique, la table d'harmonie et le corps en bois produisent et colorent directement le son – la rigidité, la densité et l'amortissement du bois façonnent l'air vibrant et donc le son. Dans une guitare électrique à corps plein, en revanche, la vibration de la corde (détectée par les micros magnétiques) est la principale source sonore, et le rôle du corps en bois massif est essentiellement structurel (maintenir les cordes et les micros). Les corps pleins ont été introduits à l'origine pour minimiser le larsen acoustique et les résonances indésirables du corps. Idéalement, un corps plein est suffisamment rigide et massif pour ne pas « sonner » audiblement comme une caisse de résonance acoustique. Par conséquent, beaucoup supposent que le choix du bois dans une guitare électrique à corps plein a un effet négligeable sur le son. Néanmoins, comme nous le verrons, de subtiles interactions mécaniques entre la corde et le bois peuvent influencer l'extinction de la vibration, la réponse en fréquence et la sensation de jeu d'une guitare électrique.

Portée de la recherche : Cet article examine l'effet des bois de lutherie dans les guitares électriques à corps plein à travers un prisme scientifique. En nous concentrant sur les études évaluées par des pairs en acoustique et en psychoacoustique, nous explorerons les mécanismes physiques par lesquels le bois peut influencer la vibration des cordes, examinerons les mesures expérimentales de ces effets, discuterons des différences qui sont réellement audibles pour les oreilles humaines, et démystifierons ou confirmerons les mythes courants sur les bois de lutherie en utilisant des résultats validés. L'accent est mis sur les guitares électriques à corps plein – où l'influence du bois est subtile – par opposition aux guitares acoustiques où l'effet est manifeste. Toutes les preuves citées proviennent d'expériences contrôlées, d'analyses de signaux ou de modélisations rigoureuses, garantissant une perspective neutre et techniquement fondée.

Mécanismes physiques : comment le bois peut influencer les vibrations des cordes

Couplage corde-structure : Dans une guitare électrique à corps plein, les cordes sont couplées à la structure en bois au niveau du chevalet et du manche (via le sillet ou la frette). Lorsqu'une corde vibre, elle produit non seulement un son dans le micro électromagnétique, mais elle exerce également des forces sur le corps et le manche de la guitare. Si le bois et la structure ne sont pas infiniment rigides, ils réagiront en vibrant légèrement eux-mêmes. Cela introduit une boucle de rétroaction : une partie de l'énergie de la corde est transférée dans le bois (excitant les vibrations du corps/manche) au lieu de rester dans le mouvement de la corde. En termes physiques, la corde est couplée à un système vibratoire (le corps/manche de la guitare), et ensemble, ils forment un système mécaniquement couplé. Le degré de ce couplage dépend de l'impédance mécanique ou de la conductance aux points d'attache de la corde – essentiellement la facilité avec laquelle la structure peut être mise en vibration par la corde. Un support rigide et massif a une faible conductance (résistant au mouvement), tandis qu'un support flexible ou résonant a une conductance plus élevée (permettant plus de mouvement).

• Rigide vs. Flexible : Si le corps et le manche de la guitare étaient infiniment rigides et massifs, la corde se comporterait comme si elle était ancrée à un objet immobile, conservant son énergie et vibrant plus longtemps. En réalité, tous les bois ont une certaine élasticité et une masse finie. Un bois plus léger ou plus flexible vibrera davantage en réponse à la corde, agissant comme un puits pour l'énergie de la corde et entraînant une extinction plus rapide de la vibration de la corde. Un bois plus dense ou plus rigide offre une terminaison plus rigide, de sorte que moins d'énergie est transférée hors de la corde, ce qui donne un sustain plus long. C'est pourquoi la tradition de la guitare électrique associe souvent les bois plus lourds et plus durs à un meilleur sustain. Des études scientifiques confirment ce principe : par exemple, la fabrication d'un corps de guitare en bois plus rigide (frêne) par rapport à un bois plus tendre peut augmenter les fréquences de résonance de la structure et réduire la perte d'énergie de la corde.

• Amortissement dans le bois : Au-delà de la rigidité et de la masse, le bois a des propriétés d'amortissement internes – la tendance à dissiper l'énergie vibratoire sous forme de chaleur. Différentes essences varient : certains bois durs (par exemple, l'érable, le frêne) ont tendance à avoir un faible amortissement interne (sonnant davantage), tandis que d'autres (par exemple, l'acajou, le tilleul) ont un amortissement plus élevé, ce qui peut « absorber » la vibration plus rapidement. Dans une guitare électrique, un bois à amortissement élevé peut absorber l'énergie de la corde plus rapidement, raccourcissant le sustain, tandis qu'un bois à faible amortissement transférera l'énergie plus efficacement ou la stockera plus longtemps. Une expérience récente comparant directement des corps en frêne et en noyer a révélé que la guitare en noyer (moins rigide, amortissement plus élevé) avait un amortissement vibratoire mesurablement plus élevé dans le mode de résonance le plus bas de l'instrument, correspondant à un sustain plus court, par rapport au corps en frêne. Notamment, cet effet a été observé à la fois dans la réponse vibratoire du bois et dans le signal de sortie réel du micro, indiquant que l'amortissement du bois affectait le sustain audible des cordes.

Résonances et points morts : Le corps et le manche en bois forment un objet complexe avec de nombreux modes de résonance (fréquences naturelles auxquelles ils préfèrent vibrer). Si la fréquence d'une corde (ou l'une de ses harmoniques) coïncide avec une résonance structurelle, le transfert d'énergie est amplifié – la corde déverse plus facilement de l'énergie dans le bois à cette fréquence. Cela peut entraîner des temps d'extinction inégaux sur toute la touche, y compris le phénomène notoire des points morts. Un « point mort » est une note (généralement sur une corde à une certaine frette) qui s'éteint beaucoup plus rapidement que les notes voisines parce que l'énergie de la corde est aspirée dans une vibration résonnante du manche ou du corps.

• Conductance du manche : Des mesures pionnières de Fleischer et Zwicker (1999) ont montré qu'aux fréquences des points morts, la conductance mécanique (mobilité) du manche de la guitare est localement très élevée – ce qui signifie que le manche vibre facilement, absorbant l'énergie de la corde. Ils ont mesuré les temps d'extinction des notes sur de vraies guitares et les ont corrélés avec des mesures de vibration in situ sur le manche. Le résultat a été une corrélation inverse claire : là où le manche vibrait fortement (conductance élevée), le temps d'extinction (sustain) de la corde était court (un point mort), et vice versa. La figure 1 illustre cet effet : sur une guitare électrique échantillon, la corde de sol frettée à la 3e frette (un point mort) s'éteint presque deux fois plus vite qu'à la 6e frette (une note « vivante » normale), ce qui correspond à une résonance prononcée dans le manche à la fréquence du point mort. Cela souligne que les propriétés du bois et la construction (en particulier le bois du manche, la méthode de fixation et la conception de la tête) peuvent créer des variations de sustain dépendant de la fréquence. De nombreux bassistes et guitaristes connaissent des notes mortes spécifiques sur leurs instruments ; scientifiquement, celles-ci sont liées à la façon dont le matériau et la structure de l'instrument vibrent en réponse à ces notes.

Ensemble vs. Parties – Corps, manche et touche : Dans une guitare typique à corps plein, plusieurs composants en bois sont impliqués – un manche (souvent en érable ou en acajou), une touche (en palissandre, en érable, etc.) et un corps (en aulne, en frêne, en acajou, etc.). L'ensemble manche + touche a souvent un impact plus important sur la vibration de la corde que le corps seul, car le manche est relativement long et fin (moins rigide qu'un corps robuste) et peut fléchir avec la tension de la corde. En effet, des études indiquent que le couplage corde/structure se produit principalement au niveau du manche plutôt qu'au niveau du corps pour de nombreuses fréquences. Cela signifie que le bois du manche et la construction (par exemple, manche vissé ou collé) affectent fortement le sustain et les points morts. Les musiciens affirment souvent entendre des différences entre, par exemple, une touche en érable et une en palissandre, attribuant de la brillance ou du claquant à l'une par rapport à l'autre. D'un point de vue physique, la touche fait partie du système de manche vibrant ; les différences de densité et de rigidité peuvent modifier les fréquences de résonance ou l'amortissement du manche. Les différences perçues dues au bois de la touche ont été étudiées : une expérience de Paté et al. a consisté à remplacer uniquement le matériau de la touche et a révélé des différences faibles mais mesurables dans la réponse en fréquence et le sustain de la guitare, qui étaient même perceptibles pour des auditeurs entraînés dans des conditions de test. Ainsi, bien que la contribution du corps ne soit pas nulle, le bois du manche/touche peut être tout aussi, voire plus, influent sur le comportement vibratoire des cordes.

Modes de vibration et réponse en fréquence : Les propriétés du bois préparent le terrain pour les fréquences modales de la guitare – essentiellement, les tonalités spécifiques auxquelles la structure de la guitare aime vibrer. Un bois plus rigide et de densité plus élevée produit généralement des fréquences de résonance plus élevées (les modes de la guitare se produisent à des hauteurs plus élevées) par rapport à un bois plus tendre et plus léger. Par exemple, une étude de 2021 dans Materials a comparé des guitares identiques fabriquées avec des corps en frêne et en noyer et a constaté que le frêne (module d'élasticité plus élevé) entraînait des fréquences modales plus élevées pour l'ensemble de l'instrument (par exemple, le mode de résonance corps/manche le plus bas était d'environ 118 Hz pour le frêne contre environ 108 Hz pour le noyer). Des résonances plus élevées signifient que l'instrument est moins susceptible d'interagir fortement avec les notes de guitare plus basses, ce qui peut être bénéfique : en effet, la même étude a révélé que la guitare en frêne avait un amortissement global réduit dans le mode critique des basses fréquences et, par conséquent, un sustain plus long pour les notes basses et leurs harmoniques. Inversement, l'instrument en noyer, avec un corps plus souple, a montré plus d'amortissement à ces fréquences, ce qui pourrait se traduire par une attaque plus douce ou une extinction plus rapide sur les notes basses.

Il est important de noter que les guitares à corps plein visent généralement à maintenir les résonances en dehors de la plage la plus importante sur le plan musical, ou du moins à les atténuer, afin d'obtenir une réponse assez uniforme. Contrairement à une guitare acoustique où des résonances fortes sont souhaitées (pour le volume et la couleur du son), l'idéal d'une guitare électrique pourrait être plus proche d'une « poutre infinie » qui ne vole pas d'énergie aux cordes. En pratique, aucun bois n'est complètement rigide, de sorte que chaque guitare électrique a un certain degré de résonance et d'amortissement – la question est de savoir quelle est l'ampleur de ces effets et s'ils sont suffisamment importants pour être entendus.

Micros magnétiques et interaction avec le bois : Une question courante est de savoir si les micros eux-mêmes (étant des aimants) exercent une influence sur le sustain ou le son en relation avec le bois. Les aimants de micro à haute résistance peuvent exercer une petite force de traînée sur les cordes (parfois appelée amortissement magnétique), mais des expériences ont montré que cet effet est négligeable dans les configurations normales. Une étude rigoureuse a séparé deux mécanismes d'amortissement – les pertes intrinsèques de la corde par rapport aux pertes dues au couplage avec la guitare – et a explicitement montré que les micros électromagnétiques ne fournissent aucun amortissement supplémentaire à la vibration de la corde. En d'autres termes, le micro ne fait que détecter la corde ; il n'entrave pas sensiblement son mouvement. De plus, le micro est principalement sensible à une polarisation spécifique de la vibration de la corde : il « entend » le mouvement vertical (hors plan, c'est-à-dire perpendiculaire au corps de la guitare) beaucoup plus que le mouvement horizontal. Cela signifie que si la vibration du bois amène la corde à se déplacer selon un schéma légèrement différent, le micro peut enregistrer un changement d'amplitude ou de sustain. Cependant, le mouvement direct du bois ou du micro lui-même (souvent appelé microphonie s'il est audible) est minime – une étude a révélé que les vibrations du micro dans un corps plein représentaient moins de 1 % du signal de la corde, ce qui est trop faible pour avoir de l'importance. Ainsi, le bois influence le son de la guitare électrique indirectement : en affectant l'extinction de la vibration et le spectre de la corde, et non en ajoutant son propre son acoustique comme dans une guitare acoustique.

Preuves expérimentales : Mesures des effets du bois de lutherie dans les guitares électriques

Mesures de sustain et de temps d'extinction : Un certain nombre d'expériences contrôlées ont quantifié comment différents bois modifient le taux d'extinction des cordes vibrantes (c'est-à-dire le sustain). Une étude marquante de Paté, Le Carrou et Fabre (2014) dans J. Acoust. Soc. Am. a fourni un cadre théorique et expérimental pour le sustain de la guitare électrique. Ils ont identifié deux principales sources d'amortissement pour une corde pincée : (1) les pertes internes de la corde (résistance de l'air, frottement interne dans le métal, etc.) et (2) le couplage mécanique au manche/corps de la guitare. En mesurant une corde isolée par rapport à une corde montée sur une guitare, ils ont quantifié à quel point la corde s'éteignait plus rapidement sur l'instrument. Surtout, ils pouvaient prédire le temps d'extinction (T30) de n'importe quelle note s'ils connaissaient l'amortissement propre de la corde et la conductance mécanique de la guitare au niveau du manche. La prédiction correspondait bien aux temps de sustain mesurés, validant que l'amortissement induit par le bois au niveau du manche est le facteur dominant derrière les variations de sustain sur toute la touche. De plus, ils ont confirmé qu'un micro de guitare électrique capture fidèlement ces variations d'extinction – la sortie du micro a montré les mêmes temps d'extinction inhomogènes (points morts, etc.) que ceux mesurés par les capteurs, et l'ajout d'électronique n'a pas masqué ou modifié les différences de sustain.

Une autre étude de Ray et al. (2021) a directement comparé deux guitares identiques, l'une avec un corps en frêne et l'autre avec un corps en noyer, afin d'isoler l'effet du bois du corps. À l'aide d'accéléromètres, d'excitations impulsionnelles et de pincements précis, ils ont mesuré l'amortissement modal et le sustain des cordes à vide. La guitare avec un corps en frêne, étant plus rigide et plus lourde, a montré un amortissement plus faible (tan δ) dans les modes les plus bas (par exemple, 0,093 contre 0,121 pour le noyer dans le 1er mode) et, par conséquent, des temps d'extinction plus longs pour les harmoniques des cordes graves E2, A2, D3. Les différences étaient statistiquement significatives : par exemple, le corps en noyer a causé un amortissement environ 30 % plus élevé dans le premier mode et près du double de l'amortissement dans un mode à haute fréquence (~0,046 contre 0,026) qui correspond aux harmoniques supérieures. Notamment, ces mesures se sont également reflétées dans le signal du micro – lors de la comparaison de la sortie électrique réelle, les notes graves de la guitare en noyer s'éteignaient plus rapidement et avec une amplitude de crête plus faible que la guitare en frêne. Cela confirme que même dans le son amplifié, des différences de sustain induites par le bois peuvent apparaître. Cependant, il est également important de noter l'ampleur : Ray et al. n'ont trouvé aucune différence significative de temps d'extinction sur les fréquences fondamentales de la plupart des cordes. Les principales différences sont apparues dans certaines harmoniques (harmoniques supérieures) des cordes graves, et dans un mode particulier d'une corde plus aiguë. En d'autres termes, le sustain global d'une note (dominé par la fondamentale) pourrait être très similaire entre les bois, avec des différences qui se glissent dans les composantes à plus haute fréquence du son. Ce résultat nuancé suggère que les effets du bois de lutherie dans les guitares électriques sont réels mais subtils, affectant certaines composantes de fréquence et pas d'autres.

Spectre de fréquences et timbre : Outre le sustain, les chercheurs ont examiné si différents bois modifient le contenu spectral (timbre) du son de la guitare électrique. Puisque le bois peut favoriser ou amortir certaines fréquences, il pourrait modifier l'équilibre des harmoniques dans la vibration de la corde. Jasiński et al. (2021) se sont attaqués à cette question en enregistrant une série de notes sur une guitare de test spécialement conçue avec divers bois de corps et en analysant les spectres de sortie. Ils ont trouvé des différences mesurables dans l'enveloppe spectrale (la distribution de l'énergie à travers les fréquences) entre les types de bois, ainsi que des différences dans le niveau global du signal. Par exemple, un bois pourrait produire une fondamentale légèrement plus forte mais une extinction plus rapide des harmoniques aiguës, tandis qu'un autre bois pourrait laisser les harmoniques à haute fréquence résonner un peu plus longtemps. Ces différences ont été quantifiées puis comparées aux seuils psychoacoustiques connus. Le résultat encourageant a été que l'ampleur des différences spectrales dépassait la différence juste perceptible (JND) pour les changements de timbre tels que rapportés dans la littérature. En termes simples, les changements de tonalité causés par le changement de bois étaient plus importants que les plus petites différences que l'oreille moyenne peut détecter, laissant entendre qu'ils devraient être audibles dans des conditions idéales. En effet, l'étude a mené un test d'écoute informel et a rapporté que les auditeurs moyens pouvaient distinguer de manière fiable les sons provenant de différents bois de lutherie dans un environnement contrôlé. Cela fournit la preuve que le bois peut imprimer une « empreinte digitale » perceptible sur le son d'une guitare électrique, même si cette empreinte digitale est subtile.

D'un autre côté, d'autres études ont trouvé un impact minimal sur certaines mesures de timbre. Une expérience de 2015 par Puszynski et al. a mesuré les paramètres psychoacoustiques standard – netteté, rugosité, sonie spécifique – de notes de guitare électrique enregistrées à partir de guitares faites de divers bois. Ils ont rapporté que le changement du bois du corps ne produisait aucun changement significatif dans ces descripteurs de timbre. Le type de bois affectait l'enveloppe sonore et l'amplitude maximale (conformément aux différences de sustain et d'attaque), mais ne modifiait pas sensiblement les qualités comme la brillance ou la dureté telles que quantifiées par ces mesures. De plus, que le son ait été enregistré via un micro magnétique ou un microphone externe n'a pas changé le résultat – renforçant le fait que le son capturé par le micro n'était pas à l'abri des différences de bois, mais ces différences résidaient dans l'amplitude et l'extinction plutôt que dans un remodelage spectral dramatique.

Comment concilier ces résultats ? Il apparaît que les différences spectrales induites par le bois existent, mais ce sont des variations relativement faibles superposées au son primaire de la corde. Par exemple, un bois pourrait causer une différence de 1 à 3 dB dans certaines bandes de fréquences de la sortie de la guitare. En isolation (pièce calme, notes simples), l'oreille peut détecter de telles différences si elle sait ce qu'il faut écouter, comme l'a démontré Jasiński et al. Mais ces différences pourraient ne pas faire bouger considérablement l'aiguille sur des mesures générales comme la « netteté » ou sur des signaux fortement masqués (comme dans un mix de groupe complet). En résumé, le choix du matériau peut subtilement façonner l'égalisation de la sortie de la guitare, mais pas au point de créer une voix radicalement différente – rien de comparable à la différence entre deux types de micro ou réglages d'amplificateur, par exemple.

Étude de cas – Bois de la touche : Un axe spécifique a été de savoir si le bois de la touche affecte le son, car de nombreuses guitares électriques offrent des options de touche en érable ou en palissandre. Un test contrôlé par Paté et al. (2015) impliquait de construire des guitares identiques à tous points de vue, sauf pour le matériau de la touche (ébène contre palissandre), puis de mener des expériences d'écoute avec des guitaristes. L'étude a révélé que les joueurs pouvaient discerner des différences, mais l'effet n'était pas énorme – il s'est manifesté par de subtiles variations de brillance et d'attaque. Acoustiquement, l'ébène (plus dense, plus dur) donnait un sustain légèrement plus long et un transitoire initial plus brillant que le palissandre. Cela correspond à la règle générale selon laquelle les bois plus durs réfléchissent l'énergie de la corde, maintenant plus longtemps les vibrations à haute fréquence, tandis que les bois plus tendres absorbent un peu plus le « tranchant » de la vibration de la corde. Il est intéressant de noter que les joueurs ont décrit les différences en termes qualitatifs qui correspondaient aux données spectrales objectives, démontrant un lien entre la physique mesurable et le son perçu. Ce niveau de test rigoureux renforce le fait que même de petits changements de bois peuvent être audibles dans les bonnes conditions, bien qu'ils restent des effets secondaires par rapport aux micros ou à l'égalisation de l'amplificateur.

Résumé des mesures : Prises ensemble, les mesures de haute précision confirment que :

• Sustain/Extinction : Les propriétés du bois (densité, module, amortissement) affectent de manière mesurable les temps d'extinction des cordes. Les bois plus rigides et à faible amortissement donnent un sustain plus long ; les bois plus souples et à amortissement plus élevé conduisent à un sustain plus court, en particulier à certaines fréquences de résonance. Les points morts sont un cas extrême de ceci, enracinés dans les résonances bois/manche.

• Amplitude : L'amplitude maximale (ou l'attaque initiale) des notes peut différer avec le bois – probablement parce qu'un bois qui absorbe rapidement l'énergie donne un pic légèrement plus faible dans le signal du micro. Une étude a révélé que le type de bois influençait significativement le niveau de pression acoustique maximal des notes enregistrées (frêne vs aulne vs etc.), ce qui implique que certains bois produisent une attaque plus « percutante ».

• Contenu fréquentiel : Il y a de subtils changements dans le contenu harmonique. Par exemple, certains bois pourraient laisser la fondamentale résonner un peu plus fort par rapport aux harmoniques ou vice versa. Des différences spectrales ont été observées et peuvent dépasser le seuil d'audition dans des tests contrôlés. Cependant, elles ne modifient pas radicalement le caractère tonal global autant que, disons, changer le micro ou le bouton de tonalité d'une grande quantité le ferait. L'analyse psychoacoustique n'a montré aucun changement important dans les mesures de rugosité/brillance pour différents bois, confirmant que les différences sont modestes.

• Cohérence : De nombreuses expériences mettent l'accent sur la répétabilité – par exemple, des machines à pincer ou des impacts de marteau cohérents – pour s'assurer que les différences ne sont pas simplement des variations de jeu. Les études crédibles rapportent des résultats statistiquement significatifs après plusieurs essais, ce qui augmente la confiance que les différences (même si elles sont petites) sont réelles et dues au matériau, et non au hasard.

Perspective psychoacoustique : Pouvons-nous entendre la différence ?

En fin de compte, l'importance pratique du bois de lutherie dans les guitares électriques dépend de la psychoacoustique : si l'oreille et le cerveau humains peuvent percevoir les différences que la physique mesure. Nous avons déjà abordé les tests d'écoute qui suggèrent une audibilité dans des conditions contrôlées. Ici, nous approfondissons la façon dont les différences liées au bois se comparent aux seuils d'audition et aux facteurs perceptuels connus :

Différences juste perceptibles (JND) : La JND pour divers attributs sonores donne une référence pour l'audibilité. Pour le volume sonore (niveau sonore), la JND est de l'ordre de 1 dB pour les sons de niveau moyen – un changement plus petit que cela est difficile à détecter. Pour la fréquence/timbre, c'est plus complexe : un changement dans le contenu spectral doit être significatif dans au moins une partie du spectre pour être entendu. Une étude sur le timbre des instruments en laiton a révélé que certaines altérations de l'enveloppe spectrale avaient des JND de l'ordre de quelques pour cent de changement dans l'amplitude du formant. Dans le contexte de la guitare, si un changement de bois entraîne, par exemple, une différence de 2 à 3 dB à certaines harmoniques, cela est au-dessus du seuil et probablement audible comme une légère différence de couleur tonale. D'un autre côté, si la différence n'est que de 0,5 dB répartie sur de nombreuses fréquences, elle pourrait passer inaperçue. L'étude de Jasiński et al. a explicitement noté que les différences spectrales du bois dépassaient les JND typiques pour le timbre, suggérant une audibilité. Ils ont en outre étayé cela par le test d'écoute informel où des auditeurs non experts pouvaient distinguer les enregistrements à des taux supérieurs à ceux du hasard.

Perception du sustain : La perception humaine du sustain ou du temps d'extinction n'est pas très aiguë à moins que les différences ne soient importantes. Un joueur remarquera certainement si une note meurt en 1 seconde tandis qu'une autre résonne pendant 3 secondes (c'est un scénario de point mort). Mais un changement de, par exemple, 5 % du temps d'extinction est subtil – souvent masqué par le contexte musical ou le style de jeu. Si une guitare faite de bois A a un sustain de 5,0 secondes pour une note et que le bois B donne 4,5 secondes, il est douteux qu'un auditeur puisse percevoir cette différence de 10 % pendant le jeu normal. Cependant, les cas extrêmes comme les points morts (sustain coupé de moitié) sont absolument perceptibles – les guitaristes identifient régulièrement des frettes spécifiques qui « s'étouffent » rapidement. Il convient de noter que les musiciens se concentrent souvent autant sur la sensation que sur le son : une note qui meurt plus rapidement peut être différente à jouer (moins de rétroaction aux doigts), ce qui peut biaiser la perception du son par le joueur. Dans les tests à l'aveugle où la sensation de jeu est éliminée (enregistrements lus), de petites différences de sustain pourraient être encore plus difficiles à détecter.

Masquage et contexte : Dans un mix de groupe complet ou avec une forte distorsion, de minuscules différences spectrales ou de sustain peuvent être masquées. Le système auditif humain a un effet de masquage où les sons forts et les mélanges complexes rendent difficile la distinction de légères différences de tonalité dans un instrument. Par exemple, la différence causée par le bois pourrait être apparente sur un son de guitare propre et isolé, mais complètement noyée une fois que vous ajoutez de la batterie, de la basse et un ampli saturé. Psychoacoustiquement, l'effet du bois pourrait se situer en dessous du seuil d'audibilité dans des scénarios réalistes même s'il est mesurable en laboratoire. Cela explique pourquoi les opinions des joueurs varient : dans des conditions de solo ou de studio, on pourrait jurer que le corps en acajou sonne plus chaud que l'aulne, mais dans un contexte de groupe en direct, cette distinction peut presque disparaître.

Mesures psychoacoustiques : Comme mentionné, le travail de Puszynski a vérifié des mesures comme la netteté (liée au contenu à haute fréquence perçu) et la rugosité (fluctuation de l'amplitude ou dissonance) et n'a trouvé aucun effet significatif du bois. La sonie spécifique (volume sonore dans les bandes critiques) n'a pas non plus varié de manière significative avec le bois. Ces résultats impliquent que d'un point de vue psychoacoustique général, le son est resté dans le même ordre de grandeur quel que soit le bois – c'est-à-dire qu'une guitare ne se transforme pas de « brillante » à « sombre » ou de « douce » à « dure » uniquement à cause du bois du corps, lorsqu'elle est évaluée avec ces mesures standard. Ce qui pourrait changer est plus subtil : la forme de l'enveloppe (comment le son évolue au fil du temps) et certains détails spectraux fins. L'oreille est relativement insensible aux changements d'amplitude très lents, de sorte que les différences dans la queue d'extinction pourraient passer inaperçues à moins que l'on n'écoute attentivement le point de coupure. D'un autre côté, la portion d'attaque d'une note est plus importante sur le plan perceptuel (nous identifions les sons des instruments en grande partie à partir des premières millisecondes). Si le bois affecte le transitoire d'attaque – par exemple, un bois plus dur pourrait produire une attaque plus vive et plus percussive – cela pourrait être audible même si les différences de sustain ne le sont pas. Certains guitaristes rapportent de manière anecdotique que les guitares avec des corps très durs (comme les corps en acrylique ou en métal) ont une attaque plus nette et une montée plus rapide au volume maximal que celles en bois, ce qui pourrait être lié à un amortissement plus faible au moment initial du pincement. Les études rigoureuses sur le transitoire d'attaque sont plus rares, mais c'est un domaine fertile pour l'analyse psychoacoustique.

Tests à l'aveugle et biais de l'auditeur : Il y a eu des « tests à l'aveugle » informels parmi les communautés de guitaristes où les auditeurs tentent de distinguer les guitares par le bois de lutherie. Les résultats sont souvent mitigés, de nombreux auditeurs ne parvenant pas à distinguer de manière fiable les bois de lutherie à l'oreille seule lorsque la marque, les micros et d'autres facteurs sont constants. Cela suggère que le biais d'attente joue un rôle – si l'on sait qu'une guitare est faite d'un bois prisé, on pourrait s'attendre à un son plus riche et donc rapporter en entendre un. Des tests appropriés en double aveugle (dont peu existent publiquement pour les guitares électriques) sont nécessaires pour quantifier réellement les taux de détection. L'étude de Paté 2015 sur la touche dans Acta Acustica est l'un des rares tests d'écoute formels, et elle a montré une identification supérieure au hasard par les guitaristes, mais elle a également noté que les différences n'étaient pas « le jour et la nuit ». Les auditeurs pouvaient distinguer l'ébène du palissandre un peu mieux que de deviner, mais pas parfaitement à 100 % – indiquant que l'effet, bien que réel, était modeste et nécessitait de la concentration pour être remarqué.

Seuils d'audition humaine : Un autre aspect est la dépendance de l'audition à la fréquence. L'oreille est plus sensible autour des fréquences de 2 à 5 kHz et moins aux très basses fréquences. Si un changement de bois affecte principalement le sustain à 100 Hz (la fondamentale du mi grave) ou de subtiles harmoniques à 6 kHz, ceux-ci pourraient être près de la limite de la sensibilité auditive. Un petit changement à 3 kHz, cependant, serait plus perceptible. Il se trouve que la plupart des fondamentales de cordes fortes (notes à vide) sur la guitare se situent entre ~80 Hz et 330 Hz, où la sensibilité de l'oreille est plus faible et l'acoustique de la pièce peut dominer. Les différences que Ray et al. ont trouvées étaient principalement dans les harmoniques supérieures (par exemple, la gamme de 300 à 600 Hz), ce qui pourrait être quelque peu audible. Pendant ce temps, les différences spectrales de Jasiński comprenaient probablement des changements dans les harmoniques supérieures (1 à 4 kHz), probablement pourquoi les auditeurs pouvaient le dire.

En résumé, psychoacoustiquement, les différences de bois de lutherie dans les guitares électriques solides sont au seuil de la subtilité : dans des conditions isolées, elles peuvent être entendues (et ont été mesurées comme dépassant les JND), mais dans une utilisation typique, elles peuvent facilement être éclipsées par d'autres facteurs. Une oreille experte pourrait détecter une extinction légèrement plus rapide ou un peu plus d'« air » haut de gamme dans une guitare par rapport à une autre, mais l'auditeur moyen pourrait ne jamais le remarquer à moins qu'on ne le lui fasse remarquer.

Mythes vs. Découvertes scientifiques

Le folklore de la guitare est plein d'affirmations sur les bois de lutherie. Ici, nous comparons certains mythes avec ce que la science rigoureuse indique :

• Mythe : « Le bois n'a aucune importance dans une guitare électrique – tout est électronique. »
  Découvertes : Faux au sens strict – le bois a un effet, mais il est en effet beaucoup plus petit que dans les guitares acoustiques. Des études scientifiques montrent que les choix de bois influencent le sustain et les aspects subtils du son en modulant la façon dont la corde vibre. Le micro et l'électronique dominent la réponse en fréquence globale, mais les différences induites par le bois, bien que non importantes, sont mesurables et audibles dans les bonnes conditions. Ce n'est pas « tout dans l'électronique » ; plutôt, le bois fait partie d'un système de rétroaction complexe avec les cordes. Cependant, d'un point de vue pratique, le remplacement des micros produira un changement de son beaucoup plus évident que le remplacement du bois du corps – une perspective que la science soutient en quantifiant les effets du bois comme des ajustements subtils de la réponse en fréquence et des changements de sustain, et non des changements de son massifs.

• Mythe : « Les guitares plus lourdes ont un sustain plus long. »
  Découvertes : Souvent vrai, jusqu'à un certain point. Une guitare lourde signifie généralement plus de masse de bois (et souvent du bois plus rigide), ce qui augmente l'impédance mécanique aux points d'ancrage de la corde, ce qui entraîne moins de perte d'énergie de la corde. Des expériences confirment que les guitares fabriquées avec des bois plus denses et plus rigides (comme le frêne ou l'érable) ont tendance à avoir un sustain légèrement plus long et moins d'amortissement que les bois plus légers et plus tendres. L'étude de Ray et al. recommande explicitement des « bois plus lourds avec une structure plus ordonnée » pour un amortissement des vibrations plus faible et un meilleur sustain. Cependant, le poids seul n'est pas le seul facteur (la construction et l'amortissement interne du bois comptent également), et au-delà d'un certain point, les matériaux extrêmement lourds (comme les corps en métal) peuvent ne pas produire des avantages de sustain proportionnels en raison d'autres mécanismes de perte. Mais en règle générale, cette sagesse populaire a une base : par exemple, la classique Les Paul lourde (acajou+érable) est connue pour son sustain, tandis qu'une guitare très légère pourrait avoir une résonance plus « ouverte » mais un sustain naturel plus court.

• Mythe : "Certains bois ont des "couleurs" tonales inhérentes (par exemple, l'acajou = chaud, l'érable = brillant)"
  Constatations : En partie vrai, en partie exagéré. Pour les instruments acoustiques, ces descriptions sonores des bois ont du mérite. Pour les instruments électriques solides, les différences de couleur tonale sont subtiles. L'acajou est généralement moins rigide et plus amorti que l'érable, ce qui pourrait se traduire par une légère réduction du soutien vibratoire à haute fréquence, d'où un son "chaud" (c'est-à-dire moins brillant), comme on l'affirme généralement. La grande rigidité de l'érable peut préserver davantage de vibrations à haute fréquence, ce qui peut donner une attaque plus "brillante". Les mesures scientifiques des différences spectrales confirment dans une certaine mesure ces clichés : les bois les plus durs ont tendance à supporter davantage d'énergie dans les hautes fréquences (d'où un son plus brillant), tandis que les bois les plus amortissants peuvent atténuer plus rapidement les harmoniques élevées (d'où un son plus sombre). Toutefois, l'ampleur de ces effets est faible. Ils ne créent pas un profil d'égalisation différent de ce que ferait, par exemple, un bouton de réglage de la tonalité. Ainsi, même si l'on peut dire que le bois X a tendance à être un peu plus brillant que le bois Y dans une guitare électrique, dans les tests à l'aveugle, de nombreuses personnes ont du mal à l'entendre de manière fiable. Le mythe erroné est celui de l'ampleur: certains discours marketing voudraient vous faire croire que chaque essence de bois a une sonorité radicalement unique, ce qui n'est pas étayé par des preuves contrôlées. Les différences sont réelles mais mineures.

• Mythe : "Les bois tropicaux exotiques sont nécessaires pour obtenir le meilleur son de guitare électrique".
  Constatations : Ce mythe n'est pas étayé par des preuves. De nombreux bois exotiques (palissandre, ébonite, etc.) sont utilisés davantage pour des raisons d'esthétique, de durabilité ou de prestige historique que pour une supériorité tonale scientifiquement prouvée dans les guitares électriques. Compte tenu des préoccupations croissantes en matière de développement durable, les chercheurs s'intéressent aux bois d'origine locale ou non traditionnels utilisés pour les guitares électriques. L'étude sur l'audibilité réalisée par Jasiński et al. était en partie motivée par la remise en question de l'utilisation des bois tropicaux et a montré que les bois alternatifs pouvaient produire des sons dans la gamme perceptible de ces bois tropicaux. En d'autres termes, tant que le bois a des propriétés mécaniques comparables (rigidité, densité, amortissement), il peut produire un résultat très similaire. Le choix du bois doit être guidé par les propriétés du matériau (comme le module d'élasticité) plutôt que par la mystique. En fait, la thèse de Puszynski suggère que le module d'élasticité est davantage corrélé au sustain et à la puissance maximale que le nom de l'essence. Cela signifie qu'un bois domestique à forte rigidité peut être aussi performant qu'une essence exotique plus rare. Le mythe selon lequel seuls certains bois rares donnent un "son de qualité supérieure" aux instruments électriques est en grande partie une question de marketing ; les constructeurs et les scientifiques ont montré d'excellents instruments fabriqués à partir de chêne, de pin, de cerisier et d'autres bois non traditionnels qui, sur le plan sonore, sont comparables aux suspects habituels lorsqu'ils utilisent le même matériel et la même conception.

• Mythe : "Les guitares à manche vissé ont moins de sustain que les guitares à manche fixe en raison du couplage des bois"
  Constatations : Il y a ici une part de vérité liée à la construction plutôt qu'à l'essence de bois. Un manche vissé (style Fender) introduit un joint mécanique qui peut être un point de perte d'énergie, alors qu'un manche collé (style Gibson) peut fournir une connexion de bois plus continue. Les recherches de Fleischer sur les points morts comprenaient une comparaison entre une guitare à manche vissé et une guitare à manche fixe et ont permis d'observer des différences dans les caractéristiques de sustain et le comportement de résonance. Cependant, la différence n'est pas seulement "plus de sustain contre moins" - elle peut affecter l'emplacement des résonances (d'où les notes qui sont des points morts). Une guitare boulonnée bien exécutée peut toujours avoir un très bon sustain (elle est d'ailleurs utilisée dans de nombreuses guitares basses réputées pour leur sustain). Ce mythe simplifie à l'extrême une interaction complexe entre la conception des joints, la masse du manche et la surface de contact avec le bois. Du point de vue du bois, il nous rappelle que la méthode d'assemblage et le couplage structurel (vis, colle, etc.) déterminent également la manière dont l'énergie sort des cordes. Deux guitares de bois identique mais avec des joints de manche différents seront probablement plus différentes que deux guitares de conception identique mais avec des essences de bois différentes. Bien que ce ne soit pas l'objet de cet article, il convient de noter que la façon dont les pièces de bois sont reliées est aussi importante que le bois lui-même pour le comportement vibratoire de l'instrument.

• Mythe : "Les micros magnétiques ne captent que les vibrations des cordes, donc tout ce que fait le bois est sans intérêt".
  Constatations : Ce mythe découle d'une mauvaise compréhension du rôle du bois. Il est vrai que le micro capte le mouvement de la corde et non celui du bois. Mais le bois influe sur ce que fait la corde! Si le bois fait perdre de l'énergie à la corde plus rapidement ou modifie son mouvement, la sortie du micro le reflète. Les expériences montrent explicitement que le signal du micro porte l'empreinte des effets induits par le bois (comme des temps de décroissance et des fréquences différents). Le micro ne se préoccupe pas de savoir pourquoi la corde vibre d'une certaine manière - il convertit simplement le mouvement mécanique à chaque instant en un signal électrique. Ainsi, si un bois plus tendre fait décroître une certaine harmonique 20 % plus vite, le micro reproduit fidèlement cette décroissance. Le mythe peut provenir d'une confusion avec les guitares acoustiques, où le bois crée le son en faisant vibrer l'air. Dans les guitares électriques, le bois n'ajoute pas directement un nouveau son, mais il module le comportement de la corde, qui module à son tour la sortie du micro. Par conséquent, il est faux de dire que les micros rendent le bois inutile ; il serait plus juste de dire que les micros et l'électronique peuvent éclipser les effets du bois, mais ne les éliminent pas.

Conclusion : Réconcilier la physique et la perception

Les guitares électriques à corps plein sont le fruit du mariage de cordes vibrantes et d'une structure en bois. Tandis que le capteur électromagnétique transmet le son, le bois façonne silencieusement la vibration de la corde en arrière-plan. Des recherches universitaires très rigoureuses ont montré que le choix du bois pour le corps, le manche ou la touche peut influencer de manière mesurable les durées de sustain, la réponse en fréquence et l'apparition de zones mortes. Les bois plus denses et plus rigides offrent généralement un sustain plus long et une tonalité subtilement plus brillante en minimisant la perte d'énergie, tandis que les bois plus légers ou plus amortis peuvent raccourcir le sustain et adoucir certaines fréquences. Ces effets sont ancrés dans la mécanique vibratoire - les différences de rigidité, de masse et d'amortissement interne des matériaux entraînent des différences dans la manière dont l'énergie de la corde est absorbée ou réfléchie.

Cependant, l'ampleur est importante. La littérature scientifique s'accorde à dire que les effets du bois dans les guitares électriques sont des influences de second ordre. Ils existent, mais sont relativement faibles par rapport aux facteurs primaires tels que les micros, l'égalisation de l'amplificateur ou même la conception de la guitare (type de chevalet, articulation du manche, etc.). L'analyse psychoacoustique et les tests en aveugle indiquent que si les auditeurs peuvent discerner des différences de bois dans des conditions contrôlées, ces différences sont souvent proches du seuil d'audition typique, en particulier lorsque d'autres sons ou distorsions entrent en jeu. Pour l'interprète ou l'auditeur occasionnel, les nuances apportées par le bois peuvent être masquées ou simplement ne pas être essentielles à l'expérience musicale.

Du point de vue de la lutte contre les mythes, de nombreuses affirmations simplistes ne résistent pas à un examen approfondi. Le bois seul ne fera pas sonner une guitare électrique comme un instrument complètement différent ; il n'existe pas de "bois de timbre" magique qui contourne les limites fondamentales de la chaîne sonore d'une guitare électrique. Il est plus juste de dire que le bois a un certain effet, mais qu'il faut recourir à des mesures à haute résolution ou à une écoute attentive pour le détecter de manière fiable. Cette position nuancée se reflète en fait dans l'expérience de nombreux guitaristes : ils peuvent décrire des différences subtiles de sensation ou de sonorité entre des guitares de bois différents, mais reconnaissent également que ces différences sont minimes et souvent annulées par les choix d'amplificateurs ou d'effets.

Implications pratiques : Pour les fabricants de guitares et les amateurs à la recherche de la dernière once de raffinement tonal, il est utile de comprendre ces résultats. Si l'objectif est d'obtenir un sustain maximal, l'utilisation de bois rigides et peu amortissants (et une conception qui minimise la perte d'énergie au niveau des articulations) sera un avantage. Si un certain équilibre tonal est souhaité, le bois peut être l'un des outils de réglage fin - par exemple, choisir un manche en érable ou une table en ébène pour un peu plus de vivacité, ou de l'acajou pour une touche de chaleur, sachant que cela se traduit par des changements subtils dans la décroissance des hautes fréquences. D'autre part, pour ceux qui craignent qu'un bois moins cher ou un matériau composite ne gâche leur sonorité, la science offre l'assurance que tant que le matériau possède des propriétés structurelles décentes, le son obtenu peut être rendu pratiquement indiscernable à l'oreille des bois traditionnels. L'angle de la durabilité est important ici : étant donné que les bois exotiques sont rares, des recherches comme celles de Jasiński suggèrent que nous pouvons utiliser des bois alternatifs sans sacrifice sonore significatif, en nous concentrant sur la correspondance des propriétés mécaniques plutôt que sur le nom de l'espèce.

Poursuite de la recherche : Le domaine de l'acoustique des guitares continue de se développer. De nouvelles méthodes (comme l'analyse des vibrations au laser, le traitement avancé des signaux et les tests d'écoute rigoureux en double aveugle) sont appliquées pour démystifier davantage l'influence de chaque composant. Les études futures pourraient porter sur d'autres facteurs tels que l'influence de la finition (épaisseur de la laque), le vieillissement du bois ou le rôle du renforcement du manche (truss rods, fibre de carbone) sur la sonorité. Pour l'instant, la vérité sur les bois de timbre des guitares électriques, telle qu'elle est étayée par des recherches de haut niveau, peut être résumée comme suit : Les bois d'harmonie façonnent effectivement le son des guitares à corps plein, mais de manière délicate. Ils affectent le couplage et l'amortissement des vibrations qui, à leur tour, affectent le sustain et la couleur subtile du son. Ces effets sont réels et mesurables, mais typiquement faibles - audibles sous un examen minutieux, mais souvent éclipsés par des éléments plus importants dans la chaîne du signal. Sachant cela, les musiciens et les fabricants peuvent aborder le sujet sans révérence mystique ni rejet cynique, mais avec une compréhension équilibrée et basée sur des preuves de la façon dont le bois s'intègre dans l'équation sonore de la guitare électrique.

Références

Articles de journaux

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