La vérité sur les bois de lutherie, 2e partie : la guitare électrique solid body

Peu de débats échauffent autant la culture guitare que celui des bois de lutherie. L’essence du bois qui compose le corps, le manche ou la touche d’une solid body change-t-elle son son ? Pour un camp, le bois exotique est l’âme de l’instrument. Pour l’autre, les micros et l’ampli font tout, et le bois n’est qu’une poignée. Ils ne peuvent pas avoir raison tous les deux. À y regarder de près, aucun n’a raison.

Cet article fait le point sur ce que les études contrôlées peuvent établir, et sur ce qu’elles ne peuvent pas établir. Il s’appuie sur des travaux d’acoustique et de psychoacoustique publiés dans des revues à comité de lecture, en distinguant soigneusement trois choses : ce qui a réellement été mesuré, ce qui relève de la tradition du métier ou du marketing, et ce pour quoi la réponse honnête reste « on ne sait pas encore tout à fait ». Quand une étude est faible, on le dit. Quand les preuves sont solides, on le dit aussi.

Une acoustique n’est pas une électrique

Commençons par la distinction que la plupart des débats sur les bois escamotent. Une guitare acoustique produit son son en mettant l’air en mouvement. La table, entraînée par le chevalet, rayonne presque tout ce qu’on entend : sa rigidité, sa masse et son amortissement sont donc au cœur de la voix de l’instrument. Même là, la réalité est plus nuancée que la légende : la table domine, tandis que le fond et les éclisses comptent bien moins que leur prix ne le laisse croire. Sur six folks construites à l’identique, à l’exception du bois du fond et des éclisses, des guitaristes testés à l’aveugle les distinguaient à peine, et l’effet mesuré du bois sur les modes de la caisse était faible (Carcagno et al., 2018).

Une électrique solid body fonctionne autrement. La source du son est la corde qui vibre, captée magnétiquement par le micro. Le corps ne rayonne presque aucun son, et c’est voulu : la solid body existe précisément pour supprimer le larsen et les résonances que produit une caisse creuse. Le bois ne peut donc pas colorer le son en rayonnant sa propre voix, comme le fait la table d’une acoustique. S’il compte sur une électrique, c’est indirectement : en modifiant la façon dont la corde elle-même vibre et s’éteint. C’est le seul canal possible, et c’est donc celui-là qu’il faut examiner.

Par où le bois peut agir

Une corde qui vibre ne fait pas qu’alimenter le micro. Elle pousse aussi sur ses appuis : le chevalet côté corps, le sillet et les frettes côté manche. Si ces appuis fléchissent, même très peu, une partie de l’énergie de la corde passe dans la structure au lieu de rester dans la corde. La quantité perdue dépend de la conductance mécanique aux points de contact, autrement dit de la facilité qu’a la structure à se mettre en mouvement à une fréquence donnée. Un appui raide, massif, à faible conductance garde l’énergie dans la corde ; un appui souple ou résonant la vide plus vite.

La physique est bien réelle, et elle débouche sur une prédiction utile : une terminaison plus rigide devrait laisser la note sonner plus longtemps, une terminaison plus souple l’éteindre plus tôt. Que ce mécanisme existe ne fait pas débat. Reste à savoir où il se loge dans une vraie guitare, et si les différences entre essences sont assez grandes pour s’entendre.

Sur le premier point, les travaux concordent assez largement : l’essentiel du couplage se joue au manche, pas au corps. Le manche est long, relativement fin et libre de fléchir ; le corps est court, épais et raide. Ce sont donc les résonances du manche qui coïncident avec les notes jouées et soutirent de l’énergie à la corde.

Les points morts, preuve la plus nette

La démonstration la plus claire de l’influence du bois et de la structure sur le son d’une électrique, c’est le point mort : une note, généralement à une case donnée d’une corde donnée, qui s’éteint nettement plus vite que ses voisines. Les musiciens les connaissent au toucher.

Les mesures vibratoires de Fleischer ont relié directement les points morts au manche. Là où la conductance du manche est localement élevée à la fréquence d’une note, le manche bouge facilement, absorbe l’énergie de la corde, et la note décroît vite. Là où la conductance est faible, la note tient. La corrélation est forte et va dans le sens que prédit la physique : manche mobile, sustain court (Fleischer, 1999). Une note peut ainsi perdre la moitié de son sustain, ce qui s’entend parfaitement.

Les points morts prouvent que la structure en bois, et surtout le manche, façonne réellement ce qu’entend le micro. Ils situent aussi l’effet : dans le comportement du manche, lié à sa rigidité, à sa masse et à sa construction, plutôt que dans l’essence choisie pour le corps.

Le micro, témoin fidèle

On craint souvent que les aimants du micro freinent la corde et brouillent les cartes. Des travaux minutieux ont séparé les pertes propres à la corde des pertes dans la structure, et montré que le micro magnétique n’ajoute aucun amortissement notable : il capte la corde sans la ralentir de façon appréciable (Paté et al., 2014). Le mouvement propre du micro dans une solid body est lui aussi négligeable, bien inférieur à un pour cent du signal de la corde.

Deux conséquences en découlent. Le micro rapporte fidèlement ce que fait réellement la corde, points morts et décroissances irrégulières compris. Et comme il capte surtout le mouvement perpendiculaire au corps, si la structure modifie la façon dont la corde bouge dans ce plan, le signal change avec elle. Le micro est un témoin fidèle ; encore faut-il qu’il y ait quelque chose à rapporter.

Ce que montrent vraiment les mesures

Le sustain se joue au manche

Le résultat le plus solide de cette littérature est un modèle du sustain. Paté et ses collègues ont séparé les deux mécanismes de perte d’une corde pincée (ses pertes internes et dans l’air d’une part, son couplage à l’instrument d’autre part) et montré qu’on pouvait prédire la durée de décroissance d’une note à partir des propriétés de la corde et de la seule conductance du manche. Le corps n’avait pas besoin de figurer dans le modèle, et la prédiction correspondait au sustain mesuré sur toute la touche, points morts compris. Le signal du micro portait le même schéma de décroissance (Paté et al., 2014).

C’est le point le plus solide de tout le dossier : les variations de sustain que l’on entend réellement, d’une note à l’autre et d’un instrument à l’autre, dépendent surtout des cordes et du manche.

Le bois du corps : des études qui ne tranchent rien

Les études qui visent précisément le bois du corps sont plus faibles, et il faut dire précisément pourquoi, car on les cite volontiers comme si l’affaire était close.

Ray et al. (2021) ont comparé un échantillon de frêne et un échantillon de noyer. Mais il s’agissait de blocs pleins rectangulaires, pas de vraies guitares, et d’un seul échantillon par essence, le noyer étant un bois presque jamais employé pour les corps. Ils ont mesuré un amortissement plus élevé et une décroissance plus courte dans le bloc de noyer, surtout dans les harmoniques aigus des cordes graves, dans un seul mode de vibration, sans différence significative sur la plupart des fondamentales. Le problème : avec un seul échantillon par essence et une forte variabilité des mesures, impossible d’être sûr que la différence venait de l’essence plutôt que d’autre chose qui distinguait ces deux objets uniques. Détail révélateur : les auteurs expliquent le mécanisme par le couplage avec le manche et les cordes ; dans leur lecture, l’amortissement du corps raccourcit la décroissance des notes couplées au lieu de l’allonger.

Puszyński et al. (2015) ont utilisé des planches de bois munies d’une corde, là encore pas de vraies guitares, quatre par essence. Leur résultat est celui qu’on lit le plus souvent de travers. L’essence du bois influait bien sur le son capté par un microphone, c’est-à-dire le son acoustique rayonné, les bois plus denses allant de pair avec une sonie spécifique plus faible. Mais dans le signal du micro, la partie qui compte pour une électrique, il n’y avait aucune corrélation avec l’essence, et les signaux du microphone et du micro ne se suivaient pas. La rugosité et l’acuité ne montraient pas non plus d’effet significatif du bois. Autrement dit, ce banc réduit à l’essentiel montrait un effet du bois dans l’air, et aucun dans le fil.

Jasiński et al. (2021) ont enregistré un instrument d’essai simplifié construit dans différents bois, et relevé des différences d’enveloppe spectrale et de niveau supérieures aux plus petites différences perceptibles rapportées dans la littérature ; un test d’écoute informel a montré que des auditeurs ordinaires distinguaient les sons. C’est un résultat intéressant et un point de départ honnête. Mais c’est un banc simplifié et un test informel, pas une comparaison contrôlée de guitares complètes : il indique une audibilité possible dans des conditions idéales, il ne la démontre pas sur un vrai instrument.

Le schéma est le même dans les trois cas : des objets d’essai simplifiés, peu d’échantillons, voire un seul, et des effets soit faibles, soit limités au son rayonné dans l’air, soit difficiles à distinguer de la variation ordinaire d’un échantillon à l’autre. C’est un début, pas un verdict. On montrera peut-être un jour que le bois du corps compte de façon audible sur de vraies guitares, mais ces études ne le montrent pas, et le discours qui les entoure devrait en tenir compte.

La touche, un cas à part

La touche fait partie du manche : elle se trouve donc là où le couplage a réellement lieu, et elle a été testée directement. Paté et ses collègues ont construit des guitares identiques à l’exception de la touche, ébène contre palissandre, et mené deux expériences. Au test d’écoute, où des guitaristes classaient des enregistrements, les musiciens entendaient des différences mais ne regroupaient pas les guitares en ébène d’un côté et en palissandre de l’autre : la différence de bois était réelle, mais n’organisait pas ce qu’ils entendaient. La distinction n’est apparue qu’au test de jeu, quand les guitaristes avaient eux-mêmes les instruments en main, et le critère qui séparait les bois était la « précision », la netteté avec laquelle chaque note se détache, et non, contrairement au folklore, le sustain (Paté et al., 2015 ; 2013).

Conclusion honnête, modeste mais intéressante : le bois de touche produit des différences qu’un musicien peut percevoir en jouant, situées dans le système du manche, et qui se manifestent dans l’articulation plutôt que dans une « couleur » sonore.

Mesurable, mais audible ?

Mesurer une différence est une chose, l’entendre en est une autre. Quelques repères de perception aident à faire la part des choses.

Pour le volume, la plus petite différence perceptible tourne autour de 1 dB. Pour le timbre, un changement spectral doit être assez important dans une bande donnée pour être remarqué. Si un changement de bois déplace quelques harmoniques de 2 à 3 dB, on est au-dessus du seuil, et quelqu’un qui écoute attentivement une note isolée et propre peut l’entendre. Réparti finement sur tout le spectre, le même changement total disparaît.

L’oreille juge le sustain assez grossièrement, à moins que l’écart soit important. Un point mort qui divise par deux la tenue d’une note saute aux oreilles. Une différence de cinq ou dix pour cent de durée de décroissance, en jeu normal, généralement pas. Et le contexte enterre vite les petites différences : ajoutez un groupe, de la saturation ou une pièce, et les différences subtiles de spectre ou de décroissance sont masquées. C’est pourquoi un musicien peut être certain de lui dans une pièce calme et incapable de renouveler l’exploit dans un mix, et pourquoi les tests à l’aveugle sur les bois d’électrique reviennent si souvent sans conclusion une fois les micros, les cordes et le réglage tenus constants. Et l’attente pèse lourd : il suffit de savoir qu’une guitare est taillée dans un bois prisé pour lui trouver un son plus riche.

Six idées reçues à l’épreuve des faits

« Le bois ne compte pas du tout, tout est dans l’électronique. » Faux tel quel, mais son inverse l’est tout autant. Le manche façonne de façon démontrée la décroissance d’une note, les points morts en sont la preuve. Dire qu’on n’a pas montré que l’essence du corps compte de façon audible n’est pas dire que l’électronique fait tout : bien d’autres parties de l’instrument agissent aussi sur le son. Les deux slogans reposent sur un faux dilemme.

« Les bois plus lourds ou plus raides tiennent plus longtemps la note. » Vrai en principe pour les points d’appui, et bien établi au manche : un appui plus raide, à plus faible conductance, vide moins l’énergie de la corde. Comme affirmation sur les essences de corps dans de vraies guitares, ce n’est pas démontré : les comparaisons contrôlées portent sur des blocs et des échantillons uniques, et l’une d’elles au moins décrit un amortissement du corps qui raccourcit la décroissance par couplage avec le manche, au lieu de l’allonger.

« Chaque essence a une couleur sonore propre : l’acajou chaud, l’érable brillant. » Pour une table d’acoustique, ces descriptions ont un certain fondement. Pour une solid body, deux guitares du même modèle aux corps de bois différents peuvent sonner un peu différemment, mais rien de solide ne prouve que la différence vient de l’essence du corps plutôt que de la variation ordinaire entre deux instruments quelconques. L’erreur du marketing est une erreur d’ordre de grandeur : rien dans les données contrôlées n’approche le changement obtenu en changeant un micro ou en tournant un bouton de tonalité.

« Les bois tropicaux exotiques sont indispensables à un bon son. » Rien ne le soutient. Ce qui gouverne la mécanique, c’est la rigidité, la densité et l’amortissement, pas le nom de l’essence. À propriétés égales, un bois local ou non traditionnel fait le même travail, conclusion utile alors que les bois tropicaux traditionnels se raréfient et sont de plus en plus protégés.

« Un manche vissé tient moins la note qu’un manche collé. » Le type de jonction produit bien des différences mécaniques mesurables, et il peut déplacer l’emplacement des points morts. Mais les études perceptives à l’aveugle n’ont trouvé aucune différence audible constante attribuable au type de jonction lui-même (Mottola, 2007 ; Paté et al., 2012). La jonction du manche mérite un article à elle seule, et elle l’a ailleurs sur ce blog ; ici, retenons que la légende, qui fait du type de jonction un bouton de réglage du sustain, va plus vite que les preuves.

« Le micro ne capte que la corde, donc le bois n’a aucune importance. » Le micro ne capte en effet que la corde. Mais le manche, fait surtout de bois, modifie ce que fait la corde, et le micro le rapporte fidèlement. Le bois n’est donc pas sans importance ; simplement, le chemin démontré passe par le manche, pas par le corps.

Et pour le luthier ?

La position tenable est plus étroite que celle de l’un ou l’autre camp, et plus utile pour cette raison.

Ce qui est mesuré : les cordes et le manche dominent le sustain et les points morts que l’on entend, et le micro les rapporte sans ajouter de pertes. Le bois de touche produit de petites différences qu’un musicien peut percevoir en jouant, et qui se manifestent dans l’articulation. La rigidité, la masse et la construction du manche sont de vraies variables de son et de toucher.

Ce qui relève de la tradition ou du marketing : l’idée que l’essence du corps confère une couleur sonore fixe, ou qu’un bois rare est indispensable à un bon son. Deux guitares du même modèle aux corps de bois différents peuvent différer, mais les preuves contrôlées n’en imputent pas la cause à l’essence, et les ordres de grandeur avancés ne sont pas étayés.

Ce qui reste ouvert : l’essence du corps a-t-elle un effet audible sur une vraie guitare complète ? La réponse honnête est que personne ne l’a montré proprement, en partie parce que le test parfait (la même guitare deux fois, seul le bois changeant) est presque impossible à construire. Cette difficulté joue dans les deux sens : elle limite autant les « oui » assurés que les « non » assurés. Il reste un éventail de preuves, solides au manche, minces et contestées au corps.

Pour l’atelier, les conséquences pratiques sont claires. Si le sustain est le but, maîtrisez le manche et les terminaisons (rigidité, masse, un sillet et un chevalet propres, une jonction saine), car c’est là que part réellement l’énergie. Choisissez le bois du corps pour le poids, l’équilibre, la stabilité et l’allure, qui sont réels et que le musicien sent chaque fois qu’il prend l’instrument. Et quand un bois traditionnel se fait rare, cherchez à reproduire ses propriétés mécaniques plutôt qu’à courir après son nom : le son ne trahira pas la substitution.

Envie d’aller plus loin ? Toute la série The Truth About est par ici.

Références

• Ahvenainen, P. (2019). Anatomy and mechanical properties of woods used in electric guitars. IAWA Journal, 40(1), 106–S6. https://doi.org/10.1163/22941932-40190218
• Carcagno, S., Bucknall, R., Woodhouse, J., Fritz, C., & Plack, C. J. (2018). Effect of back wood choice on the perceived quality of steel-string acoustic guitars. Journal of the Acoustical Society of America, 144(6), 3533–3547. https://doi.org/10.1121/1.5084735
• Fleischer, H. (1999). Dead spots of electric guitars and basses (version grand public de la communication 5aMUb6).
• Jasiński, J., Oleś, S., Tokarczyk, D., & Pluta, M. (2021). On the audibility of electric guitar tonewood. Archives of Acoustics, 46(4), 571–578. https://doi.org/10.24425/aoa.2021.138150
• Mottola, R. M. (2007). Sustain and electric guitar neck joint type. American Lutherie, n° 91. https://www.liutaiomottola.com/PrevPubs/Sustain/Sustain.htm
• Paté, A., Le Carrou, J.-L., & Fabre, B. (2013). Ebony vs. rosewood: experimental investigation of the influence of the fingerboard on the sound of a solid-body electric guitar. Proceedings of SMAC 2013, 182–187.
• Paté, A., Le Carrou, J.-L., Navarret, B., Dubois, D., & Fabre, B. (2012). A vibro-acoustical and perceptive study of the neck-to-body junction of a solid-body electric guitar. Acoustics 2012, Nantes.
• Paté, A., Le Carrou, J.-L., & Fabre, B. (2014). Predicting the decay time of solid body electric guitar tones. Journal of the Acoustical Society of America, 135(5), 3045–3055.
• Paté, A., Le Carrou, J.-L., Navarret, B., Dubois, D., & Fabre, B. (2015). Influence of the electric guitar’s fingerboard wood on guitarists’ perception. Acta Acustica united with Acustica, 101(2), 347–359. https://doi.org/10.3813/AAA.918831
• Puszyński, J., Moliński, W., & Preis, A. (2015). The effect of wood on the sound quality of electric string instruments. Acta Physica Polonica A, 127(1), 114–116. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.127.114
• Ray, T., et al. (2021). [Étude frêne contre noyer sur solid body]. Materials, 14(18), 5281. https://doi.org/10.3390/ma14185281
• Zorič, A., Kaljun, J., Žveplan, E., & Straže, A. (2019). Selection of wood based on acoustic properties for the solid body of electric guitar. Archives of Acoustics, 44(1), 51–58. https://doi.org/10.24425/aoa.2019.126351