IRYW - Le son : vous pensez savoir, mais en fait non

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

Eh bien... peut-être pas autant que nous le pensons.

Le Mythe de l'Oreille d'Or

Commençons par une affirmation controversée : La plupart d'entre nous n'entendent pas réellement ce que nous pensons entendre. Vous savez, ce type qui jure qu'il peut faire la différence entre une Les Paul de 1959 et une de 1960 rien qu'en écoutant ? Il a probablement tort.

Mais avant que vous ne sortiez vos fourches, laissez-moi vous expliquer pourquoi ce n'est pas une insulte - c'est juste le fonctionnement de notre cerveau.

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

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

1. Nos oreilles reçoivent des ondes sonores
2. Notre cerveau traite ces ondes à travers le cortex auditif
3. Nos attentes, nos préjugés et nos expériences antérieures colorent notre perception
4. Les processus cognitifs supérieurs dans le cortex préfrontal intègrent ces informations à nos souvenirs et à nos attentes
5. Nous nous forgeons une opinion que nous pensons être uniquement basée sur le son, mais ce n'est pas le cas

La partie délicate ? La plupart de cela se produit sans que nous nous en rendions compte. Le terme scientifique pour cela est "biais d'attente", et il a été largement documenté dans les études sur la perception de la musique. Une célèbre étude de 2012 de Claudia Fritz a demandé à des violonistes professionnels d'essayer de distinguer les violons Stradivarius des 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 n'est pas propre aux instruments à cordes. Une étude de 2010 dans le Journal of Wine Economics a révélé que même les dégustateurs de vin experts étaient considérablement influencés par les étiquettes de prix et les étiquettes - de la même manière que les guitaristes réagissent aux noms de marque et aux années de fabrication. Nos cerveaux traitent littéralement la même entrée sensorielle différemment en fonction de nos attentes.

Le bois ne ment pas (mais nous, oui)

Parlons du bois de lutherie - le sujet de discussion préféré de tous. Des recherches scientifiques récentes nous révèlent quelque chose de fascinant sur les propriétés du bois que la plupart des guitaristes obsédés par le son ignorent complètement.

Le mythe des espèces : quand les moyennes mentent

Avant de nous plonger dans la teneur en humidité, abordons un malentendu fondamental concernant les essences de bois de lutherie. Les forums de guitare adorent débattre pour savoir si l'érable sonne plus "brillant" que l'acajou, ou si le palissandre indien a plus de "basse" que le palissandre d'Inde orientale. Mais ces discussions ignorent une réalité statistique cruciale : la variation au sein d'une même espèce est souvent plus importante que la différence moyenne entre les espèces.

Pensez à la taille humaine. Oui, les Néerlandais sont en moyenne plus grands que les Italiens, mais si vous choisissiez un Néerlandais au hasard 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 beaucoup plus importante que la différence moyenne entre elles.

Le même principe s'applique au bois. La recherche montre que des facteurs tels que :

1. La variation de la densité (qui peut varier de 20 % au sein de la même espèce)
2. L'espacement des cernes de croissance (qui affecte la rigidité et l'amortissement)
3. L'orientation et la régularité du grain
4. Les variations de la structure cellulaire

Peuvent créer de plus grandes différences entre deux pièces de la même espèce que la différence moyenne entre deux espèces différentes. Une étude de Brémaud a révélé que le coefficient de variation des propriétés mécaniques au sein d'une même espèce pouvait atteindre 30 %, tandis que les différences moyennes entre des espèces similaires étaient souvent inférieures à 10 %.

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

Le facteur humidité

Une étude exhaustive de 2018 publiée dans Acta Physica Polonica A a révélé que la teneur en humidité du bois a un impact considérable sur le son, bien plus que bon nombre des différences subtiles qui nous obsèdent. La recherche a révélé que :

1. La teneur en humidité du bois affecte directement les propriétés d'amortissement (la façon dont le bois absorbe et transmet les vibrations).
2. Même de petites variations de l'humidité relative peuvent modifier considérablement ces propriétés.
3. L'effet est particulièrement prononcé dans l'épicéa, l'un des bois de lutherie les plus courants.
4. Les fabricants d'instruments professionnels sèchent leurs tables d'harmonie à environ 6 % d'humidité du bois pour une performance optimale.

Pour mettre en perspective : la différence de propriétés d'amortissement entre un bois correctement et incorrectement hydraté est souvent supérieure à la différence entre diverses essences de bois de lutherie sur lesquelles les guitaristes débattent sans fin.

L'âge n'est pas qu'un simple chiffre

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

1. L'épicéa ancien (plus de 130 ans) a montré des schémas de libération d'humidité plus uniformes
2. Le bois neuf était plus instable dans sa rétention d'humidité
3. Le bois plus ancien présentait 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 demander si le palissandre de Madagascar ou d'Inde sonne "plus chaud" - une distinction qui est souvent plus petite que l'impact d'un changement de 5 % de 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 beaucoup plus facile de commercialiser de "l'acajou hondurien de qualité supérieure" que d'expliquer "nous sélectionnons soigneusement des échantillons de bois en fonction de leurs propriétés mécaniques individuelles, quelle que soit l'essence". Cela conduit à des mythes axés sur le marketing qui ignorent la réalité complexe des propriétés du bois.

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

1. La densité peut varier jusqu'à 30 % au sein d'un même arbre
2. Le module d'élasticité (rigidité) peut varier de 25 % ou plus
3. Les propriétés d'amortissement peuvent différer jusqu'à 40 %

Ces variations éclipsent souvent les différences moyennes entre les espèces sur lesquelles nous nous focalisons sur 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 :

1. Presque totalement indépendantes de la fréquence dans la plage pertinente pour les guitares (0,3 Hz à 70 Hz)
2. Fortement dépendantes de la déformation (combien le bois se plie pendant la vibration)
3. Sensiblement affectées 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 entretenez la teneur en humidité de votre instrument comptent plus que bon nombre des différences d'essences de bois sur lesquelles nous nous focalisons.

La science de la sélection du bois

Entrons dans les détails techniques de la façon dont les propriétés du bois sont réellement mesurées et sélectionnées. Lorsque les fabricants testent le bois de lutherie, ils examinent plusieurs propriétés clés :

Densité (ρ)

1. Mesurée en kg/m³
2. Varie considérablement même au sein d'arbres individuels
3. Plages typiques pour les bois de lutherie courants :
4. Épicéa : 350-500 kg/m³
5. Érable : 580-750 kg/m³
6. Acajou : 500-600 kg/m³
7. MAIS : Des échantillons individuels se situent régulièrement en dehors de ces plages

Module de Young dynamique (E)

1. Mesure la rigidité du bois
2. Varie de 10 à 20 GPa pour la plupart des bois de lutherie
3. Peut varier jusqu'à 40 % au sein d'une même espèce
4. Mesuré par :
5. Tests de vibration (non destructifs)
6. Analyse contrainte-déformation
7. Tests aux ultrasons

Propriétés d'amortissement (tan δ)

1. Vitesse à laquelle les vibrations s'atténuent
2. Se situe généralement entre 0,005 et 0,02 pour un bois de lutherie de qualité
3. Mesuré par :
4. Tests de vibration de poutre libre-libre
5. Analyse des vibrations forcées
6. 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 ne le font pas) :

1. Sélection initiale
2. Inspection visuelle de la rectitude du grain
3. Mesure de la densité par le poids/volume
4. Mesures mécaniques de base
5. Tests scientifiques
6. Mesure de la vitesse du son (c = √(E/ρ))
7. Ratio de radiation (R = c/ρ)
8. Rapport de rigidité entre le fil et le contrefil
9. Mesures d'amortissement à différentes fréquences
10. Indice caractéristique (K)
11. De nombreux fabricants utilisent une métrique combinée : K = √(E/ρ³)
12. Des valeurs de K plus élevées indiquent généralement de meilleures propriétés acoustiques
13. Mais : K varie plus au sein des espèces qu'entre elles

Le mythe du test de frappe

Voici comment l'auteur perçoit les tests de frappe.

Parlons de l'un des mythes les plus tenaces en lutherie : le test de frappe. Vous l'avez probablement déjà vu : un luthier frappe un morceau de bois, écoute attentivement et se prononce sur ses qualités tonales. Cela semble romantique et traditionnel, mais cette méthode pose de sérieux problèmes :

1. Problèmes de nœuds
2. Les plaques de bois ont des modes de vibration spécifiques avec des nœuds (points d'immobilité) et des antinœuds (points de mouvement maximal).
3. Tenir le bois à un endroit autre qu'un nœud amortit ces vibrations.
4. La plupart des testeurs de frappe ne localisent pas précisément les nœuds avant de tester.
5. Résultat : Un même morceau de bois sonne différemment selon l'endroit où il est tenu.
6. Problèmes de répétabilité
7. La force de frappe varie d'un test à l'autre.
8. L'emplacement de la frappe n'est pas cohérent.
9. La pression de maintien change entre les tests.
10. Les conditions environnementales affectent les résultats.
11. Résultat : Un même testeur obtient des résultats différents selon les jours.
12. Limites de l'audition humaine
13. Nos oreilles sont des détecteurs logarithmiques, et non linéaires.
14. Nous ne pouvons pas comparer avec précision des fréquences séparées dans le temps.
15. Notre perception est fortement influencée par l'acoustique de la pièce.
16. La mémoire de la qualité tonale est notoirement peu fiable.
17. Résultat : Même des auditeurs entraînés ne peuvent pas porter de jugements cohérents.
18. Tests scientifiques vs. Tests de frappe
19. Une analyse vibratoire appropriée montre :
20. Une variation de 20 à 30 % de la réponse mesurée d'une même pièce avec différents points de frappe.
21. Une variation allant jusqu'à 50 % de la réponse mesurée avec différentes positions de maintien.
22. Des variations significatives en fonction de la température et de l'humidité ambiantes.

La réalité ? Le test de frappe est à peu près aussi scientifique qu'une dégustation de vin : c'est peut-être amusant et traditionnel, mais ce n'est pas un outil de mesure fiable. Les fabricants professionnels utilisent :

1. Tests de vibration contrôlée
2. Mesures accélérométriques
3. Analyse de fréquence
4. Dispositifs de maintien standardisés

Ces méthodes fournissent des résultats quantifiables et reproductibles qui peuvent réellement prédire la performance du bois dans un instrument.

Les chiffres que personne ne vous révèle

C'est là que ça devient vraiment intéressant. Des études sur les propriétés du bois révèlent des vérités dérangeantes pour les puristes du bois de lutherie :

1. Variation intra-espèce
2. Densité : ±20-30 % par rapport à la moyenne
3. Rigidité : ±25-35 % par rapport à la moyenne
4. Amortissement : ±40-50 % par rapport à la moyenne
5. Différences inter-espèces
6. Différence moyenne de densité entre des espèces similaires : 5-15 %
7. Variation de la rigidité entre des espèces apparentées : 10-20 %
8. Différences d'amortissement entre les espèces : 15-25 %

Vous pouvez constater le problème comme nous l'avons montré précédemment : la variation au sein de chaque espèce est souvent plus importante que la différence entre les espèces.

Comment cela affecte la production sonore

La manière dont ces propriétés affectent la production sonore réelle est complexe :

1. Réponse en fréquence
2. Rapport rigidité/densité plus élevé = fréquences fondamentales plus élevées
3. Densité plus uniforme = réponse harmonique plus régulière
4. Variations allant jusqu'à 3 dB dans les bandes de fréquences clés entre des échantillons de la même espèce
5. Sustain
6. Affecté principalement par les propriétés d'amortissement
7. Peut varier de 20 à 30 % entre des échantillons de la même espèce
8. Plus dépendant de la pièce individuelle que de la moyenne de l'espèce
9. Contenu harmonique
10. Interaction complexe entre la densité et la rigidité
11. Peut produire des différences de 5 à 10 dB dans les harmoniques supérieures
12. La variation individuelle dépasse souvent les caractéristiques de l'espèce

Méthodes de mesure concrètes

Voici comment ces propriétés sont réellement mesurées dans le monde réel :

1. Tests non destructifs
2. - Mesure de l'excitation et de la réponse acoustiques - Mesure de la vitesse ultrasonique - Analyse des vibrations à l'aide d'accéléromètres - Analyse modale à l'aide de la vibrométrie laser
3. Mesures physiques
4. - Densité par volume/masse précis - Teneur en humidité par résistivimètres - Comptage et analyse des cernes de croissance - Analyse de la structure microscopique
5. Tests dynamiques
6. - Analyse de la vibration de poutre libre-libre - Réponse à la vibration forcée - Tests d'excitation par impact - Analyse de balayage de fréquence

La Sélection Premium

Lorsque vous achetez une guitare premium, vous ne payez pas seulement pour l'essence de bois, vous payez pour la sélection. Les fabricants haut de gamme testent et sélectionnent des échantillons de bois qui répondent à des critères spécifiques de densité, de rigidité et d'amortissement. Ce processus de sélection, et non l'essence elle-même, est souvent ce qui améliore le son des instruments premium.

Une étude de Sproßmann et al.5 a révélé que :

1. Seulement environ 10 % du bois de lutherie disponible dans le commerce répond aux critères des instruments premium
2. Les échantillons les plus performants ne provenaient souvent pas des essences dites "premium"
3. Une sélection rigoureuse d'essences "ordinaires" pourrait produire des instruments aussi performants que ceux fabriqués à partir d'essences "premium"

Le Défi du Test à l'Aveugle

Vous voulez tester vos oreilles d'or ? Essayez ceci :

1. Enregistrez-vous en jouant le même riff sur différentes guitares
2. Attendez une semaine (pour oublier laquelle est laquelle)
3. Écoutez à l'aveugle et essayez de les identifier
4. Préparez-vous à être humilié

La plupart des gens obtiennent des résultats à peine meilleurs que le hasard lors de tests comme celui-ci. Même les joueurs expérimentés ne peuvent souvent pas distinguer leur précieux instrument vintage d'un équivalent moderne bien fait lors de tests véritablement à l'aveugle.

Alors, qu'est-ce qui compte vraiment ?

Si notre perception du son est si peu fiable, sur quoi devrions-nous nous concentrer ? Voici ce que la recherche scientifique suggère comme étant réellement important :

1. Condition physique et entretien

La recherche montre que la stabilité et les performances du bois dépendent fortement d'un entretien approprié :

1. Maintien d'une teneur en humidité appropriée (idéalement autour de 6 à 9 % pour la plupart des bois de lutherie)
2. Prévention des changements rapides d'humidité qui peuvent affecter les propriétés d'amortissement du bois
3. Ajustements réguliers du réglage pour compenser les changements saisonniers

Une guitare d'entrée de gamme bien entretenue surpassera véritablement un instrument haut de gamme mal entretenu - ce n'est pas seulement une opinion, c'est étayé par des différences mesurables dans le comportement du bois et les caractéristiques de vibration.

2. Environnement et acoustique

Des études en acoustique des salles révèlent que votre environnement de jeu affecte votre son plus que la plupart des changements d'équipement :

1. Les modes de la pièce peuvent amplifier ou atténuer certaines fréquences jusqu'à 12 dB
2. Les premières réflexions affectent considérablement notre perception du son
3. La taille de la pièce et les propriétés des matériaux ont un impact plus important sur la réponse en fréquence que la plupart des changements de micros

3. Technique de jeu

Des études biomécaniques sur le jeu de guitare montrent que les variables de technique ont des effets considérables sur le son :

1. L'angle de l'attaque au médiator peut modifier le contenu harmonique jusqu'à 15 dB dans certaines fréquences.
2. La position de l'attaque au médiator fait varier le contenu harmonique plus que la plupart des commutateurs de micros.
3. La force de l'attaque au médiator affecte l'excitation des cordes d'une manière qui surpasse les différences subtiles d'équipement.

4. Configuration de base

La configuration mécanique affecte la transmission des vibrations de manière fondamentale :

1. La hauteur du chevalet affecte l'angle de rupture des cordes et donc le transfert des vibrations.
2. Le relief du manche modifie les schémas de vibration des cordes.
3. La profondeur de la fente du sillet influence la résonance des cordes à vide
4. Ces facteurs mécaniques ont souvent un impact 5 à 10 fois plus important sur le son que les améliorations de composants de luxe.

La libération de se tromper

Voici la bonne nouvelle : réaliser que nous pourrions avoir tort au sujet du son est en fait libérateur. Cela signifie :

1. Vous n'avez pas besoin de dépenser une fortune pour obtenir un "bon son".
2. Vous pouvez vous concentrer sur le jeu plutôt que sur l'acquisition incessante de matériel.
3. Vous êtes libre d'aimer ce que vous aimez, peu importe ce que les autres pensent.

Conclusion

Le véritable secret d'un bon son ne réside pas dans votre équipement, mais dans votre tête et vos mains. Le meilleur son est celui qui vous inspire à mieux jouer et à vous exprimer plus pleinement. Que cela provienne d'un chef-d'œuvre d'atelier personnalisé ou d'un modèle économique bien réglé, cela n'a pas vraiment d'importance.

Alors, la prochaine fois que quelqu'un vous dira que seul le palissandre brésilien offre un "son authentique", ou que vous avez absolument besoin de micros PAF vintage pour "ce son", rappelez-vous : ils pensent savoir, mais ils ne savent probablement pas.

Et vous non plus. Et ce n'est pas grave.

P.S. Si cet article vous a mis en colère, c'est très bon signe. Cela signifie que vous faites l'expérience de ce qu'on appelle la contradiction, et c'est bon pour nous tous.

Sauf moi, parce que rappelez-vous, j'ai raison, vous avez tort !*

Notes de bas de page

1. Fritz, C., Curtin, J., Poitevineau, J., Morrel-Samuels, P., & Tao, F. C. (2012). Préférences des musiciens pour les violons neufs et anciens. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(3), 760-763.
2. Goldstein, R., Almenberg, J., Dreber, A., Emerson, J. W., Herschkowitsch, A., & Katz, J. (2008). Les vins plus chers ont-ils meilleur goût ? Preuves issues d'un large échantillon de dégustations à l'aveugle. Journal of Wine Economics, 3(1), 1-9.
3. Brémaud, I. (2012). Propriétés acoustiques du bois dans les tables d'harmonie des instruments à cordes et les idiophones accordés : diversité biologique et culturelle. The Journal of the Acoustical Society of America, 131(1), 807-818.
4. Göken, J., Fayed, S., Schäfer, H., & Enzenauer, J. (2018). Une étude sur la corrélation entre l'humidité du bois et le comportement d'amortissement de l'épicéa de lutherie. Acta Physica Polonica A, 133(5), 1241-1260.
5. Sproßmann, R., Zauer, M., & Wagenführ, A. (2017). Caractérisation des propriétés acoustiques et mécaniques des bois tropicaux courants utilisés dans les guitares classiques. Results in Physics, 7, 1737-1742.