Ce qui rend un violon puissant

Certains des violons les plus prisés au monde ont été fabriqués dans les ateliers italiens d'Amati, Stradivari et Guarneri, des familles de maîtres luthiers des XVIIe et XVIIIe siècles, qui produisaient des instruments de plus en plus puissants. Ces violons, qui valent aujourd'hui des millions de dollars, représentent la période de Crémone, considérée comme l'âge d'or de la lutherie.

La plupart des sons produits par un violon et ses ancêtres traversent le périmètre d'une rosace, et non son intérieur.

Aujourd'hui, des chercheurs du MIT et des luthiers de la North Bennet Street School de Boston ont analysé les mesures de centaines de violons de l'ère crémonaise, identifiant les caractéristiques qui contribuent à leur puissance acoustique ou à la plénitude du son.

Les chercheurs ont acquis des dessins techniques de violons provenant de musées, de bases de données de collectionneurs et de livres, ainsi que des radiographies et des tomodensitogrammes des instruments. Ils ont comparé les dimensions de diverses caractéristiques et mesures des résonances acoustiques dans différents instruments.

Les chercheurs ont découvert qu'une caractéristique clé affectant le son d'un violon est la forme et la longueur de ses trous en F, les ouvertures en forme de F par lesquelles l'air s'échappe : plus elles sont allongées, plus un violon peut produire de son. Un trou sonore allongé prend peu de place sur le violon, tout en produisant un son plein - une conception plus économe en énergie que les trous sonores plus ronds des ancêtres du violon, tels que les violons médiévaux et les lyres.

La plaque arrière du violon contribue également à sa puissance acoustique. Les violons taillés dans le bois sont relativement élastiques : comme l'instrument produit du son, sa caisse réagit aux vibrations de l'air. Une plaque arrière plus épaisse conduit à plus de puissance sonore à la fréquence de résonance de l'air.

Comme les violons ont été fabriqués d'abord par Amati, puis par Stradivari et enfin par Guarneri, ils ont évolué pour avoir des trous en F plus longs et des plaques arrière plus épaisses.

Mais les changements de conception étaient-ils intentionnels ? Pour répondre à cette question, les chercheurs ont travaillé les mesures de centaines de violons de l'ère crémonaise dans un modèle évolutif. Ils ont découvert que tout changement de conception pouvait s'expliquer par une mutation naturelle - dans ce cas, une erreur artisanale.

Si vous essayez de reproduire un trou sonore exactement à partir du dernier que vous avez fait, vous aurez toujours une petite erreur, explique Nicholas Makris, professeur de génie mécanique et océanique au MIT. Vous coupez avec un couteau dans du bois fin et vous ne pouvez pas l'obtenir parfaitement, et l'erreur que nous signalons est d'environ 2 %… toujours dans ce qui se serait passé… accidentellement à partir de fluctuations aléatoires.

Makris souligne que si tous les luthiers possédaient incontestablement de bonnes oreilles, la question de savoir s'ils reconnaissaient les éléments de conception particuliers qui contribuent à un son plus puissant reste à débattre.

Le mystère, c'est bien, et il y a de la magie dans la lutherie, dit-il. Mais ici, pour nous, c'est bien de comprendre scientifiquement autant que possible.

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