FR2968115A1 - Procede d'optimisation de la deformation d'un manche equipant un instrument de musique a cordes et instrument de musique a cordes. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'optimisation de la déformation d'un manche (20) équipant un instrument (1) de musique à cordes. Ce procédé comprend les étapes suivantes : a) une étape de mesure, consistant à déterminer l'enveloppe vibratoire d'au moins une corde (30) de l'instrument, jouée avec une force d'attaque prédéterminée et en plusieurs points d'attaque correspondant chacun à une note particulière ; b) une première étape de calcul, consistant à déterminer l'enveloppe des enveloppes vibratoires mesurées pour plusieurs notes de la ou des cordes ; c) une deuxième étape de calcul, consistant à déterminer un maximum d'amplitude de l'enveloppe des enveloppes vibratoires ; et d) une étape de conception, consistant à modifier la déformation du manche (20) et rapprocher, le long d'un axe longitudinal du manche (20) : - la position d'un point (M30') où l'amplitude de l'enveloppe des enveloppes vibratoires de l'une ou des cordes (30) est maximum, avec - la position d'un point (M20') où la raideur du manche (20) présente une discontinuité. L'invention concerne également un instrument de musique à cordes.

Description

PROCEDE D'OPTIMISATION DE LA DEFORMATION D'UN MANCHE EQUIPANT UN INSTRUMENT DE MUSIQUE A CORDES ET INSTRUMENT DE MUSIQUE A CORDES

La présente invention concerne un procédé d'optimisation de la déformation d'un manche équipant un instrument de musique à cordes. L'invention concerne également un instrument de musique à cordes. Le domaine de l'invention est celui des instruments de musique à cordes, du type guitare, basse, banjo, mandoline, violon et similaires, équipés d'un manche pouvant intégrer un système de renfort. 10 Lorsqu'un musicien joue de l'instrument avec ses doigts ou un accessoire, il exerce une contrainte sur les cordes pour faire varier la hauteur de la note jouée. Par ailleurs, le manche subit la tension des cordes et se déforme en flexion et en compression, notamment lorsque ces cordes sont en acier. La finesse et la longueur du manche dépassant hors du corps de l'instrument, ainsi que la tension exercée par de 15 telles cordes en acier, peuvent entraîner une déformation du manche non négligeable. A titre d'exemple, cette déformation peut être de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres (mm) pour une guitare classique, ou atteindre jusqu'à 20 mm pour une guitare basse électrique. Par conséquent, les facteurs d'instruments, ou luthiers, ont développé des 20 systèmes de renfort destinés à limiter la déformation du manche. Les renforts dits statiques sont des barres fabriquées en matériaux plus rigides que le matériau du manche. Leur positionnement, et donc leur action sur le manche, ne sont pas réglables. Les renforts dits dynamiques comprennent les barres de compression réglables (« truss rod » en Anglais), ainsi que les barres de flexion réglables à simple ou à double action. 25 De manière connue, le contrôle de la déformation du manche est un des moyens de réglage de la hauteur des cordes par rapport au manche, et en particulier par rapport à une touche fixée sur le manche. Cette hauteur de cordes influe à la fois sur le confort de jeu, la justesse et la sonorité produite. Une hauteur de cordes minimale, dans la mesure où elle permet néanmoins à la corde de vibrer sans gêne, maximise le confort et la 30 justesse, ce qui améliore les performances et la jouabilité de l'instrument, tout en en respectant sa sonorité. US-A-6 114 618 décrit un procédé d'ajustement de la position des cordes équipant un instrument à cordes, destiné à maintenir une certaine distance entre chaque corde et une touche. Ce procédé consiste à mesurer le profil de la surface de la touche, à calculer 35 un profil optimal de cette surface en prenant en compte le comportement vibratoire de chaque corde de manière à minimiser leur distance avec la touche, puis à usiner la surface de la touche à l'aide d'une machine afin de lui donner le profil optimal en regard de chaque corde. En pratique, l'usinage de la surface du manche requiert un équipement coûteux et est irréversible. Par ailleurs, le procédé de détermination du comportement vibratoire des cordes n'est pas détaillé. A ce propos, un modèle mathématique simplifié aboutit à des résultats qui ne sont pas entièrement satisfaisants. Le but de la présente invention est d'optimiser l'espace entre les cordes et le manche ou la touche, de manière simple, précise et non destructive. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'optimisation de la déformation d'un manche équipant un instrument de musique à cordes. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) une étape de mesure, consistant à déterminer l'enveloppe vibratoire d'au moins une corde de l'instrument, jouée avec une force d'attaque prédéterminée et en plusieurs points d'attaque correspondant chacun à une note particulière ; b) une première étape de calcul, consistant à déterminer l'enveloppe des enveloppes vibratoires mesurées pour plusieurs notes de la ou des cordes ; c) une deuxième étape de calcul, consistant à déterminer un maximum d'amplitude de l'enveloppe des enveloppes vibratoires ; et d) une étape de conception, consistant à modifier la déformation du manche et rapprocher, le long d'un axe longitudinal du manche : - la position d'un point où l'amplitude de l'enveloppe des enveloppes vibratoires de l'une ou des cordes est maximum, avec - la position d'un point où la raideur du manche présente une discontinuité. L'invention a également pour objet un instrument de musique à cordes, comprenant : - un manche allongé qui comporte une première extrémité fixée à un corps et une deuxième extrémité conformée comme une tête, un chevalet fixé au corps, un sillet positionné sur le manche du côté de la tête, - des cordes qui s'étendent le long d'un axe longitudinal du manche, depuis le chevalet jusqu'à la tête, en étant guidées par le sillet, chaque corde présentant une enveloppe vibratoire propre, en étant jouée avec une force d'attaque prédéterminée et en plusieurs points d'attaque correspondant chacun à une note particulière, de sorte que l'enveloppe des enveloppes vibratoires mesurées pour plusieurs notes de l'une des cordes présente un maximum d'amplitude en une certaine position le long de l'axe longitudinal du manche, et un système de renfort intégré au manche et permettant de contrôler la déformation du manche en flexion, avec une flèche croissante depuis le corps jusqu'à la tête. Cet instrument est caractérisé en ce que le système de renfort a une raideur variable le long du manche, cette raideur présentant au moins une discontinuité en une position donnée le long du manche, entre le corps et le sillet, et en ce que, le long de l'axe longitudinal du manche, cette position de discontinuité correspond sensiblement à la position où l'amplitude de l'enveloppe des enveloppes vibratoires de l'une des cordes est maximum. Ainsi, l'invention permet de contrôler la déformation du manche de sorte que seul l'espace nécessaire à la vibration de la corde est conservé: Autrement dit, l'espace inutile entre la corde et le manche, source d'inconfort, de fatigue et de problèmes de justesse, est réduit. L'invention est facile à mettre en ceuvre, même pour un artisan luthier disposant de moyens techniques simples. Le système de renfort, qui permet d'effectuer des réglages, doit être monté à la fabrication de l'instrument puisqu'il est intégré à l'intérieur de la structure du manche. L'esthétique du manche n'est pas affectée : le système en lui-même n'est pas détectable de l'extérieur, seuls ses effets sont remarquables. Selon d'autres caractéristiques avantageuses du procédé selon l'invention, prises isolément ou en combinaison - le procédé comprend également une étape e) de réglage consistant à actionner un système de renfort intégré au manche ; le procédé comprend également une étape f) de détermination du profil de déformation du manche, réalisée préalablement à l'étape de mesure a) et/ou postérieurement à l'étape de conception d) ; - le procédé comprend également une étape g) de préparation, consistant à positionner l'instrument, préalablement à l'étape a) de mesure, dans un système de mesure comprenant un banc de mesure acoustique relié à des moyens informatiques d'acquisition et de calcul. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'instrument selon l'invention, 30 prises isolément ou en combinaison : - le système de renfort comprend au moins une barre de réglage qui s'étend dans une première rainure ménagée le long du manche et dont l'actionnement est apte à modifier la flexion du manche, et des moyens de renfort qui s'étendent le long de la première partie du manche jusqu'à la position de discontinuité du manche ; 35 - le système de renfort comprend au moins une barre de réglage qui s'étend dans une première rainure ménagée le long du manche, dont l'actionnement est apte à modifier la flexion du manche, et qui est composée de plusieurs sections longitudinales réglables indépendamment, configurées pour simuler la présence de moyens de renforts passifs dans le manche de l'instrument ; - les moyens de renfort comprennent deux tiges de renfort qui s'étendent, dans des rainures ménagées le long du manche, respectivement de part et d'autre de la barre de réglage ; - la position de discontinuité de la raideur du manche est comprise entre 55% et 70% de la longueur des cordes depuis le chevalet, notamment comprise ente 60% et 65% de la longueur des cordes, et de préférence située à environ 60% de la longueur des cordes pour un instrument à manche court, typiquement de diapason 25 pouces, et à environ 65% pour un instrument à manche long, typiquement de diapason 34 pouces ; - le système de renfort est configuré de sorte que la raideur du manche est dissymétrique entre un premier côté du manche recevant les cordes aigües et un deuxième côté du manche recevant les cordes graves.

Avantageusement, la position de discontinuité de la raideur du manche de l'instrument est déterminée par la mise en oeuvre du procédé tel que mentionné ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins sur lesquels : la figure 1 est une vue de face d'un instrument de musique à cordes, du type guitare électrique, conforme à l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique de la guitare en vue de côté selon la flèche II à la figure 1, montrant l'enveloppe vibratoire d'une corde ; la figure 3 est une coupe partielle selon la ligne III-III à la figure 1 ; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle du manche équipant la guitare de la figure 1, partiellement arraché ; - la figure 5 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne V-V à la figure 1 ; et les figures 6 à 9 sont des graphiques illustrant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Sur les figures 1 à 5 est représenté un instrument de musique à cordes 1, du type guitare électrique, selon l'invention. Cette guitare 1 est réalisée par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, qui sera décrit ci-après en lien avec les graphes 6 à 9, ainsi que les figures 2 et 3.

La guitare 1 comprend un corps 10, un manche 20, des cordes 30 et un système de renfort 80.

Le corps 10 comprend un chevalet 12 auquel sont fixées les cordes 30. Un vibrato 14 est accolé au chevalet 12 et peut être actionné par un sélecteur 16. Des boutons 17 disposés sur le corps 10 permettent de modifier différents paramètres de fonctionnement de la guitare 1. Des micros 18 et 19 sont agencés dans le corps 10, sous les cordes 30, et permettent d'enregistrer les vibrations sonores de ces cordes 30 lorsqu'un musicien joue de la guitare 1. Le manche 20 s'étend suivant un axe longitudinal et médian X20, entre une première extrémité 20a et une deuxième extrémité 20b. La première extrémité 20a est fixée au corps 10 par encastrement et/ou d'autres moyens connus, non représentés. La deuxième extrémité 20b est conformée comme une tête 40, laquelle est munie d'un mécanisme d'accordage 42 comprenant, d'une part, des zones 44 d'ancrage des cordes 30 et, d'autre part, des chevilles 46 de réglage de la tension des cordes 30. De part et d'autre de l'axe médian X20, le manche 20 définit un premier côté 20c recevant des cordes aigües et un deuxième côté 20d recevant des cordes graves.

Le manche 20 comporte également une surface arrière bombée et une surface frontale sensiblement plane 21 lors de la fabrication de la guitare 1, susceptibles de se déformer sous l'action des cordes 30 et/ou du système de renfort 80. Une touche 22 de profil sensiblement rectangulaire est fixée au manche 20 et s'étend sur l'essentiel de la longueur de ce manche 20 entre le corps 10 et la tête 40.

Cette touche 22 constitue la partie du manche 20 sur laquelle le musicien pose les doigts de sa main gauche pour modifier la hauteur des sons produits par les cordes. Comme visible en particulier sur les figures 4 et 5, la touche 22 comporte une surface 23 disposée en regard des cordes 30, ainsi qu'une surface 24 plaquée contre la surface 21 du manche 20. De manière similaire à la surface 21, les surfaces 23 et 24 sont sensiblement planes lorsqu'aucune contrainte n'est exercée sur l'ensemble constitué du manche 20 et la touche 22, en particulier par les cordes 30 et/ou le système 80. Le manche 20 et la touche 22 peuvent être réalisés dans des matériaux différents ou identiques, de préférence des nuances de bois. En particulier, la touche 22 peut être fabriquée dans un bois plus dur que le manche 20, par exemple en ébène, en palissandre ou en érable. En variante non représentée, la touche 22 peut être directement intégrée au manche 20. Dans ce cas, le manche 20 sans touche rapportée est de préférence en érable, tandis que la touche 22 désigne simplement la surface 23. Au vu de ce qui précède, l'ensemble constitué par le manche 20 et la touche 22 peut être désigné comme « manche » de la guitare 1 dans un but de simplification.

En pratique, le manche 20- et son axe longitudinal et médian X20 sont déformables, notamment en flexion. Un axe médian déformé X20' et un profil déformé P23' sont représentés schématiquement et en pointillés sur la figure 3, la déformation étant exagérée pour la clarté du dessin. Dans ce cas, la flèche du manche 20, définie comme la distance séparant l'axe X20 et l'axe X20', est croissante depuis le corps 10 jusqu'à la tête 40. Plus précisément, cette flèche est sensiblement nulle au niveau du corps 10, où le manche 20 est fixé au corps 10, et maximale au niveau de la tête 40. Egalement, on remarque un point d'inflexion M20' sur le profil P23', comme expliqué plus loin en lien avec les figures 4 et 6 à 9, cette inflexion étant exagérée sur la figure 3 pour la clarté du dessin. Des frettes 25 sont positionnées à intervalles précis sur la surface 23 de la touche 22 et délimitent des cases 26, ces intervalles s'amenuisant depuis la tête 40 jusqu'au corps 10. La répartition en alternance de ces frettes 25 et ces cases 26 le long du manche 20 permet de séparer les différentes notes de la guitare 1. Les frettes 25 sont généralement des barrettes métalliques, qui peuvent faire « friser » les cordes 30 si le positionnement des doigts du musicien est mauvais, c'est-à-dire que la corde 30 glisse et rebondit faiblement sur la surface de la frette 25, engendrant ainsi un son nasillard. Egalement, ce phénomène de frise peut résulter d'un mauvais positionnement des cordes 30, trop rapprochées du manche 20. Autrement dit, la hauteur des cordes 30 par rapport au manche 20 doit être établie selon un compromis. En variante non représentée, le manche 20 peut être muni d'une touche 22 sans frette 25. Un sillet de tête 28 est positionné à l'extrémité 20b du manche 20, du côté de la tête 40. Le sillet 28 comporte autant de fentes que de cordes 30 à la guitare 1, qui permettent ainsi de guider les cordes 30 jusqu'aux chevilles 46 et de maintenir leur écartement le long du manche 20. Le sillet 28 peut être réalisé en plastique rigide, en os, en ivoire, en ébène, ou tout autre matériau présentant des caractéristiques adaptées à la présente application. Le système du sillet 28 peut éventuellement être à blocage ou intégrer des fonctions de support et de répartition des cordes distinguées, par exemple avec la frette « 0 » soutenant les cordes. En considérant la flexion du manche 20 et le dévers de la tête 40 en dessous du sillet 28, comme visible à la figure 3, les cordes 30 appuient contre la surface dure du sillet 28. Comme visible à la figure 2, un écartement D entre les positions théoriques du chevalet 12 et du sillet 28, mesuré le long de l'axe X20, correspond au « diapason » de la guitare 1.

Les cordes 30 s'étendent le long du manche 20 en étant sensiblement parallèles entre elles et en faisant face à la surface 23 de la touche 22, depuis le chevalet 12 jusqu'à la tête 40, en étant guidées par_ le sillet 28. Les cordes 30 comportent chacune une première extrémité 30a fixée au chevalet 12 et une deuxième extrémité 30b reliée au mécanisme 42 de la tête 40. Les cordes 30 sont généralement au nombre de six, avec des cordes aigües disposées du côté 20c du manche 20 et des cordes graves disposées du côté 20d. Les cordes 30 sont de préférence en acier, ce qui leur confère une résistance importante mais soumet le manche 20 à de fortes contraintes de tension dans la direction de l'axe X20, générant ainsi la déformation par flexion du manche 20.

A ce stade, on remarque que de nombreux paramètres sont susceptibles d'influencer la déformation du manche 20 : sa section, son matériau, sa longueur hors du corps 10, le nombre de cordes 30 qui y sont fixées, ainsi que le diamètre, l'accord, la constitution et le matériau de ces cordes 30. Autrement dit, les paramètres de déformation variables du manche 20 sont, d'une part, propres à chaque instrument 1 et, d'autre part, dépendent des réglages de cet instrument 1 en fonction des exigences et des particularités de jeu du musicien : choix de cordes 30, d'accord ou « accordage », d'ergonomie du manche 20, force d'attaque, techniques utilisées, design fantaisiste, etc. En pratique, il est donc préférable d'adapter la hauteur de cordes 30 et/ou la déformation du manche 20 à ces différents paramètres.

Le procédé selon l'invention consiste à optimiser, de manière contrôlée, la déformation du manche 20 en fonction de l'enveloppe de vibration des cordes 30.` En calquant le profil du manche 20 sur l'enveloppe vibratoire d'une corde 30, seul l'espace nécessaire à sa vibration est compris entre cette corde 30 et le manche 20. La figure 2, sur laquelle le manche 20 n'est pas déformé pour la clarté du dessin, montre la représentation schématique d'une enveloppe vibratoire E30 correspondant à l'une des cordes 30, lorsqu'une note est jouée sur cette corde en un point d'attaque PA. On note h30 la hauteur moyenne de la corde 30 par rapport à la touche 22. L'enveloppe E30 présente une amplitude Y mesurée perpendiculairement à l'axe de la corde 30, qui atteint un maximum d'amplitude Ymax en un point M. Le point d'attaque PA est repéré le long de l'axe de la corde 30 par sa distance dA par rapport au chevalet 12, tandis que le point M peut être repéré par sa distance dM par rapport au sillet 28. A ce stade, on remarque que la distance dA n'est pas équivalente à la distance dM, de sorte que le point M n'est pas le symétrique du point d'attaque PA par rapport au centre géométrique de la corde 30, contrairement à ce que des modèles mathématiques simplifiés indiquent. La position de ce point M le long de l'axe X20 dépend des caractéristiques de la corde 30, des points d'appuis de cette corde 30 sur le chevalet 12 et le sillet 28, de la position du point d'attaque PA, et de la longueur de corde 30 jouée. Le maximum d'amplitude Ymax dépend de la force d'attaque au point PA, ainsi que des caractéristiques de la corde 30 et de sa tension entre le chevalet 12 et le sillet 28. En considérant qu'aucune loi mathématique simplifiée ne peut donner la position de ce point M en fonction des autres paramètres influents, on constate que seuls des modèles empiriques issus de tests peuvent fournir des résultats satisfaisants. En pratique, dans une étape de préparation, la corde 30 est tendue sur un banc de mesure. Ensuite, la corde 30 est excitée d'une façon représentative du jeu d'un musicien sur une guitare 1, tandis que des moyens informatiques d'acquisition et de calcul permettent d'enregistrer et de traiter l'enveloppe vibratoire E30 de cette corde 30. En alternative de cette étape de préparation, la guitare 1 peut être directement positionnée dans un système de mesure prévu à cet effet, comprenant un banc de mesure acoustique relié à des moyens informatiques d'acquisition et de calcul. Dans ce cas, de préférence, le système de mesure est configuré pour déterminer successivement les enveloppes vibratoires E30 de chaque corde 30. Par ailleurs, le système de mesure peut être configuré pour déterminer le profil de déformation du manche 20, préalablement à l'étape de mesure et/ou postérieurement à l'étape de réglage de la déformation du manche 20. Comme visible sur le graphe de la figure 6, dans une étape de mesure, les mesures effectuées sur le banc permettent de déterminer l'enveloppe vibratoire pour une corde 30 jouée en n'importe quelle note, pour un point d'attaque PA et une force d'attaque donnés. L'abscisse du graphe correspond à la distance d en mm du point de mesure sur la corde 30 depuis le chevalet 12, tandis que l'ordonnée Y du graphe correspond à l'amplitude vibratoire mesurée en mm.

Le graphe de la figure 6 montre des profils vibratoires c0, c0b, c7 et c7b, ainsi que leurs enveloppes respectives e0, e0b, e7 et e7b calculées par une approximation basée sur une fonction exponentielle. Les courbes c0 et cOb correspondent à une note jouée lorsque la corde 30 est tendue sur l'ensemble du diapason, tandis que les courbes c7 et c7b correspondent à une note jouée lorsque la corde 30 est pressée par le musicien sur la septième case depuis le sillet 28. Les courbes c0 et c7 correspondent à un force d'attaque créée par un médiator, ou plectre, d'épaisseur 0,75 mm, tandis que les courbes cOb et c7b correspondent à un médiator d'épaisseur 1 mm. Les maximums d'amplitude vibratoire des courbes c0, c0b, c7 et c7b correspondent respectivement aux points M0, MOb, M7, M7b, de sorte que leurs enveloppes respectives e0, e0b, e7 et e7b passent sensiblement par ces points.

Comme visible sur le graphe de la figure 7, qui présentent les mêmes abscisses et ordonnées que celui de la figure 6, le procédé selon l'invention permet de déterminer un ensemble d'enveloppes e0 à e12 (ei) correspondant à différentes notes jouées. Les points d'amplitude maximum M0, M1 et M7 sont représentés.

Les graphes des figures 8 et 9 montrent le résultat exploitable suite à une étape de calcul, en prenant en compte le profil P23' de déformation du manche 20, ainsi que d'autres paramètres éventuels. L'abscisse du graphe est analogue à celle des graphes précédents, tandis que l'ordonnée correspond dans ce cas à la distance en mm considérée à partir du manche 20 non déformé (ordonnée 0), au niveau de la surface 23.

En pratique, un grand nombre de mesures peuvent être réunies dans un tableur ou une base de données, de sorte que la variation d'un unique paramètre peut permettre d'aboutir rapidement au nouveau résultat. Les enveloppes e0 à e12 de la figure 7, obtenues en jouant chaque note de la corde 30 pour une attaque et un point d'attaque PA donnés, sont repositionnées sur les figures 8 et 9 par translation et/ou rotation pour prendre en compte la position de la corde 30 par rapport au profil déformé P23' du manche 20. L'enveloppe e12 n'est représentée pour la clarté du dessin. Sur chaque enveloppe e0 à e11, on détermine un point d'interférence MO' à mil'. Chaque point d'interférence MO' à M11' est défini comme étant positionné sur une normale à la surface 23 non déformée, représentée par l'axe des abscisses, cette normale passant par la frette 25 consécutive à la note jouée, en s'éloignant du sillet 28. En effet, on cherche à 'écarter l'enveloppe vibratoire E30 de la corde 30 par rapport aux frettes 25, afin d'éviter le phénomène de frise. On note que ces points d'interférence MO' à M11' sont distincts des points d'amplitude maximum MO et similaires.

Une enveloppe des enveloppe E30' est ensuite définie sous la forme d'une courbe passant par l'ensemble des points d'interférence MO' à M11'. Autrement dit, cette enveloppe des enveloppes E30' correspond à un maximum de probabilité d'interférences entre la corde 30 et les frettes 25. La figure 8 illustre un résultat pour lequel la déformation du manche 20 doit être optimisée, c'est-à-dire que le profil de déformation P23' du manche 20 doit être modifié. En effet, l'enveloppe des enveloppes E30' est située en dessous de la position du manche P23', ce qui implique que le phénomène de frise va se produire. La figure 9 illustre une solution optimale obtenue à partir de différentes simulations. On définit le point M30' d'amplitude maximum de l'enveloppe des enveloppes E30', le long de l'axe X20, comme étant le point par lequel passe un segment normal N30 à la corde 30 au repos qui présente une longueur maximum.

En pratique, les résultats obtenus par simulation permettent de définir la position du point M30' d'amplitude maximum de l'enveloppe des enveloppes E30', également désigné en tant que maximum d'amplitude M30', comme étant comprise entre 55% et 70% de la longueur des cordes 30 depuis le chevalet 12, et plus précisément entre 60% et 65% pour de meilleurs résultats. De préférence, cette position est située à environ 60% de la longueur des cordes pour un instrument à manche court, telle une guitare de diapason 25 pouces, et à environ 65% pour un instrument à manche long, telle une basse de diapason 34 pouces. A ce stade, on remarque que la détermination de la position du maximum d'amplitude M30', de l'enveloppe des enveloppes E30' est un problème complexe dans la mesure où la forme de l'enveloppe E30' dépend de la déformation du manche 20, de sorte que les données d'entrée et de sortie de la simulation sont partiellement interdépendants. Ces résultats devraient donc être considérés davantage comme le résultat de l'optimisation de paramètres de performance définis a priori, que comme une solution mathématique absolue, les paramètres prédéfinis en question étant des paramètres de travail musculaire, de justesse et d'interférence mécanique entre la corde 30 et le manche 20. En pratique, le procédé selon l'invention comprend également au moins une étape de conception, et si besoin une étape de réglage.

L'étape de conception vise à rapprocher, de préférence à faire coïncider, le long de l'axe longitudinal X20 du manche 20, la position du point M30' où l'amplitude de l'enveloppe E30' des enveloppes vibratoires de l'une ou des cordes 30 est maximum, et la position d'un point M20' où la raideur du manche 20 présente une discontinuité, comme visible à la figure 4. De ce fait, ce point M20' correspond à une inflexion du profil déformé P23' du manche 20. Dans certains cas, le point M20' peut également correspondre à la position le long de l'axe X20 où l'écart entre le manche 20 et les cordes 30 est maximum. Dans un cas optimal, les deux points M20' et M30' coïncident sensiblement. Toutefois, un écart de l'ordre de quelques millimètres entre ces points M20' et M30', le long de l'axe longitudinal X20, permet d'obtenir des résultats satisfaisants.

En d'autres termes, cette étape de conception correspond au choix de la position respective des points M20' et M30' en fonction du cahier des charges de l'instrument, qu'il soit destiné au grand public et donc considéré avec des paramètres moyens, ou destiné à un musicien particulier et donc considéré avec des paramètres spécifiques. En pratique, cette étape de conception implique l'intégration ou la modification d'éléments appartenant au système de renfort 80, comme détaillé ci-après.

L'étape de réglage consiste à modifier la déformation du manche 20 et les autres paramètres de réglages du chevalet 12 et du sillet 28 pour rapprocher ou faire coïncider le maximum d'amplitude M30' de l'enveloppe E30' des enveloppes vibratoires de l'une ou des cordes 30 avec un maximum d'écart M20' entre le manche 20 et les cordes 30. En particulier, cette étape de réglage consiste à actionner le système de renfort 80 intégré au manche 20, comme détaillé ci-après. Comme visible aux figures 4 et 5, le système de renfort 80 est intégré directement au manche 20, sous la touche 22, lors de la fabrication de l'instrument 1. Ce système 80 permet de contrôler la déformation du manche 20 en flexion par le biais d'une barre de réglage 50, appelée « truss rod » en Anglais. Le système 80 comprend également des tiges de renfort 60 et 70 disposées de part et d'autre de la barre de réglage 50. Les éléments 50, 60 et 70 présentent respectivement des extrémités 52 et 54, 62 et 64, 72 et 74 et s'étendent le long du manche, parallèlement à l'axe médian X20' et entre eux, dans des rainures 205, 206 et 207. Les rainures 205, 206 et 207 sont ménagées dans le manche 20 depuis la surface 21, de sorte que les éléments 50, 60 et 70 appuient contre la surface 24 de la touche 22. En pratique, la barre de réglage 50 est un renfort « actif » ou « dynamique », qui permet de stabiliser la forme du manche 20 soumis à de fortes tensions et/ou d'en ajuster la courbure. De préférence, cette barre 50 est réalisée en acier. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, son extrémité 54 est fixée rigidement dans le manche 20, à proximité du sillet 28, tandis que son extrémité 52 est accessible au niveau de l'extrémité 20a du manche 20. Cette extrémité 52 de réglage comporte un mécanisme à boulon, dont l'actionnement permet de modifier la tension exercée sur l'extrémité 54, et donc de modifier le profil de déformation en flexion du manche 20. Par ailleurs, la barre 50 permet d'adapter la forme du manche 20 aux préférences personnelles du musicien, ainsi qu'aux différents tirants de cordes 30, voire au vieillissement du bois du manche 20. L'utilisation du système 80, et notamment l'actionnement de la barre 50, demandent un savoir-faire qui est à la portée des musiciens confirmés et des luthiers. En pratique, si la déformation du manche 20 est mal réglée, ce manche 20 risque de présenter une concavité ou une convexité trop importantes, voir un flambement du manche 20. Ainsi, le manche 20 doit être légèrement concave pour que la guitare 1 présente une sonorité et une jouabilité optimales. De leur côté, les tiges 60 et 70 sont intégrées au manche 20 par le luthier durant l'étape de conception, avec une forme, un matériau et un agencement dépendant du profil de déformation souhaité, comme expliqué ci-après. Ces tiges 60 et 70 sont réalisées dans un matériau dont le module de flexion est supérieur au module de flexion du matériau utilisé pour le manche 20, notamment en fibres de carbone avec ou sans matrice en résine époxy, ou bien en métal ou en alliage métallique. En particulier, la longueur et l'agencement des tiges 60 et 70 sont prévus pour rapprocher ou faire coïncider la position M30' du maximum d'amplitude vibratoire de l'une ou des cordes 30 avec la position M20' d'inflexion de la déformation du manche 20, et vice-versa. Ces positions M20' et M30' sont considérées en abscisse le long de l'axe X20 du manche 20 non déformé. Du fait de la présence des tiges 60 et 70, le système de renfort 80 a effectivement une raideur variable le long du manche 20. Plus précisément, de part et d'autre des extrémités 64 et 74 des tiges 60 et 70 suivant l'axe médian X20 du manche, la raideur propre au système 80 présente une discontinuité. Comme visible à la figure 4, cette discontinuité correspond à une position 200 particulière le long du manche 20, c'est-à-dire le long de l'axe X20, entre le corps 10 et le sillet 28. Cette position de discontinuité 200 est prévue pour correspondre sensiblement à une position pour laquelle l'enveloppe des enveloppe E30' de l'une des cordes est à son maximum d'amplitude M30'. La position de discontinuité 200 délimite au moins une première partie 201 du manche 20 située du côté du corps 10 et une deuxième partie 202 du manche 20 située du côté de la tête 40. La déformation en flexion de la première partie 201 du manche est inférieure à la déformation en flexion de la deuxième partie 202 du manche, comme représenté schématiquement à la figure 3 par l'axe médian déformé X20' du manche 20. En d'autres termes, les tiges 60 et 70 sont des renforts « passifs » de déformation ciblée du manche 20. De préférence, la position de discontinuité 200 de la raideur du manche 20 est comprise entre 55% et 70% de la longueur des cordes 30 depuis le chevalet 12, notamment comprise ente 600/0 et 650/0 de la longueur des cordes 30 pour des résultats plus polyvalents. Ainsi, l'instrument 1 selon l'invention combine avantageusement des renforts passifs et actifs dans le système de renfort 80 afin de contrôler la déformation du manche 20. Cette déformation est contrôlée de manière utile, dans la mesure où elle a une forme particulière, avec un point d'inflexion ciblé. A ce propos, on remarque que la mise en ceuvre du système de renfort 80 de l'instrument 1 selon l'invention est plus avantageuse que la mise en oeuvre des systèmes de renfort connus, dans le sens où son réglage permet d'aboutir à un résultat technique maîtrisé, en se basant sur une modélisation précise, bien que non absolue, plutôt que d'espérer obtenir une amélioration par une augmentation homogène de la raideur du manche.

En variante non représentée, le système de renfort 80 est configuré pour que la raideur du manche 20 soit dissymétrique entre le premier côté 20c du manche 20 recevant les cordes aigües et le deuxième côté 20d du manche 20 recevant les cordes graves. Dans ce cas, les tiges 60 et 70 présentent des longueurs et/ou des sections différentes l'une de l'autre. Le manche 20 est déformé en torsion, de sorte que son profil de déformation peut être adapté au profil de maximum d'amplitude vibratoire de chaque corde. Selon une variante particulière non représentée, le système 80 peut également comprendre des renforts passifs d'encastrement qui sont disposés à l'extrémité 20a du manche 20 et pénètrent dans le corps 10. Par exemple, leur longueur peut être égale au double de l'encastrement maximum du manche 20 dans le corps 10. Selon une autre variante non représentée, la tige 50 peut être composée de plusieurs sections longitudinales réglables indépendamment, configurées pour simuler la présence de renforts passifs 60 et 70 dans le manche 20.

Selon une autre variante non représentée, le système 80 peut présenter toute combinaison de renforts « actifs » et « passifs » adaptés à la présente application. Par exemple, l'agencement des tiges 60 et 70 par rapport à la tige 50 peut être différent. Selon un autre exemple, les moyens de renfort passif comprennent un unique tube disposé autour de la tige 50, dans la rainure 205.

Le différentiel de raideur créé par les différents éléments du système de renfort 80 est indépendant de la raideur globale du manche 20. En outre, ce système de renfort 80 permet de cibler la déformation, et d'obtenir des réglages avec une faible hauteur de corde 30. La présence de la barre 50 permet des réglages précis. La fabrication de l'instrument 1 n'est pas plus complexe qu'avec un système de renfort traditionnel.

En variante non représentée sur les figures 1 à 5, l'agencement des différents éléments constitutifs de l'instrument 1 peut varier en fonction du type particulier de cet instrument de musique à cordes, sans sortir du cadre de l'invention. Le procédé et l'instrument 1 selon l'invention permettent d'obtenir un manche 20 dont la déformation suit l'enveloppe des enveloppes vibratoires d'une ou de chaque corde 30, optimisant ainsi la hauteur des cordes 30 par rapport au manche 20, et notamment par rapport à la touche 22. L'invention, qui vise une optimisation et non un résultat absolu, permet d'obtenir un compromis entre les différents pararnètres, notamment en rapprochant ou en faisant coïncider les points M20', M30' et 200 précédemment définis. Les possibilités de réglage et la prise en compte d'habitudes de jeu moyennes lors des simulations permettent de s'adapter à toute la diversité des musiciens et de leurs goûts.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé d'optimisation de la déformation d'un manche (20) équipant un instrument (1) de musique à cordes, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : a) une étape de mesure, consistant à déterminer l'enveloppe vibratoire (e0-e12) d'au moins une corde (30) de l'instrument (1), jouée avec une force d'attaque prédéterminée et en plusieurs points d'attaque (PA) correspondant chacun à une note particulière ; b) une première étape de calcul, consistant à déterminer l'enveloppe (E30') des enveloppes vibratoires (e0-e12) mesurées pour plusieurs notes de la ou des cordes (30) ; c) une deuxième étape de calcul, consistant à déterminer un maximum d'amplitude de l'enveloppe (E30') des enveloppes vibratoires (e0-e12) ; et d) une étape de conception, consistant à modifier la déformation du manche (20) et rapprocher, le long d'un axe longitudinal (X20) du manche (20) : - la position d'un point (M30» où l'amplitude de l'enveloppe (E30') des enveloppes vibratoires de l'une ou des cordes (30) est maximum, avec la position d'un point (M20» où la raideur du manche (20) présente une discontinuité.
2. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également une étape e) de réglage consistant à actionner un système de renfort (80) intégré au manche (20).
3. 3.- Procédé selon l'une des revendications précédentes; caractérisé en ce -qu'il comprend également une étape f) de détermination du profil (P23» de déformation du manche (20), réalisée préalablement à l'étape de mesure a) et/ou postérieurement à l'étape de conception d).
4. 4.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également une étape g) de préparation, consistant à positionner l'instrument, préalablement à l'étape a) de mesure, dans un système de mesure comprenant un banc de mesure acoustique relié à des moyens informatiques d'acquisition et de calcul. 30 . 35
5. 5.- Instrument (1) de musique à cordes, comprenant : un manche (20) allongé qui comporte une première extrémité (20a) fixée à un corps (10) et une deuxième extrémité (20b) conformée comme une tête (40), un chevalet (12) fixé au corps (10), - un sillet (28) positionné sur le manche du côté de la tête, des cordes (30) qui s'étendent le long d'un axe longitudinal (X20) du manche, depuis le chevalet jusqu'à la tête, en étant guidées par le sillet, chaque corde (30) présentant une enveloppe vibratoire (e0-e12) propre, en étant jouée avec une force d'attaque prédéterminée et en plusieurs points d'attaque (PA) correspondant chacun à une note particulière, de sorte que l'enveloppe (E30') des enveloppes vibratoires (e0-e12) mesurées pour plusieurs notes de l'une des cordes (30) présente un maximum d'amplitude en une certaine position (M30» le long de l'axe longitudinal (X20) du manche (20), et un système de renfort (80) intégré au manche et permettant de contrôler la déformation du manche en flexion, avec une flèche croissante depuis le corps jusqu'à la tête, caractérisé en ce que le système de renfort (80) a une raideur variable le long du manche (20), cette raideur présentant au moins une discontinuité en une position (200) donnée le long du manche, entre le corps (10) et le sillet (28), et en ce que, le long de l'axe longitudinal (X20) du manche (20), cette position de discontinuité (200) correspond sensiblement, à la position (M30» où l'amplitude de l'enveloppe (E30') des enveloppes vibratoires de l'une des cordes (30) est maximum.
6. 6.- Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de renfort (80) comprend au moins : une barre de réglage (50) qui s'étend dans une première rainure (205) ménagée le long du manche (20) et dont l'actionnement est apte à modifier la flexion du manche, et des moyens de renfort (60 ; 70) qui s'étendent le long de la première partie (201) du manche jusqu'à la position de discontinuité (200) du manche.
7. 7.- Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de renfort (80) comprend au moins une barre de réglage (50) qui s'étend dans une première rainure (205) ménagée le long du manche (20), dont l'actionnement est apte à modifier la flexion du manche (20), et qui est composée de plusieurs sections longitudinales réglables 20indépendamment, configurées pour simuler la présence de moyens de renforts passifs dans le manche (20) de l'instrument (1).
8. 8. - Instrument selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de renfort (60 ; 70) comprennent deux tiges de renfort (60, 70) qui s'étendent, dans des rainures (206, 207) ménagées le long du manche (20), respectivement de part et d'autre de la barre de réglage (50).
9. 9.- Instrument selon l'une revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la position de discontinuité (200) de la raideur du manche (20) est comprise entre 55% et 70% de la longueur des cordes (30) depuis le chevalet (12), notamment comprise ente 600/0 et 650/0 de la longueur des cordes (30), et de préférence située à environ 60% de la longueur des cordes pour un instrument (1) à manche court, typiquement de diapason 25 pouces, et à environ 65% pour un instrument (1) à manche long, typiquement de diapason 34 pouces.
10. 10.- Instrument selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le système de renfort (80) est configuré de sorte que la raideur du manche (20) est dissymétrique entre un premier côté (20c) du manche recevant les cordes aigües et un deuxième côté (20d) du manche recevant les cordes graves.
11. 11.- Instrument selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la position de discontinuité (200) de la raideur du manche (20) est déterminée par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4.