FR3065569A1 - Instrument de musique a caisse de resonance resistant au larsen - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un instrument de musique (1) comportant une caisse de résonance (30), ladite caisse (30) comprenant une table d'harmonie (31). Afin de reproduire le plus fidèlement possible le timbre d'un instrument de musique acoustique lorsque ce dernier est avantageusement sonorisé, toute ou partie de la table d'harmonie (31) d'un tel instrument comporte une pluralité de perforations (p, p1, p2, p3,..., pi), lesdites perforations (p, p1, p2, p3,..., pi) définissant un ensemble de motifs pleins (ml, m2, m3,..., mi) contigus deux à deux. Un tel instrument de musique (1) est particulièrement adapté pour les instruments à cordes.
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 065 569 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) © N° d’enregistrement national : 17 53431
COURBEVOIE © Int Cl8 : G 10 D 1/00 (2017.01), G10D 1/02, 3/00, G 10 H 3/ 18, 1/32
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
| ©) Date de dépôt : 20.04.17. (© Priorité : | © Demandeur(s) : BERTRAND AURELIEN — FR. |
| @ Inventeur(s) : BERTRAND AURELIEN. | |
| (© Date de mise à la disposition du public de la demande : 26.10.18 Bulletin 18/43. | |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux apparentés : | ® Titulaire(s) : BERTRAND AURELIEN. |
| ©) Demande(s) d’extension : | © Mandataire(s) : MED'INVENT CONSULTING. |
(34) INSTRUMENT DE MUSIQUE A CAISSE DE RESONANCE RESISTANT AU LARSEN.
FR 3 065 569 - A1 _ L'invention concerne un instrument de musique (1) comportant une caisse de résonance (30), ladite caisse (30) comprenant une table d'harmonie (31 ). Afin de reproduire le plus fidèlement possible le timbre d'un instrument de musique acoustique lorsque ce dernier est avantageusement sonorisé, toute ou partie de la table d'harmonie (31 ) d'un tel instrument comporte une pluralité de perforations (p, p1, p2, p3,..., pi), lesdites perforations (p, p1, p2, p3,..., pi) définissant un ensemble de motifs pleins (ml, m2, m3,..., mi) contigus deux à deux. Un tel instrument de musique (1) est particulièrement adapté pour les instruments à cordes.
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Instrument de musique à caisse de résonance résistant au Larsen
L'invention concerne le domaine des instruments de musique, dont on souhaite amplifier le son. L'invention s'applique notamment à tous instruments de musique comprenant une caisse de résonance et préférentiellement mais non limitativement, les instruments à cordes. Dans le cadre d'une application préférée mais non limitative, l'invention sera décrite en lien avec un instrument à cordes frottées, plus particulièrement un violon.
Depuis la Préhistoire, la musique accompagne les sociétés humaines. Forme d'expression individuelle, source de rassemblement collectif et symbole d'une communauté culturelle, nationale ou spirituelle, la musique est à la fois un phénomène universel, mais également particulièrement varié, puisqu'elle peut présenter une multitude de formes au sein d'une même civilisation. Selon les régions et avec le temps, la musique a grandement évolué.
Dans le cadre de l'application préférée mais non limitative, la figure 1 présente un exemple non limitatif d'un instrument acoustique à cordes frottées sous la forme d'un violon. Un tel violon est composé d'environ soixante-dix à quatre-vingt cinq pièces, assemblées uniquement par collages et emboîtements. De manière non limitative, un violon 1 comporte généralement quatre grandes classes principales d'éléments, en l'espèce un manche 20, quatre cordes 35, une caisse de résonance 30 et des pièces additionnelles au montage (non représentées et/ou référencées sur la figure 1). En une de ses extrémités, le manche 20 comporte une tête 10, la tête 10 et le manche 20 formant ainsi une seule et même pièce. Une telle tête 10 est généralement ornée d'une volute 11. Eventuellement, en variante, ledit manche 20 peut coopérer avec ladite tête 10 selon une liaison mécanique de type encastrement. Une telle tête 10 d'un violon 1 comporte alors un chevillier 12 percé de part en part de quatre trous débouchants au sein desquels sont insérées respectivement quatre chevilles 13 permettant d'attacher et de régler la tension des quatre cordes respectives 35. Le manche 20 d'un violon 1 comporte alors une touche 21 recevant les quatre cordes 35 et permettant le jeu d'un violoniste, ladite touche se prolongeant jusqu'à un peu plus d'un tiers d'une table d'harmonie 31 sans la toucher, ladite table d'harmonie 31 étant comprise au sein d'une caisse de résonance 30. Le manche 20 est ainsi enclavé dans la partie supérieure d'une telle caisse de résonance. Le corps du violon comprend alors la caisse de résonance 30 permettant l'amplification du signal sonore provoqué par la vibration des cordes, ladite caisse comportant le fond 32 et la table d'harmonie 31, ainsi que six éclisses (non référencées sur la figure 1) collées à la perpendiculaire formant l'épaisseur du violon 1. La table d'harmonie 31 est percée de deux ouïes 34', 34'' d'où s'élève le son du violon. Dans le cadre d'un violon, lesdites ouïes 34', 34'' peuvent principalement consister en deux découpes longitudinales taillées, généralement en forme de « f », dans la table d'harmonie 31, entraînant une modification des propriétés de la table d'harmonie et permettant à l'air contenu dans la caisse de résonance d'être en relation avec l'air extérieur. Le corps du violon 1 comprend en outre un cordier 36, également connu sous la dénomination de tire3065569 corde, avantageusement positionné en miroir de la touche 21 et maintenu en surélévation sous l'effet de la tension des cordes. En effet, un tel cordier 36 est conçu pour l'ancrage des guatre cordes 35. Aux environs du centre de la table d'harmonie 31, la caisse de résonance comporte un chevalet 33 posé à la perpendiculaire servant à surélever, maintenir, séparer et tendre les cordes. Un tel chevalet 33 possède un rôle essentiel, puisgu'il garantit la transmission de la ou des vibrations générées par une ou plusieurs cordes 35 à la table d'harmonie 31. La ou les vibrations produites par la ou les cordes 35 génèrent un signal sonore émis dans l'air relativement faible, la surface des cordes 35 étant également relativement faible. Une fois la ou les vibrations respectives de la ou des cordes 35 transmises à la table d'harmonie 31, cette dernière assure alors une production d'un signal sonore plus puissant.
En variante, la figure 2 présente un deuxième exemple non limitatif d'un instrument acoustigue à cordes pincées sous la forme d'une guitare acoustigue. De manière non limitative, à l'instar d'un violon décrit en lien avec la figure 1, une telle généralement guatre guitare acoustigue 1 comporte grandes classes principales d'éléments, en l'espèce un manche 20, six cordes 35, une caisse de résonance 30 et des pièces additionnelles au montage (non représentées et/ou référencées sur la figure 2) . En une de ses extrémités, le manche 20 comporte une tête 10, la tête 10 et le manche 20 formant ainsi une seule et même pièce. Eventuellement, en variante, ledit manche 20 peut coopérer avec ladite tête 10 selon une liaison mécanigue de type encastrement. Une telle tête 10 d'une guitare acoustigue 1 comporte alors un système de vis sans fin actionnées par des clefs 13 au nombre de six, permettant d'attacher et de régler la tension des six cordes respectives 35, éventuellement en nylon ou en métal. Le manche 20 d'un guitare 1 comporte alors une touche 21 recevant les six cordes 35 et permettant le jeu d'un guitariste, ladite touche se prolongeant jusqu'à un peu plus d'un tiers d'une table d'harmonie 31, ladite table d'harmonie 31 étant comprise au sein d'une caisse de résonance 30. Le manche 20 est ainsi enclavé dans la partie supérieure d'une telle caisse de résonance. Le corps de la guitare acoustique 1 comprend alors la caisse de résonance 30 permettant l'amplification du signal sonore provoqué par la vibration des cordes, ladite caisse comportant le fond 32 et la table d'harmonie 31, ainsi qu'une ou plusieurs éclisses (non référencées sur la figure 2) collées à la perpendiculaire formant l'épaisseur ou la tranche de la guitare acoustique 1. La table d'harmonie 31 est percée d'une rosace 34 d'où s'élève le son de la guitare. Dans le cadre d'une guitare, ladite rosace 34 peut principalement consister en une découpe circulaire dans la table d'harmonie 31, fonctionnant sur les mêmes principes que les ouïes d'un violon, c'est-à-dire entraînant une modification des propriétés de la table d'harmonie et permettant à l'air contenu dans la caisse de résonance d'être en relation avec l'air extérieur. Aux environs du centre de la table d'harmonie 31, avantageusement positionné en miroir de la touche 21, la caisse de résonance comporte un chevalet 33 posé servant à surélever, maintenir, séparer et tendre les cordes. Un tel chevalet 33 possède un rôle essentiel, puisqu' il garantit la transmission de la ou des vibrations générées par une ou plusieurs cordes 35 à la table d'harmonie 31. Une guitare fonctionne de manière similaire à un violon : la ou les vibrations produites par la ou les cordes 35 génèrent un signal sonore relativement faible, la surface des cordes 35 étant également relativement faibles. Une fois la ou les vibrations respectives de la ou des cordes 35 transmises à la table d'harmonie 31, cette dernière assure alors une production d'un signal sonore plus puissant.
Les tendances et les technologies se développant, la musique et les instruments de musique et/ou matériels accompagnant lesdits instruments de musique se sont également développés et/ou ont été modifiés. Au début du vingtième siècle, la musique a par exemple commencé à être enregistrée. Les concerts ou autres prestations musicales rassemblant de plus en plus de personnes et/ou les infrastructures dans lesquelles de tels évènements se tenaient n'étant pas toujours adaptés à la pratique de la musique, amplifier les instruments de musique ne s'est pas non seulement révélé nécessaire, mais indéniablement indispensable. A l'origine, des microphones, c'est-à-dire des transducteurs électroacoustiques, étaient placés un peu partout dans les infrastructures où il était souhaitable de capter et/ou d'amplifier la musique, c'est-à-dire le son produit par des instruments de musique. Dans la plupart des cas, les opérateurs ou instrumentistes cherchaient vraisemblablement à obtenir en sortie un signal sonore au plus proche du son acoustique obtenu naturellement. A l'époque, de telles installations n'étaient pas du tout optimales, puisque de tels microphones garantissaient l'enregistrement de tout l'environnement et non pas d'un son émis par un seul instrument, provoquant ainsi de nombreuses interférences entre les signaux de deux microphones et/ou des bruits parasites, et ne permettant pas de réduire efficacement l'Effet Larsen que pouvait subir lesdits microphones. Dans tout le document, l'Effet Larsen se définit comme un phénomène de rétroaction acoustique, c'est-à-dire un ensemble d'oscillations parasites provoquant finalement un sifflement non voulu. En outre, selon le type de transducteurs employés, le son transmis par les microphones s'avéraient dans bien des cas peu naturel et très éloigné du son produit par un instrument de musique acoustique, c'est-à-dire sans sonorisation. Il a été alors essentiel de développer et proposer de nouveaux moyens permettant de résoudre de tels inconvénients et ainsi d'amplifier les instruments de musique.
Aujourd'hui, de nombreuses solutions permettent d'ores et déjà d'amplifier des instruments de musique, plus particulièrement des instruments à cordes acoustiques. De telles solutions consistent principalement en deux alternatives, qui permettent soit de capter le son de l'instrument par diverses techniques, soit de produire des instruments de musique de type électrique. Dans le cadre d'une application préférée mais non limitative en lien avec les instruments à cordes frottées, tels que par exemple un violon, de telles solutions peuvent avantageusement consister en des moyens ou des appareils adaptés ou configurés pour :
- capter la vibration d'une ou plusieurs cordes dudit instrument de musique, en employant par exemple un capteur piézo-électrique placé sous le chevalet d'un tel instrument de musique, ou un capteur magnétique positionné directement sous les cordes dudit instrument de musique ;
- capter les vibrations de la caisse de résonance d'un tel instrument de musique, en utilisant par exemple un ou plusieurs capteurs piézo-électriques, le plus souvent fixés sur la table d'harmonie de l'instrument, c'est-à-dire la partie supérieure de la caisse de résonance, à laquelle les cordes transmettent, par le biais du chevalet, leurs vibrations respectives ;
- capter directement le son émis par un instrument de musique, à l'aide notamment d'un ou plusieurs microphones positionnés dans l'air à proximité directe de la source.
La première solution proposée, à savoir de capter les vibrations que peuvent générer une ou plusieurs cordes, permet d'obtenir un signal utile puissant et de réduire, voire même de supprimer complètement l'effet Larsen. En effet, les variations de pression engendrées par des vibrations et perçues par un capteur, ledit capteur pouvant être directement intégré ou coopérer avec le corps dudit instrument, proviennent généralement de deux sources : d'une part, la ou les cordes de l'instrument générant ainsi le signal qualifié d'utile et d'autre part, les haut-parleurs permettant à un musicien de s'entendre. Cette deuxième source sous la forme de hautparleurs émet une onde sonore, considérée comme un signal secondaire, qui est, dans un premier temps, reçue par le corps de l'instrument puis, dans un deuxième temps, retransmise au capteur. Si un tel signal secondaire, délivré par le capteur et résultant de ladite deuxième source, est suffisamment puissant, il est ensuite transmis à nouveau par une chaîne d'amplification et les haut-parleurs, jusqu'à être réceptionné de nouveau par le capteur à un niveau un peu plus élevé. Un tel signal secondaire, tournant alors en boucle, est auto-entretenu et centré sur une fréquence unique, augmentant alors son niveau jusqu'aux limites du système d'amplification : l'effet Larsen est alors obtenu. Aussi, ainsi que suggéré en tant que première solution, un capteur, avantageusement positionné sous le chevalet d'un instrument de musique ou encore sous une ou plusieurs cordes dudit instrument, permet alors de conserver un signal utile suffisamment puissant au regard d'un signal secondaire résultant des haut-parleurs, afin de contraindre le niveau d'un tel signal secondaire en-deçà de la limite de déclenchement de l'Effet larsen.
Toutefois, l'emploi de capteurs piézo-électriques ou magnétiques dans cette première configuration engendre un certain nombre d'inconvénients handicapant fortement des musiciens utilisant de tels capteurs piézo-électrique ou magnétique. En effet, selon une première configuration, lorsqu'un capteur piézo-électrique est avantageusement placé sous le chevalet d'un instrument de musique, le signal obtenu en sortie du capteur est généralement très éloigné du son produit naturellement, c'est-dire sans sonorisation ou amplification, par ledit instrument. Nombre d'instrumentistes qualifient un tel son de « pauvre » ou d' « étriqué » et ne sont bien souvent pas satisfaits de sa qualité. Par ailleurs, selon une deuxième configuration concernant un instrument de musique comportant ou coopérant avec un ou plusieurs capteurs magnétiques, comme par exemple pour les guitares électriques, le son obtenu en sortie est généralement reconnu comme étant suffisamment intéressant pour être exploité musicalement. Cependant, lorsqu'un ou de tels capteurs sont placés sur une guitare, une mandoline ou encore un banjo, les signaux sonores obtenus respectivement en sortie se ressemblent beaucoup. En effet, de tels signaux sont essentiellement déterminés par la vibration des cordes des instruments précédemment cités, sans grande influence de leur lutherie, plus particulièrement de leurs caisses de résonance et/ou de leurs tables d'harmonie. De plus, de tels capteurs magnétiques captent essentiellement la vibration d'une ou plusieurs cordes dans un plan vertical de l'instrument, c'est-à-dire un plan divisant en deux parties symétriques un tel instrument. Aussi, lesdits capteurs magnétiques ne détectent généralement pas la vibration de la ou des cordes dans un plan latéral, consistant en le plan de la table d'harmonie. Or, dans le cadre des instruments à cordes frottées tels que le violon, la vibration émise par une ou plusieurs cordes est transmise au moyen de la table d'harmonie. Aussi, l'utilisation d'un ou plusieurs capteurs magnétiques s'avère très difficilement adaptable à un instrument de musique à cordes frottées, puisque comme précisé précédemment, la vibration de la ou des cordes opère essentiellement dans le plan de la mèche de l'archet, équivalent à un plan moyen de la table d'harmonie.
Les deuxième et troisième solutions suggérées, à savoir respectivement capter les vibrations de la caisse de résonance d'un instrument de musique au moyen d'un ou plusieurs capteurs piézo-électriques placés sur la table de l'instrument ou encore capter directement le son émis par un instrument de musique à l'aide d'un ou plusieurs ίο microphones positionnés dans l'air à proximité directe de la source, permet d'obtenir un signal sonore en sortie beaucoup plus proche du signal sonore obtenu naturellement par ledit instrument de musique. Cependant, de telles deuxième et troisième solutions s'accompagnent également de nombreux inconvénients, puisqu'elles sont fortement génératrices d'effet Larsen. Très certainement, à l'heure actuelle, les instruments de musique les plus compliqués à sonoriser, amplifier et/ou électrifier restent les instruments à cordes frottées, tels que le violon. En effet, du fait d'un phénomène qualifié de « stick-slip » selon une terminologie anglo-saxonne (« coller-glisser » selon une terminologie francophone), apparaissant notamment lors de la mise en mouvement d'une corde frottée par un archet, ladite corde frottée d'un violon peut délivrer alors un signal sonore en dents de scie, trop riche en harmoniques hautes fréquences pour ressembler, lorsque celui-ci est capté, au son naturel émis par un instrument acoustique à cordes frottées.
Face aux différents inconvénients précédemment mentionnés, certains chercheurs ont tenté de nouveaux instruments à cordes frottées dits électriques, à l'instar d'autres instruments à cordes électriques, tels que par exemple une guitare électrique. Selon notre exemple d'application préférée, un violon électrique connu opère selon les mêmes principes qu'une guitare électrique à corps plein et comporte généralement luimême un corps rigide plein, consistant principalement à assembler les différents éléments de l'instrument, et des moyens d'amplification électrique. Ainsi, un violon électrique ne comporte généralement ni caisse de résonance, ni table d'harmonie, contrairement à un violon acoustique. Sur le corps dudit violon électrique, à l'instar d'un violon acoustique, est positionné un chevalet, sous lequel peut être placé un capteur piézoélectrique, ledit cordes. Un tel chevalet soutenant également les capteur piézo-électrique reçoit directement la ou les vibrations respectives d'une ou systèmes et sonorisation électriques plusieurs cordes. A l'instar des appareillages d'amplification et/ou de précédemment décrits, les violons actuellement utilisés présentent également un certain nombre d'inconvénients. En effet, tout comme pour un violon acoustique sonorisé tel que mentionné précédemment, le même phénomène de « stick-slip » est observé dans un violon électrique, provoquant ainsi un son très éloigné du son naturel émis par un violon acoustique. De plus, ce dernier comprend principalement un corps rigide, résonnant à très hautes fréquences et par voie de conséquence considéré comme non résonnant aux plus basses fréquences, de telles basses fréquences étant généralement réputées les fréquences d'intérêt pour des signaux sonores communément utilisés pour faire de la musique par nombre d'instrumentistes. Aussi, les retours donnés très régulièrement par de tels instrumentistes concernant le son des violons électriques employés actuellement consistent principalement à déclarer le son comme étant trop pauvre en terme d'harmoniques musicales et comme manquant d'expression du fait d'une faible dynamique, d'une identification imprécise et vague des attaques et de la justesse, etc. Pour tenter de pallier à ces derniers inconvénients, un ou plusieurs capteurs piézo-électriques peuvent être placés sur la table d'harmonie d'un violon acoustique, permettant alors un son très convaincant. En effet, ladite table d'harmonie peut ainsi traiter la vibration de la ou des cordes, sous la forme d'un signal sonore en dents de scie, afin de proposer un son se rapprochant naturellement émis par les violons acoustiques. Toutefois, ainsi que d'ores et déjà mentionné, de tels violons électriques sont très sujets aux Effets Larsen, également connu sous le terme générique de « Larsen ». La caisse de résonance d'un violon, étant absente sur un violon électrique connu et remplacé par un corps plein rigide, agit alors, dans cette configuration, comme un microphone captant les sons de l'environnement proche dudit violon électrique, et déclenche ainsi un Effet Larsen.
L'invention permet de répondre à tout ou partie des inconvénients soulevés par les solutions connues.
Parmi les nombreux avantages apportés par un instrument de musique conforme à l'invention, nous pouvons mentionner que celui-ci permet de proposer un instrument de musique dont la caisse de résonance est insensible pour tout ou partie aux sons véhiculés dans un environnement proche, diminuant, voire même supprimant les possibles Effets Larsens, lorsqu'une ou plusieurs vibrations sont éventuellement captées directement sur la table d'harmonie. En conséquence, le rendu sonore, autrement dit le timbre, d'un instrument de musique qualifié « électrique » est considérablement amélioré pour reproduire le plus fidèlement possible le timbre d'un instrument de musique acoustique.
A cet effet, l'invention concerne un instrument de musique comportant une caisse de résonance, ladite caisse comprenant une table d'harmonie. Afin de reproduire le plus fidèlement possible le timbre d'un instrument de musique acoustique lorsque ce dernier est avantageusement sonorisé au moyen d'un ou plusieurs transducteurs acoustiques, au moins une partie de la table d'harmonie d'un instrument de musique conforme à l'invention comporte une pluralité de perforations, lesdites perforations définissant un ensemble de motifs pleins contigus deux à deux, chaque motif plein (ml, m2, m3,mi ) étant défini par au moins trois perforations et par une dimension d=r+e, où e décrit l'épaisseur du matériau constituant ledit motif (ml, m2, m3,mi ) et r décrit la demi-distance la plus petite entre deux perforations définissant ledit motif, ladite dimension d étant comprise entre un micromètre et dix centimètres.
Pour assurer la production d'un instrument de grande qualité lorsque ce dernier est sonorisé par un ou plusieurs transducteurs acoustiques, toute la table d'harmonie d'un instrument de musique conforme à l'invention peut, de manière avantageuse mais non limitative, comporter des perforations.
En variante ou en complément, de manière à rendre plus aisées la fabrication et l'industrialisation d'un instrument de musique conforme à l'invention, chaque perforation de ce dernier peut présenter une lumière dont l'axe longitudinal est sensiblement normal à la surface moyenne des motifs adjacents à ladite perforation.
Préférentiellement mais non limitativement, en variante ou en complément, chaque perforation d'un instrument de musique conforme à l'invention peut présenter une section transversale sensiblement cylindrique, elliptique ou polygonale.
Avantageusement, toujours afin de faciliter la fabrication et l'industrialisation d'un instrument de musique conforme à l'invention et d'optimiser le rendu sonore d'un tel instrument de musique, les perforations de ce dernier peuvent présenter des formes et dimensions sensiblement identiques.
Selon le type d'instrument de musique conforme à l'invention envisagé, celui-ci devant répondre à différentes contraintes, la table d'harmonie et/ou la caisse de résonance d'un tel instrument de musique peuvent être principalement constituées d'un matériau choisi parmi l'aluminium, les fibres de carbone ou de lin, et/ou du bois.
Pour sonoriser un instrument de musique conforme à l'invention en respectant le timbre dudit instrument, notamment par la traduction fidèle d'un signal sonore, tout en garantissant la diminution, voire même la suppression de possibles Effets Larsen et proposer à un instrumentiste débutant ou chevronné, d'avoir à sa portée un instrument de musique tout-en-un et prêt à l'emploi, un instrument de musique conforme à l'invention peut comporter ou coopérer avec un transducteur selon une liaison mécanique adaptée, ledit transducteur étant avantageusement positionné sur la caisse de résonance et/ou la table d'harmonie dudit instrument de musique.
En complément, préférentiellement mais non limitativement, le transducteur d'un instrument de musique conforme à l'invention peut consister en un capteur piézoélectrique constitué principalement en polyfluorure de vinylidène.
Selon des modes de réalisation préférés mais non limitatifs, un instrument de musique conforme à l'invention peut être sélectionné parmi les instruments à cordes tels qu'un violon, un violon alto, un violoncelle, une contrebasse, une guitare, un banjo, une mandoline, un oud, un luth.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent parmi lesquelles :
- la figure 1, précédemment décrite, illustre une vue schématique d'un instrument à cordes frottées acoustique sous la forme d'un violon ;
- la figure 2, précédemment décrite, illustre une vue schématique d'un instrument à cordes pincées acoustique sous la forme d'une guitare acoustique ;
- les figures 3A, 3B, 3C et 3D présentent différentes vues d'un premier mode de réalisation d'un instrument de musique conforme à l'invention sous la forme d'un violon ;
- les figures 4A, 4B et 4C décrivent différents exemples schématiques de perforations réalisées sur tout ou partie de la table d'harmonie d'un instrument de musique conforme à l'invention.
Les figures 3A, 3B, 3C et 3D schématisent un premier mode de réalisation d'un instrument de musique conforme à l'invention sous la forme d'un instrument à cordes frottées, tel qu'un violon. L'invention ne saurait toutefois être limitée à ces seuls exemples de réalisation. L'invention demeure applicable pour tout instrument de musique comportant une caisse de résonance, ladite caisse comportant elle-même une table d'harmonie.
A titre d'exemples non limitatifs, de tels instruments de musique peuvent consister en des instruments à percussions comprenant une caisse de résonance et une table d'harmonie consistant en une peau, notamment une timbale ou une caisse claire.
Au sens de l'invention et dans tout le document, on entend par « caisse de résonance », toute partie creuse d'un instrument de musique ayant pour rôle de recevoir et d'amplifier la vibration, consistant en un signal sonore produit, par exemple, par une ou plusieurs cordes dans le cadre des instruments à cordes, ou encore par une membrane recevant une impulsion lorsque la peau est frappée par un instrumentiste, éventuellement par une baguette ou directement par l'une de ses mains, dans le cadre des instruments à percussion. Une telle caisse de résonance, sous la forme d'une partie creuse, également qualifiée de cavité, permet ainsi de transmettre la ou les vibrations au volume d'air contenu dans ladite cavité qu'elle constitue, et ainsi de transformer la ou lesdites vibrations en un signal sonore, communément qualifié de comme musicalement satisfaisant.
son, considéré Egalement, dans tout le document et au sens de l'invention, on entend par « table d'harmonie », la partie d'un instrument de musique recevant une ou plusieurs vibrations à amplifier, éventuellement au travers de pièces supplémentaires, comme par exemple un chevalet pour les instruments à cordes frottées, pincées et/ou frappées. Elle est généralement considérée comme la pièce maîtresse de l'instrument de musique, puisque, de par sa configuration, c'est-à-dire sa forme, ses dimensions, son épaisseur, sa structure, plus particulièrement sa souplesse et/ou sa rigidité et le matériau qui la compose, elle apporte le plus de caractéristiques au signal sonore ou timbre émis par un instrument de musique. Une telle table d'harmonie consiste généralement en une feuille d'un matériau, comme par exemple du bois ou une membrane adaptée, très fine dont l'épaisseur est principalement comprise entre un à quelques millimètres et étendue, avantageusement rigidifiée au moyen d'un ou plusieurs barrages, afin de mettre ladite table d'harmonie sous tension. Aussi, selon le type d'instruments de musique, comme précédemment mentionné, une telle table d'harmonie pourra consister en une membrane ou une peau généralement sous tension, comme c'est le cas notamment mais non limitativement pour une timbale, une caisse claire ou un banjo. Ainsi, un instrument de musique conforme à l'invention comprend au moins une caisse de résonance, ladite caisse de résonance comportant ou coopérant avec une table d'harmonie.
Décrivons à présent, à titre d'exemple préféré mais non limitatif, en lien avec les figures 3A à 3D, un instrument de musique conforme à l'invention sous la forme d'un violon.
A l'instar d'un violon acoustique d'ores et déjà décrit en lien avec la figure 1, un violon 1 conforme à l'invention est composé de nombreuses pièces, assemblées uniquement par collages et emboîtements et peut comporter, de manière non limitative, quatre grandes classes principales d'éléments, en l'espèce un manche 20, quatre cordes 35, une caisse de résonance 30 et des pièces additionnelles au montage (non représentées et/ou référencées sur les figures 3A à 3D) . Aussi, un tel instrument de musique, sous la forme d'un violon 1, comporte une caisse de résonance 30, ladite caisse 30 comprenant elle-même une table d'harmonie 31. Selon les figures 3A et 3B, dans le cadre d'une application en lien avec les instruments à cordes pincées, un violon 1 conforme à l'invention peut comporter un manche 20, comportant, en une de ses extrémités, une tête 10, la tête 10 et le manche 20 formant ainsi une seule et même pièce. Une telle tête 10 est éventuellement ornée d'une volute 11 (non représentée sur les figures 3A à 3D) . Eventuellement, en variante, ledit manche 20 peut coopérer avec ladite tête 10 selon une liaison mécanigue de type encastrement, c'est-à-dire au moyen de tout moyen de fixation et/ou d'assemblage adapté avec une tête 10.Une telle tête 10 d'un violon 1 conforme à l'invention comporte alors un chevillier 12 percé de part en part de guatre trous débouchants au sein desguels sont insérées respectivement guatre chevilles 13 permettant d'attacher et de régler la tension des guatre cordes respectives 35. Le manche 20 d'un violon 1 comporte alors une touche 21 recevant les quatre cordes 35 et permettant le jeu d'un violoniste, ladite touche se prolongeant jusqu'à un peu plus d'un tiers de la table d'harmonie 31 sans la toucher. Comme mentionné précédemment, le corps dudit violon 1 comprend la caisse de résonance 30, ladite caisse 30 comportant elle-même le fond 32 et la table d'harmonie 31, ainsi que six éclisses (non référencées sur les figures 3A à 3D) collées à la perpendiculaire formant l'épaisseur du violon 1. La table d'harmonie 31 est percée de deux ouïes 34', 34'' d'où s'élève le son du violon. Toujours selon les figures 3A et 3B, le corps d'un violon 1 conforme à l'invention peut comprendre en outre un cordier 36, avantageusement positionné en miroir de la touche 21 et maintenu en surélévation sous l'effet de la tension des cordes. Aux environs du centre de la table d'harmonie 31, la caisse de résonance 30 peut chevalet également comporter un chevalet 33 perpendiculaire servant à surélever, maintenir, et tendre les cordes.
pose à la séparer
Comme mentionné précédemment, un des buts de l'invention est de proposer un instrument de musique dont la caisse de résonance est insensible pour tout ou partie aux sons véhiculés dans un environnement proche, diminuant, voire même supprimant les possibles Effets Larsen, lorsqu'une ou plusieurs vibrations de cordes sont éventuellement captées directement sur la table d'harmonie et d'optimiser en conséquence le rendu sonore, autrement dit le timbre, d'un instrument de musique sonorisé, et ce afin de reproduire le plus fidèlement possible le timbre d'un instrument de musique acoustique équivalent. Pour ce faire, la table d'harmonie étant la partie d'un instrument de musique recevant une ou des vibrations à amplifier, au moins une partie de la table d'harmonie 31 d'un instrument de musique 1 conforme à l'invention comporte une pluralité de perforations p, pl, p2, p3,...,pi. Dans tout le document et au sens de l'invention, on entend par « perforation », tout orifice, évidement, cavité ou plus généralement tout espace creux débouchant aménagé dans au moins une partie de la table d'harmonie, préférentiellement mais non limitativement dans l'épaisseur du matériau constituant ladite table d'harmonie. Dans le cadre, par exemple d'instruments à cordes tels qu'un violon ou une guitare, de telles perforations s'ajoutent respectivement aux ouïes et à la rosace d'ores et déjà éventuellement présentes sur la table d'harmonie. Les figures 4A à 4C présentent des exemples de réalisation avantageux mais non limitatifs de perforations réalisées sur tout ou partie de la table d'harmonie, voire même de la caisse de résonance ou d'autres éléments, d'un instrument de musique conforme à l'invention. Afin de réguler la sensibilité à l'Effet Larsen d'un instrument de musique conforme à l'invention, de telles perforations p, pl, p2, p3,...,pi définissent avantageusement un ensemble de motifs pleins ml, m2, m3,...,mi contigus deux à deux. Au sens de l'invention et dans tout le document, on entend par « motif plein », un objet ou élément dont le volume est défini principalement par la surface de matériau constituant la table d'harmonie restant entre un groupe de perforations, un groupe de perforations comprenant au moins trois perforations, et l'épaisseur e dudit matériau présent entre le groupe de perforations. De tels motifs pleins ml, m2, m3,...,mi sont également qualifiés de contigus, puisqu'ils sont attenants les uns aux autres deux à deux. Aussi, chaque motif plein ml, m2, m3,...,mi est avantageusement défini par au moins trois perforations p, pl, p2, p3,...,pi, lesdites perforations p, pl, p2, p3,...,pi, pouvant présenter des dimensions et formes différentes, tel que le présente l'exemple non limitatif décrit en lien avec la figure 4C. En variante, selon la figure 4A, un motif plein ml, m2, m3,..., mi peut être défini par quatre perforations, voire plus. L'invention ne saurait être limitée au nombre de perforations définissant ledit motif plein. Un tel motif plein, sous forme d'objet ou élément en trois dimensions, se comporte sensiblement comme un microphone bidirectionnel à gradient de pression : ledit microphone étant sensible au gradient de pression sur sa membrane, de manière similaire, un motif plein est sensible au gradient de pression sur sa table d'harmonie.
Or, un tel gradient de pression est dépendant du temps de parcours d'une onde sonore, également qualifiée de signal sonore, de la première face à la deuxième face de ladite membrane ou table d'harmonie. Considérons un signal sonore sous la forme d'une onde sinusoïdale pure définie telle que p(t) = P-cos(27î-f-t + cp), où P est l'amplitude, f est la fréquence et la phase φ dudit signal sonore. Or le temps de parcours de la première face à la deuxième face de ladite membrane ou table . 2π·ά d'harmonie induit generalement un déphasage Δφ =- ou
Λ λ est la longueur d'onde du signal sonore défini telle c
que  = y avec c la célérité et f la fréquence du signal sonore et d la distance parcoure par le signal sonore, de la première face à la deuxième face de ladite membrane ou table d'harmonie. La différence de pression, également connu sous le terme de gradient de pression, peut alors s'écrire, en chaque instant t ·.
Δρ(1) = P cos(27T · f ·ί + φ) + P- cos(27T · f -t + Δφ)
Le gradient de pression ainsi obtenu peut alors être comparé à l'amplitude de l'onde ou du signal sonore perçue par ladite membrane ou table d'harmonie, tel que : Soit t = 0 et <ρ = θ[π] à l'instant où le front d'onde atteint la deuxième face de la membrane ou de la table
Δρ(0) ΖΖΛΧ 2π·άχ d'harmonie, alors ——— = cos(0)-cos(———). En conséquence,
Δ/?(0) = 1 - cos(
2π· d
à son maximum. En effet, c'est seulement pour <ρ = θ[ττ], pour une fréquence f et une distance d adaptées, qu'un gradient de pression, résultant d'une onde ou d'un signal sonore développant sur la deuxième face d'un motif plein une force proportionnelle P (respectivement —P) et développant sur la première face d'un motif plein une force proportionnelle —P (respectivement P), est obtenu, soit Δ/? = 2·Ρ. Finalement, pour une même distance , Δ/?
d, peut etre détermine en fonction de la fréquence f . La réponse en fréquence de chaque motif plein ml, m2, m3,...,mi, dont les deux faces sont de géométrie identique et de dimension d=r+e peut alors être obtenue.
Ainsi, chaque motif plein ml, m2, m3,...,mi est nécessairement défini par une dimension d=r+e, où e décrit l'épaisseur du matériau constituant ledit motif plein ml, m2, m3,...,mi au sein de ladite table d'harmonie et r décrit la demi-distance la plus petite entre deux perforations p, pl, p2, p3,..., pi définissant ledit motif plein ml, m2, m3,...,mi. Une telle dimension d est directement liée au gain exprimant la réponse en fréquence d'un motif plein, relativement à celle d'un motif plein de dimensions infinies (réponse égale à zéro Décibels de 0 Hertz à +°° Hertz), par la formule suivante :
où G est le gain exprimé en Décibels, f est la fréquence exprimée en Hertz, avantageusement comprise dans le spectre des fréquences audio, plus précisément de vingt Hertz à vingt kilos Hertz et c la vitesse du son avantageusement et sensiblement égale à 340 m.s-1. En observant l'évolution de la réponse en fréquence d'une telle capsule lorsque l'on fait varier une dimension d=r+e, nous pouvons remarquer que, plus la dimension d est petite, moins un tel motif plein ml, m2, m3,...,mi répond aux basses fréquences, jusqu'à offrir un gain suffisamment négatif, sur l'ensemble du spectre audible défini avantageusement entre vingt Hertz et vingt Kilohertz, pour se parer des Effets Larsens dans un tel domaine fréquentiel.
Ainsi, pour diminuer, voire supprimer les Effets Larsen qui pourraient apparaître lors de la sonorisation d'un instrument de musique conforme à l'invention, en répondant aux contraintes imposées par le gain dans le domaine des fréquences acoustiques audibles, et ainsi respecter le timbre dudit instrument, ladite dimension d, définissant chaque motif plein ml, m2, m3,..., mi, ledit motif étant également défini par un groupe de perforations, est avantageusement comprise entre un micromètre et dix centimètres selon l'instrument de musique considéré et l'épaisseur du matériau constituant la table d'harmonie.
Toute perforation consistant en un orifice, évidement ou cavité central aménagé dans au moins une partie de la table d'harmonie, chaque perforation p, pl, p2, p3,..., pi définit respectivement une lumière, chaque lumière présentant elle-même un axe longitudinal Ail, A12, A13, ..., Ali. Au sens de l'invention et dans tout le document, on entend par « lumière » tout orifice, évidement, cavité ou tout espace creux débouchant défini par une perforation dans le matériau constituant a minima la table d'harmonie, voire même la caisse de résonance d'un instrument de musique conforme à l'invention. Egalement, dans tout le document et au sens de l'invention, on entend par « axe longitudinal d'une lumière », tout axe traversant la perforation dans le sens de l'épaisseur du matériau constituant a minima la table d'harmonie, voire même la caisse de résonance d'un instrument de musique conforme à l'invention. A titre d'exemples non limitatifs, lorsqu'une perforation, et par voie de conséquence une lumière, présente une section circulaire et constante, telle que décrite en liaison avec la figure 4B, l'axe longitudinal Al pourra être sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la perforation et donc de la lumière. En variante, lorsqu'une perforation, et par voie de conséquence une lumière, présente une section carrée et constante, telle que décrite en liaison avec la figure 4A, l'axe longitudinal Al pourra être sensiblement parallèle à l'axe passant par le centre du carré, section de la perforation et donc de la lumière. Ainsi, en complément, pour optimiser la fabrication et l'industrialisation d'un instrument de musique conforme à l'invention, et par voie de conséquence diminuer les coûts relatifs à ladite fabrication et ladite industrialisation, l'axe longitudinal Ail, AL2, A13,
Ali respectif de chaque perforation aménagée au sein du matériau constituant la table d'harmonie peut être sensiblement normal à la surface moyenne des motifs adjacents à ladite perforation, une telle surface moyenne étant généralement comprise dans un plan confondu ou parallèle à l'épaisseur du matériau dans lequel est aménagé ladite perforation.
En variante ou en complément, toujours pour faciliter la fabrication et l'industrialisation d'un instrument de musique conforme à l'invention, les perforations p, pl, p2, p3,..., pi peuvent comporter des formes et dimensions sensiblement identiques, telles que présentées par les exemples de réalisation non limitatifs décrits en lien avec les figures 4A et 4B. Selon la figure 4A, chaque perforation p, pl, p2, p3,..., pi présente respectivement une section carrée de dimension identique. En variante, selon un autre exemple décrit en lien avec la figure 4B, chaque perforation p, pl, p2, p3,..., pi présente respectivement une section circulaire de dimension identique. Ainsi, selon cette configuration avantageuse, lesdites perforations p, pl, p2, p3,..., pi peuvent alors définir un ensemble de motifs pleins ml, m2, m3, mi contigus deux à deux, lesdits motifs présentant alors des formes et dimensions respectivement et sensiblement identiques. Des exemples non limitatifs de tels agencements présentant des perforations et motifs pleins respectivement sensiblement identiques sont présentés en lien avec les figures 4A et 4B, qui décrivent des exemples de réalisation avantageux mais non limitatifs de perforations réalisées sur tout ou partie de la table d'harmonie, voire même de la caisse de résonance ou d'autres éléments, d'un instrument de musique conforme à l'invention, les perforations ayant respectivement des sections carrées et circulaires. Ainsi, chaque perforation p, pl, p2, p3,..., pi, et par voie de conséquence chaque lumière respective, peut, en variante ou en complément, présenter une section transversale respective sensiblement cylindrique, elliptique ou polygonale. Au sens de l'invention et dans tout le document, on entend par « section transversale d'une perforation », toute section avantageusement comprise dans un plan parallèle ou confondu à l'épaisseur du matériau au sein duquel est aménagée ladite perforation, ledit plan étant également normal à l'axe longitudinal d'une telle perforation. L'invention ne saurait toutefois être limitée à la ou les sections que présentent respectivement la ou lesdites perforations. Le choix d'une section particulière au regard d'une autre section pourra dépendre, avantageusement mais non limitativement,
| principalement du | matériau | employé | pour | fabriquer | a | |
| minima la | table d' | harmonie, | voire même de | la caisse | de | |
| résonance | et/ou de | tout autre | élément, | d'un | instrument | de |
| musique | conforme | à 1'invention, | du | type, plus |
particulièrement du timbre, de l'instrument de musique, que l'on cherche à fabriquer ou encore des contraintes liées au procédé de fabrication d'un tel instrument de musique.
Comme mentionné précédemment, la présence de perforations sur un instrument de musique conforme à l'invention permet de réduire et limiter fortement le risque d'Effet Larsen, un tel effet intervenant principalement lorsqu'un élément d'un tel instrument de musique, plus particulièrement la table d'harmonie, entre en résonance avec une ou plusieurs ondes émises par un haut-parleur reproduisant un signal sonore émis par l'instrument. Aussi, plus le nombre d'éléments, comme par exemple la table d'harmonie, la caisse de résonance, le manche, la tête, constituant un instrument de musique conforme à l'invention comporte des perforations telles que définies précédemment, plus le risque d'Effet Larsen est moindre. Ainsi, en variante ou en complément, afin de diminuer le risque d'Effet Larsen et finalement de proposer un instrument de musique conforme à l'invention offrant, lorsque ce dernier est sonorisé ou amplifié, un son au plus proche d'un instrument acoustique, toute la table d'harmonie 31 d'un instrument de musique peut comporter des perforations p, pl, p2, p3,...,pi, définissant alors un ensemble de motifs pleins ml, m2, m3,..., mi contigus deux à deux, tels que d'ores et déjà décrits. Eventuellement, toujours dans un souci d'optimisation de l'instrument de musique et de sa sonorisation, toute la caisse de résonance 30 peut avantageusement comporter des perforations p, pl, p2, p3,...,pi, définissant alors un ensemble de motifs pleins ml, m2, m3,..., mi contigus deux à deux, tels que décrits précédemment. Finalement, tous les éléments constituant un instrument de musique conforme à l'invention peuvent comporter des perforations p, pl, p2, p3,...,pi, comme précédemment expliqué, à condition que lesdits éléments puissent être perforés. En effet, la présence ou l'absence de telles perforations p, pl, p2, p3,....,pi au sein des éléments constituant un instrument de musique conforme à l'invention dépendra principalement de la résistance mécanique de chacun desdits éléments, de la proximité des éléments perforés avec des potentiels transducteurs acoustiques, voire éventuellement de l'appréciation du jeu d'un instrumentiste.
Les différents éléments composant un instrument de musique sont, selon le type d'instrument de musique, fabriqués dans des matériaux adaptés, pouvant répondre à différentes contraintes, comme par exemple des dimensions et formes particulières, une rigidité précise, le poids de l'instrument selon la manière dont il est porté et principalement un rendu sonore attendu, etc. A titre d'exemples non limitatifs, les instruments à cordes frottées et pincées, tels que respectivement un violon et une guitare décrit notamment en lien avec les figures 1 et 2, possèdent généralement une caisse de résonance 30 et une table d'harmonie 31 réalisées en bois. En variante, un instrument à percussion, tel qu'une timbale, possède, quant à lui, une caisse de résonance sous la forme d'un fût en cuivre et une table d'harmonie sous la forme d'une peau. Le choix d'un matériau particulier au regard d'un autre peut éventuellement être déterminé par les facteurs de qualité Q respectifs desdits matériaux. Un tel facteur de qualité Q consiste principalement en une mesure du taux d'amortissement d'une oscillation, autrement dit en la capacité d'un élément acoustique ou d'un élément de traitement du signal, tel qu'un matériau, objet, filtre électronique ou numérique, à entrer en résonance avec une fréquence donnée. Ainsi, plus le facteur de qualité Q est élevé, plus l'élément, plus particulièrement le matériau répondra à une fréquence de résonance précise et répondra peu aux fréquences voisines. Par exemple, une planche de bois aggloméré a un Q faible. Selon un autre exemple, les bois constituant la caisse de résonance et/ou la table d'harmonie d'un violon possèdent généralement un fort facteur de qualité Q. Aussi, dans le cadre d'un exemple de réalisation d'un instrument de musique à cordes frottées ou pincées conforme à l'invention, la table d'harmonie 31 et/ou la caisse de résonance 30 d'un tel instrument de musique 1 peuvent principalement être constituées de bois.
Toutefois, la résistance mécanique du bois lors de la perforation de celui-ci reste limitée, si bien que l'épaisseur de la table d'harmonie et/ou de la caisse de résonance présente des dimensions dans la plupart des cas inappropriés à l'invention.
Ainsi, en variante, dans le cadre d'un exemple de réalisation non limitatif d'un instrument de musique à cordes frottées conforme à l'invention sous la forme d'un violon 1, tel que celui décrit en lien avec les figures 3A à 3D, la table d'harmonie 31 et/ou la caisse de résonance 30 d'un tel instrument de musique 1 peuvent principalement être constituées d'aluminium. L'aluminium s'avère être un choix particulièrement avantageux, puisque celui-ci possède un facteur de qualité Q élevé tout en proposant un son relativement équilibré. En outre, l'aluminium, de par ses propriétés physicochimique, est léger, ne s'oxyde pas et est relativement facile à mettre en forme, facilitant ainsi la fabrication d'instruments de musique conformes à l'invention en garantissant l'utilisation d'outillages « classiques » et ainsi de diminuer les coûts relatifs à d'éventuelles industrialisations. Eventuellement, en variante, tel que par exemple dans le cadre de la fabrication d'une contrebasse conforme à l'invention, la table d'harmonie 31 et/ou la caisse de résonance 30 d'une telle contrebasse peuvent principalement être constituées d'acier, afin de répondre à la définition des motifs pleins telle que précisée précédemment.
De nombreux violons sont actuellement fabriqués en matériau composite, tel que par exemple des fibres de carbone, de verre et/ou de lin ou encore éventuellement tout polymère adapté, tel qu'un polymère plastique.
L'invention prévoit ainsi que la table d'harmonie 31 et/ou la caisse de résonance 31 d'un violon 1 conforme à l'invention puissent principalement être constituées d'un matériau composite, préférentiellement mais non limitativement de fibres de carbone et/ou de lin. L'invention ne saurait toutefois être limitée à ces exemples de matériaux précédemment cités. L'invention s'applique ainsi à tout matériau adapté pour la construction d'un instrument de musique conforme à l'invention permettant de respecter le timbre et donc le caractère d'un instrument de musique ainsi transposé de l'acoustique à l'électrique, c'est-à-dire ainsi sonorisé.
Selon le matériau employé, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'un instrument de musique conforme à l'invention. Un tel procédé de fabrication comprend notamment une étape de mise en forme et une étape d'assemblage de la table d'harmonie et de la caisse de résonance d'un instrument de musique conforme à l'invention. La nature de telles étapes dépend principalement du matériau constituant principalement la table d'harmonie et/ou la caisse de résonance dudit instrument. A titre d'exemples non limitatifs, lorsque la table d'harmonie et la caisse de résonance sont principalement constituées d'aluminium, un procédé de fabrication d'un instrument de musique conforme à l'invention peut comporter avantageusement mais non limitativement une étape de perforage d'une plaque d'un matériau constitué principalement d'aluminium, par exemple, au moyen d'une fraiseuse à trois, voire cinq, axes, suivie d'une étape subséquente de mise en forme et d'assemblage desdites table d'harmonie et caisse de résonance. En variante, lorsque la table d'harmonie et la
| 31 | ||||
| caisse de | résonance sont | principalement constituées | d'un | |
| matériau | composite, un | procédé de | fabrication | d'un |
| instrument de musique | conforme à | 1'invention | peut | |
| comporter | avantageusement mais non | limitativement | une | |
| étape de | tressage puis | de moulage, | afin d'obtenir | une |
| surface | présentant de | multiples | orifices tout | en |
préservant l'intégralité et l'intégrité des fibres, suivie d'une étape subséquente de mise en forme et d'assemblage desdits éléments de la caisse de résonance. L'invention ne saurait toutefois être limitée à ces exemples d'étapes de fabrication au sein du procédé de fabrication d'un instrument de musique conforme à l'invention. Un tel procédé de fabrication pourrait également s'appuyer, selon le matériau envisagé, sur des techniques d'impression en trois dimensions. Les techniques d'impression en trois dimensions pourraient également être fortement appréciées selon l'agencement de la table d'harmonie ou plus généralement des éléments constituant la caisse de résonance. En effet, comme mentionné précédemment, toute ou partie de la table d'harmonie et/ou de la caisse de résonance peuvent comporter des perforations définissant un ensemble de motifs pleins contigus deux à deux, chaque motif plein étant défini par au moins trois perforations. Selon un mode de réalisation avantageux mais non limitatif, lorsqu'un procédé de fabrication d'un instrument de musique conforme à l'invention comprend une étape d'impression en trois dimensions de tout ou partie de la table d'harmonie, de la caisse de résonance et/ou de tous les éléments constituant un tel instrument, l'ensemble peut être assimilable à un réseau tel que définissable dans une structure cristalline, présentant une succession de mailles élémentaires identiques et répétées comprenant avantageusement la répétition dudit motif plein.
Le but principal de l'invention réside en la possibilité de sonoriser un instrument de musique en respectant équivalent, le timbre de l'instrument acoustique notamment par la traduction fidèle d'un signal sonore, tout en garantissant la diminution, voire même la suppression de possibles Effets Larsen. En outre, il peut s'avérer particulièrement intéressant, pour un instrumentiste débutant ou chevronné, d'avoir à sa portée un instrument de musique tout en un et prêt à l'emploi. Pour ce faire, un instrument de musique conforme à l'invention peut coopérer avec un transducteur acoustique 41 selon une liaison mécanique adaptée, préférentiellement mais non limitativement une liaison de type encastrement, ledit transducteur étant avantageusement positionné sur la caisse de résonance 30, plus particulièrement la table d'harmonie 31. Le positionnement sur la table d'harmonie 31, plus particulièrement dans le cadre d'un violon ou autre instrument à cordes frottées, à proximité du chevalet, s'avère en effet le plus avantageux, puisqu'ainsi que d'ores et déjà mentionné, les vibrations correspondant aux signaux sonores, sont généralement transmises des cordes à la table d'harmonie au moyen du chevalet. En variante, ledit instrument de musique 1 peut avantageusement comporter un tel transducteur acoustique, de sorte que ledit instrument de musique 1 et le transducteur acoustique 41 ne forment qu'une seule et même entité. Au sens de l'invention et dans tout le document, on entend par « transducteur acoustique » tout dispositif apte à convertir une ou plusieurs vibrations respectivement sous la forme d'une ou plusieurs ondes sonores en un ou plusieurs signaux électriques correspondants. Un tel transducteur acoustique pourra également être qualifié de capteur acoustique. Aussi, n'importe quel transducteur acoustique apte à détecter, c'est-à-dire être sensible à, la vibration de la table d'harmonie d'un instrument de musique ou un mouvement d'un élément dudit instrument, comme par exemple une corde pour un instrument à cordes frottées, peut avantageusement être utilisé. A titre d'exemples non limitatifs, un tel transducteur acoustique peut consister en un microphone, également connu sous l'abréviation « micro », ou encore un capteur électromagnétique ou magnétique similaire à ceux d'ores et déjà employés avec les guitares électriques actuelles. En variante, un tel transducteur acoustique peut consister en un transducteur acoustique piézoélectrique, éventuellement en céramique, un capteur optique utilisé parfois en lien avec des guitares basses électriques, ou encore un condensateur d'ores et déjà employé avec des microphones de studio. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif décrit en lien avec les figures 3B et 3C, deux transducteurs acoustiques peuvent être avantageusement fixés, par tout moyen adapté, à la table d'harmonie 31, de part et d'autre du chevalet 33, sensiblement parallèles à l'axe longitudinal dudit chevalet 33. L'invention ne saurait toutefois être limitée au nombre, à la nature ou au positionnement d'un tel transducteur acoustique
Le choix d'un transducteur acoustique particulier au regard d'un autre type de transducteur acoustique, ainsi que le positionnement d'un nombre important de transducteurs acoustiques pourront dépendre du type d'instrument de musique à sonoriser, du matériau constituant principalement la table d'harmonie et/ou la caisse de résonance d'un tel instrument de musique, ou encore du niveau et/ou du jeu de l'instrumentiste. En outre, l'invention ne saurait être limitée à l'emploi d'un transducteur particulier, tel qu'un transducteur acoustique. Tout transducteur, c'est-à-dire tout dispositif apte à convertir une ou plusieurs vibrations respectivement sous la forme d'une ou plusieurs ondes sonores en un ou plusieurs signaux correspondants, tel qu'à titre d'exemple non limitatif un accéléromètre, pourra être employé sans sortir du cadre de la présente invention.
Ainsi, n'importe quel transducteur adapté à capter une vibration d'une table d'harmonie ou à traduire un mouvement d'un élément dudit instrument de musique peut avantageusement être employé dans le cadre d'un instrument de musique conforme à l'invention. Toutefois, de manière préférée mais non limitative, le transducteur 41 d'un instrument consiste en un capteur piézoélectrique constitué principalement en polyfluorure de vinylidène, également connu sous la terminologie anglo-saxonne « PolyVinyliDene Fluoride » et l'abréviation PVDF. L'emploi d'un capteur piézoélectrique principalement constitué de polyfluorure de vinylidène particulièrement astucieux, puisqu'un présente de nombreux avantages au transducteurs acoustiques disponibles, capteur piézoélectrique en PVDF ne possède pas de fréquence de résonance au sein du spectre utile de fréquences audio, avantageusement compris entre vingt (PVDF) s'avère tel capteur regard d'autres En effet, ledit hertz et vingt kilohertz. En conséquence, un tel capteur piézoélectrique en PVDF présente une réponse en fréquence qualifiée de « plate » et traduit ainsi fidèlement une ou plusieurs vibrations respectivement sous la forme d'une ou plusieurs ondes acoustiques qu'il perçoit : à titre d'exemples non limitatifs, deux ondes de fréquences différentes, reçues à niveau égal par le capteur, pourront être traduites à niveau égal dans le signal électrique de sortie de celui-ci. Par ailleurs, ledit capteur piézoélectrique en PVDF, se présentant avantageusement sous forme de film, possède un poids négligeable, voire même considéré comme nul au regard du poids de l'instrument de musique éventuellement « lourd » selon le matériau constituant principalement la caisse de résonance. Egalement, ledit capteur piézoélectrique en PVDF ne nécessite par de moyen ou matériau supplémentaire pour fonctionner et obtenir un signal sonore exploitable en sortie, puisqu'il est conçu pour capter une ou plusieurs vibrations à la surface d'un objet en offrant un signal sonore suffisamment puissant en sortie. Enfin, l'impédance électrique capacitive dudit capteur piézoélectrique en PVDF amène à « couper » tel un filtre coupe-bas, également qualifié de « filtre passe-haut », les fréquences basses en fonction de la surface de PVDF utilisée et de l'impédance résistive à laquelle il transmet le signal sonore, ce que fait naturellement l'air dans une caisse de résonance. En variante ou en complément, l'invention prévoit qu'un instrument de musique conforme à l'invention puisse comporter ou coopérer avec d'autres moyens pour traiter la sonorisation d'un tel dispositif, tels qu'à titre d'exemples non limitatifs, un résonateur 43.
Les sociétés actuelles, qui plus est, les artistes, sont bien connus pour leur goût montrer leur différence. Une telle différence, pour les musiciens et instrumentistes, s'exprime notamment travers la personnalisation, « customisation », également connue sous le terme de de leurs instruments. Une telle personnalisation peut consister en l'emploi d'un matériau particulier pour constituer l'instrument de musique. Toutefois, comme précisé précédemment, selon les éléments constituant un tel instrument, le rendu sonore peut s'avérer très éloigné du rendu sonore d'un instrument de musique acoustique équivalent. Aussi, en variante, l'invention prévoit qu'un instrument de musique conforme à l'invention puisse comporter ou coopérer avec un matériau de recouvrement. A titre d'exemples non limitatifs, un tel matériau de recouvrement peut consister en un tissu ou tout élément avantageusement perforé, tel que par exemple, afin de donner un « look » acoustique audit instrument, une coque en bois perforé. Eventuellement, dans le cadre d'un exemple d'application préférée en lien avec un instrument à cordes frottées sous la forme d'un violon, pour donner une qualité plus boisée audit instrument de musique, ce dernier peut être verni.
Selon des exemples d'applications préférées mais non limitatives, l'invention concerne des instruments de musique à cordes. Aussi, selon le souhait d'un musicien ou d'un instrumentiste, débutant ou vertueux, ledit musicien ou instrumentiste souhaitant sonoriser un instrument de musique tout en reproduisant le plus fidèlement le timbre de l'instrument de musique acoustique qu'il pratique, un instrument de musique 1 peut avantageusement être sélectionné parmi les instruments à cordes, éventuellement à cordes frottées ou pincées, tels qu'à titre d'exemples non limitatifs, un violon, un violon alto, un violoncelle, une contrebasse, une guitare, un banjo, une mandoline, un oud ou encore un luth. L'invention ne saurait toutefois être limitée à cette liste exhaustive d'instruments de musique et peut être appliquée plus généralement à tout type d'instrument de musique acoustique, pour autant que, comme précisé précédemment, un tel instrument de musique comporte une caisse de résonance, ladite caisse de résonance comportant ou coopérant avec une table d'harmonie.
A titre d'exemples non limitatifs, trois modes de réalisation préférés d'instruments de musique conforme à l'invention vont être décrits.
Selon un premier exemple sous la forme d'un violon correspondant à l'exemple illustré en lien avec les figures 3A à 3D, la table d'harmonie, voire même la caisse de résonance ou encore tout autre élément constituant ledit violon, présentent des perforations de section circulaire de diamètre sensiblement égal à 1.8 mm disposées selon un schéma de perforation décrivant des distances entre-axes sensiblement égales à 3.5 mm entre les axes de révolution de deux perforations voisines. Ainsi de telles perforations définissent un ensemble ou réseau de motifs dont la dimension d est sensiblement égale à 1.85 mm. En effet, la distance la plus petite entre deux perforations correspond à la distance entre les bords libres de deux perforations sur le violon soit
2r = 3.5-1.8 = 1.7mm et l'épaisseur e d'une tôle d'aluminium constituant la table d'harmonie est sensiblement égale à 1.0mm. Ainsi, la dimension d définie par la relation d=r+e est calculée telle que :
1.7 d =--H 1.0 = 1.85mm
En variante, selon un deuxième exemple sous la forme d'un violon alto, la table d'harmonie, voire même la caisse de résonance ou encore tout autre élément constituant ledit violon alto, présentent des perforations de section circulaire de diamètre sensiblement égal à 1.0 mm disposées selon un schéma de perforation décrivant des distances entre-axes sensiblement égales à 3.5 mm entre les axes de révolution de deux perforations voisines. Ainsi de telles perforations définisent un ensemble ou réseau de motifs dont la dimension d est sensiblement égale à 1.85 mm. En effet, la distance la plus petite entre deux perforations correspond à la distance entre les bords libres de deux perforations sur le violon alto soit 2r = 3.5-1.0 = 2.5mm et l'épaisseur e d'une tôle d'aluminium constituant la table d'harmonie est sensiblement égale à 1.0mm. Ainsi, la dimension d définie par la relation d = r + e est calculée telle que :
2.5 d =--H 1.0 = 2.25mm
En variante, selon d'un violoncelle, la caisse de résonance constituant ledit perforations de section un troisième exemple sous la forme table d'harmonie, voire même la ou encore tout autre élément violoncelle, présentent des circulaire de diamètre sensiblement égal à 2.5 mm disposées selon un schéma de perforation décrivant des distances entre-axes sensiblement égales à 4.5 mm entre les axes de révolution de deux perforations voisines. Ainsi, de telles perforations définissent un ensemble ou réseau de motifs dont la dimension d est sensiblement égale à 2.5 mm. En effet, la distance la plus petite entre deux perforations correspond à la distance entre les bords libres de deux perforations sur le violoncelle soit 2r = 4.5-2.5 = 2.0mm et l'épaisseur e d'une tôle d'aluminium constituant la table d'harmonie est sensiblement égale à 1.5 mm. Ainsi, la dimension d définie par la relation d = r + e est calculée telle que :
2.0 d =--H 1.5 = 2.5mm
L'invention a été décrite lors de sa mise en œuvre pour des instruments de musique à cordes, plus particulièrement un violon. Elle peut également être mise en œuvre pour toutes autres catégories d'instruments de musique comportant une caisse de résonance, la table d'harmonie étant éventuellement sous la forme d'une membrane, comme par exemple des instruments à percussions, tels qu'à titre d'exemples non limitatifs une caisse claire ou encore une timbale.
D'autres modifications peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention défini par les revendications ci-annexées.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Instrument de musique (1) comportant une caisse de résonance (30), ladite caisse (30) comprenant une table d'harmonie (31), l'instrument de musique (1) étant caractérisé en ce que au moins une partie de la table d'harmonie (31) comporte une pluralité de perforations (p, pl, p2, p3,pi ) , lesdites perforations (p, pl, p2, p3,pi ) définissant un ensemble de motifs pleins (ml, m2, m3,mi ) contigus deux à deux, chaque motif plein (ml, m2, m3,mi ) étant défini par au moins trois perforations (p, pl, p2, p3,pi ) et par une dimension d=r+e, où e décrit l'épaisseur du matériau constituant ledit motif (ml, m2, m3,mi ) et r décrit la demi-distance la plus petite entre deux perforations (p, pl, p2, p3,pi ) définissant ledit motif, ladite dimension d étant comprise entre un micromètre et dix centimètres.
- 2. Instrument de musique (1) selon la revendication précédente, pour lequel toute la table d'harmonie (31) comporte des perforations (p, pl, p2, p3,pi) .
- 3. Instrument de musique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel chaque perforation (p, pl, p2, p3,pi ) présente une lumière dont l'axe longitudinal (Al) est sensiblement normal à la surface moyenne des motifs adjacents à ladite perforation.
- 4. Instrument de musique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel chaque perforation (p, pl, p2, p3,pi ) présente une section transversale sensiblement cylindrique, elliptique ou polygonale.
- 5. Instrument de musique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel les perforations (p, pl, p2, p3,pi ) présentent des formes et dimensions sensiblement identiques.
- 6. Instrument de musique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel la table d'harmonie (31) et/ou la caisse de résonance (30) sont principalement constituées d'un matériau choisi parmi l'aluminium, les fibres de carbone ou de lin, et/ou du bois.
- 7. Instrument de musique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant ou coopérant avec un transducteur (41) selon une liaison mécanique adaptée, ledit transducteur étant avantageusement positionné sur la caisse de résonance (30) et/ou la table d'harmonie (31).
- 8. Instrument de musique (1) selon la revendication précédente, pour lequel le transducteur (41) consiste en un capteur piézoélectrique constitué principalement en polyfluorure de vinylidène.
- 9. Instrument de musique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit instrument de musique (1) étant sélectionné parmi les5 instruments à cordes tels qu'un violon, un violon alto, un violoncelle, une contrebasse, une guitare, un banjo, une mandoline, un oud, un luth.
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| US20070137460A1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-06-21 | Korg Inc. | Percussion-instrument pickup and electric percussion instrument |
| US7544872B1 (en) * | 2002-05-24 | 2009-06-09 | James Trussart | Guitars |
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