Comme ce sujet est en panne, je me dévoue pour le faire redémarrer avec toutes les facettes qu’un forum de ce niveau se doit encore d’exhiber, que ce soit sous la forme de débats, de controverse, de polémique, voire de délire car chacun devrait pouvoir y trouver son intérêt à y participer.
Aujourd’hui je souhaite vous présenter des résultats de calcul et de mesures acoustiques et vibratoires effectuées sur une caisse de guitare classique, puis de tenter avec votre aide de les commenter dans la perspective de tenter de proposer un placement intelligent du « soundport ».
Dans un premier temps, les amplitudes des pressions acoustiques ont été calculées pour les premiers modes acoustiques de la cavité d’une caisse de guitare supposée rigide ; elles sont présentées sur la figure suivante. Les modes acoustiques de cavité peuvent être considérés comme les formes de résonnance préférentielles ou privilégiés sur lesquelles toute sollicitation acoustique va pouvoir se développer et rayonner dans la cavité.
Le premier mode acoustique, A0 aussi appelé mode de Helmholtz en raison du résonateur de Helmholtz constitué par le couple « trou de la rosace - cavité », est clairement un mode dit de gonflement (surpression et dépression alternées globales). Comme le montre la figure ci-dessus, le mode A0 n’est jamais un mode de Helmholtz parfait car le gonflement ne prend des amplitudes maximum que dans la partie la plus large de la caisse et non dans toute la cavité.
S’il souhaite renforcer les basses fréquences de la guitare, c’est donc en général ce mode que le luthier va tenter d’amplifier par l’implantation de « soundports ».
Même si dans un premier temps le couplage de la cavité acoustique avec la table, les éclisses et le fond de la guitare n’est pas pris en compte, ce calcul permet d’illustrer la forme de ces modes qui ne subit que peu de modification lorsque le couplage est pris en compte. En revanche, les fréquences de ces modes, dont la première est égale à 155 Hz, sont fortement réduites lorsque le couplage est pris en compte. C’est précisément ce que montre la figure suivante
Dans un deuxième temps, les déplacements vibratoires des modes couplés “Table Cavité Fond”, normalisés par leur maximum, ont été calculés (a - Calculated) et mesurés (b - Experimental). Sur ces figures on peut déjà constater que la fréquence du premier mode acoustique de Helmholtz A0 qui était de 155 Hz sans couplage, a été calculée pour V0 à 91 Hz lorsque le couplage avec la caisse de la guitare est pris en compte, et mesurée à 101 Hz, ce qui ne fait que 10% d’erreur entre fréquences calculée et mesurée. La fréquence du premier mode vibratoire sans couplage avec la cavité a été calculée à 138 Hz. Dans les 2 cas, caisse seule ou cavité seule, la baisse constatée de la fréquence du premier mode est essentiellement due à la masse vibrante, solide ou fluide, supplémentaire ajoutée par le couplage. S’agissant du mode couplé V0 à 91 Hz illustré de la figure précédente, il faut noter que le mode acoustique de gonflement de Helmholtz A0 est bien couplé avec un mode vibratoire de gonflement puisque les déplacements vibratoires calculés et mesurés sont simultanément positifs sur la table et négatif sur le fond.
Pour permettre de se repérer par rapport à la fréquence des premiers modes calculés et mesurés, le tableau ci-dessous donne les fréquences des cordes à vide.
Le mi grave étant à 82 Hz, la fréquence du mode couplé V0 dit de Helmholtz se situe légèrement au dessus, entre 91 et 101 Hz. Dans un cas comme celui-ci, une simple augmentation du diamètre du trou de rosace pourrait suffire à obtenir un bon équilibre avec des basses plus amplifiées. La formule de calcul approchée de l’évolution de la fréquence en fonction du diamètre du trou de rosace a été donnée dans une contribution précédente.
Sans effectuer un calcul, il est difficile de se prononcer sur la meilleure position et sur l’efficacité d’un trou d’éclisse pour abaisser la fréquence de V0. Si on suppose que le résonateur de Helmholtz est d’autant plus efficace que les fluctuations de pression sont élevées en son implantation, alors il faudrait percer le « soundport » sur l’éclisse dans le fond de la caisse, éventuellement avec un Tornavoz, car les amplitudes de pression y sont les plus élevées.
Enfin, juste pour le plaisir, les figures suivantes montrent les 2 premiers modes couplés d’une Martin D28.
Le premier (0,0) est le mode de gonflement dit de Helmholtz et le second (0,1) est spécifique au barrage de la D28. La caisse et la cavité de la D28 sont bien plus grandes que celles d’une guitare classique, et pourtant la fréquence du premier mode est plus élevée à 163 Hz. Cette apparente contradiction s’explique par le fait que la raideur du barrage de la table de la D28 est bien plus élevée que celle d’une guitare classique, augmentant ainsi la fréquence de son mode de Helmholtz. Si de plus on observe que le barrage de la D28 n’est pas taillé ou allégé (Standard ''X''), alors on comprend que la raideur en soit énormément augmentée par rapport à une classique, mais également par rapport à une D41 (Standard ''X'' Scalloped) ou au-delà. Ces dernières devraient donc naturellement et en raison de leur barrage allégé, bénéficier de basses nettement plus prononcées et plus présentes que celles de la D28.
Emile
Désolé les gars je voulais pas foutre la merde !!
