Une expérience de vibration continue avec des bourdons, des sweeps et des clusters
Il existe une idée qui revient souvent chez les violoncellistes : un instrument ne donne pas tout de suite tout ce qu’il a à donner. Un violoncelle neuf peut sembler un peu raide, dit « vert », parfois fermé, avec une réponse qui manque de facilité. Puis, au fil des heures de jeu, quelque chose change. Le son devient plus libre, certaines notes semblent se réveiller, la projection évolue.
On dit alors que le violoncelle « s’ouvre ».
Mais une question m’est venue : si les vibrations jouent un rôle dans cette évolution, pourquoi faudrait-il nécessairement attendre les heures de pratique pour faire vibrer l’instrument ?
Et si on pouvait faire jouer le violoncelle tout seul ? C’est le point de départ de cette expérience.
L’idée : faire jouer le violoncelle sans violoncelliste. Lorsqu’on joue une corde, l’énergie ne reste évidemment pas dans la corde. Elle passe par le chevalet, met la table en vibration, fait travailler l’âme, le fond, les éclisses et tout le volume d’air contenu dans la caisse. Un violoncelle joué produit donc un véritable paysage de vibrations.
L’idée est de reproduire une partie de ce phénomène artificiellement.
Pour cela, j’ai utilisé une petite enceinte bluetooth de base, une JBL Go 4, placée directement au contact de la table, près du chevalet.
Ce n’est pas un véritable excitateur mécanique comme ceux utilisés dans certains dispositifs spécialisés. La JBL est avant tout une enceinte acoustique. Mais lorsqu’elle est en contact avec le bois, il se produit quelque chose d’intéressant : une partie de ses vibrations est transmise directement à la caisse.
L’expérience devient donc à la fois acoustique et mécanique.
Première idée : un simple bourdon
La première solution paraît évidente. Faire jouer au violoncelle un bourdon très grave pendant plusieurs heures. Mais pourquoi se limiter à une seule note ? J’ai donc préparé des bourdons de quinte dans toutes les tonalités.
L’idée est assez simple ; un bourdon Do–Sol ne contient pas seulement deux notes. Chacune possède une série d’harmoniques, et l’ensemble crée déjà une excitation beaucoup plus riche qu’une simple sinusoïde. En changeant de tonalité, on déplace les fondamentales et leurs harmoniques dans le spectre.
Le violoncelle n’est donc pas toujours sollicité de la même manière. C’est une façon assez musicale de faire travailler l’instrument.
Mais le violoncelle possède énormément de résonances
C’est là que l’expérience devient plus intéressante. Une caisse de violoncelle ne possède pas une seule fréquence de résonance. Elle possède une multitude de modes propres de vibration. Certaines zones du spectre répondent fortement. D’autres beaucoup moins.
Une note donnée peut donc mettre certaines parties de l’instrument au travail tout en laissant d’autres modes relativement tranquilles. J’ai alors cherché un signal qui puisse couvrir beaucoup plus largement le spectre. C’est là qu’arrive le bruit rose.
Le bruit rose : une pluie de fréquences
Le bruit rose contient de l’énergie sur une très large gamme de fréquences, avec une répartition particulièrement adaptée à l’acoustique musicale. Au lieu de demander au violoncelle : « Résonne sur cette note », on lui demande en quelque sorte : « Voici tout un paysage sonore. Trouve toi-même ce qui résonne. » C’est une approche qui me paraît particulièrement intéressante pour une expérience de longue durée. Les résonances du violoncelle sont alors sollicitées continuellement.
Et si on balayait toutes les fréquences ?
J’ai également ajouté des sweeps logarithmiques. Le principe est très simple : on démarre à une fréquence basse et on monte progressivement jusqu’à une fréquence élevée. Par exemple :
40 Hz → 80 Hz → 160 Hz → 320 Hz → 640 Hz → 1,25 kHz → 2,5 kHz → 5 kHz
La fréquence change continuellement, mais le signal reste une sinusoïde.
Pourquoi utiliser un sweep ? Parce qu’il permet de passer méthodiquement par toutes les fréquences. Lorsqu’il rencontre une résonance naturelle du violoncelle, celle-ci peut être davantage excitée. Le bruit rose et le sweep ont donc deux philosophies différentes : le bruit rose excite tout en permanence ; le sweep explore progressivement. J’ai choisi de ne pas forcément les opposer, mais de les combiner.
Plusieurs sweeps à la fois
J’ai également expérimenté avec plusieurs sweeps décalés d’environ une seconde. L’idée est d’éviter que tous les balayages soient parfaitement synchronisés. Cela produit une texture beaucoup plus complexe, avec des fréquences qui se croisent et des phénomènes de battement. Le signal devient moins prévisible. Et cela m’intéresse particulièrement parce que jouer du violoncelle est justement tout sauf un phénomène parfaitement régulier. Un instrument joué produit constamment des interactions entre fondamentales, harmoniques, résonances et transitoires.
Les clusters
J’ai poussé l’idée un peu plus loin avec des clusters. Au lieu de faire entendre une seule fréquence à la fois, plusieurs fréquences proches sont jouées simultanément. Cela crée des battements et des fluctuations d’amplitude. On obtient quelque chose de très différent d’une note isolée : une sorte de nuage sonore. L’objectif n’est pas nécessairement de reproduire exactement ce que ferait un violoncelliste, mais de fournir à la caisse une excitation complexe et constamment changeante.
Pourquoi toutes ces sonorités ?
Au final, mon dispositif contient plusieurs familles de signaux :
– Bourdons de quinte : Une excitation musicale, stable, riche en harmoniques.
– Bruit rose : Une excitation large bande permanente.
– Sweeps : Un balayage méthodique du spectre.
– Clusters : Une excitation composée de plusieurs fréquences et de battements.
Chaque méthode repose donc sur une hypothèse légèrement différente. Et plutôt que de décider à l’avance laquelle est « la bonne », je préfère les faire travailler ensemble.
Pourquoi la JBL est posée près du chevalet ?
Le choix de cet emplacement n’est pas anodin. Le chevalet est précisément l’endroit où l’énergie des cordes est transmise à la table. C’est donc un point particulièrement intéressant pour injecter une vibration dans l’instrument. La JBL Go 4 est suffisamment petite et légère pour que l’expérience reste simple. Je la pose délicatement sur la table, près du chevalet, sans chercher à exercer une pression supplémentaire. L’idée n’est surtout pas de faire vibrer le violoncelle le plus fort possible.
Il s’agit de le faire vibrer longtemps. C’est une distinction importante.
Pourquoi ne pas mettre le volume à fond ?
Parce que l’objectif n’est pas de maltraiter le violoncelle. Une vibration faible mais répétée pendant des dizaines d’heures est une expérience complètement différente d’une vibration extrêmement forte pendant quelques minutes. Je privilégie donc un niveau moyen. Le violoncelle reste accordé normalement à 442Hz, avec ses cordes, son chevalet et son âme en place. Il se trouve ainsi dans sa configuration habituelle de jeu.
Est-ce que ça marche ?
C’est évidemment la grande question. Et la réponse honnête est : je ne sais pas encore. Il existe une base physique raisonnable pour penser que les vibrations peuvent avoir une influence sur le comportement d’un instrument en bois. Mais cela ne signifie pas qu’une enceinte Bluetooth posée sur un violoncelle pendant 50 heures va nécessairement « l’ouvrir ». Il faut distinguer ce qui est plausible de ce qui est démontré. Et c’est justement pour cela que j’ai envie de faire cette expérience.
Considérons le matériau
Le bois ne se comporte pas comme un matériau parfaitement inerte : c’est un matériau biologique complexe, hygroscopique et viscoélastique, dont les propriétés mécaniques peuvent évoluer avec le temps. J’ai vérifié la littérature sur le vieillissement du bois de résonance : il y a effectivement des éléments intéressants, mais il faut distinguer vieillissement naturel, effet de l’humidité, effet de la température/UV et effet des vibrations. Ces phénomènes ne sont pas équivalents.
Le bois n’est pas simplement « du bois »
Une table de violoncelle est principalement constituée d’épicéa, qui est un matériau anisotrope : ses propriétés sont très différentes dans le sens des fibres, perpendiculairement aux fibres et dans le sens radial. Sa structure est constituée de cellules, de parois cellulaires et de polymères naturels — principalement cellulose, hémicellulose et lignine.
On peut donc imaginer le bois comme une sorte de micro-structure fibreuse extrêmement complexe. Et cette structure peut évoluer.
La densité peut évoluer
C’est probablement l’aspect le plus intuitif. Avec le vieillissement, des modifications chimiques et structurelles peuvent entraîner une diminution de masse volumique. Certaines études sur des bois utilisés pour les instruments ont effectivement observé une diminution de densité après des traitements de vieillissement artificiel. Mais il faut être prudent : les résultats sur les instruments anciens ne sont pas parfaitement concordants. Une étude comparant des violons classiques et modernes n’a, par exemple, pas trouvé de différence significative de densité moyenne, mais a trouvé une différence intéressante dans la variation de densité. Et cette distinction est importante.
Ce n’est donc pas simplement : vieux bois = bois moins dense. Ce serait plutôt que le vieillissement peut modifier la répartition de la masse, la structure et les propriétés mécaniques du bois.
La rigidité peut changer. Pour un instrument à cordes, c’est probablement encore plus important que la densité seule. Ce qui nous intéresse est notamment le rapport entre la rigidité et la masse.
Un matériau léger et rigide transmet très efficacement les vibrations. C’est une des raisons pour lesquelles l’épicéa est tellement intéressant pour les tables d’harmonie.
Des études sur le vieillissement de bois destinés aux instruments montrent des modifications de la vitesse de propagation du son et du module d’élasticité. Dans certains protocoles de vieillissement UV/thermique, la vitesse du son augmente et le module d’élasticité évolue également. Mais là encore, vieillissement artificiel ≠ vieillissement naturel.
Le paramètre de l’amortissement
C’est probablement le point le plus intéressant pour notre discussion sur les vibrations. Quand une table vibre, toute l’énergie mécanique ne devient pas du son. Une partie est dissipée dans le matériau. C’est ce qu’on appelle notamment l’amortissement interne (damping) ;
Imagine une cloche. Une cloche de bonne facture continue à sonner longtemps. Un morceau de caoutchouc frappé produit plutôt un « ploc » très court. Ils ont des comportements vibratoires très différents. Le bois possède lui aussi un certain amortissement. Et des travaux sur l’épicéa montrent que l’épicéa neuf présente généralement davantage d’amortissement que l’épicéa ancien dans certaines conditions expérimentales.
Cela pourrait être extrêmement important pour un instrument. Si l’amortissement diminue :
vibration → moins d’énergie perdue dans le bois → vibration qui dure davantage → davantage d’énergie disponible pour rayonner dans l’air.
Cela pourrait contribuer à l’impression d’un instrument plus vivant, plus réactif ou plus « ouvert ».
Le piège de notre propre perception
Il y a une difficulté énorme lorsqu’on évalue un instrument de musique : nous changeons nous-mêmes. Après avoir joué pendant plusieurs heures sur un même violoncelle, notre oreille s’habitue à son timbre. Notre geste change. Notre perception change. La température et l’humidité peuvent changer. Les cordes peuvent évoluer. Le réglage peut évoluer. Et tout cela peut donner l’impression que l’instrument s’est transformé. Il faut donc essayer de mesurer les choses.
Comment savoir si le violoncelle a réellement changé ?
C’est probablement la partie la plus passionnante de l’expérience. Je voudrais enregistrer l’instrument à différents moments : avant, après 10 heures, après 25 heures, après 50 heures etc… avec exactement les mêmes conditions, à savoir ;
Même pièce. Même position du microphone. Même distance. Même accord. Même protocole de jeu.
On pourrait alors comparer les spectres et les résonances. Peut-être que certaines fréquences deviendront plus fortes. Peut-être que certaines résonances se déplaceront. Peut-être que les temps de décroissance changeront.
Ou peut-être…
qu’il ne se passera rien.
Et cette dernière possibilité serait elle aussi un résultat intéressant.
Une expérience plutôt qu’une croyance
Ce que j’aime dans cette démarche, c’est qu’elle permet de sortir du simple « On dit que ça marche » pour arriver à « Voyons ce qui se passe réellement. » Je ne cherche pas à remplacer les heures de jeu. Je cherche plutôt à savoir s’il est possible de fournir à un instrument une sorte de séance de gymnastique vibratoire lorsqu’il n’est pas joué.
Peut-être que le bruit rose sera efficace. Peut-être que les bourdons fonctionneront mieux. Peut-être que les sweeps seront intéressants. Peut-être que les clusters apporteront quelque chose. Ou peut-être que le meilleur signal sera tout simplement… un violoncelliste avec son archet.
Dans ce cas, l’expérience aura au moins permis de mieux comprendre pourquoi.
Et maintenant : laisser vibrer
Pour l’instant, le protocole est volontairement simple. Le violoncelle reste accordé. La JBL est placée près du chevalet. Les différents signaux sont diffusés à niveau modéré. Et le violoncelle… travaille tout seul.
Il faudra maintenant écouter, mesurer et comparer. Car finalement, la question n’est pas vraiment de savoir si on peut ouvrir un violoncelle avec du bruit rose mais plutôt ; qu’arrive-t-il réellement à un violoncelle lorsqu’on le soumet pendant des dizaines d’heures à des vibrations contrôlées ?
Question beaucoup plus intéressante. C’est ce que cette expérience essaie de découvrir.
Retrouvez les sons que j’ai créés pour ces expériences. Chacun fait à peine plus de 30 minutes.
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