Violon mode B1- et B1+ - Patrick KREIT
Violon Mode B1- et Mode B1+

Patrick KREIT

Luthier & chercheur

 LE GENIE DE STRADIVARIUS

Edition finale

Book "The sound of stradivari"

Mode B1- du violon

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sur un violon monté en blanc avec une mentonnière la fréquence de ces modes s’accorde entre :

 

Mode B1- entre 445 Hz et 465 Hz.

Mode B1+ entre 520 Hz et 540 Hz.

 

La facilité d'émission et la pureté du son d’un violon dépendent principalement

du delta entre les modes B1- et B1+.

 

Manche, vernis, touche et mentonnière modifient la fréquence des modes B1- et B1+.

 

Après le premier montage du violon en blanc, généralement, le fond se déforme.

 

Attendre environ 30 jours pour que les fréquences des modes B1- et B1+ s’établissent

à leurs valeurs réelles.

 

Les modes B1- et B1+ ne fonctionnent plus comme un résonateur couplé quand le delta entre ces deux modes est supérieur à 95 Hz.

 

 

Le dernier réglage de fréquence des modes B1- et B1+ doit être réalisé uniquement sur le violon monté en blanc avec sa mentonnière définitive. Page 15

 

Changer de mentonnière modifie la fréquence des modes B1- et B1+ et le delta

entre ces deux modes.

 

Pour accorder les fréquences des modes B1- et B1+ à la limite critique, il faut une parfaite connaissance des contraintes liées au taux d’humidité du bois, temps de séchage, fluage, vernis et accessoires, ainsi qu’une bonne expérience dans la fabrication des fonds, qui doivent avoir une résistance suffisante pour ne pas se déformer anormalement, rendant le violon inutilisable.

 

Les fréquences des modes B1- et B1+ d’instruments (anciens ou récents) publiées par les chercheurs, ne tienne pas compte du taux d’humidité du bois au moment du relevé.

Entre un taux d’humidité du bois de 12% à 1%, l’amplitude de fréquence des modes B1- et B1+ est d’environ32 Hz sur un instrument récent.

 

Les fonds et les tables d’instruments anciens (150/300 ans) ont une amplitude de fréquence plus faible (le taux d’humidité du bois s’élève rarement au-dessus de 8,5%), l’amplitude de fréquence des modes B1- et B1+ est d’environ 16 Hz entre un taux de 8% à 0%.

 

Pour un instrument récent, en blanc ou verni, si le mode B1+ est de 550 Hz avec un taux d’humidité du fond de 12%, cette fréquence s’élèvera à 582 Hz, après un abaissement du taux d’humidité du bois à 1%. Le même phénomène se produira avec la table.

 

Quand le fond et la table n’ont pas été déshydratés avant l’assemblage du violon en blanc, après la première déshydratation du bois entre 2,5% et 0%, le fond et la table en blanc ou vernis se rétractent, leurs fréquences ne reviennent plus à leur position initiale. Si les fréquences des modes B1- et B1+ sont supérieures aux limites critiques :

 

         le son du violon sera impropre à la musique classique ;

         les fréquences des modes B1- et B1+ peuvent se décaler après le vernissage du violon ;

         le delta entre ces deux modes peut s’élever jusqu’à 120 Hz ;

         le son sera pauvre et criard.

 

Les régressions concernant les fréquences des modes relevées sur différents violons (anciens ou neufs), ne sont valables que pour un taux d’humidité du bois déterminé et identique à tous les violons. Si les relevés sont faits à 1 mois ou 10 ans d’intervalles, ils doivent être réalisés avec le même taux d’humidité du bois pour le fond et la table.

 

Pour pronostiquer la fréquence des modes B1- et B1+ d’un violon en blanc avec une marge d’erreur de +/- 3 Hz, il est nécessaire de connaître le taux d’humidité du bois à l’instant donné. Chaque changement du taux d’humidité du bois modifie les fréquences de tous les modes du violon. Ces fréquences suivent la courbe d’humidité du bois, qui elle-même, suit la courbe d’humidité ambiante de l’atelier.

 

La signature acoustique d’un violon est variable, car elle suit la courbe d’humidité du bois en blanc ou vernis.

 

 

Montage du violon en blanc

 

Le violon doit être monté en blanc, car il est essentiel de connaître la hauteur des fréquences des modes B1- et B1+ ainsi que le delta entre ces deux modes avant de vernir l’instrument.

 

Les matériaux ne réagissent pas tous de la même façon (temps de séchage du bois, densité, élasticité, épaisseurs), il faut attendre 20 à 30 jours pour que le violon s’équilibre et que les fréquences des modes s’établissent à leur valeur réelle.

 

La table est le moteur du violon (dynamique) ; le fond, la puissance. Ces deux paramètres sont déterminés par la fréquence des modes B1- et B1+. Selon la hauteur de ces fréquences, elles peuvent altérer ou améliorer la sonorité du violon.

 

 

Réaccorder la fréquence des modes B1- et B1+ sur le violon en blanc

 

La fréquence du mode B1+ du fond peut être supérieure à celle prévue. Plusieurs causes possibles :

 

· Trop faible densité ou élasticité avec des épaisseurs trop faibles dans les « C » ou au centre, le fond cède sous la pression de l’âme en élevant la fréquence du mode B1+ (15 à 20 Hz).

 

· Le fond a été collé par contrainte sur les éclisses, alors que les bords étaient relevés.

 

· L’accord du fond libre a été réalisé avec un taux d’humidité du bois erroné.

 

· Forçage excessif de l’âme déformant la voûte du fond.

 

Quelles que soient les qualités des matériaux et du résultat, il faut considérer que tous les fonds de violon se déformeront (0,5 à 2 mm) à plus ou moins longue échéance, jusqu’à leur stabilité définitive (dépend de la résistance du fond).

 

Le réglage de fréquence des modes B1- ou B1+ sera fait sur le violon monté en blanc muni de sa mentonnière définitive. Changer de mentonnière modifie la fréquence des modes B1- et B1+ et le delta entre ces deux modes. Ces fréquences doivent être réacordées en fonction du taux d’humidité du bois au moment du réglage.

 

Les lignes nodales du mode B1- seront activées sur la table « avec une âme » pour éviter une confusion avec la fréquence du mode A1. Le relevé du mode B1- sur la table sera la seule référence.

 

L’enclavement du manche et le collage de la touche ne modifient pas la fréquence du mode B1-.

 

Les lignes nodales du mode B1+ sont toujours visibles sur le fond aux environs de 50 Hz au-dessus de la fréquence réelle de ce mode. La fréquence virtuelle du mode B1+ ne doit pas excéder 580 Hz à 6% d’humidité du bois ou 595 Hz à 1%. Cette fréquence s'abaisse à sa valeur réelle après l'enclavement du manche sans la touche.

 

Après avoir collé la table, la configuration des lignes nodales de B1+, visible sur le fond, change de forme définitivement. Les lignes nodales du mode B1+ visibles auparavant sur l’extrados du fond collé aux éclisses sans la table ne sont plus visibles.

 

La fréquence du mode B1+ du fond peut être abaissée jusqu’à 15 Hz (environ 2 g de bois enlevé)
et celle du mode B1- de la table peut être élevée jusqu’à 8 Hz. Il est souhaitable de ne pas diminuer les épaisseurs sur une petite zone autour de l’âme (fond et table).

 

Cette action n’est réalisable que si les épaisseurs du fond ou de la table le permettent, il faut donc les avoir notées. Les matériaux doivent également avoir atteint leur limite critique de déformation, pour effectuer ce dernier réglage de fréquence avant de vernir l’instrument.

 

Cette technique a été utilisée par les luthiers italiens pour réaccorder les fonds et les tables
(sans mentonnière), ce qui peut expliquer en partie les incohérences en apparence dans la distribution des épaisseurs de certains de leurs violons, ainsi qu'un décalage important de la fréquence du mode 2 en dessous de son octave.

 

La voûte d’un fond de faible résistance peut se déformer jusqu’à 2 mm vers l’extérieur, la fréquence du mode B1+ s’élève de 20 Hz et parfois plus. C'est pourquoi il faut accorder la fréquence de la table barrée libre au-dessus de celle du fond pour compenser en partie la fréquence du mode B1+ qui s’élève après la déformation du fond. Autrement, il ne sera pas possible d’abaisser la fréquence du mode B1+ de 20 Hz sans mettre en péril la structure du fond.

 

Réaccorder les fréquences des modes B1- et B1+ d'un violon en blanc avec une répartition trop inégale de l'humidité dans les matériaux, entraîne un nouveau décalage de ces fréquences, après une déshydratation du bois.

 

En réalisant le réglage des fréquences des modes B1- et B1+ avec des matériaux ayant un taux d’humidité supérieur à 6%, après un ponçage de l'extrados du fond ou de la table, les fréquences peuvent s'élever au lieu de s'abaisser : elles s'abaissent quand le matériau retrouve son équilibre hygroscopique. Ceci est dû à l’humidité superficielle qui est enlevée avec le bois.

 

Les fréquences des modes B1- et B1+ s’élèvent d’environ 5 à 7 Hz après le vernissage de l’instrument. Il faut tenir compte de cette élévation pour accorder les modes.

 

Pour connaître la fréquence réelle des différents modes, il est nécessaire de connaître le taux d'humidité des matériaux au moment du relevé.

 

N.B. Tant que le fond n’aura pas atteint sa limite critique de déformation, la fréquence du mode B1+ peut encore s’élever de 5 à 8 Hz. La fréquence du mode B1- s’abaissera de 3 à 4 Hz.

 

Sur un violon en blanc on doit entendre les harmoniques à l’intérieur de la caisse et la réverbération. On doit également entendre le son du bois, caractéristique des bons violons italiens. Si le scellage ou le vernis ou les deux ne sont pas corrects, cette particularité disparaît.

 

N.B. Des modes correctement accordés, donnent la certitude d’obtenir un très bon violon, mais ne donnent jamais une indication exacte des qualités acoustiques réelles du violon. Ceci dépend des caractéristiques des bois employés, de la qualité du travail et du vernis. Le violon doit être joué par le luthier et par un professionnel pour avoir un point de vue objectif.

 

La technique d’accord des fonds et des tables est simple en elle-même, le seul inconvénient majeur étant l’instabilité hygroscopique des matériaux (Félix Savart l’écrivait déjà dans son mémoire).

Quand le bois absorbe de l’humidité, il sera constaté une hystérésis des fréquences sur un violon en blanc. Les fréquences des modes B1- et B1+ s’élèvent d’abord pour ensuite s’abaisser quand le taux d’humidité du bois s’équilibre. L’inverse se produira quand le bois désabsorbe de l’humidité.

 

Déshydrater les matériaux est une contrainte nécessaire pour obtenir un violon ayant des performances élevées et stables. Une exposition prolongée des matériaux au soleil demande des conditions favorables et du temps, ce qui n'est pas toujours réalisable. Une exposition aux UV donne de bons résultats avec l’avantage de pouvoir être utilisé toute l’année. La cuisson du bois est une technique comme une autre pour améliorer les performances des matériaux.

 

Un taux d’humidité de 6% diminue l’anisotropie, les matériaux sont au maximum de leurs performances. La cuisson du bois permet d’obtenir un résultat plus efficace, de façon permanente.

Le son du violon est plus pur, plus cristallin, le bois se rapproche d’un matériau homogène.

 

Seuls les modes B1- et B1+ fonctionnent comme un résonateur couplé. Le fond et la table se déforment en opposition de phase (mode de respiration ou pompage de l’air) et interagissent sur le mode de cavité A0. Les modes interagissent par groupes de deux ou trois. Par conséquent, il est important de connaître la position des fréquences de chaque mode et leur delta.

 

Une différence de 5 Hz sur la fréquence de couplage de la table ou du fond engendre une progression de la fréquence des modes B1- et B1+ du double de cette valeur. Une maîtrise de cette technique d'accord permet d'exercer sa préférence sur le timbre, la dynamique et la puissance du violon. Le résultat du couplage du fond et de la table sur les éclisses dans un atelier non chauffé avec des matériaux sensibles à l'humidité, donc instable, est d'une complexité redoutable.

 

Le manche seul ou couplé avec la touche modifie la fréquence du mode B1+ jusqu'au montage final des cordes. La fréquence du mode B1+ s'abaisse à sa valeur normale, lorsque la fréquence du mode B0 est accordée entre 268 Hz et 276 Hz. Quand elle est supérieure à 290 Hz, la fréquence du mode B1+ sera supérieure à sa valeur normale. Les modes B1- et B1+ ne fonctionnent plus comme un résonateur couplé quand le delta entre ces deux modes est supérieur à 95 Hz.

 

Le violon est un ensemble de paramètres cohérents, qu'un seul élément soit défaillant et l'ensemble subira la faiblesse de l'unique défaut. Toutes les fréquences de la caisse sont intimement liées les unes aux autres. Certaines fréquences de la caisse vont agir conjointement, ce qui dépend principalement de la hauteur de ces fréquences, mais, aussi, de leurs fréquences d'octave (multiples ou sous-multiples). Ces fréquences d'octave, quand elles sont concordantes (± 5 Hz), apportent une richesse supplémentaire au son de l'instrument.

 

Ce qui donne de la clarté au timbre du violon, c'est d'abord la hauteur de fréquence de couplage de la table. La sensation du timbre clair est accentuée par la hauteur de fréquence des modes A0 et A1 ainsi que la hauteur de fréquence du mode B1+. Si la conjonction de ces trois fréquences est trop élevée, le violon est au point de saturation. Le timbre est trop clair, acide. La dynamique et la puissance conjuguées sont trop élevées pour un archet de violon, le vibrato est très difficile à obtenir.

Il faut davantage de pression sur l'archet pour éviter un glissement de la mèche sur les cordes, ce qui augmente la saturation des cordes.

 

Quand les caractéristiques du bois (densité, élasticité) du fond n’ont pas été prises en compte correctement, il sera constaté une déformation de la voûte du fond qui s’élève sous la pression de l’âme, recevant elle-même, la pression des cordes (12 à 15 Kg). La fréquence du mode B1+ s’élève de 15 à 20 Hz, indépendamment du taux d’humidité. Un violon neuf qui sonnait très bien, peut devenir injouable.

 

Cet inconvénient survient quand les épaisseurs sont insuffisantes au centre et surtout sur les bords des « C », en utilisant des bois de très faible densité avec une très faible élasticité. Le même phénomène se produira avec un bois de densité moyenne ou élevée avec des épaisseurs trop faibles pour parvenir à une fréquence du fond libre correcte.

 

il faut accorder le fond libre jusqu’à 10 Hz en dessous de la table libre, afin d’anticiper une déformation et par conséquent : une élévation de la fréquence du mode B1+.

 

Par un ponçage sur l’extrados du fond ou de la table en blanc, il est très facile de réaccorder les fréquences des modes B1- et B1+ en enlevant peu de bois.

 

Cette façon de procéder revient à utiliser la méthode des luthiers de Crémone qui accordaient d’abord les matériaux libres, ensuite, ils posaient les filets et finissaient la gorge à filets sur la caisse ; ceci abaisse également la fréquence des matériaux libres, couplés aux éclisses et les fréquences des modes B1- et B1+, ce qui leur permettait de réaliser l’accord définitif après avoir laissé un certain temps les matériaux se stabiliser.

 

 

Important

 

Très peu de luthiers modernes tiennent compte du taux d’humidité des matériaux, lorsqu’ils accordent les fonds et les tables de leurs violons. En fabriquant leurs violons dans une région humide comme la plaine du Pô (le taux d’humidité ambiante peut s’élever jusqu’à 90%), les anciens maîtres de Crémone avaient parfaitement compris l’importance de l’humidité du bois, car c’est toute la clé du problème.

 

La littérature affirme que la fréquence des fonds et des tables libres, s’accorde entre 350 Hz et 370 Hz et qu’il s’agit des fréquences relevées sur des violons de Stradivarius et de Guarnerius.

L'ignorance du taux d'humidité des matériaux correspondant à ces fréquences a créé un malentendu persistant, ainsi que des débats contradictoires sur les véritables fréquences des fonds et des tables libres de violons italiens ainsi que des modes C2, B1- et B1+ pour les luthiers modernes et les chercheurs.

 

Un luthier, accordant un fond et une table libres en blanc, entre 350 Hz et 370 Hz avec des matériaux à 12% d’humidité, ne peut obtenir aucun résultat satisfaisant.

 

Tout instrument à cordes sera un jour dans des conditions de déshydratation à 0%, soit en hiver dans un local chauffé, soit en été avec une humidité de l’air ambiante de 15%.

 

Le problème majeur après le vernissage d’un violon et après une déshydratation des matériaux à 0%, c’est une élévation des fréquences supérieures aux limites critiques.

 

Ces fréquences ne s’abaissent plus en dessous de ces limites et sont toujours suivies d’un décalage de fréquence entre les modes B1- et B1+, lorsque le taux d’humidité du bois s’élève à 6%, ou supérieur à ce taux. Généralement les bois avaient un temps de séchage insuffisant, par conséquent, ils ont un retrait important.

 

Quand le taux d’humidité du bois est supérieur à 8%, la répartition de l’humidité dans les matériaux n'est plus homogène, les fréquences des modes B1- et B1+ se désolidarisant de leurs fréquences de couplage. Pour un luthier non averti, ces fréquences paraîtront incohérentes, aléatoires et sans rapport avec les fréquences de couplage et celles des matériaux libres. C’est tout le problème pour accorder les fonds et les tables en blanc.

 

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Mode B1- = mode de corpus (Body one minus ou T1).

Concerne uniquement la table (détermine le timbre et la dynamique). Dépend de la hauteur de fréquence de couplage de la table et par conséquent, de la fréquence de la table libre et du taux d'humidité du matériau à l’instant donné. Mode rayonnant important pour la sonorité du violon. Cette fréquence peut être identique à celle du mode A1, les lignes nodales se confondent.

Mode B1+ = mode de corpus (Body one plus ou C3).

Concerne uniquement le fond (détermine la puissance). Mode rayonnant important pour la sonorité du violon. Cette fréquence dépend de la hauteur de fréquence de couplage du fond et par conséquent, de la fréquence du fond libre, ainsi que du taux d'humidité du matériau à l'instant donné.

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