LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

T. Colinot - Les saxophones : géométries traditionnelles et innovantes

L’objectif de la thèse est d’avancer dans la compréhension de l’influence de la géométrie des instruments à anche simple conique et bicylindrique sur la production du son et de proposer un outil numérique de conception de tels instruments.

Encadrement

  • Directeur : P. Guillemain, DR, LMA
  • Co-directeur : J.-B. Doc, MCF, CNAM
  • Organisme rémunérant : Contrat Doctoral Spécifique Normalien (CDSN)

Résumé

Les saxophones actuels sont des instruments à résonateur conique. Entre chaque membre de la famille, chacun ayant sa propre tessiture, la longueur maximale, l’angle d’ouverture, le rayon d’entrée et le volume du bec varient. Ces paramètres principaux ainsi que les caractéristiques des trous ont été ajustés empiriquement par les facteurs d’instruments depuis l’invention du saxophone en 1846.
Dans ces instruments, le son est produit suivant le principe des auto-oscillations, résultant d’un couplage fortement non linéaire entre l’anche et le tuyau. Ceci entraîne que les caractéristiques de ce son en terme de hauteur et de spectre sont difficilement reliables directement à celles des résonances naturelles de la colonne d’air. Les connaissances actuelles étant limitées, un premier aspect du sujet visera donc à améliorer la compréhension de ce lien.
Encore balbutiante il y a quelques années, l’idée que la recherche en acoustique musicale pouvait apporter un rationalisme en terme de facture de nouveaux instruments de musique est à présent devenue une réalité. Ainsi, aujourd’hui, on dispose d’un ensemble de méthodes permettant, à partir d’une géométrie complète de l’instrument, de simuler numériquement son fonctionnement. On dispose également de méthodes permettant d’optimiser cette géométrie à partir de critères imposés sur les caractéristiques des résonances naturelles de la colonne d’air. La combinaison des deux permet alors de concevoir et tester virtuellement une nouvelle géométrie.
Le résonateur d’un saxophone est acoustiquement analogue à la mise en parallèle de deux tuyaux cylindriques. Cette analogie a été mise à profit pour concevoir et réaliser un premier prototype sans trou, virtuel puis réel d’un tel « saxophone traversier » . Un deuxième aspect important du sujet consistera donc à prolonger ces travaux pour aboutir à un instrument jouable chromatiquement et totalement nouveau.

Voir en ligne : Page personnelle de Tom Colinot

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