Prototypage virtuel #3 : entendre des guitares virtuelles

Afin de réaliser des simulations et faire ainsi de la conception, il faut ajouter de la physique dans cette géométrie. Pour cela, nous associons des propriétés physiques propres au bois (ici l’épicéa), telles que sa densité, mais aussi ses différentes rigidités en fonction des directions du bois (longitudinale, radiale et tangentielle). 

Puis, il est nécessaire de simuler les conditions d’encastrement de la table sur les contre éclisses (les renforts des éclisses, les côtés de l’instrument, pour augmenter la surface de collage).

Nous calculons ensuite les fréquences de résonance des deux cas, c’est-à-dire, les fréquences pour lesquelles la table se met à vibrer d’une façon caractéristique avec des motifs géométriques bien définis, des “modes de vibration”. Nous les calculons jusqu’à une fréquence de 3000 Hz, ce qui représente une quarantaine de fréquences de résonance.

Ces différents calculs permettent de décrire le comportement vibratoire de la table de guitare aux points d’appui des cordes. Par ailleurs, le comportement vibratoire d’une corde de guitare peut également être représenté par des modes de vibrations, qui dépendent des caractéristiques de la corde (masse, tension, amortissement…). À partir de ces informations, nous construisons un modèle mathématique d’une guitare simplifiée, dans lequel 6 cordes sont reliées à la table. Ce modèle permet de simuler la réponse vibratoire de l’assemblage lorsqu’une ou plusieurs cordes sont pincées, dans le but de synthétiser le son rayonné par la table.

Vous pouvez écouter les types de barrages en cliquant sur une des images ci-dessous. Pour cet article il ne s’agit que d’un accord. Retrouvez-vous les caractéristiques sonores de chaque guitare ?

Pour aller plus loin, on peut tester de nouvelles formes de barrages, par exemple celui sur la figure 3. On peut donc entendre de nouveaux types de barrages avant de les construire.

Le prototypage virtuel appliqué à la facture instrumentale en plein développement, est en passe de devenir un véritable outil de conception, permettant des économies de temps et de matière première lors de la fabrication d’un instrument. C’est l’un des projets principaux du pôle recherche et innovation de l’ITEMM avec ses partenaires.

Retrouvez-nous le 28 Janvier à la journée nouveaux espaces sonores où nous présenterons le prototypage virtuel lors d’une conférence plénière.