La physique de la guitare - Oscar Fernando Perez

Leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/the-physics-of-playing-guitar-oscar-fernando-perez

Les maîtres de la guitare comme Jimi Hendrix sont capables de soumettre la physique des ondes à leur volonté, créant des mélodies à partir d'inspiration et de vibrations. Mais comment le bois, le métal et le plastique arrivent à être la source de rythmes, de mélodies et de musique ? Oscar Fernando Perez nous détaille la physique cachée derrière la guitare, du premier pinçage de corde au dernier accord enflammé.

Leçon de Oscar Fernando Perez , animation réalisée par Chris Boyle.

Jimi Hendrix, Kurt Cobain et Jimmy Page.

Ils savent tous jouer de la gratte,

mais comment
l'illustre mécanique de leurs mains

produit-elle des notes, des rythmes,
des mélodies et de la musique ?

Quand vous frottez une code de guitare,
vous créez une onde dite stationnaire.

Certains points de la code, dits «nœuds»,
ne bougent pas du tout,

alors que d'autres, appelés «ventres»,
oscillent entre deux extrêmes.

La vibration passe par le manche et
le chevalet jusqu'à la caisse,

où les planches fines et flexibles
de bois vibrent,

mettant en mouvement
les molécules d'air avoisinantes.

Ces compressions séquencées
créent des ondes sonores,

dont la plupart s'échappent
de la guitare par la rosace.

Elles finiront par atteindre vos oreilles,

qui les traduiront en signaux électriques

que votre cerveau traduira en sons.

Le ton de ce son dépend
de la fréquence des compressions.

Une corde vibrant rapidement créera
beaucoup de compressions rapprochées,

ce qui donnera un son aigu,

et une lente vibration
créera un son grave.

Quatre choses influent sur la fréquence
de la corde qui vibre :

la longueur, la tension,
la densité et l'épaisseur.

Les cordes de guitare classique
ont toutes la même longueur,

et ont une tension similaire,
mais varient en épaisseur et densité.

Les plus épaisses vibrent plus lentement,
produisant des sons plus graves.

Chaque fois que vous pincez une corde,

vous créez plusieurs ondes stationnaires.

Il y a l'onde fondamentale,
qui définit la hauteur de la note,

et il y a aussi les harmoniques,

dont les fréquences sont des multiples
de celle de la fondamentale.

Toutes ces ondes stationnaires s'unissent
pour former une onde pleine de sons.

Changer la manière de pincer la corde
influe sur les harmoniques générées.

Si vous la pincer près du centre,

vous obtenez principalement le fondamental
et les harmoniques impaires,

qui ont des ventres au centre de la corde.

Si vous la pincer près du chevalet,
vous aurez surtout les harmoniques paires

et un son grave.

L'échelle occidentale est basée
sur les harmoniques d'une corde vibrante.

Lorsque vous entendez une note jouée
avec celle ayant deux fois sa fréquence,

sa première harmonique,

cela sonne si harmonieux que nous
leur attribuons le même nom de note,

et que nous définissons leur différence
comme une octave.

Le reste de la table est compris
dans cette octave

répartis sur douze tons et demi

dont la fréquence est 2*(1/12)ème
plus haute que la précédente.

Ce facteur définit
l'intervalle entre les frettes.

Chaque frette divise par 2*(1/12)ème
la longueur de corde restante,

augmentant ainsi les fréquences
d'un demi-ton.

Les instruments sans frettes,
comme le violon,

permettent de créer plus facilement
une fréquence entre deux notes,

mais cela rend plus difficile
de jouer juste.

Le nombre de cordes
et leurs caractéristiques

sont adaptées aux accords
que nous voulons jouer,

et à la physiologie de nos mains.

La forme et les matériaux des guitares
peuvent aussi varier,

et changent la nature et les sons
produits par les vibrations.

Jouer de deux ou plus de cordes
en même temps permet

de créer de nouvelles formes d'ondes
comme des accords ou d'autres effets.

Par exemple, lorsque vous jouez deux notes
dont les fréquences sont proches,

elles s'unissent et créent une onde sonore
dont l'amplitude croit et chute,

produisant un effet de pulsation,
que les guitaristes appellent «mesure».

Et vous pouvez faire encore plus avec
les guitares électriques.

Les vibrations partent des cordes,

mais elles sont traduites
en signaux électriques par des micros

et transmises aux haut-parleurs
pour créer les ondes sonores.

Entre les micros et les haut-parleurs,

il est possible de traiter le signal
de plusieurs manières possibles,

pour créer des effets comme la distorsion,
l'overdrive, le Wah-wah,

le retard ou l'effet Flanger.

Et de peur que vous pensiez que

la physique de la musique
ne serve qu'à s'amuser,

prenez en compte cela :

certains scientifiques pensent que
tout dans l'univers

est créé par les séries harmoniques
de très, très petites cordes tendues.

Donc peut-être que notre réalité

n'est qu'un solo interminable
d'un Jimi Hendrix cosmique ?

Il y a clairement plus derrière les cordes
que le seul son entendu par nos oreilles.