Brevet FR2523751A1 — publié le 19830923

DESCRIPTION La présente invention concerne la'façon de monter les cordes sur une guitare à chevalet collé (1) et à caisse de résonnance (2) figure 1 et 2. Cette disposi -tion des cordes. ne change pas de la tradition pour leur attache aux mécaniques (3) en bout de manche (4) mais pour leur attache côté caisse de résonnance. A partir de leur appui sur le sillet (5) du chevalet (i), les cordes traversent par des trous (8) le chevalet et la table d'harmonie (9) pour entrer à l'intérieur de la caisse de résonnance. (figure 2). Les cordes alors à l'intérieur de la caisse vont en ressortir par des trous individuelsSpercés à tr(av6e)rs le tasseau du bas de cais -se (10). Elles sont bloquées à l'extérieur du trou/par un noeud ou une boule en bout de corde. Les cordes de la guitare sont traditionnellement attachées au chevalet par un noeud ou une boule en bout de corde. Elles sont parfois attachées à un cordier fixé au bas de la caisse de résonnance. Dans tous les cas les cordes restent à 1' extérieur de la caisse de résonnance. La figure 3 représente attache la plus courante pour la guitare classique. Le chevalet collé de la guitare a trois différents modes de vibrations qui composent la vibration réelle du chevalet a) la vibration transversale se: fait perpendiculairement au plan de la ta -ble d'harmonie (figure 4). b) la vibration de rotation du chevalet autour de son propre axe orthogonal aux cordes (figure 5) dues à l'angle que font les cordes. sur le sillet (5). c) la vibration de rotation du chevalet autour de l'axe de la table d'harmo -nie (figure 6) due aux différences de vibrations entre les cordes algues et les cordes graves ainsi qu'aux différences éventuelles de rigidité ( voulues à la construction ) de la partie droite et de la partie gauche de la table. Les vibrations du système chevalet-table sont engendrées par celles d'une ou plusieurs cordes. Mais la tension des cordes attachées au chevalet collé con -traint la table d'harmonie à une force de réaction. Ces forces, tension des cor -des et réaction de la table, n'apportent rien à la dynamique vibratoire du sys -tème chevalet-table. Il apparait important de libérer le chevalet de cette ten -sion statique des cordes afin qutil puisse mieux réagir aux variations et seule -ment aux variations périodiques de la tension des cordes; c'est à dire à leurs vibrations. C'est ce que la présente invention permet de faire : le chevalet est seulement traversé par les cordes pour en subir l'exitation vibratoire sans en sup -porter la tension.Cette nouvelle façon de passer les cordes dans le chevalet respecte ses trois modes de vibration La table d'harmonie se trouvant alors libérée de ses contraintes internes, ses vibrations se font avec une plus grande amplitude et un amortissement moin -dre a') la vibration transversale se fait avec une plus grande amplitude car une fois la guitare accordée, lorsque l'on a pour chaque corde rendu la tension dé sa partie extérieure (11) égale à la tension de sa partie intérieure (12), le chevalet se trouve soumis à deux forces de tension symétriques par rapport à son axe (figure 7). Leurs proJections sur une droite (ss) perpendiculaireàlatablednar- -monieetauxcordessontégales et opposées.Le chevalet est donc dans la même po -sition transversale qu'en l'absence de cordes et peut donc osciller également et avec grande amplitude de part et d'autre de cette position. b') la vibration de rotation du chevalet autour de son axe, Ladécomposition des forces de tension des cordeasuivant la figure 8 met en évidence la seule contrainte à laquelle reste soumis le chevalet du fait de la tension des cordes : c'est un couple de forces dont l'axe de rotation est paral -lèle à celui du chevalet. Les deux angles que fait la corde sur ses deux points d'appui au chevalet E et I constituent des points de contacts sans glissement et rendent le chevalet entièrement solidaire de la corde dans toutes ses vibrations. Le moment du couple de tension est proportionnel à la distance d entre ces deux points. Il est égal M Cette distance d est plus grande dans l'invention proposée que dans la pratique traditionnelle car la corde va jusqu'en.-dessous de la table au lieu de rester au dessus. La vibration de rotation est donc accentuée et peut l'erre plus ou moins volonté en fonction de l'emplacement des points E et I sur le chevalet (t) et le contre-chevalet (13), donc de la distance d. c') La vibration de rotation du chevalet autour de l'axe de la table d'har -monie est conservée et meme accentuée pour les même raisons d'équilibre des for -ces au chevalet et d'absence de contraintes internes de la table. L'expérience faite sur guitare à cordes nylon et guitare à cordes acier mon -tre un gain sur tous les paramètres caractérisant les qualités de l'instrument quelqu!en soit son prix, sa provenance ou sa qualité de fabrication - puissance du son - qualité du timbre ( clarté des aigus, profondeur des basses, richesse en harmoniques ). - dynamique ( différence entre piano et forte ) - réverbération. Ce nouveau paramètre est introduit par l'accroissement con -sidérable en harmoniques et la meilleure réponse de l'instrument résultant de la présente invention. La réverbération n'a Jamais été considérée en lutherie car pres -que inexistante même dans les meilleurs instruments alors qu'elle est artificielle -ment et systématiquement utilisée dans l'enregistrement en studio. D'où l'importance de la présente invention et le progrès qu'elle représente dans la lutherie des instruments à cordes ayant un chevalet collé - tous les styles de guitares à caisse de résonnance, les luths, les mandoli -nes, bouzouki, balalaîka... ou leurs analogues. Charengo. - épinette des vosges, dulcimer ou leurs analogues. Si ces instruments ont un chevalet posé on peut éventuellement leur faire un che -valet collé pour les faire bénéficier des avantages de l'invention. Cette invention peut-être étendue aussi à la harpe (figures 9 et 10). Elle peut-être étendue au piano et au clavecin (fig.1112): pour le chevalet qui est collé sur la partie libre de la table d'harmonie. On peut alors dans ce cas augmenter la partie libre de la table, diminuer éventuellement son épaisseur et son barrage. Ceci par le fait que la table est moins contrainte par la tension des cordes. Ceci est aussi vrai pour la harpe et les autres instruments cités. Cette rigidité moindre de la table améliore sa réponse en fréquences. Reste à noter que la vibration dite " par sympathie " de la partie des cordes située à l'intérieur (12) de la caisse de résonnance peut-être utilisée pour ac -crottre encore la richesse harmonique du son de l'instrument. Elle est surtout intéressante pour les instruments ayant peu de cordes, par exemple la guitare et ses semblables. Il est alors nécessaire d'accorder la partie intérieure (-J2) avec la partie extérieure (11) de la corde. Ceci afin d'éviter les dissonnances entre la vibration des deux parties de la corde et pour obtenir un rendement maximum de la vibration par sympathie. A l'équilibre parfait du chevalet : tension intérieure de la corde égale ten -sion extérieure de la corde. La -note donnée par la corde intérieure est celle don -née par la corde extérieure si on la laisse vibrer sur une longueur égale à celle de la corde intérieure. Exemple pour une guitare classique du modèle le plus répandu (longueur de la corde vibrante extérieure 65 cm, longueur de la corde vibrante intérieure 13 cm). Note extérieura n0te intérieure à I'équilibre changement possible Iére corda Mi Sol octave supérieur de Ière --) Fa St 15éme case, . lère corde Mi Sol octave supérieur de lère - > Fa &num; 15ème case. 2ème corde i0éme case, 3ème corde Sol La fi lère corde 18ème case 4ème corde Re Fa 1ère corde 13ème case 5ème corde La Do lère corde 8ème case 6ème corde Mi Sol 1ère corde 3ème case fi Sol On peut déplacer légérement l'accord à l'équilibre de certaines cordes comme le suggère la troisième colonne du tableau pour renforcer certaines notes qui ne se trouvent pas renforcées par l'accord habituel (cordes à vides extérieures) de la guitare.La modification de tensions étant infime vu la petite longueur de la corde intérieure et l'écart faible d'un demi-ton qu'on lui fait subir, l'équilibre du chevalet dans la réalité ne sera pas modifié. Les cordes peuvent-être accordées au moyens de tendeurs (14) - (figure 13); ceux des cables de vélo ou de cyclomoteur entre autres. Ils sont alors traversés par les cordes et se vissent dans une plaquette en métal (15) percée de 6 trous filetés (16). Les cordes sont bloquées à l'extérieur des tendeurs par un noeud ou une boule de la même façon qu'en l'absence de tendeurs. La torsion imprimée à la corde par la rotation du tendeur à l'accordage est dans la pratique sans effet sur la corde car elle reste inférieure à un tour. Dans le cas d'un instrument à caisse de résonnance fermée (exemple guitare) les cordes intérieures peuvent-être pincées pour leur accord précis par un onglet effilé et à travers des trous.(17) percés à l'arrière du chevalet et au dessus du départ de chaque corde intérieure. Le diamètre des trous est d'environ 6 mm. Ces trous servent aussi à l'équilibrage des pressions de l'air entre l'intérieur et l'extérieur de la caisse. Situés sur le chevalet, ces trous ont aussi l'avantage de faire que le chevalet, point d'excitation de la caisse de résonnance, subit un peu moins les variations de pression qu'il imprime à l'air intérieur par l'intermé -diaire de la table d'harmonie (loi des pressions dans un fluides et qui se réper -cutes intégralement sur toute la surface intérieure de la caisse.L'air circulant à travers ces trous diffuse alors les vibrations des cordes intérieures situées devant l'orifice intérieur du trou. Le chevalet dans ce montage et cette construc -tion donne un rendement encore meilleur à la guitare. Quelques autres avantages pratiques. La table étant moins contrainte par la tension des cordes, l'instrument mettra moins de temps pour se n mettre en place ", atteindre son rendement maximum (fluage du bois moins important car contraintes moins grandes). - la guitare n vieillira n moins vite car le bois perdra moins vite ses proprié -tés élastiques dans le temps. - la table d'harmonie ne se fendra plus sous la tension des cordes. - les chevalets ne se décolleront plus sous la tension des cordes. Paramètres pouvant prendre des valeurs différentes dans la réalisation de l'invention - la distance d entre les deux points d'appui-E et I peut-être choisie plus ou moins grande, proportionnellement à l'épaisseur de la table et de son barrage pour un instrument déjà construit; ou en fonction de la torsion que l'on veut im -primer à la table et à son barrage lors de la construction d'un instrument. -la hauteur de sortie des cordes au tasseau du bas de caisse peut-être plus ou moins grande tigure 2 et 13). Il en résulte un angle faible ou nul entre les cordes intérieures (1?) et extérieures (11). Si cet angle n'est pas nul (exemple figure 11) il en résulte une légère force s'exerçant vers l'intérieur sur le che - valet, pour ce cas de figure; angle inférieur à 10 degrés, sauf exeption. Cet exemple peut-être intéressant lorsque la table d'harmonie est bombée vers l'extérieur car on a alors deux forces de rappel opposées s'exerçant sur le cheva -let : celles dues à la rigidité de la " coque-table ",dirigée vers l'extérieur et celle résultant de la tension des deux parties de la corde dirigée vers l'inté -rieur. Ces deux forces ont alors une importance dans la dynamique vibratoire des oscillations du chevalet car elles agissent alternativement. - Autre paramètre, la forme du chevalet:: elle peut varier suivant le construc -teur tout en restant dans le cadre de l'invention et en utilisant son principe. On peut alors par exemple, construire des chevalets individuels pour chaque corde, non collés mais s'accrochant à la table d'harmonie en passant à travers afin de pré -senter un chevalet et un contre chevalet solidaire et d'une seule pièce, en métal par exemple. Cet exemple peut aussi être étendu à un chevalet non individuels (voir figure 15). La tendance au glissementdu chevalet et du contre chevalet étant opposée à l'intérieur et à l'extérieur, le chevalet est solidaire de la table d'har -monie, il n'y a pas de glissement. D'une façon générale les variations de forme de la section du chevalet, de la hauteur du chevalet (1) et du contre chevalet (13) sont directement liées aux variations de la distance d entre les deux points d'appui des cordes. Montage pratique des cordes. 10) La corde est enfilée de l'extérieurversl'intérieur de la caisse de réson -nance dans son trou (6) percé à travers le tasseau (10). 20) Une main passée dans la rosace saisit la corde et la fait ressortir à tra (8) -vers le trou correspondant du chevalet /, elle est alors attachée aux mécaniques (3) comme d'habitude. 30) Une fois toutes les cordes fixées, l'instrument est accordé et il convient de tirer sur la partie extérieure (11) de la corde pour équilibrer la tension inté -rieure et extérieure de la corde. 40) On peut vérifier que la position du chevalet transversalemcnt à la corde n'a pas changé après avoir monté les cordes et accordé l'instrument, au moyen d'une règle posée sur le manche et prolongeant celui-ci jusqu'au chevalet. Nota Rente : Dans le cas d'une utilisation simple de l'invention il vaut mieux étouffer la vibration de la partie intérieure des cordes en enfilant sur celles-ci un petit bout de mousse ou de caoutchouc qui ne touche pas la table d'harmonie et ne nuit pas à sa vibration. Ceci afin d'éviter les dissonnances possibles entre la vi -bration des cordes intérieures et celle des cordes extérieures. Il convient de vé -rifier la nécessité de mettre ou non ces étouffoirs. L'expérience montre qu'ils ne sont pas indispensables sur tous les instruments. L'expression " utilisation; simple de l'invention " signifie montage des cordes sans tendeur accordeur (14) des cordes intérieures (12). Liste des titres de figures Figure 1 - vue d'ensemble d'une guitare avec les cordes montées selon la présente invention. Figure 2 - coupe suivant A A' de la guitare au niveau du chevalet, parallélement à l'axe de la guitare, perpendiculairement à la table d'harmonie et contenant une corde suivant la présente invention. Figure 3 - coupe A A' représentant un mode d'attache traditionnel des cordes aux chevalet. Figure 4 - coupe A A' montrant la vibration transversale du chevalet. Figure 5 - coupe A A' montrant la vibration de rotation du chevalet autour de son axe ( cet axe est ici perpendiculaire au plan de figure ). Figure 6 - coupe suivant B B' montrant la vibration de rotation du chevalet autour d'un axe parallèle aux cordes et à l'axe de la table d'harmonie. Figure 7 - décomposition des forces de tension de la corde s'exerçant sur le che -valet par projection dans un plan parralléle à la table et sur une droi -te (fl > ) perpendiculaire à celle-ci. Figure 8 - décomposition des forces de tension de la corde s'exerçant sur le che -valet par projection sur la droite qui passe par E et I, les deux points d'appul de la corde sur le chevalet et sur des droites perpendiculaires à la droite E I contenues dans un plan perpendiculaire à la table dthar- alaonie. Figure 9 - schéma du mode d'attache traditionnel des cordes sur la harpe. Figure 10- schéma du mode d'attache des cordes sur la harpe selon l'invention. Figure 11- schéma d'attache et chevalet traditionnels pour le piano, claveçin ou analogues, cithare par exemple. Figure 12- schéma d'attache selon l'invention pour le piano, claveçin ou analogues'. Figure 13- même figure que la figure 2 mais avec le montage de tendeurs pour l'accord des cordes intérieures et avec un chevalet percé. Figure 14- exemple de montage avec un angle entre la corde extérieure et la corde intérieure. Figure 15- coupe suivant A A' montrant le profil d'un chevalet simplifié respectant le principe de l'invention. REVENDICATIONS 10) Une guitare ou tout autre instrument à cordes, caractérisé en ce que les cordes (11) traversent la table d'harmonie (9) en passant à travers le chevalet (1) pour arriver à l'intérieur de la caisse de résonnance (2) et être attachées sur un côté de la caisse de résonnance différent de la table d'harmonie, de façon que le système chevalet-table ne subisse pas la tension d'àttache des cordes. 20) Une guitare ou tout autre instrument à cordes, répondant à la revendication 1 et dont la partie intérieure (12) de chaque corde est attachée sur le côté de la caisse, opposée par rapport au chevalet au point d'attache de sa partie extérieure. La guitare ou-l'instrument est alors tel que les parties intérieures et extérieures de la corde, sont à tension égale et portées par deux droites distinctes, parallèles ou faisant un angle dans un plan perpesndiculaire à la table. d'harmonie et contenant la corde, de sorte que la table subisse de la part de chaque corde tendue, un couple de forces ( et donc de torsion ) créé à la traversée du chevalet par la corde; et une force transversale. à la corde prpportionnelle à l'angle entre les deux parties de la corde. 30) Tout instrument de musique à corde caractérisé en ce que le mode d'attache des cordes est fait selon les revendicatiçna 1 ou. 2.et qui est équipé de tendeurs de cordes placés au bout des cordes en leur point d'attache sur'le côté de la caisse de résonnance et qui permettent de faire varier la tension des cordes intérieures à la caisse pour accorder ces dernières.