Ukulele

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Le nouvel instrument décrit dans cette page, que j'appelle le "Fikulele", est issu d'inspirations diverses, et de plusieurs "prototypes" même si je ne présente ici que les 2 versions les plus abouties. Si vous souhaitez plus d'informations sur les dimensions, la manière donc ils ont été fabriqués, ou peut-être me proposer des évolutions, n'hésitez pas à m'envoyer un petit message via la mail-liste du LOG (accessible sur la page d'accueil de ce wiki) !
Philippe.

Introduction, genèse du projet

Le ukulele est pour un guitariste un instrument très facile à apprivoiser (il suffit de comprendre qu'il se joue exactement comme on jouerait de la guitare sur les 4 premières cordes, avec un capodastre à la 5e case), facile à emporter en vacances... donc le guitariste bricoleur a envie de se fabriquer un ukulele !

Les tests effectués ont été inspirés d'une part des ukulélés tahitiens et des "Motu", d'autre part des pavillons acoustiques des Gramophones :

  • L’ukulélé tahitien est un instrument à cordes dont le corps et le manche sont taillés dans la masse d’un seul morceau de bois évidé par le devant pour constituer une caisse de résonnance sur laquelle une membrane est mise en place et reçoit le chevalet (voir à titre d’exemple http://www.gouaro.com). Les « motu » sont fabriqués par Sylvain Enjoubaut (procédé de fabrication breveté, brevet n°11 00467), leur caisse étant évidée par l’arrière afin d’obtenir la membrane dans cette même opération d’évidage qui laisse une faible épaisseur de bois sur la face avant de l’instrument (voir http://www.ukulele-motu.com/index.php/fr/motu-s-story.html). Ces deux types d’instruments ont une ouïe permettant la sortie du son qui est située à l’arrière de l’instrument, donc vers l’instrumentiste et non vers le public.

Une vue rapprochée de cette ouïe est présentée sur ukulele-motu.com. J'ai eu l'occasion de jouer sur un Motu de Sylvain, je dois dire que le rapport qualité/prix ou le rapport puissance/poids sont époustouflants. je le recommande vivement à quiconque souhaite se doter d'un ukulélé "péchu" et facile à glisser dans sa valise. Mais je voulais bricoler... J'ai bien essayé de faire une pâle copie du Motu avec mes moyens de luthier ignare, mais le résultat a été loin de la qualité de son de l'original. Je me suis donc dit qu'il y avait peut-être moyen de faire autrement...

Inspirations complémentaires

  • les pavillons acoustiques des anciens « Gramophones » constituent un dispositif d’amplification du son passif, mais efficace, bien que ne permettant pas la même finesse de maîtrise des différentes bandes de fréquence que les amplificateurs électroniques modernes. Bien d’autres objets dans l’histoire des arts et des techniques ont été munis de pavillons acoustiques, tels que les klaxons de motos, beaucoup d’instruments à vent, certaines enceintes acoustiques et « caissons de basses », et les très récents amplificateurs passifs pour smartphone.

Le "Fikulele" version 1

S’inspirant de ces catégories d’objets, je propose d’intégrer dans la caisse d'un instrument de musique de type ukulélé un pavillon acoustique d’amplification du son. Le pavillon pourra être fabriqué dans la même planche que le reste de l’instrument en même temps que la caisse de résonance et la membrane. L’ouïe de l’instrument sera constituée de la bouche du pavillon et pourra être positionnée sur la face avant de l’instrument, donc orientée vers le public. L’ouverture à l’arrière de la caisse, nécessaire à l’usinage, est entièrement fermée par un couvercle rigide qui peut être fabriqué dans la même essence de bois. Ce couvercle peut recouvrir soit uniquement la chambre de compression et le pavillon, soit l’ensemble de l’instrument comme nous le verrons sur les exemples suivants.

Un premier exemple de forme est visualisé sur les croquis suivants.

Améliorations acoustiques --> Fikulele v2

Afin de favoriser l’amplification de certaines plages de fréquences musicales selon le type d’instrument fabriqué et les attentes du luthier, la loi d’expansion du pavillon peut être calculée selon les règles de conception des enceintes acoustiques (les paramètres suivants doivent alors constituer un ensemble cohérent : surface de membrane, volume de la chambre de compression, surface de gorge, loi d’expansion, longueur du pavillon, surface de bouche) ce qui peut amener à une longueur de pavillon plus importante. La gorge peut alors être située par exemple en partie haute de la caisse, et le pavillon se dérouler en spirale jusqu’à la bouche qui est positionnée au grès du luthier selon les contraintes techniques et esthétiques. Sur le modèle présenté sur le croquis ci-dessous, le panneau arrière couvre l’ensemble du corps de l’instrument et peut être assemblé par collage ou tout autre moyen. Il peut être utile de noter qu’une partie de l’épaisseur de la chambre de compression et/ou du pavillon peut être usinée dans l’épaisseur de ce panneau arrière, permettant alors de gagner en volume. Notez que je ne suis pas du tout un pro du calcul des pavillons acoustiques. J'ai essayé de m'inspirer de sources telles que http://petoindominique.fr/php/pavmenu.php ,

D'un point de vue du résultat en terme de sonorité, j'obtiens finalement un instrument relativement puissant (par rapport à ce que je pouvais attendre de mes modestes compétences de luthier débutant !!) et qui possède un timbre proche de celui d'un banjo, ce qui me convient parfaitement puisque mon répertoire s'approche parfois du folk américain et du bluegrass :-) Tant pis pour les sonorités de ukulélé tahitien, j’achèterai un vrai uku pour les obtenir ;-)

Quelques chiffres, et détails techniques

Quelques éléments concrets pour les choix de fabrication que j'ai retenus pour ce 2e prototype...

  • Le diapason (longueur des cordes entre chevallet et sillet) est de 433mm, ce qui correspond à un modèle "Concert" assez grand.
  • Des frettes de mandoline ont été utilisées.
  • le bois est une planche de CTP marine de 26mm,
  • l'instrument est donc fait de 2 épaisseurs de ce matériau (la planche arrière est moins épaisse).
  • J'ai fait les modèles en CAO et usiné sur une fraiseuse à commande numérique (comme on en trouve dans certains fablabs). On pourrait faire à la défonceuse j'imagine, moyennant de préparer des gabarits et d'utiliser une fraise à copier.
  • Les emplacements de frettes sont découpés avec une scie à bois fine d'épaisseur 0,7mm environ.
  • Une frette est placée juste avant le cordier pour éviter que la tension des cordes ne découpe le bois jusqu'à la caisse de résonance...

Évolutions futures

Suite à un échange avec Quentin à la Casemate, nous pourrions envisager de simplifier la fabrication de cet instrument, en le découpant dans 3 épaisseurs au lieu de 2. Certaines parties pourraient alors être obtenues par fraisage, d'autres par découpe laser... à suivre ;-)

Autres modifications à prévoir :

  • remplacer le sillet par une "frette 0"...
  • tenter version en PMMA (les sanzas que j'ai fabriquées dans ce matériau ont une sonorité qui fait rêver... pourquoi pas sur un Fikulele ?)

... Ceci devient possible avec la nouvelle découpeuse laser au LOG !!