Métal ou plastique ? Test à l'aveugle de résonateurs de tampon de saxophone

Nous avons vu dans l’article précédent (Quel est le rôle acoustique des résonateurs de tampons ?) que les résonateurs de tampons avaient un impact mesurable sur l’acoustique du saxophone. Il est donc intéressant de voir si les musiciens peuvent percevoir cet impact.

Expérience perceptive

Une expérience a été réalisée à l’aveugle avec 13 saxophonistes, en utilisant les quatre saxophones Yamaha présentés dans notre précédent article sur les résonateurs de tampons. Juste un petit rappel :

  • Saxophone n°37 : a des résonateurs en plastique
  • Saxophone n°38 : n’a pas de résonateur
  • Saxophone n°39 : a des résonateurs en plastique
  • Saxophone n°40 : a des résonateurs en métal


Notation des saxophones sur une échelle de brillance

La procédure était simple : les quatre saxophones étaient présentés dans un ordre aléatoire sur une table. Chaque participant devait jouer les instruments pendant un quart d’heure pour se familiariser avec l'ensemble des saxophones. Ensuite, pendant 10 minutes, le musicien devait noter la brillance de chaque instrument, entre 0 et 1. Il devait obligatoirement utiliser l’échelle entière, notant 0 l’instrument qu’il trouvait le moins brillant et 1 l’instrument le plus brillant. Puis, suivant la même procédure, il devait ensuite noter la facilité de jeu et l’égalité. Après une pause de 20 minutes, les saxophones étaient réorganisés sur la table et le musicien devait alors recommencer ses notations.

Résultats de l'évaluation perceptive de quatre saxophones
Moyenne des notes pour la brillance (en noir), la facilité de jeu (en gris) et l’égalité (en blanc) pour les quatre saxophones

La figure ci-dessus montre la moyenne des notes données par les 13 musiciens sur leurs deux essais. Il est clair que le saxophone n°38, qui est celui sans résonateur, est perçu comme le moins brillant et le moins facile à jouer. Il est aussi noté comme le moins « égal », mais la différence avec les autres saxophones est moins évidente sur ce critère. Les trois autres saxophones ont des notes à peu près similaires, ce qui montre que les participants n’ont pas ressenti de différences significatives entre les saxophone avec résonateurs en plastique ou en métal pour les trois critères (brillance, facilité de jeu et égalité).

Mesures acoustiques

Des mesures de la pression à l’intérieur de la bouche des musiciens et au niveau du pavillon ont été réalisées, pendant qu’ils étaient en train de jouer l’arpège suivant :

Arpège joué lors d'une expérience perceptive sur les résonateurs de tampon de saxophone
Mesure de la pression acoustique au pavillon du saxophone
Mesure de la pression acoustique au pavillon du saxophone

Le but de ces mesures était de caractériser l’effet des tampons sur les paramètres de jeu des musiciens ainsi que sur le son rayonné. Ces pressions ont été mesurées pendant que les neuf notes de l’arpège étaient jouées pour chacun des quatre saxophones. Ces enregistrements ont été réalisés trois fois pour chaque musicien et chaque saxophone de manière à obtenir une moyenne représentative.

Mesure de la pression acoustique dans la bouche du musicien
Mesure de la pression acoustique dans la bouche du musicien

Deux paramètres sont significativement impactés par le type de tampons :

  1. Le Centre de Gravité Spectral (CGS) qui est le « centre de masse » du spectre sonore . Un CGS élevé est lié à un son brillant.

  2. L’Efficacité (E) qui est le rapport entre la pression moyenne au niveau du pavillon et la pression moyenne dans la bouche.

Mesures de centre de gravité spectral des saxophones Yamaha
Moyenne du Centre de Gravité Spectral pour les 9 notes enregistrées

En regardant note après note le CGS, on peut voir que la différence entre le saxophone sans résonateurs et les saxophones avec résonateurs peut surtout être entendue dans le registre grave (Sib2, Ré3 et Fa3). Dans ce registre, le saxophone sans résonateurs a un CGS plus bas que les saxophones avec résonateurs (les tampons avec résonateurs en plastique ou en métal donnent sensiblement les mêmes résultats). Cela correspond au son moins brillant (son mat) comme noté précédemment par les musiciens. Pour le registre aigu (Sib4, Ré5 et Fa5), le type de tampons ne semble pas avoir un impact déterminant sur le son rayonné, qui a à peu près le même contenu spectral pour tous les saxophones. Finalement, le saxophone sans résonateurs est moins efficace que les saxophones avec des résonateurs. Cela concorde avec l’étude perceptive où les musiciens ont trouvé que le saxophone sans résonateurs était le plus difficile à jouer. Cela est aussi en accord avec les mesures d’impédance, puisque les pics d’impédance du saxophone sans résonateurs ont des amplitudes plus basses que pour les saxophones avec résonateurs.

Mesures d'efficacité acoustique des saxophones Yamaha
Moyenne de l’Efficacité pour les 9 notes enregistrées

On pense intuitivement que l’efficacité du saxophone n°38 devrait être plus éloignée de celle des autres saxophones pour des doigtés incluant beaucoup de trous fermés (comme le Sib2 ou le Ré3) et plus proche pour des doigtés avec beaucoup de trous ouverts (Sib3, Ré5 ou Fa6). Sur la figure ci-dessus, l’efficacité du saxophone n°38 pour le doigté de Sib2 est en effet bien plus faible que pour les autres saxophones. Néanmoins, cette différence est assez constante quelles que soient les notes jouées. L’efficacité est en fait calculée pour une pression moyenne sur toute la plage de fréquences, mesurée au pavillon du saxophone. La mesure au pavillon est moins représentative de l’ensemble du son rayonné à mesure que des trous sont ouverts puisque une grosse partie du son est rayonné par ces trous.

Conclusion

En conclusion, cette étude nous a montré que les musiciens trouvent que les saxophones sans résonateurs sont moins brillant et moins faciles à jouer. Les résultats concernant l’égalité ne sont pas assez significatifs pour relier la perception de l’égalité à un certain type de tampons. Enfin, il n’y a pas de différence significative de notes entre le saxophone avec des résonateurs en métal et ceux avec des résonateurs en plastique pour les trois critères. Cela indique que l’absence de résonateur est perçue par le musicien mais que le matériau du résonateur n’affecte pas la brillance, la facilité de jeu et l’égalité perçues.

Cette étude a été réalisée à l’Université McGill. Merci à tous les musiciens qui ont participé à cette étude et à Yamaha pour avoir prêté les saxophones. Vous pouvez retrouver l’intégralité de l’article scientifique ici :

Eveno, P., Dalmont, J. P., Causse, R., & Scavone, G. (2015). An acoustic and perceptual evaluation of saxophone pad resonators. Acta Acustica united with Acustica, 101(2), 246-255.

Ne manquez rien de l’actualité Syos ! Rejoignez-nous

Suivez-nous

Articles les plus populaires

Les auteurs

Pauline Eveno
Pauline Eveno
Maxime Carron
Maxime Carron
Sylvie Leys
Sylvie Leys

Ne manquez rien de l’actualité Syos ! Rejoignez-nous