Diversité des bois utilisés ou utilisables en facture d'instruments de musique : étude expérimentale des propriétés vibratoires en direction axiale de types de bois contrastés en majorité tropicaux : relations à des déterminants de microstructure et de composition chimique secondaire

par Iris Brémaud

Thèse de doctorat en Mécanique des matériaux et des milieux complexes, des structures et des systèmes

Sous la direction de Bernard Thibaut.

Soutenue en 2006

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    L'objectif est de mieux connaître les bois, surtout denses et tropicaux, utilisés dans les instruments, et de proposer une aide pour la diversification en lien avec des problèmes d'approvisionnement durable. Le travail adopte deux approches complémentaires : caractérisation de la diversité des bois utilisés ou utilisables en facture instrumentale (espèces, propriétés vibratoires) ; étude des déterminants microstructuraux et chimiques (extractibles) des propriétés importantes. Une base de données " espèces ligneuses - usages en facture " est dessinée et a commencé à être implémentée par des informations de factures traditionnelles extra-Européennes. Les propriétés vibratoires élémentaires (module d'élasticité spécifique et coefficient d'amortissement dans la plage de fréquences 200-600Hz) en direction axiale, la teneur en eau à l'équilibre (à 20°C et 65% HR) et les paramètres de couleur CIELab et CIELCh sont déterminées sur 1400 éprouvettes de petites dimensions couvrant 60 espèces et 70 types de bois, dont 70% de feuillus tropicaux. Une moitié est fournie par des facteurs d'instruments, l'autre est présélectionnée sur des critères liant propriétés mécaniques, chimiques et physiques. Les relations entre propriétés sont analysées et les essences classées en groupes de similitude par analyses multivariables. Les extractibles du bois de coeur sont responsables de très faibles amortissements et teneurs en eau sur la majorité des bois tropicaux étudiés. Des modèles prédictifs simples sont proposés qui expliquent sur les essences étudiées de 85 à 90% de la variabilité observée des coefficients d'amortissement. Les relations entre propriétés physico-mécaniques et angle des microfibrilles sur des bois normaux et de compression de 3 résineux sont globalement cohérentes avec la littérature mais les bois de compression ont –à module spécifique donné- de plus faibles amortissements que les bois normaux. Les bois de coeur de deux espèces de Papilionaceae (Pterocarpus soyauxii Taub. ‘Padouk' et P. Erinaceus Harms. ‘Vèn') sont comparés à l'état natif puis extraits par différents solvants. Les extraits du Padouk sont -à quantités données- plus efficaces que ceux du Vèn pour diminuer l'amortissement et inversement pour la teneur en eau. Des hypothèses sont émises sur les mécanismes possibles.

  • Titre traduit

    Diversity of woods used or usable in musical instruments making


  • Résumé

    This work aims at bringing a better knowledge of woods, mainly heavy tropical ones, used in instruments, and some proposals for a diversification in relation with difficulties in sustainable availability. It follows two complementary approaches: characterization of the diversity used or usable in musical instrument making (species, vibrational properties); study of microstructural and chemical (extractives) factors influencing the important properties. A database “woody species – uses in instruments” is drawn and started to be implemented with information about extra-European traditions in instrument making. Basic vibrational properties (specific Young's modulus and damping coefficient in the frequency range 200-600Hz) in axial direction, equilibrium moisture content (at 20°C and 65% RH) and colour parameters CIELab and CIELCh are determined on 1400 probes of small dimensions covering 60 species and 70 wood types, including 70% of tropical woods. One half is provided by instrument makers, the other is pre-selected according to criteria linking mechanical, chemical and physical properties. The relationships between properties are analysed and the species are classified into similarity groups by multivariate analysis. Heartwood extractives are responsible for very low damping coefficients and moisture contents for the majority of the tropical woods under study. Simple predictive models are proposed that explain, on studied species, 85-90% of the observed variability in damping coefficients. Relationships between physico-mechanical properties and microfibril angle on normal and compression wood of 3 softwoods are globally in agreement with the literature but compression woods exhibit – at given specific modulus- lower damping than normal woods. Heartwoods of two species of Papilionaceae (Pterocarpus soyauxii Taub. ‘Padauk' et P. Erinaceus Harms. ‘Senegal Rosewood') are compared in their native state and after being extracted in different solvents. The extractives from Padauk are –at given quantities- more efficient in reducing damping than those of Senegal Rosewood and conversely for moisture content. Hypothesis are formulated about possible mechanisms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (295 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 260-274. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2006.MON-5
  • Bibliothèque : Université de Montpellier. Bibliothèque du LMGC.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH-BRE-2006
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