Principes généraux

Production du son

Tout jet d’air continu émis à l’air libre adopte une forme oscillante puis turbulente, similaire à la fumée d’une cigarette posée dans son cendrier. Lorsqu’il rencontre un obstacle proche, sa fréquence d’oscillation est déterminée par la distance et la vitesse à la sortie du jet. Le système jet-biseau est donc une source sonore en soi. En la plaçant à proximité d’un résonateur acoustique (le corps de la flûte), on réalise un couplage réalisant une amplification sonore à une fréquence proche des fréquences de résonance de celui-ci.

Fréquences de résonance

Idéalement une flûte se comporte comme un tuyau ouvert aux deux extrémités, qui permet la production de tous les harmoniques d’un fondamental.

En réalité, les différents éléments de la flûte se comportent acoustiquement de manière variable en fonction de la fréquence.  Cela se traduit par une variation apparente de la longueur de résonance de la flute en fonction des différents registres, et ceci pour chaque note jouée.

Pour calculer ces effets, la notion d’impédance acoustique est primordiale. Elle représente le rapport en un point donné et à une fréquence donnée entre la vitesse et la pression de l’air dans l’instrument. Lorsqu’elle est calculée au niveau de l’embouchure, on montre que ses minima apparaissent aux fréquences de résonance de l’instrument. Cette fonction d’impédance Z(f) se calcule en combinant les impédances des différents éléments constitutifs de la flûte : embouchure, sections cylindriques ou coniques, trous latéraux, extrémité. Des modèles numériques très précis existent qui permettent de prédire et d’optimiser la réponse de l’instrument : c’est cette approche que j’ai choisie pour concevoir mes whistles.

Réponse de l’instrument

En revanche certains aspects très complexes du couplage entre le résonateur et le jet d’air ne sont pas modélisables aujourd’hui de façon complète avec des moyens raisonnables. La mise au point du son de l’instrument (timbre, transitions entre registres, attaque, stabilité des notes, etc.) résulte donc d’un ajustement ‘à la main’ très minutieux, et d’un travail en constante collaboration avec les flutistes. Ce travail aboutit à une esthétique sonore particulière à chaque facteur d’instruments.