pixelvide pixelvide
pixelvide
GSAM pixelvide
 
pixelvide
Instruments à cordes Instruments de percussion Intruments à vent Voix chantée
Synthèse sonore
Acoustique des auditoriums
Prise de son Perception des sons musicaux

Actualités

[En savoir plus]
pixelvide
pixelvide
RECHERCHE 

Instruments de percussion

Présentation générale

 

En organologie, la classification occidentale traditionnelle des instruments de musique distingue les cordophones, les aérophones, les membranophones, et les idiophones (idium = propre, phone = son) ou autophones. Dans ce système les deux dernières catégories recouvrent l'ensemble des instruments à percussion. Le principe général de fonctionnement de ces instruments est associé à l'excitation directe par choc, ou par frottement pour certains modes de jeu, d'une structure vibrante dont la source sonore principale est justement fournie par le rayonnement, couplé ou non à un résonateur, de la structure mise en vibration.
Comme leurs noms l'indiquent, les membranophones regroupent l'ensemble des percussions à peau (timbale, tambour, tom-tom, djembé, congas, etc.). Quant à eux, les idiophones rassemblent le reste des instruments à percussion. Dans cette dernière catégorie, le son est produit par la matière même qui constitue l'instrument (d'où le terme idiophone ou autophone), sans recours à la tension de cordes ou de membranes. On peut alors de nouveau subdiviser la classification entre les métallophones purs (cymbale, gong, tam-tam asiatique, etc.), et les claviers (xylophone-balafon, marimba, vibraphone, glockenspiel, cloches d'orchestre, etc.). L'extrême variété des idiophones considérés comme accessoires (triangle, maracas, bâton de pluie, castagnettes...) ne permet pas de définir de nomenclature vraiment cohérente et exhaustive des instruments à percussion, que cela soit dans une perspective organologique, musicologique, ou acoustique.
Du point de vue du physicien, on classe les instruments de musique suivant trois types de critères correspondant à leurs modes d'excitation, de résonance, et de rayonnement. Pour les percussions, l'excitation est associée à un choc, à un frottement ou à une agitation ; la résonance est assurée par la vibration d'une structure (membrane, barre-lame, plaque, coque...) ; et le rayonnement provient de la structure vibrante couplée ou non à un résonateur particulier (fût, tuyau, cavité fermée...).

Pour la petite histoire

 

Les instruments à percussion, à l'instar de la voix chantée, font certainement partie des tous premiers modes d'expression musicale de l'être humain : cérémonies religieuses, rituels initiatiques, invocations spécifiques, etc. Pour s'en convaincre, il suffit de remarquer le passage de la marche cadencée des danses tribales aux jeux de pieds élaborés du flamenco ou des claquettes du music-hall, ou encore de constater l'évolution du claquement de main aux castagnettes, voire de mettre en parallèle l'agitation en rythme de mains remplies de gravier aux maracas actuels.
Cette primeur d'existence s'accompagne d'une utilisation des matériaux correspondants à leur maîtrise technique par l'être humain : la pierre (lithophones), le bois (bâtons de rythme), le métal (crotales ou grelots). La diversité des instruments à percussion prend racine dans la recherche de sonorités nouvelles dont l'origine s'appuie sur la simple exploitation du corps humain : pieds, mains, cuisses, ou poitrine associée au chant avec comme résonateur la cage thoracique.
 Paradoxalement, l'étude scientifique des instruments à percussion est très tardive et ne date en tant que telle que du XX° siècle. L'origine de cet état de fait peut se comprendre par, d'une part, des arguments culturels liés au peu de reconnaissance académique des percussions qui ont été associées pendant des siècles aux musiques populaires, militaires, ou qualifiées de « pompeuses », et d'autre part, à des critères scientifiques qui partant de la variété d'instruments considérés font appel à des modèles physiques complexes et souvent non-linéaires (choc, vibration de structure en « grande déformation », etc.) qui n'ont commencé à être appréhendés qu'à partir de la fin du XIX° siècle.
Depuis le début du XX° siècle, le regain d'intérêt pour les instruments à percussion tient à cette double affiliation. Sur le plan culturel, on peut citer l'utilisation marquée en musique contemporaine de la variété des timbres disponibles, l'ouverture et la considération des cultures colonisées africaines ou asiatiques, et naturellement l'avènement et le développement international des musiques afro-américaines du nord comme du sud (blues, jazz, bossa-nova, salsa...). Au niveau scientifique, l'étude des percussions a chronologiquement évoluée avec la complexité des modèles physiques explicatifs de leur fonctionnement pour donner un état actuel des connaissances qui permet une classification des instruments à percussion en claviers (modèles vibratoires linéaires) ; en membranophones (modèles de couplage fluide/structure) ; et en métallophones (modèles vibratoires non-linéaires).

 

Références bibliographiques

Articles

        Généralités


        Rossing Thomas D. (1977), “Acoustics of percussion instruments – Part II'”, The Physics Teacher, 15, pp. 278-288

        Rossing Thomas D. (1976), “Acoustics of percussion instruments – Part I”, The Physics Teacher, 14, pp. 546-556

        Membranophones


        Rhaouti L., Chaigne A. and Joly P. (1999), “Time-domain modeling and numerical simulation of a kettledrum”, J. Acoust. Soc. Am. 105(6), pp. 3545-3562

        Rossing T.D., Bork I., Zhao H., Anderson C.A. and Fystrom D. (1992), “Acoustics of snare drums”, J. Acoust. Soc. Am. 92, pp. 84-94

        Aebischer H.A. and Gottlieb H.P.W. (1991), “Theoretical investigations of the annular keetleddrum as a new harmonic musical instrument”, Acustica 72, pp. 107-117, 1990; Errata: Acustica 73, pp 171-174

        Christian R.S., Davis R.E., Tubis A., Anderson C.A., Mills R.I. and Rossing T.D. (1984), “Effets of air loading on timpani membrane vibrations”, J. Acoust. Soc. Am. 76, pp. 1336-1345

        Rossing Thomas D. (1982), “The physics of kettledrums”, Scientific American 247(5), pp. 172-178

        Fletcher H. and Bassett I.G. (1978), “Some experiments with the bass drum”, J. Acoust. Soc. Am. 64, pp. 1570-1576

        Obata J. and Tesima T. (1935), “Experimental studies on the sound and vibration of drum”, J. Acoust. Soc. Am. 6, pp. 267-274

 

        Claviers


        Henrique L.L. and Antunes J. (2003), “Optimal Design and Physical Modelling of Mallet Percussion Instruments”, Acustica united with Acta Acustica 89(6)

        Bork I., Chaigne A., Trebuchet L.C, Kosfelder M. and Pillot D. (1999), “Comparison between modal analysis and finite element modeling of a marimba bar”, Acustica united with Acta Acustica 85(2), pp. 258-266

        Doutaut V., Matignon D. and Chaigne A. (1998), “Numerical simulations of xylophones. Part II: Time-domain modeling of the resonator and of the radiated sound pressure”, J. Acoust Soc. Am. 104(3), pp. 1633-1647

        Chaigne A. and Doutaut V. (1997), “Numerical simulations of xylophones. Part I: Time-domain modeling of the vibrating bars”, J. Acoust Soc. Am. 101(1), pp. 539-557

        Bork I. (1995), “Practical tuning of xylophone bars and resonators”, Applied Acoustics 46, pp. 103-127

        Orduña-Bustamente F. (1992), “Nonuniform beams with harmonically related overtones for use in percussion instruments”, J. Acoust. Soc. Am. 90(6), pp. 2935-2941, 1991; Errata: J. Acoust. Soc. Am. 91(6)

        Bork I. (1990), “Measuring the properties of mallets”, Applied Acoustics 30, pp. 207-218

        Métallophones


        Chaigne A., Touzé C. and Thomas O. (2004), “Mechanical models of musical instruments and sound synthesis: the case of gongs and cymbals”, Proceedings of the International Symposium on Musical Acoustics, Nara (Japan)

        Chaigne A., Fontaine M., Thomas 0., Ferré M. and Touzé C. (2002), “Vibrations of shallow spherical shells and gongs: a comparative study”, Forum Acusticum, Sevilla (Spain)

        Chaigne A., Touzé C. and Thomas 0. (2001), “Non-linear axisymmetric vibrations of gongs”, Proceedings of the International Symposium on Musical Acoustics, Perugia (Italy)


        Thomas 0., Touzé C. and Chaigne A. (2001), “Nonlinear behaviour of gongs through the dynamics of simple rods systems”, Proceedings of the International Symposium on Musical Acoustics, Perugia (Italy)

        Touzé C. and Chaigne A. (2000), “Lyapunov exponents from experimental time series: application to cymbal vibrations”, Acustica united with Acta Acustica 86(3), pp. 557-567

        Touzé C., Chaigne A. and Rossing T.D. (1998), “Analysis of cymbal vibrations and sound using nonlinear signal processing methods”, Proceedings of the International Symposium on Musical Acoustics

        Schedin S., Gren P.O. and Rossing T.D. (1998), “Transcient wave response of a cymbal using double-pulsed TV holography”, Physics Today 103, pp. 1217-1220

        Rossing T.D., Hampton D.S. and Hansen U.J. (1996), “Music from oil drums: The acoustics of the steel pan”, Physics Today 49(3), pp. 24-29

        Legge K.A. and Fletcher N.H. (1989), “Nonlinearity, chaos, and the sound of shallow gongs”, J. Acoust Soc. Am. 86, pp. 2439-2443

        Rossing T.D. and Perrin R. (1987), “Vibration of bells”, Applied Acoustics 20, pp. 41-70

        Rossing T.D. and Fletcher N.H. (1983), “Nonlinear vibrations in plates and gongs”, J. Acoust Soc. Am. 73, pp. 345-351

pixelvide
Se connecter
 Mentions légales  Crédits  Plan du site