L’agent secret des violonistes
Les physiciens Wiebke Drenckhan et Jean Farago lèvent le voile sur les propriétés de la colophane, cette poudre issue de la résine de pin, qui permet à l’archet de faire vibrer les instruments à cordes frottées.
Bloc de colophane pour violon. Cjp24 / CC BY-SA 4.0 Tribune. Depuis Verlaine, on sait que l’automne et le violon ont quelques correspondances, sur lesquelles le poète reste cependant évasif. S’agit-il des couleurs fauves que le violon emprunte à l’automne, ou de sa voix si particulière, dont le son entretenu évoque les longues plaintes des vents de la saison ? Ce timbre unique du violon et des instruments de sa famille provient de son mode d’émission, où les cordes frottées par l’archet produisent un son continu. On assiste là à un petit miracle, car l’excitation continue d’une corde et sa vibration libre (condition de l’émission d’une note bien définie) sont a priori incompatibles. Pour rendre ceci possible, les musiciens ont dû trouver une astuce. Car le son ne peut pas être produit par le simple frottement de crins de cheval sur une corde tendue : quand on passe un archet dont la mèche est neuve sur un violon, on n’entend strictement rien ! Et pour cause : la tension de la corde est tellement importante que les crins, assez élastiques, ne peuvent jamais l’entraîner, sauf en appuyant très très fort (mais alors, adieu les pianissimos !). La solution élégante et pragmatique, optimisée au terme d’une évolution historique sans doute longue, consiste à disperser sur l’archet des particules micrométriques de colophane. Ce produit issu de la résine de pin ressemble à un ambre cassant dont la couleur varie du jaune orangé au noir. Dans les coulisses des salles de concert, les musiciens frottent leur archet contre un bloc de colophane, produisant une poudre blanche qui adhère naturellement aux crins. Et le miracle opère : sans pression excessive, l’archet entraîne désormais les cordes, et le musicien peut moduler avec finesse la puissance acoustique qu’il émet. « Coller-glisser » Pour le physicien, le processus à l’œuvre au point de contact du crin et de la corde est un phénomène passionnant. Historiquement, les premières études sur le violon remontent à Helmholtz, un physicien du XIXe siècle qui décrivit la vibration si particulière d’une corde frottée, responsable du timbre riche de l’instrument. L’intérêt pour la colophane est nettement plus récent, et la compréhension du mécanisme physique qu’elle engendre seulement partielle. C’est que ce matériau interstitiel est à l’origine d’un mouvement complexe, dit de stick-slip (« coller-glisser »), où, pendant une fraction brève d’une période, la corde est entraînée par l’archet puis effectue un aller-retour en glissant contre les crins (ce stick-slip fait également grincer les portes, couiner les freins…).