Recherches sur les vibrations du pavillon

(traduction d'une page du site web du Professeur Thomas R. Moore de l'université Rollins College en Floride, qui publie régulièrement des études acoustiques sur la trompette dans le bulletin de la Guilde Internationale des Trompettistes. Lire aussi son article "Une étude rapide des vibrations du pavillon" publié en octobre 2001 dans le ITG journal, et traduit en français)

La pièce centrale de notre laboratoire est une chambre anéchoïque de 3 x 3,6 x 2,1 mètres entièrement tapissée de mousse absorbant le son. Dans cette chambre, nous pouvons faire des expériences pour caractériser les propriétés acoustiques des instruments de musique en utilisant du matériel audio de haute qualité relié à des ordinateurs performants. Nous avons aussi dans ce local un banc de mesures optiques isolé des vibrations. La lumière d'un laser à semi-conducteurs de 5 Watts est amenée dans la pièce depuis un autre banc d'optique anti-vibrations situé à proximité immédiate. Le laser est utilisé pour étudier la distribution des vibrations d'un instrument dans un processus appelé "electronic speckle pattern interferometry" (ESPI). Pour étudier des structures de vibrations qui nécessitent une résolution dépassant les possibilités de l'ESPI, nous avons aussi la possibilité de faire de l'interférométrie holographique avec du film photopolymère ou "silver halide".

Vous trouverez ci-dessous des exemples de résultats obtenus par ESPI. Ces photos montrent la distribution des vibrations du pavillon d'une trompette King Silver Flair vu de face (à gauche) et de derrière (à droite) dans ses modes de vibration fondamentaux. Le pavillon vibre uniquement dans les zones claires. Les zones sombres sont des nœuds où le pavillon ne vibre pas (cliquez sur les images pour les agrandir).

                                            08010005.jpg (82506 bytes)    10260020.jpg (68753 bytes)    f = 466 Hz (sib médium)

                                            10260006.jpg (74073 bytes)    10260024.jpg (63112 bytes)    f = 1090 Hz

                                            10260008.jpg (75120 bytes)    10260026.jpg (61637 bytes)    f = 1194 Hz

                                            10260009.jpg (68409 bytes)    10260028.jpg (61626 bytes)    f = 1356 Hz

                                            10260011.jpg (63786 bytes)    10260030.jpg (60613 bytes)    f = 1815 Hz

                                            08010032.gif (75692 bytes)    10260031.jpg (66708 bytes)    f = 2257 Hz

                                            10260014.jpg (68832 bytes)    10260034.jpg (62131 bytes)    f = 2736 Hz

Nous avons commencé à construire et équiper notre laboratoire d'acoustique à l'été 2000 avec l'aide de six des physiciens qui ont participé au Rollins College Student-Faculty Summer Research Program. L'été dernier, les participants comprenaient sept étudiants et un professeur d'un lycée de la région. Notre équipe de recherche, comprenant des étudiants en fin de première, deuxième ou troisième année, a conçu, construit et utilisé les équipements mettant en jeu à la fois l'acoustique et l'optique. Pour en savoir plus sur le programme de recherche et pour voir des photos de nos étudiants faisant des recherches en acoustique musicale, cliquez sur le lien.

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