Classifying xylophone bar materials by perceptual, signal processing and wood anatomy analysis

Loïc Brancheriau , Henri Baillères , Pierre Détienne , Richard Kronland-Martinet , Bloen Metzger

Several different areas of expertise are required to analyse the acoustic qualities of wood. The practical experience of musical instrument makers is extremely valuable, especially with respect to selecting the most suitable wood species for different applications. Knowledge on the mechanics and anatomy of wood is also essential to determine the factors underlying the acoustic qualities of woods. In addition, music synthesis research on psychoacoustic issues can highlight perceptual attributes that account for the acoustic qualities of different woods. The present study was focused on 58 tropical wood species used in xylophone-type percussion instruments. Each wood was classified by an xylophone maker and on the basis of an analysis of radiated sound signals and these separate classifications were compared with the aim of determining key signal parameters that have an impact on the acoustic quality of wood. Relationships between perceptual classifications, signal parameters and wood anatomical characteristics were analyzed.

Classifications de lames de xylophone par analyse perceptive, traitement du signal et anatomie des bois. Le bois est un matériau essentiel pour la fabrication de nombreux instruments de musique. En évaluer les qualités acoustiques relève de la mise en commun de plusieurs domaines de compétence. D'une part, les luthiers apportent un savoir empirique très précieux qui permet le choix des meilleures essences. D'autre part, les connaissances en mécanique et en anatomie du bois permettent une meilleure compréhension de l'origine de ces qualités. Parallèlement, les recherches en synthèse musicale associées aux problématiques de la psychoacoustique donnent un éclairage sur les attributs perceptifs à l'origine de la qualité acoustique d'une essence. L'étude porte sur une soixantaine d'essences tropicales et se limite aux instruments percussifs de type xylophone. Deux classifications sont réalisées et mises en parallèle, celle du luthier et celle donnée par l'analyse des signaux sonores rayonnés, dans le but d'identifier les paramètres déterminants du signal du point de vue de la qualité acoustique du matériau. Les relations entre une classification perceptive, les paramètres du signal, et des caractéristiques anatomiques sont analysées. Elles permettent de mettre en évidence des critères objectifs et pertinents utilisables pour évaluer la qualité des bois de lutherie.

Mots clés: wood musical quality; acoustic properties; vibration; wood anatomy<br>---<br>qualité musicale du bois; propriété acoustique; anatomie du bois

Domaines: Sylviculture, foresterie

Loïc Brancheriau, Henri Baillères, Pierre Détienne, Richard Kronland-Martinet, Bloen Metzger. Classifying xylophone bar materials by perceptual, signal processing and wood anatomy analysis. Annals of Forest Science, 2006, 63 (1), pp.73-81. ⟨hal-00883958⟩