Cultural and mechanical approaches in the choice of woods in instrument making : the case of early bows

Approches culturelles et mécaniques dans le choix des bois en facture : cas des archets anciens

Iris Brémaud (1, 2, 3) , Nelly Poidevin (4)

1 Faculty of Life and Environmental Science
2 MAB - Mécanique de l'Arbre et du Bois
3 LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil
4 archetière

Background in organology and in the history of instrument bows. As the constitutivematerial of many musical instruments, woods contribute to their identity (musical, structural,aesthetical) and play a role in their design and/or evolution [1]. Since the introduction of bows inEurope, they underwent successive developments in their shapes and in the chosen wood species, inlink with evolutions in performance modalities and in repertoire [2,3], before the adoption of themodern model of bow and of pernambucco wood. But the range in historically used woods is verylittle known.Background in mechanics and wood sciences applied to instruments. The differentparts/functions of musical instrument involve different categories of physical and mechanical,including vibrational, properties [4]. But the vast majority of studies concern a few archetypal woodsfor western instrument in their modern configuration. Thereby, in the case of bows, characterizationsmostly addressed the mechanical properties of pernambucco [5-10], while the properties of woodsthat were used before the generalization of its use are virtually unknown.Aims. The general goal is to better understand the contribution of wood choice to the cultural andmusical identity of instruments, depending on regions or epochs. More specifically, this paper aimsat exploring the relationships between the evolutions in playing modes that are associated to differentmodels of bows on one hand, and the mechanical properties of the different woods that were used inhistory.Main contribution. A survey of woods used in instrument making from different culture has beenmade. Such uses can be set against a database on mechanical properties of 450 species, which gathersnumerous experimental characterizations together with synthesis of existing literature data. Aresearch into historical sources (written and iconographic, surviving bows) has led to an inventory ofdifferent species that may have been used in European bows from Middle Age to the XIXth century.Mechanical properties were assessed on woods actually used in the building of reconstructions ofbows for the interpretation of early music. The possible relationships between wood properties,shapes of the bows, and possibilities of playing modalities are explored. Woods used in thereconstruction of different historical models show distinct ranges of properties. The comparison,allowed by the database that has been created, of the properties of numerous other species usedacross centuries suggests progressive transitions in terms of wood choice. Availability of woodresources seems to have played an important role in the evolution of bows, and probably of that ofmusical possibilities, insofar as baroque and later bows probably could not have been developedwithout the woods of very high density and rigidity imported from Latin America.Implications. Presented works allow to better understand the relationships between wood choice(including availability), evolution of the making and structures, and possibilities of musicalexpression. Some « transitional » epochs are characterized by their variety of experimentations.Notably, the beginnings of the modern bow in pernambucco coexist with quite a few other usedspecies, before the standardization of the XIXth century. Such historical trends in the commonevolution or adaptation between the bow structure and materials can provide inspiration sources forfuture development. Notably, the data collected about the diversity of mechanical properties ofwoods could, in combination with analyses on the structure per se, [3], open the way to noveladaptations between woods and geometry to overcome the foreseeable difficulties in pernambuccowood availability.

État de l’art en facture instrumentale et histoire des archets. En tant que matériauconstitutif de nombreux instruments de musique, les bois participent à leur identité (musicale,structurelle, esthétique), et interviennent dans la conception et/ou l’évolution de la facture [1].Depuis l’introduction de l’archet en Europe, des développements dans les formes et dans les espècesde bois choisis se sont succédés, en lien avec des évolutions de mode de jeu et de répertoire musical[2,3], avant l’adoption du modèle moderne et du bois de pernambouc. Mais l’éventail des espècesutilisées dans l’histoire est très peu connu.État de l’art en mécanique et sciences du bois appliquées aux instruments. Lesdifférentes parties d’instruments de musique font appel à différentes catégories de propriétésphysiques et mécaniques dont vibratoires [4]. Mais la quasi-totalité des études portent sur quelquesbois archétypes pour des instruments occidentaux dans leur configuration moderne. Ainsi, pour lesarchets, les caractérisations concernent surtout le Pernambouc [5-10], mais les propriétés mécaniquesdes bois employés avant la généralisation de son usage sont quasiment inconnues.Objectifs. L’objectif général est de mieux appréhender la contribution des bois dans l’identitéculturelle et musicale des instruments, selon les régions ou époques. Cet article vise plusspécifiquement à explorer les relations entre les évolutions de mode de jeu associées aux différentsmodèles d’archets, et les propriétés mécaniques des différentes espèces employées au cours del’histoire.Contribution principale. Les bois employés en facture instrumentale dans différentes culturesont été recensés. Ces usages peuvent être mis en relation avec une base de données sur les propriétésmécaniques vibratoires de 450 espèces, qui regroupe de nombreuses caractérisations expérimentalesainsi qu’une synthèse de la littérature existante. Une recherche sur les sources historiques (écriteet/ou iconographiques, archets conservés) a permit de relever les différentes espèces ayant pu êtreemployées dans les archets européens du Moyen Âge jusqu’au XIX° siècle. Les propriétésmécaniques ont été mesurées sur des bois effectivement utilisés dans la reconstitution d’archets pourl’interprétation des musiques anciennes (vièles médiévales, violon Renaissance, baroque, classique).Les relations possibles entre propriétés des bois, formes des archets, et possibilités de modes de jeupour différentes époques et répertoires musicaux sont explorées. Les bois employés dans lareconstitution de différents modèles historiques présentent des gammes de propriétés bien distinctes.La comparaison, grâce à la base de données qui a été crée, des propriétés de nombreuses autresespèces utilisées au cours des siècles suggère des transitions progressives en termes de choix de bois.La disponibilité des ressources semble avoir joué un rôle important dans l’évolution des archets, etprobablement dans celle des possibilités musicales, dans la mesure où les archets baroques et plustardifs n’auraient vraisemblablement pas pu se développer sans les bois de densité et rigidité trèsélevées importés d’Amérique Latine.Retombées. Les travaux effectués permettent de mieux appréhender les relations entre choix debois (dont disponibilité), évolution de la facture et des structures, et possibilités d’expressionmusicale. Certaines époques de « transition » se distinguent par leur variété d’expérimentations.Notamment, les débuts de l’archet moderne en pernambouc cohabitent avec d’assez nombreusesautres essences, avant la standardisation du XIX° siècle. Ces tendances historiques dans l’évolutionou l’adaptation conjointe entre structure et matériau des archets peuvent fournir des sourcesd’inspiration pour des développements futurs. Notamment, les données collectées sur la diversité despropriétés mécaniques des bois pourraient, en combinaison avec des analyses sur la structureproprement dite [3], permettre de nouvelles adaptations entre bois et géométrie pour pallier auxdifficultés prévisibles d’approvisionnement en pernambouc.

Domaines: Matériaux; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Vibrations [physics.class-ph]

Iris Brémaud, Nelly Poidevin. Cultural and mechanical approaches in the choice of woods in instrument making : the case of early bows. M. Castellengo & H. Genevoix. « La musique et ses instruments / Music and its instruments », Editions Delatour France, pp.1-27, 2013, 978-2-7521-0159-4. ⟨hal-01085296⟩