Biotech violins

Sinfonia ai funghi

15 févr. 2018 | ANDREA SIX

Les violons fabriqués avec du bois traité par des champignons sonnent-ils comme des instruments anciens? Les chercheurs en acoustique de l'Empa se penchent actuellement sur les instruments en bois de «Mycowood». Les mesures précises des bruits de structure et les expériences psycho-acoustiques avec des volontaires ont pour but de montrer si le traitement par des champignons peut améliorer un instrument de façon significative. Ceci est rendu possible grâce à Walter Fischli, dont la fondation parraine le projet.

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Les violons fabriqués à partir de Mycowood doivent prouver leur potentiel dans des conditions scientifiques

C'est encore un mystère: pourquoi certains violons, comme le Stradivarius, ont un son si particulier? Selon Francis Schwarze, du laboratoire de recherche appliquée sur le bois de l'Empa à Saint-Gall, le réchauffement climatique en est une des raisons. «De nos jours, les arbres poussent plus vite et de façon plus inégale qu’à une certaine époque froide du XVIIe siècle, lorsque le bois pour les instruments de Stradivari a grandi», explique le chercheur. Le bois d'aujourd'hui a des propriétés moins favorables pour la lutherie.

Entendez-vous la différence?

C'est pourquoi Schwarze cherchait un moyen de modifier le bois de telle sorte qu'il ressemble au matériau de construction ancien. Il a réussi en faisant appel à la nature: un champignon qui provoque naturellement la pourriture blanche dans les arbres, que le chercheur a appliqué au matériau de construction d'une manière contrôlée en laboratoire. En effet, le mycélium des champignons a été utilisé pour transformer le bois d'érable et d'épinette de la manière souhaitée, afin de l’utiliser pour la lutherie.

Les agents pathogènes de la pourriture blanche sont relativement lents et digèrent le bois de façon très sélective: pendant les deux à trois mois où les germes sur le bois ont été autorisés à se développer sur les violons biotechnologiques, la masse a à peine diminué. «D'autres ravageurs détruisent jusqu' à 50 pourcents de la masse de bois pendant cette période», dit Schwarze. Les champignons utilisés pour les violons, par contre, se sont limités à 1 pourcent. Néanmoins, il fallait arrêter la progression du champignon à la fin. «Dès que la structure du bois a atteint l'état désiré, les champignons ont été éliminés par un gaz germicide.»

La mère de tous les violons
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Mais le meilleur matériau de construction n'est d'aucune utilité si le métier ne répond pas aux mêmes critères. Pour les violons Mycowood, les luthiers ont donc produit des copies géométriques exactes du violon Guarneri. Bien que la musique soit toujours une question de goût, les chercheurs acousticiens de l'Empa s'intéressent à l'évaluation objective du son d'un violon. C'est pourquoi le nouveau projet du laboratoire Acoustique de l'Empa à Dübendorf se penche sur le son des violons biotechnologiques depuis leur création jusqu' à la sensation qu'ils suscitent auprès du public.

Toute une gamme d'instruments est testée, dont l'original, une copie non traitée, et divers violons en bois traité par les champignons. A terme, les instruments biotechnologiques sont censés prouver leur capacité selon des critères scientifiques.

L'âme d'un violon champignon

Dans un premier temps, Armin Zemp et Bart van Damme mesurent comment les ondes sonores se propagent dans le bois des violons. Dans cette mesure du bruit de structure, un électro-aimant excite les cordes des instruments de sorte que le coup d'archet individuel d'un musicien ne déforme pas les résultats. Le test est également effectué dans un laboratoire spécial à basse réflexion qui ne renvoie pas le son sur le violon. Pendant ce temps, un «vibromètre Doppler laser à balayage» enregistre les vibrations du matériau. Le vibromètre mesure la fréquence et l'amplitude du corps du violon à une centaine de points environ. «Cela montrera si les ondes se propagent différemment dans le bois», explique Armin Zemp. «Il sera particulièrement excitant de comparer les violons Mycowood à l'original.»

Mais après le corps du violon, il faut aussi mesurer son âme: des experts dans le domaine de la psycho-acoustique testent comment les gens font l'expérience du son des instruments biotechnologiques. Beat Schäffer et Reto Pieren travailleront dans le laboratoire d'expérimentation auditive AuraLab de l'Empa à Dübendorf, où ils travailleront avec des personnes chargées d'évaluer les échantillons sonores des instruments. Au moyen d'entrevues normalisées, la psycho-acoustique tente d'identifier les caractéristiques sonores significatives des violons individuels. «Il sera clair si une relation de cause à effet entre la structure du bois, la mesure du son et la sensation auditive peut être prouvée», explique Reto Pieren.

Le projet complexe a été rendu possible grâce à Walter Fischli, co-fondateur de l'entreprise pharmaceutique Actelion, dont la fondation a financé le développement. C'est l'une des raisons pour lesquelles la coopération de longue date dans ce projet interdisciplinaire a été si fructueuse.
Les violons Mycowood ont déjà reçu beaucoup d'éloges. Lors d'un test à l'aveugle devant un public, les premiers exemplaires ont déjà concouru avec succès contre un Stradivarius de 1711. Oleg Kaskiv, violoniste professionnel et professeur à l'Académie Internationale de Musique Menuhin à Gstaad, est l'un des musiciens qui ont joué des instruments biotechnologiques. Kaskiv s'enthousiasme: «Les violons Mycowood ont un son chaud et coloré qui va dans le sens des anciens instruments italiens.»
Et même si les instruments sont encore nouveaux et donc insuffisamment enregistrés, il serait déjà possible d'en extraire des sons qu'un violon non traité ne produirait pas. Comme les salles de concert deviennent de plus en plus grandes, les instruments Mycowood avec leur son ample, porteur et chaleureux sont particulièrement intéressants pour lui, dit le musicien. Les expériences en cours montreront si les sujets des tests psycho-acoustiques sont tout aussi enthousiastes.

 

«Mon rêve est un quatuor à cordes avec des instruments en bois de Mycowood»

Walter Fischli*, dont la fondation finance le projet de violon, adore jouer du violon biotechnologique «Caspar Hauser II». Dans une interview, il révèle pourquoi l'instrument est encore novice et comment il a obtenu son nom.

Vous tenez le violon Mycowood entre vos mains. Qu'est-ce que ça fait?
Étonnamment, vous avez l'impression de tenir un violon antique, même s'il est neuf. Le traitement biotechnologique du bois a donné à l'instrument une partie du son de soutien des fameux violons italiens. Et même dans le cas de pièces avec lesquelles certains violons modernes seraient surtaxés, le violon Mycowood reste fort, coloré et modulable. Il a l'air très intéressant.

Mais un seul sentiment ne suffit pas pour prouver la qualité d'un violon...
Les expériences actuelles à l'Empa comparent le son du violon traité par les champignons avec celui de l'ancien original et d'un instrument non traité. Comme nous nous appuyons sur des mesures physiques et des tests statistiquement évaluables avec des sujets d'essai, cela devient plus scientifique que tout ce qui a été fait jusqu' à présent. Le trio de science, d'ingénierie sonore et de musique, le département acoustique de l'Empa, le studio d'enregistrement «Idee und Klang» à Bâle et le célèbre violoniste Oleg Kaskiv suivront ensemble le violon Mycowood à travers les épreuves. Ce sera incroyablement excitant, et cela montrera si le «Caspar Hauser II» traité par les champignons sonnera mieux qu'un violon non traité.

Caspar Hauser II, d'où vient le nom du violon biotechnologique?
Le violon Mycowood est une copie exacte d'un grand violon italien. Ce violon original a été construit par Giuseppe Guarneri au XVIIIe siècle. Cependant, il n'est apparu qu'après la mort de Guarneri. Même si vous pouvez l’identifier clairement en tant que Guarneri del Gesù, ce violon a un passé obscur. Cela a rappelé à mon ami et violoniste Michael Baumgartner l'histoire de Caspar Hauser, une des figures les plus mystérieuses du XIXe siècle. L'origine mystérieuse de Caspar Hauser a créé un mythe que la littérature, l'art et la musique ont repris. C'est pourquoi nous avons baptisé le violon Guarneri original «Caspar Hauser». Conséquence logique, le violon Mycowood porte désormais le nom de «Caspar Hauser II».

Si le violon Mycowood réussit tous les examens, comment se présente le futur proche?
Caspar Hauser II est encore un jeune violon, un novice. L'enregistrement des instruments en bois prend du temps. Reste à savoir si, avec d'autres violons Mycowood, il continuera à se développer positivement à l'avenir. Pour ce faire, nous sommes en contact avec l'Académie de Musique de Bâle et l'Académie Internationale Menuhin à Gstaad. L'objectif ultime est de créer des instruments qui pourront être mis à la disposition de jeunes musiciens talentueux et aux ressources financières limitées.

Voulez-vous terminer le projet d'instrument avec ces violons?
Mon rêve serait un quatuor à cordes Mycowood avec deux violons, un alto et un violoncelle. Actuellement, nous cherchons à fabriquer un alto en bois traité par les champignons. Un alto a un son beaucoup plus puissant qu'un violon. Il y a peut-être aussi de grandes différences sonores entre les instruments non traités et l'alto, dont le bois a été traité avec des champignons. Un projet de suivi très intéressant!

*Le mécène: Walter Fischli, biochimiste et docteur honoris causa de l'Université de Bâle, est co-fondateur de la société pharmaceutique Actelion. En tant que président du conseil d'administration de la Fondation Walter Fischli à Allschwil (BL), qui soutient des scientifiques et des musiciens, il est un partenaire idéal pour les travaux interdisciplinaires sur le projet Mycowood de l'Empa.

Informations

Dr. Armin Zemp
Acoustics/Noise Control
Tél +41 58 765 45 27

Reto Pieren
Acoustics/Noise Control
Tél +41 58 765 60 31


Rédaction / Contact médias

Dr. Andrea Six
Communication
Tél +41 58 765 61 33

Vous trouverez des images haute résolution ici.


Remplacement des bois tropicaux

Swiss Wood Solutions, spin-off de l'Empa et de l'ETH Zurich, a développé une alternative aux bois tropicaux pour la fabrication d'instruments. Le produit en érable suisse modifié «Swiss Ebony» a les caractéristiques de l'ébène. www.empa.ch/web/s604/swiss-wood-solutions


Liens

Tech Talk Interview avec Francis Schwarze en CNN Money Switzerland

Emission de radio sur CQFD, RTS, du 19 février 2018


Sinfonia ai funghi

Is it possible to build violins that sound as fine as an antique masterpiece? Empa researcher Francis Schwarze has managed to achieve this feat with the help of a Swiss violin maker. By treating the wood with Physisporinus vitreus, a white-rot fungus that attacks and destroys certain structures in spruce, he was able to create a material with resonance properties quite out of the common. These new «fungus violin» could even put its own role model in the shade. Acoustics experts at Empa are currently studying the body and soul of instruments made of «mycowood».

Violino ai funghi

Ma quindi oggi impossibile dei violini che suonino come quelli di Stradivari? Non secondo l'Empa, che pensa di aver trovato un modo per migliorare le caratteristiche fisiche del legno svizzero odierno. Come? Grazie a un trattamento a base di funghi, capace di demolire parzialmente lo strato di legno più denso e rigido, senza però deteriorarne la struttura complessiva. https://www.rsi.ch/la1/programmi/cultura/il-giardino-di-albert/tutti-i-servizi/Violino...ai-funghi-10984367.html

Meisterklang dank Pilzbehandlung

Geigen, die aus pilzbehandeltem Holz gefertigt wurden, sollen vergleichbar klingen wie antike Meistergeigen. Forscher der Empa untersuchen, ob die Pilzkur das Instrument messbar verbessern kann. Akustikforscher Armin Zemp sagt, warum heutiges Holz anders ist, als jenes aus dem 17. Jahrhundert, und wie das den Klang beeinflusst. www.empa.ch/web/s604/mycowood-violin www.srf.ch/play/tv/tagesschau/