Guitare électrique

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Un exemple de guitare électrique : la Squier Stratocaster

La guitare électrique est un type de guitare qui produit des sons grâce à des capteurs souvent appelés micros[1], transformant les vibrations des cordes en un signal électrique qui peut être modifié par divers accessoires comme des pédales d'effets avant d'être converti en un son par un ampli (un amplificateur électronique spécialement destiné à la guitare et un haut-parleur).

La lutherie de la guitare électrique est un art radicalement différent de celui des instruments à cordes acoustiques : il n'est pas nécessaire de transformer efficacement la vibration des cordes en onde sonore. Bien que le corps ne soit pas une caisse de résonance, il participe cependant à la sonorité finale. Il peut être en matériau plein (solid body), ou creux comme celui d'une guitare acoustique (hollow body). Les cordes doivent être fabriquées en matériau magnétique (acier), mais elles peuvent être plus fines et moins tendues que pour un instrument acoustique. La fabrication du ou des capteurs est un élément important dans la qualité du son, comme le sont aussi, et plus encore, les boîtes et pédales d'effets, l'amplificateur et son haut-parleur. La lutherie de guitare électrique a développé des formes originales voire excentriques pour cet instrument électromécanique.

La guitare électrique est surtout utilisée dans des genres musicaux apparus à l'époque de son invention ou après. Les larges possibilités sonores offertes par la guitare électrique ont eu une influence significative sur de nombreux courants musicaux apparus depuis. Elle est un emblème du rock et un composant fréquent des orchestres de blues, rhythm and blues et de jazz, ainsi que des groupes pop et ensembles de musique de variétés.

Histoire[modifier | modifier le code]

L'invention de la guitare électrique a suivi de près celle de l'amplification électronique. Un brevet de capteur électromagnétique fut déposé en 1909 et accordé en 1911. Prévu pour le piano, il pouvait aussi bien s'appliquer à tout instrument à cordes en acier. Stromberg et Voisinet proposèrent, sans grand succès, la première guitare électrique en 1928[2].

Selon André Duchossoir, la première guitare électrique, un prototype réalisé par Lloyd Loar (en), alors luthier chez Gibson Guitar Corporation, était un modèle acoustique muni d'un capteur électrostatique [3]. Loar quitta la firme Gibson en 1924 et poursuivit le développement des instruments à cordes acoustiques et électriques, et en breveta un avec un capteur électromagnétique, comme les guitares électriques actuelles, en 1934[4].

Les premiers musiciens à utiliser les guitares électriques travaillaient, soit dans de grandes formations, soit dans des orchestres de danse. L'amplification du son de la guitare leur permettait de sortir du rôle d'accompagnement rythmique, tenu à la guitare, au banjo ou à la mandoline, selon les genres musicaux, pour participer à l'orchestre à égalité avec les anches et les cuivres. On ajoutait un capteur et un amplificateur à des guitares qui conservaient leur lutherie acoustique. En 1936, Gibson lance l'ES-150, avec un capteur électromagnétique. Adopté par Charlie Christian, l'instrument, vendu 170 dollars (environ trois mois de salaire d'ouvrier à l'époque) complet avec son amplificateur, est le premier qui ait connu un succès commercial (504 exemplaires expédiés).

Les premières guitares électriques à corps plein, dites « solid body », par opposition à la guitare « hollow body » dont le corps présente une cavité, ont été conçues et vendues dès les années 1930 par Paul Tutmarc (Audiovox)[5] et Rickenbacker. À partir de 1950, la guitare électrique solid body prédomine, avec les modèles Fender Telecaster, suivie en 1954 par la guitare électrique la plus répandue et copiée depuis lors : la Stratocaster, réalisations du luthier et électronicien Leo Fender, et la Gibson Les Paul conçue par le guitariste et inventeur Les Paul. Cette évolution suit le développement de la sonorisation, qui permet à de petites formations d'obtenir un niveau sonore comparable à celui des grands orchestres. La guitare solid body, moins susceptible que les électro-acoustiques et les hollow body aux sifflements de l'effet Larsen, convient mieux avec des amplificateurs électroniques à niveaux sonores élevés.

L'apparition des guitares électriques « solid body » reflète aussi la demande des musiciens, qui se sont rapidement aperçus que du point de vue du timbre, c'est un instrument différent de la guitare acoustique. Le son se prolonge plus longtemps (sustain), les cordes peuvent être peu tendues, permettant plus d'effets de cordes poussées (bend), le musicien peut déterminer la sonorité par plusieurs moyens, de la commutation des capteurs aux boutons de réglage de tonalité et de volume sur la guitare au réglage de la sensibilité d'entrée de l'amplificateur (overdrive). Dans le courant des années 1960, l'exploration du timbre et de ses modifications se développe avec l'invention des pédales d'effet.

Inventée aux États-Unis, la guitare électrique s'est diffusée tout autour de la planète, sa fabrication aussi. La facture instrumentale italienne, déjà développée dans les années 1950, s'est emparée de ce nouvel instrument, citons Eko, Davoli, Crucianelli, Meazzi, Galanti et bien d'autres. En Allemagne également, où étaient stationnés de nombreux soldats américains, de beaux instruments ont été produits ; Höfner, Hoyer… Citons aussi Hagström en Suède.

En France les premiers luthiers de la guitare électrique furent en 1956 les frères Jacobacci suivis en 1978 par Christophe Leduc, en 1980 par Patrice Vigier, et en 1982 par Lâg. De très nombreux artisans s'y installeront ensuite, contribuant à donner une renommée internationale à la lutherie française, citons Franck Cheval, Patrice Blanc, Maurice Dupont Frédéric Pons et Alexandre Littee. Des luthiers français firent d'intéressantes innovations, comme la table flottante (Leduc), le manche 90/10 (90 % bois, 10 % carbone) ou le vibrato avec roulements à aiguilles (Vigier).

Lutherie[modifier | modifier le code]

Une guitare électrique comporte le plus souvent six cordes en métal magnétique, dont trois – ou quatre pour les guitares de jazz –, les basses, sont filées, c'est-à-dire gainées par un enroulement de fil métallique qui les alourdit sans les rendre plus rigides. Les accordages sont ceux qui se pratiquent pour la guitare acoustique.

Il existe aussi des versions électriques des variantes plus rares de la guitare, et rien n'empêche d'innover en la matière. La liberté que donne le système de production électronique du son permet toutes les expérimentations. Il suffit, pour que l'instrument soit une guitare électrique, qu'il se joue comme une guitare acoustique.

Corps[modifier | modifier le code]

On classe souvent les guitares électriques par type de corps :

  • les guitares à corps plein dites « solid body », très populaires dans le rock et la pop, sont celles qui se différencient le plus des instruments acoustiques, et offrent la plus grande variété formes et de sonorités possibles. On peut citer parmi les modèles les plus représentatifs Gibson SG et Les Paul, Fender Telecaster et Stratocaster ;
  • les guitares demi-caisses ou quart de caisse dites (semi hollow ou hollow body) avec ou sans poutre centrale, sont généralement identifiées au jazz et au blues. La Gibson ES-335 ou les Gretsch sont les exemples les plus connus.
  • les guitares à caisse dites « hollow », dont font partie les guitares Archtop, ont une caractéristique acoustique plus importante, ce qui tend à leur donner un son moins prolongé (sustain), donc plus d'accentuation de l'attaque. Elles sont aussi plus susceptibles à l'effet Larsen, ce qui est peu favorable aux niveaux sonores élevés et aux amples jeux de scène. Elles sont utilisées surtout en jazz. La Gibson ES-175 et la Gretsch 6120 sont des exemples très connus.

On peut aussi classer les guitares par le type de leur table, qui peut être bombée (arch top), sculptée (carved), plate (flat top), massive, laminée (plywood) et mise en forme à chaud.

La guitare électrique "solid-body" est très diversifiée dans ses formes et ses techniques de construction, car si les essences de bois, leur qualité, la masse de la guitare, le type d'assemblage du manche (collé/vissé/traversant), la lutherie (section et matériau des frettes, forme et matériaux du chevalet) choisis ont une influence importante sur le son, la forme du corps n'est pas contrainte par les nécessités de l'acoustique[6]. Les formes classiques ont été reprises, d'autres sont apparues, mais on trouve une multitude de guitares originales, notamment dans le métal (Flying V et Explorer par exemple).

Le sillet et le chevalet[modifier | modifier le code]

Chevalet standard à six points d'ancrage d'une guitare électrique

Les cordes pincées à vides résonnent entre le sillet et le chevalet. Le sillet, qui est situé en tête de guitare, près des mécaniques, est une barre disposée perpendiculairement aux cordes, dotée de six encoches pour laisser passer ces dernières. Le chevalet est fixé sur le corps de la guitare, il peut être fixe ou avec articulation. Ce dernier est parfois accompagné d'une tige métallique à la fois conçue pour faire pivoter le chevalet (et créer un bend simultané pour toutes les cordes, voir Vibrato) et interférer avec le champ magnétique des micros.

Le Floyd Rose est un type de chevalet qui résout le problème du désaccordage rapide dû à l'usage du vibrato.

Un chevalet à couteaux classique ; le « Floyd Rose »

Le chevalet permet de régler les cordes selon deux axes :

  1. l'axe parallèle aux cordes : les vis de réglage de l'harmonique qui tiennent les pontets permettent de faire en sorte que la corde sonne juste, quelle que soit la case où les doigts l'arrêtent. C'est le réglage de la compensation.
  2. l'axe perpendiculaire au corps de la guitare : les vis de pontet permettent de positionner la corde à la hauteur convenable. C'est le réglage de l'action :
    • trop basses, elles frisent en vibrant contre les frettes en produisant un son parasite,
    • trop hautes, elles sont plus difficiles à fretter, et la tension accrue nécessaire pour les appuyer sur la frette porte préjudice à la justesse.

La compensation[modifier | modifier le code]

La compensation consiste à ajuster la longueur de la corde vibrante de manière à ce que l'instrument sonne juste sur l'intégralité de sa tessiture.

Théoriquement, la distance entre le chevalet et la 12e frette doit être la même qu'entre la douzième frette et le sillet. Ainsi, la longueur de la corde étant divisée par deux, le douzième demi-ton correspond à l'octave. En réalité, lorsqu'on pince une corde métallique sur le manche à la douzième case, avec ces distances strictement égales, la fréquence fondamentale du son résultant n'est pas exactement le double de celle de la corde à vide, pour plusieurs raisons.

D'autre part, l'octave musicale, n'est pas l'octave mathématique. Le son résultant sera perçu comme juste avec un écart un peu supérieur à la multiplication par deux de la fréquence fondamentale (voir Inharmonicité du piano). Cette inharmonicité est peu sensible pour la guitare, mais il faut en retenir que la justesse d'une note se règle à l'oreille.

On recule donc le chevalet un peu au-delà de la longueur théorique du diapason de l'instrument, de sorte que la longueur vibrante de la corde frettée à la douzième case soit un peu plus longue que la moitié de la corde à vide, et que la note frettée à la case 12 soit juste. On obtient ainsi un instrument à la justesse acceptable pour l'oreille sur l'ensemble du manche. L'importance de cette compensation varie selon la hauteur du chevalet, la longueur de la corde et son élasticité. L'élasticité de la corde, c'est-à-dire la proportion dans laquelle elle s'allonge avec une traction donnée, dépend du diamètre (du diamètre de l'âme pour les cordes filées) et du matériau. Aussi, lorsqu'on change les cordes pour un jeu nettement plus raide ou plus souple, il faut effectuer le réglage de compensation.

Certaines guitares électriques disposent d'un chevalet acceptant un vibrato (whammy bar en anglais) pour réaliser des bends et des vibrato. Dans ce cas, le chevalet est mobile et la position du sillet dépend de la tension des cordes ; le réglage de la compensation (et de l'action) pour ces guitares en est rendu plus sensible, par rapport aux cordes utilisées et à l'accordage.

Type de capteurs[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Micro (guitare).
Corps de guitare électrique (Stratocaster) avec trois capteurs à bobinage simple, le potentiomètre de volume et le chevalet flottant à deux points d'ancrage

Contrairement aux microphones qui transforment un son en signal électrique, les capteurs (pickups) de guitare électrique réagissent directement à la vibration des cordes. Ils se composent d'un aimant, produisant un champ magnétique dans lequel baignent les cordes en acier de l'instrument, et d'un bobinage. La vibration des cordes fabriquées dans un matériau magnétique provoque une variation du champ qui détermine, dans le bobinage, une force électromotrice qui constitue le signal, transmis ensuite à un un dispositif d'amplification.

Un microphone de type Humbucker

Les deux formes les plus courantes pour les guitares électriques sont les capteurs à bobinage simple et à bobinage double :

  1. Les capteurs à bobinage simple (typiques des débuts et de la marque Fender) donnent un son riche en harmoniques élevées, mais sont sensibles aux perturbations électromagnétiques ambiantes (le « hum » produit par les transformateurs, écrans vidéo, tubes néon, téléphones…).
  2. Les capteurs à bobinage double dits humbuckers ont été inventés pour éliminer les ronflements (« hum » en anglais) qui affectent les capteurs à bobinage simple. Ils comportent côte à côte deux capteurs à bobinage simple inversés tant pour l'orientation de leur aimant permanent que pour celle de leur bobine, de sorte que le niveau de sortie du signal musical est plus élevé, puisque, à part les harmoniques élevées qui peuvent avoir une influence différente sur les deux parties, celles-ci travaillent ensemble, tout en atténuant considérablement l'effet des perturbations électromagnétiques extérieures, qui ont un effet opposé sur chacune des deux bobines.

Les micros peuvent être réglés en hauteur, plus ou moins près des cordes grâce à deux vis situées à leurs extrémités :

  • près des cordes, le niveau de sortie est plus élevé mais l'aimantation du micro peut perturber la vibration de la corde ;
  • plus éloigné, le niveau sera moins élevé, les parasites et le bourdonnement (hum) prennent plus d'importance ;
  • l'inclinaison par rapport aux cordes ou le réglage indépendant de la hauteur des aimants permettent d'ajuster l'équilibre entre cordes de basses et cordes d'aigues.

La position des micros sur l'instrument a une grande importance dans le son. La détermination des emplacements fait partie de l'art du luthier de guitare électrique.

Les fabricants de micros proposent des valeurs optimales de hauteur de capteurs.

Des boutons de contrôle, potentiomètres et inverseurs, placés sur le corps de la guitare permettent d'en modifier la sonorité. Ces contrôles permettent généralement de modifier le volume, de sélectionner les microphones (dont le timbre varie en fonction de leur distance au cordier) ou d'ajuster la tonalité de l'instrument par un filtre passe-bas.

Le propre d'une guitare électrique est de produire directement un signal électrique susceptible d'altérations. La diversité des effets possibles avec une guitare électrique en fait un instrument très polyvalent.

Ampli[modifier | modifier le code]

L'amplificateur permet d'amplifier le signal reçu par la guitare en entrée, et délivre en sortie le son grâce à un haut-parleur ou un casque. On distingue deux « étages » ayant chacun un rôle distinct.

Le premier étage est le préamplificateur ou préampli, dont la fonction est de d'adapter le signal arrivant de l'instrument à l'entrée de l'amplificateur de puissance. Ce préampli peut comporter des fonctions de correction de tonalité. Il comporte le plus souvent un réglage de gain, qui double les potentiomètres de volume présents sur la plupart des guitares. Cet étage est d'une importance capitale pour les guitaristes et les bassistes. En effet, il peut présenter un comportement non linéaire qui transforme profondément le signal issu des capteurs. Les musiciens mettent à profit cette déformation appelée distorsion dans le contexte de la sonorisation ou de la Hi-Fi pour produire un son caractéristique, d'ailleurs notoirement différent selon qu'il s'agit d'amplificateurs à transistors ou à tubes, ou de systèmes audionumériques capables d'imiter ceux-ci ou ceux-là. Les déformations se produisent à tous les étages d'amplification et dans le haut-parleur, lorsque le niveau dépasse une limite. La distorsion qui se produit dans le préampli a l'avantage de pouvoir s'écouter à un niveau raisonnable, si le signal est atténué par un second réglage avant d'arriver à l'étage de puissance. Quand ces deux réglages existent, le premier sera généralement désigné par overdrive et le second par volume ou power.

Le signal sortant du préamplificateur est injecté dans l'étage amplificateur, dit de puissance, qui se charge d'augmenter le signal en courant, permettant d'alimenter un ou plusieurs haut-parleurs.

Certain « couples » guitare/amplificateur ont été popularisés par différents artistes :

Effets[modifier | modifier le code]

Pédale d'effet (compresseur)
Pédale multi-effets
Article détaillé : Pédale d'effet.

Le niveau de sortie de crête d'un capteur de guitare électrique varie entre 0,1 mV pour une attaque légère d'une corde et plus d'1 V pour un brossage vigoureux des six cordes. Cette dynamique de plus de 80 décibels dépasse les capacités de traitement linéaire des premiers amplificateurs. Les musiciens ont rapidement appris à jouer avec les contraintes qu'imposait ces distorsions électroniques et à en tirer parti. Les ingénieurs se sont efforcés de réduire ces défauts de traitement du signal, et sont parvenus, à la généralisation des transistors dans les années 1960, à fabriquer des amplificateurs d'une grande fidélité. Mais ce n'est pas ce que les musiciens souhaitaient, si l'on en juge par le succès continu des amplificateurs à tube[7]. Le son d'une guitare électrique ne peut pas être celui d'une guitare acoustique, du fait du principe des capteurs électromagnétiques et du peu d'importance de la résonance acoustique ; pour se rapprocher du son acoustique, on a fabriqué des capteurs piezoélectriques de chevalet pour des guitares électro-acoustiques. Entre temps, les musiciens avaient créé une culture de la guitare électrique ouverte sur d'autres expérimentations.

Les premiers amplificateurs souffraient d'une non-linéarité assez importante, résultant en distorsion d'intermodulation. Cette distorsion fait apparaître, lorsqu'on joue deux notes ensemble, des tons supplémentaires, de fréquences égales à la différence entre les notes jouée. Ces tons peuvent être déplaisants. Cette caractéristique des amplificateurs peut avoir contribué à la création du solo de guitare une note à la fois, à l'image des clarinettes, saxophones et trompettes dans les orchestres de jazz, et à l'abandon du jeu à plusieurs notes, à l'exemple du piano, qui existait auparavant en milieu rural (fingerpicking)[8].

Considérant la guitare électrique comme un instrument différent, tant par son timbre que par son rôle dans l'orchestre, les musiciens ont, dès les débuts, tiré parti du son obtenu en chargeant l'entrée de l'amplificateur pour le faire travailler largement hors de la zone où il est approximativement linéaire.

L'effet Larsen est une conséquence en général indésirable de la ré-injection en boucle d'un son déjà amplifié, via le(s) capteur(s) de l'instrument relié à cet amplificateur. Il naît alors un son strident, dont l'amplitude croît jusqu'à la saturation. Certains musiciens contrôlent ce couplage acoustique pour prolonger la note, comme Jimi Hendrix ou Carlos Santana ou encore Joe Satriani.

Dans les années 1960, aux effets obtenus grâce aux techniques de jeu pour guitare et au contrôle de l'amplification ainsi que de sa surcharge (overdrive), se sont ajoutés une très large palette d'altération du son en continu basé sur le traitement du signal électrique fourni par les micros. Des effets extérieurs peuvent donc être greffés à loisir, par l'intermédiaire de pédales d'effets ou de rack.

Chaque fabricant donne à sa création un nom particulier, qui est à la fois un nom commercial et la désignation utile d'un effet.

Les grandes familles d'effets sont :

  • Ceux basés sur la surcharge d'un amplificateur, nommés Overdrive (au sens propre) saturation, distorsion (par métonymie), et, à l'extrême, fuzz. La surcharge a pour conséquence inévitable une compression et une prolongation du son. Selon les caractéristiques de l'amplificateur utilisé, le résultat peut être très différent. La surcharge d'un amplificateur à tubes, celle d'un amplificateur à transistors, la distorsion obtenue en insérant des diodes, ont des compositions harmoniques très différentes. À l'origine produit par l'amplificateur, l'effet est aussi disponible en pédale, permettant une grande variété de sons distinctifs. La surcharge modérée s'entend dans le blues et le jazz, elle se fait plus en plus vigoureuse dans le rock, le hard rock, le heavy métal et le rock psychédélique.
  • le treble booster est un amplificateur limité aux aigües (filtre passe-haut) qui se combine avec les formes d'overdrive.
  • le trémolo permet de faire varier périodiquement plusieurs fois par seconde le volume du signal ; il a été souvent intégré dans les amplificateurs.
  • le vibrato fait varier périodiquement plusieurs fois par seconde la hauteur du son.
  • la wah-wah, filtre passe-bande à fréquence centrale variable par une pédale à action progressive comme les pédales d'expression des orgues : si la pédale est baissée, les aigus sont favorisés, si elle est levée, ce sont les graves. Actionnée en même temps que le musicien joue les notes, elle donne le son « oua-oua » qui la désigne.
  • la réverbération, et les chambres d'écho simulent, dans leur concept d'origine, l'effet que peut produire l'émission d'un son dans une grand espace. Les musiciens en ont aussi fait un usage créatif en manipulant, sans référence à des locaux réellement existants, les paramètres de reproduction du son avec décalage dans le temps.
  • le chorus et le flanger ajoutent au son de la guitare de légères perturbations en temps et en fréquence du son original, ce qui donne l'impression que plusieurs guitaristes jouent la même partition.
  • le phasing réinjecte du signal avec variation de phase dans le circuit. Le signal original va se retrouver mixé avec un signal retardé et filtré selon plusieurs fréquences et un modulateur basse fréquence crée la modulation par une onde sinusoïdale.
  • le compresseur permet comme son nom l'indique de limiter la plage dynamique de la guitare. Il favorise ainsi le sustain et le larsen.
  • l'octaver permet d'ajouter un doublage du signal à une ou plusieurs octaves au-dessus ou en dessous de celui joué ;
  • l'UniVibe est essentiellement un Phaser modifié pour émuler dans une pédale l'effet des encombrantes enceintes Leslie.
  • le Leslie, son tournant, au départ fait mécaniquement par deux baffles orientés vers le haut sur lesquels tournait un capot avec une sortie d'une grande ouverture de diffusion pour les graves et une plus petite pour les aiguës, disposant de trois vitesses de rotation. Il est devenu électronique sur des effets de sol ou son cabines
  • l'harmoniseur permet d'ajouter une ou plusieurs voix en harmonie {tierce quinte..)

Compléments[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) André Duchossoir, Gibson Electrics -- from the origins up to 1961, Milwaukee, WI, USA, Hal Leonard,‎ 1983, 200 p.
  • (en) Daniel Queen, « AES Paper 450. From Boom Box to Beatles, Baez, and Boccherini — The Electric Guitar at the Crossroads. », AES Convention, no 31,‎ octobre 1966

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Micro désigne un Microphone par apocope. Un microphone convertit une onde sonore en signal électrique. Par métonymie, les musiciens français ont adopté le terme pour les transducteurs de guitare électrique, bien que ceux-ci transforment directement la vitesse de déplacement transversal des cordes en courant électrique.
  2. (en) David K. Bradford, www.19thcenturyguitar.com, 2009.
  3. André Duchossoir, Gibson Electrics, Mediapress (ISBN 2-9036-4800-X)
  4. U.S. Patent 2,020,557, du 14 mai 1934.
  5. HistoryLink.org Essay 7479 .
  6. Voir par exemple Robin Alais, Etude vibroacoustique de la guitare électrique : Rapport de stage de Master 2 informatique SAR, parcours ATIAM, Paris,‎ 2010, 21 p. (lire en ligne)
  7. (en) T. E. Rutt, « AES Preprint 2141 F-5 — Vacuum Tube Triode Nonlinearity as Part of The Electric Guitar Sound », AES Convention, no 76,‎ octobre 1984 (lire en ligne)
  8. (en) Daniel Queen, « AES Paper 450. From Boom Box to Beatles, Baez, and Boccherini — The Electric Guitar at the Crossroads. », AES Convention, no 31,‎ octobre 1966, p. 6