Jacques Stotzem m’a fait parvenir un jeu de cordes Martin ERA Custom Light à tester. Mais, avant d’aborder sérieusement ce test, je voulais un peu revisiter la théorie des cordes qui est souvent un peu nébuleuse. D’autant que l’univers du choix est infini et en expansion. On parle des cordes de guitare en termes de tirant : *light*, *medium*, *heavy*, 12-53 ou 13-56. On évoque aussi leur composition, généralement le bronze 80/20 ou le phosphore bronze. Mais, derrière ces appellations commerciales se cache une réalité physique bien plus intéressante. Régulièrement, les fabricants proposent des innovations en jouant avec les paramètres physiques à leur disposition pour chercher l’équilibre mécanique et sonore idéal.
Une corde est un système mécanique vibrant. Sa masse, sa longueur, sa tension, sa rigidité et les matériaux qui la composent déterminent en grande partie son comportement. Ces caractéristiques influencent autant le son produit, que la manière dont la corde réagit sous les doigts.
Remarque : ces observations ne sont pas des règles absolues, mais des tendances générales. Le comportement d’une corde dépend d’un grand nombre de paramètres qui interagissent entre eux.
Il y a des cordes pour tous les goûts.
Quelques idées reçues sur les cordes de guitare
- Plus une corde est grosse, plus elle est tendue. Pas nécessairement, notamment pour les cordes filées.
- Deux jeux de même tirant offrent le même toucher. Leur construction peut modifier sensiblement les sensations.
- Une corde plus souple est forcément moins tendue. La souplesse en flexion et la tension sont deux propriétés différentes.
- Des cordes plus épaisses produisent toujours un son plus puissant. Le volume dépend aussi de la guitare et de l’attaque.
- Le phosphore bronze sonne toujours plus chaud que le bronze 80/20. C’est une tendance souvent avancée, pas une règle universelle.
- Les cordes à forte tension offrent forcément davantage de sustain. La durée des vibrations dépend de plusieurs facteurs.
- Les cordes à âme ronde sont toujours plus souples que celles à âme hexagonale. La géométrie de l’âme n’est qu’un des paramètres.
- Les cordes revêtues sonnent moins bien que les cordes traditionnelles. Leur comportement dépend du type de revêtement et de la conception.
- Un tirant léger est forcément plus facile à jouer. C’est souvent le cas à construction et réglage comparables, mais pas dans toutes les situations.
- Le son d’une corde dépend principalement du métal utilisé. Sa construction, sa rigidité, son vieillissement et son interaction avec la guitare jouent également un rôle.
La masse : le poids qui fait vibrer la corde
Pour comprendre le fonctionnement d’une corde, commençons par une notion fondamentale : sa masse linéique. Il ne s’agit pas simplement du poids total de la corde, mais de la quantité de matière présente sur une longueur donnée. À tension égale, une corde plus lourde par unité de longueur produit une note plus grave. À masse égale, augmenter la tension augmente la fréquence de vibration et produit une note plus aiguë. Enfin, raccourcir la longueur vibrante augmente également la fréquence.
C’est précisément ce qui se passe lorsqu’on appuie sur une frette : on raccourcit la partie vibrante de la corde et la note devient plus aiguë.
Il existe une conséquence moins évidente : deux cordes de masses linéiques identiques peuvent produire la même note sous la même tension, même si leurs diamètres sont différents. Tout dépend de leur construction.
Le diamètre : une mesure trompeusement simple
Le diamètre d’une corde est généralement exprimé en millièmes de pouce. Une corde de .012 mesure ainsi environ 0,305 mm. Sur les cordes pleines, comme les cordes aiguës en acier, le diamètre est directement lié à la quantité de matière.
Une petite augmentation du diamètre entraîne une augmentation proportionnellement plus importante de la masse. Une corde pleine de .013 possède environ 17 % de masse supplémentaire par unité de longueur par rapport à une corde de .012 fabriquée dans le même matériau.
Mais les cordes graves sont filées. Elles comportent une âme centrale, habituellement en acier, autour de laquelle est enroulé un fil métallique.
Le diamètre extérieur ne permet donc plus de connaître directement leur masse.
Deux cordes de .053 peuvent avoir des masses différentes selon :
- le diamètre de leur âme centrale ;
- le diamètre du fil de filage ;
- la densité des matériaux utilisés ;
- la géométrie et la compacité de l’enroulement.
C’est une des raisons pour lesquelles deux jeux affichant exactement le même tirant peuvent présenter des tensions et des sensations différentes.
Les matériaux : bien davantage qu’une question de couleur sonore
Les cordes acoustiques utilisent plusieurs matériaux, chacun possédant des propriétés mécaniques particulières.
L’acier
L’acier constitue généralement l’âme des cordes filées et l’intégralité des cordes aiguës non filées. Il possède une résistance élevée à la traction et une rigidité importante. Ces propriétés contribuent au comportement mécanique et vibratoire de la corde.
Les caractéristiques exactes dépendent de l’alliage et des traitements appliqués.
Le bronze 80/20
Malgré son appellation commerciale, le bronze 80/20 utilisé pour les cordes de guitare est habituellement un alliage de cuivre et de zinc, autrement dit un laiton. Il contient approximativement 80 % de cuivre et 20 % de zinc. Les fabricants le présentent souvent comme offrant une sonorité brillante et une attaque franche.
Cette description correspond à une tendance commerciale et à des impressions d’écoute, pas à une propriété acoustique universelle.
Le phosphore bronze
Le phosphore bronze est un alliage à base de cuivre et d’étain, contenant également une petite quantité de phosphore. Il est souvent décrit comme plus chaleureux et plus équilibré que le bronze 80/20.
Cependant, la composition du filage n’est qu’un des paramètres qui influencent le son. La géométrie de la corde, son état de surface, son vieillissement et la façon dont elle est jouée interviennent également.
Le nickel et les autres alliages
On rencontre aussi des cordes à filage nickelé, en nickel ou utilisant des alliages particuliers. Ces matériaux peuvent modifier la masse, la résistance à la corrosion, les propriétés de surface et le comportement mécanique. Il serait toutefois excessif d’attribuer une signature sonore précise à un métal sans tenir compte de la construction complète de la corde.
La tension : une grandeur physique, pas une sensation
C’est probablement la distinction la plus importante de cet article. La tension d’une corde est la force de traction qui s’exerce sur elle lorsqu’elle est accordée. Elle dépend principalement de sa masse linéique, de sa longueur vibrante et de la note qu’elle doit produire. Pour une guitare donnée, avec un diapason fixe et un accordage déterminé, une corde plus lourde par unité de longueur nécessite davantage de tension pour atteindre la même note.
Les guitares baryton illustrent bien la relation entre longueur, masse et tension. Malgré leur diapason plus long, elles utilisent généralement des cordes de plus gros diamètre afin de conserver une tension adaptée à leur accordage plus grave. Ce n’est donc pas uniquement le diamètre qui détermine la tension, mais la combinaison du tirant, du diapason et de la note recherchée.
Mais, attention : la tension ne décrit pas à elle seule la résistance ressentie sous les doigts.
La tension est une force de traction dans le sens de la longueur de la corde. Le toucher dépend aussi de la manière dont la corde résiste lorsqu’on la déplace ou qu’on la plie.
Ce sont deux phénomènes liés, mais distincts. Une corde peut ainsi sembler relativement souple tout en exerçant une tension importante sur l’instrument.
Pourquoi deux cordes de même tension peuvent-elles avoir un toucher différent ?
C’est ici que la physique devient particulièrement intéressante pour le guitariste.
La rigidité de la corde
Une corde réelle n’est pas un fil parfaitement flexible. Elle possède une certaine rigidité en flexion, qui dépend notamment de sa géométrie et des propriétés élastiques de ses matériaux. Sur une corde pleine, une petite augmentation du diamètre peut provoquer une augmentation importante de la rigidité.
Les cordes filées présentent un comportement plus complexe, car leur âme et leur filage ne se comportent pas nécessairement comme un cylindre homogène.
Le rapport entre l’âme et le filage
Deux cordes de même diamètre extérieur peuvent avoir des âmes de diamètres différents. Une âme plus fine peut modifier la souplesse en flexion de la corde, tandis que le filage contribue à sa masse. C’est un paramètre important dans la conception des cordes présentées comme particulièrement flexibles.
Il faut néanmoins distinguer les promesses commerciales des caractéristiques effectivement mesurées.
La hauteur des cordes
L’action, c’est-à-dire la distance entre les cordes et les frettes, influence directement l’effort nécessaire pour jouer. Une corde placée plus haut doit être déplacée davantage pour atteindre la frette.
Même avec un jeu de cordes identique, deux guitares réglées différemment peuvent donc offrir des sensations très éloignées.
La longueur vibrante
À masse et accordage identiques, une guitare à diapason plus long nécessite une tension supérieure. Entre un diapason de 24,9 pouces et un autre de 25,4 pouces, l’écart théorique de tension atteint environ 4 %.
Ce n’est pas énorme, mais cela contribue aux différences de sensation entre instruments.
Le son : bien plus que la note fondamentale
Une corde ne vibre pas uniquement à la fréquence correspondant à la note jouée. Elle produit également des vibrations à des fréquences supérieures, appelées partiels. Dans le cas idéal, ces vibrations correspondent aux harmoniques de la note fondamentale. Leur intensité et leur évolution dans le temps participent au timbre de l’instrument.
Plusieurs caractéristiques des cordes peuvent influencer ce comportement.
- La rigidité modifie légèrement les fréquences des différents partiels. Ce phénomène, appelé *inharmonicité*, peut contribuer à la perception du timbre.
- L’amortissement détermine la vitesse à laquelle les vibrations perdent leur énergie. Il dépend notamment des propriétés internes de la corde, de ses interactions avec les points d’appui et de son couplage avec la guitare.
- L’état de surface intervient aussi. Avec le temps, les cordes accumulent des dépôts et subissent des modifications qui peuvent influencer leur comportement vibratoire.
- La technique du musicien, enfin, reste déterminante. La position d’attaque, l’angle du doigt, l’utilisation des ongles et l’intensité du pincement modifient la répartition initiale de l’énergie entre les différents modes de vibration.
Autrement dit, le matériau ne suffit pas à expliquer le son d’une corde.
Les cordes à âme ronde, hexagonale et les traitements de surface
La plupart des cordes acoustiques filées modernes utilisent une âme hexagonale. Cette géométrie facilite l’accrochage mécanique du filage autour de l’âme. Les cordes à âme ronde existent également. Elles peuvent présenter un comportement mécanique différent, notamment en matière de flexibilité, selon leur conception.
Mais il serait imprudent d’affirmer qu’une âme ronde sonne systématiquement mieux ou qu’une âme hexagonale produit toujours davantage d’attaque. Les traitements de surface constituent un autre facteur.
Les cordes revêtues, souvent appelées coated strings, utilisent une couche protectrice destinée à ralentir certaines formes de corrosion et l’accumulation de saletés. Ce revêtement peut également modifier la sensation de glissement des doigts, les bruits de frottement et, selon sa conception, certains aspects du comportement vibratoire. Là encore, les différences dépendent fortement du produit.
Le cas particulier du fingerstyle
Pour un guitariste fingerstyle, le choix des cordes relève d’un équilibre entre plusieurs exigences.
Il faut pouvoir produire des basses suffisamment définies, conserver une bonne articulation mélodique dans les aigus et maîtriser la dynamique sans devoir exercer une force excessive. Des cordes plus légères peuvent faciliter certains mouvements, notamment les bends et les vibratos. Des cordes plus lourdes peuvent permettre une attaque énergique avec moins de risques de déplacements excessifs, mais elles imposent généralement davantage d’effort au frettage, toutes choses égales par ailleurs.
Les caractéristiques de la guitare interviennent elles aussi : son diapason, son réglage, la réponse de sa table d’harmonie et sa construction générale. Le jeu aux doigts, à l’ongle, aux onglets ou au médiator pèse énormément sur le son produit.
Il n’existe donc pas de tirant idéal universel pour le fingerstyle. Le meilleur choix est celui qui permet au musicien d’obtenir le son recherché tout en conservant une liberté de jeu suffisante.
Comment comparer objectivement deux jeux de cordes ?
La première précaution consiste à ne pas se fier uniquement aux indications *light*, *medium* ou *custom light*. Ces catégories ne constituent pas une norme physique universelle. Pour comparer deux jeux, il faut idéalement connaître leur diamètre, leur masse linéique, leur tension à un diapason et à un accordage donnés, ainsi que leur construction.
Mais, l’évaluation du toucher et du son demande également une expérience pratique. Un essai comparatif sérieux devrait conserver la même guitare, le même accordage, un réglage identique et des conditions de jeu aussi proches que possible.
Il faut aussi tenir compte de l’âge des cordes. Comparer un jeu neuf à un jeu utilisé depuis trois mois ne permet pas d’isoler correctement l’influence des matériaux ou de la construction.
Conclusion : le tirant ne raconte qu’une partie de l’histoire
Le diamètre est visible, la tension peut se mesurer et les matériaux s’identifient facilement. Pourtant, aucun de ces paramètres ne suffit, isolément, à décrire le comportement d’une corde. Le son et le toucher résultent d’un ensemble de propriétés mécaniques qui interagissent avec la guitare et avec le musicien.
C’est pourquoi deux jeux de cordes portant exactement les mêmes indications sur leur emballage peuvent procurer des expériences différentes.
Tout ça pour conclure que le choix des cordes n’est pas simplement une affaire de tirant ou de préférence pour le bronze 80/20 ou le phosphore bronze. C’est une question d’équilibre entre masse, tension, rigidité, amortissement et interaction avec l’instrument.
Dans un test, il faut donc tendre la corde puis l’oreille : tension, flexibilité, tenue de l’accordage, sensation de toucher sous les doigts, attaque, pic de volume, durée du sustain, « chaleur » et enfin évolution de la corde et tenue dans le temps face à l’oxydation et l’usure.
Et c’est précisément ce qui rend le sujet plus intéressant que les quelques chiffres imprimés sur une pochette de cordes. La plupart du temps, un jeu de cordes n’est pas coûteux, il ne faut pas hésiter à en tester pour trouver « chaussure à son pied ».
Voilà, petit grand-tour d’horizon… maintenant je vais monter les cordes ERA sur ma Martin, jouer, et je vous raconte.
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