Maquettes et ergonomie

Une guitare peut être parfaite sur l’écran et inconfortable contre un vrai corps humain. L’extrémité d’une corne se retrouve sous la main, l’avant-bras rencontre une arête ou le manche descend dès que l’on lâche les doigts. Pas besoin de construire immédiatement un instrument complet pour le découvrir : une maquette bien conçue répond déjà à beaucoup de questions.

Vérifier n’est pas encore valider

Avant de choisir une méthode d'essai, il faut distinguer deux objectifs. La vérification consiste à déterminer si ce qui a été réalisé correspond aux spécifications du projet. Une poche de manche possède-t-elle les bonnes dimensions ? Le chevalet se trouve-t-il à la position prévue ? Les inserts peuvent-ils être installés correctement ? Le bloc de vibrato dispose-t-il du dégagement nécessaire ? Ces questions peuvent généralement recevoir des réponses relativement objectives, à partir de mesures, de contrôles dimensionnels ou d'essais fonctionnels.

La validation consiste à déterminer si la conception répond réellement à l'usage prévu. L'instrument est-il confortable ? Son équilibre est-il satisfaisant ? Les contrôles sont-ils accessibles ? Le manche correspond-il au jeu recherché ? Les réglages disponibles permettent-ils d'obtenir le comportement attendu ? La différence peut sembler subtile, mais elle est fondamentale. Une guitare peut parfaitement respecter son plan tout en possédant une ergonomie médiocre. Dans ce cas, la fabrication est conforme à la conception ; c'est la conception elle-même qui doit évoluer. Cette distinction entre vérification de conformité et validation de l'usage se retrouve dans les méthodes générales de l'ingénierie. Le NASA Systems Engineering Handbook en donne une présentation particulièrement claire.

Pour une guitare, la démarche peut rester simple. Il faut seulement savoir si l'on cherche à contrôler une dimension ou à confirmer une décision.

Construire un prototype complet représente un investissement important. Il faut préparer des matériaux, fabriquer les pièces, installer les composants et éventuellement effectuer une finition provisoire. Si l'objectif consiste uniquement à vérifier le confort d'une silhouette, une grande partie de ce travail sera inutile. Il est donc préférable de commencer par identifier les incertitudes du projet. Une forme de corps particulièrement originale soulève d'abord des questions ergonomiques. Une jonction corps-manche inhabituelle demande plutôt une vérification géométrique et mécanique. Un vibrato intégré dans un corps très mince peut imposer des essais de dégagement et d'épaisseur résiduelle. Ces questions n'exigent pas nécessairement le même prototype. Un essai peut porter sur une pièce isolée, un assemblage particulier ou l'instrument complet.

Cette approche permet de concentrer les efforts sur les risques réels et d'éviter de fabriquer inutilement des éléments déjà suffisamment maîtrisés.

Le prototype peut prendre des formes très différentes suivant l'étape du projet.

Il n'existe aucune obligation de passer par tous ces niveaux. Un projet fondé sur une architecture éprouvée et des composants conventionnels peut nécessiter seulement quelques essais locaux et un montage à blanc. Une conception très originale peut justifier plusieurs maquettes successives avant de produire un instrument fonctionnel. L'essentiel est de choisir le niveau de prototype capable de fournir l'information recherchée.

Toutes les erreurs potentielles n'ont pas les mêmes conséquences. Une position de contrôle légèrement inconfortable peut encore être corrigée sur le plan. Un chevalet mal implanté peut obliger à reboucher et repercer le corps. Une poche de vibrato trop profonde peut fragiliser définitivement une zone structurelle. Il faut donc examiner trois aspects : la gravité d'un défaut éventuel, la probabilité qu'il apparaisse et la difficulté de le corriger une fois la fabrication engagée. Cette réflexion permet de hiérarchiser les essais. Il serait peu rationnel de consacrer beaucoup de temps à tester plusieurs rayons d'arrondi sur une zone purement décorative alors que la compatibilité entre le chevalet et l'angle du manche n'a pas encore été confirmée.

Les interfaces mécaniques irréversibles devraient généralement être validées avant les détails esthétiques faciles à modifier. Le prototype n'est donc pas seulement une représentation de l'instrument : c'est également un moyen de réduire les risques du projet.

Une silhouette à taille réelle

Un dessin affiché sur un écran ne donne pas toujours une perception exacte de la taille de l'instrument. Le zoom modifie la représentation et l'absence de comparaison physique peut rendre une forme compacte plus grande qu'elle ne l'est réellement, ou l'inverse. Une maquette grandeur nature permet de retrouver les dimensions réelles. Pour une première évaluation, une silhouette découpée dans du carton rigide peut suffire. Elle permet de comparer les proportions du corps avec celles du manche, de vérifier la position des cornes et d'examiner la taille générale de l'instrument. En la présentant contre le musicien, on peut également se faire une première idée de la position des zones d'appui.

Il faut toutefois garder à l'esprit qu'une silhouette plate ne reproduit pas le volume réel d'une guitare. Elle ne permet pas de juger correctement les effets de l'épaisseur du corps, des chanfreins ou du relief des composants. La maquette en carton est donc particulièrement utile pour éliminer rapidement les mauvaises proportions. Elle ne constitue pas une validation ergonomique complète.

Lorsqu'il faut évaluer plus précisément l'ergonomie, une maquette réalisée dans un panneau de bois, de contreplaqué ou de MDF devient beaucoup plus intéressante. Elle peut reproduire l'épaisseur du corps, la taille des cornes et les principaux contours. Il n'est pas toujours nécessaire de terminer toutes les surfaces. Les zones d'appui les plus importantes peuvent être sculptées ou chanfreinées tandis que le reste conserve une géométrie simplifiée. Cette maquette permet de vérifier la position naturelle de l'instrument sur la cuisse, le contact avec l'avant-bras droit et la distance entre le corps et le musicien. Il devient également possible de simuler la position des boutons et du sélecteur.

Des pièces provisoires, même relativement rudimentaires, peuvent suffire pour déterminer si la main droite rencontre régulièrement un contrôle pendant le jeu. Ce type d'essai est particulièrement utile lorsque le dessin s'éloigne des silhouettes traditionnelles. Une forme qui semble très ergonomique sur le plan peut se révéler inconfortable parce que l'un de ses appuis se trouve quelques centimètres trop loin.

Un corps présenté seul ne permet pas d'évaluer la position réelle des deux mains. La longueur du manche, l'emplacement du sillet et la position des premières et dernières frettes influencent directement la posture du musicien. Il est donc intéressant d'ajouter à la maquette un manche provisoire reproduisant au moins les dimensions générales du projet. Ce manche peut être très simple si l'objectif se limite à vérifier l'encombrement. En revanche, lorsque l'on souhaite tester l'accès aux aigus, il faut reproduire assez fidèlement la géométrie du talon, la largeur du manche et la position de la jonction avec le corps.

Cette zone a été étudiée lors de la conception du manche et de son assemblage. Le prototype permet maintenant de vérifier que la main peut effectivement l'utiliser. Une échancrure profonde ne garantit pas que la paume dispose de suffisamment d'espace. L'essai doit être réalisé dans la position de jeu prévue et avec des mouvements représentatifs, pas simplement en tenant l'instrument immobile.

Assis, debout et bien lesté

Une maquette doit être essayée assis et debout, instrument correctement lesté, avec un faux manche de longueur réaliste. Les critères d’équilibre et les effets de la position de la sangle sont détaillés dans Ergonomie, poids et équilibre ; le rôle de la maquette est de confronter ces critères aux dimensions effectivement dessinées.

Une maquette légère peut donner une impression totalement différente de celle de l'instrument définitif. Le problème est particulièrement sensible lorsque le manche et la tête possèdent une masse importante par rapport au corps. Pour valider l'équilibre, il faut donc reproduire approximativement non seulement la masse totale, mais aussi sa répartition. Si la maquette utilise un panneau beaucoup plus dense que le bois prévu, elle risque de présenter un équilibre artificiellement favorable. Il est possible de corriger cette différence à l'aide de masses provisoires disposées aux emplacements correspondant aux principaux composants. Les mécaniques, le chevalet, les micros et certaines parties du manche peuvent être simulés de cette manière. Il faut toutefois placer les masses aux bonnes positions.

Un instrument peut sembler parfaitement équilibré lorsqu'il est immobile et se comporter autrement pendant le jeu. La position des bras, les déplacements de la main gauche et la friction de la sangle modifient les forces qui s'exercent sur lui. Il faut donc vérifier son comportement lorsque le musicien change de position, retire momentanément sa main du manche ou effectue des déplacements rapides. Une guitare qui demande une légère pression permanente pour conserver son orientation peut devenir fatigante lors d'une utilisation prolongée. Le test peut également révéler une tendance du corps à pivoter vers l'avant, indépendamment de la descente éventuelle du manche. Ces phénomènes dépendent de la géométrie complète de suspension.

La disposition des potentiomètres, du sélecteur et du jack peut être validée très tôt. Il suffit souvent de fixer provisoirement des boutons ou des éléments représentant leur encombrement réel. Le musicien peut alors simuler les manipulations habituelles : régler le volume, changer de micro, utiliser un sélecteur ou déplacer la main droite dans différentes techniques de jeu. Un contrôle peut être facile à atteindre volontairement tout en étant trop exposé aux contacts accidentels. À l'inverse, un emplacement très discret peut devenir difficile à utiliser pendant que l'on joue. Nous avons traité l'implantation mécanique de ces composants dans Concevoir l'électronique et les contrôles d'une guitare.