Pourquoi ?

Nous avons voulu explorer les possibilités musicales à l’aide de l’eau. La musique faite avec de l’eau est un genre musical qui utilise des sons produits par l’eau pour créer des compositions uniques. Ces sons peuvent être produits de différentes manières, comme en utilisant des instruments de musique spéciaux qui utilisent de l’eau, en enregistrant des sons naturels d’eau, ou en utilisant des effets sonores pour créer des sons qui imitent l’eau. La musique faite avec de l’eau peut avoir un caractère apaisant et méditatif, ou peut être utilisée pour créer des ambiances sonores pour des films ou des jeux vidéo. C’est donc à partir de ces notions que nous avons souhaité développer un instrument. Nous nous sommes également inspiré du principe du “wind chime”, dont le son nous apaise tous.

Comment ?

Avec des bouteilles vides remplies d’eau à différents niveaux pour faire des notes différentes, nous produisons un son par le contact d’une barre qui vient frapper régulièrement les bouteilles à l’aide de l’action d’un moteur à courant continu.

Le niveau d’eau des bouteilles est ajusté de deux manière: par un principe de “Vases communicants”: la pression atmosphérique fait que le niveau d’eau dans la bouteille reste égale au niveau du verre qu’on élève et abaisse.

L’autre manière de procéder (l’originale) est faite à l’aide de seringues remplies d’eau, dont le tuyau à l’extrémité plonge dans l’eau des bouteilles.

Difficultés

Les principales difficultés concernent la mise en place du support et la définition de l’embout du fil frappant les bouteilles. Plusieurs tests ont étés effectués à cet effet afin d’obtenir un son satisfaisant. On a finalement opté pour un bouchon de liège entouré d’un ballon de baudruche, qui permet d’obtenir un son pas trop rude, agréable.

Le support à été renforcé par la mise en place de 4 tranches de cartons collées les unes aux autres et découpées au FabLab, nous avons également eux des difficultés à assurer la stabilité de l’ensemble. C’est pourquoi nous avons finalement opté pour 4 pieds en carton fait de manière triangulaire qui permettent la tenue de l’ensemble.

Réussites

Les bouteilles réalisent un son satisfaisant en fonction de la hauteur de l’eau. Le système de “pallier” des verres nous permet de régler le son obtenu en obtenant une octave correcte

De plus, afin de régler correctement les notes produites, nous avons eu recours au logiciel n-Track Tuner: ce dernier nous a permis, via les gammes de fréquence des sons, de faire une analyse des harmoniques produites et de les ajuster!

Finalement, les 4 notes “de référence” obtenues sur nos paliers à l’équilibre des verres sont Do, Mi, Sol, La:

Lorsque les verres sont sur leurs supports, on obtient ces notes, qui changent lorsque l’on modifie les hauteurs (lentement, mais de manière perceptible → les 3 tuyaux par verre nous permettent d’augmenter la vitesse de transition entre chaque note).

Apprentissages

Nous avons exploré les différentes sonorités possibles de chaque bouteille selon leur contenance en eau. Nous avons aussi exploré diverses manières d’injecter ou de vider de l’eau dans une bouteille (seringue, différence de hauteur, vases communiquant…). Nous avons utilisé des logiciels de découpe laser (Inkscape) afin de réaliser le haut du support, étape cruciale, car ce dernier doit supporter le poids des bouteilles remplies.

Finalement, différents types de moteur ont été testés:

D’abord, le moteur pas à pas qui était commandé par Arduino:

//Includes the Arduino Stepper Library
#include <Stepper.h>

// Defines the number of steps per rotation
const int stepsPerRevolution = 2038;

// Creates an instance of stepper class
// Pins entered in sequence IN1-IN3-IN2-IN4 for proper step sequence
Stepper myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);

void setup() {
	// Nothing to do (Stepper Library sets pins as outputs)
}

void loop() {
	// Rotate CW slowly at 5 RPM
	myStepper.setSpeed(20);
	myStepper.step(stepsPerRevolution);
	delay(1000);

	// Rotate CCW quickly at 10 RPM
	myStepper.setSpeed(20);
	myStepper.step(-stepsPerRevolution);
	delay(1000);
}

Nous avons constatés que le moteur pas à pas ne convenait pas au projet: celui-ci n’allait pas suffisamment vite pour que l’on obtienne un son correct. Il a donc fallu opter pour un moteur à courant continu à l’origine utilisé pour les pompes, qui permet une vitesse de rotation satisfaisante (à condition de l’alimenter en 5V au lieu de 12V, on ne veut pas non plus brusquer l’oreille!).

Perspectives

Une amélioration que nous aurions souhaité apporté au système, avec plus de temps, aurait été d’asservir la position des gobelets à une commande de note par ordinateur, des poulies ajusteraient leurs niveaux et nous n’aurions rien besoin de changer manuellement.

Par ailleurs, il serait possible de modifier la vitesse de rotation moteur selon ce même asservissement en fonction de la mélodie souhaitée (on ne change pour l’instant cette vitesse que par le voltage du moteur).

A la suite de ces changements, on pourrait cataloguer les mélodies effectivement possible à l’aide de l’instrument!

Diverses musiques réalisées par la même méthode que la nôtre