Des chercheurs impriment en 3D un guide sur mesure pour aider les débutants à jouer du shakuhachi

Des chercheurs de Science Tokyo ont conçu et fabriqué en 3D un dispositif qui reproduit la relation spatiale entre les lèvres d’un musicien et un instrument à anche libre. Placé entre le menton et l’instrument, ce petit guide vise à assurer leur bon positionnement. Plus largement, l’étude cherchait à déterminer si la chaîne numérique utilisée pour concevoir un guide prothétique pouvait être transposée au-delà des applications intra-orales classiques. Pour valider ce concept, l’équipe a développé un dispositif spécifiquement destiné au shakuhachi, une flûte traditionnelle japonaise.

Le shakuhachi est difficile à maîtriser pour les débutants : ceux-ci doivent coordonner la forme de leurs lèvres, l’angle de leur souffle et la position de l’instrument afin de produire le son souhaité. Cette relation spatiale étant difficile à illustrer, les nouveaux joueurs s’appuient traditionnellement sur beaucoup d’observation, d’instructions et de pratique. Selon l’étude, l’absence de repères visuels et tactiles peut compliquer l’identification de la bonne embouchure et ralentir la progression. Les chercheurs ont donc entrepris de concevoir un dispositif susceptible de faciliter cet apprentissage.

Le shakuhachi est fabriqué en bambou. (Crédit photo : Gen)

Comment ce guide de flûte a-t-il été imprimé en 3D ?

Les scientifiques ont ensuite importé ces données dans un logiciel de CAO. À partir de repères dentaires, du plan occlusal et de points de référence faciaux, ils ont reproduit la relation entre les lèvres du musicien et l’instrument. À partir de ce modèle numérique, l’équipe a conçu un modèle sphérique en argile d’environ 70 mm de diamètre destiné à combler l’espace entre le menton et le shakuhachi, avant de le convertir en guide creux. Comme la pièce finale était produite par stéréolithographie, les chercheurs ont ajouté une ouverture pour évacuer la résine non durcie de s’écouler. Leur choix s’est porté sur un photopolymère biocompatible couramment employé pour les guides chirurgicaux dentaires, garantissant ainsi que le dispositif puisse être correctement désinfecté et stérilisé.

Les étapes de fabrication du guide pour instrument à anches. (Crédits image : Hada et al.)

Le guide obtenu est adapté à la morphologie dento-faciale du musicien. Sa structure creuse et légère vise par ailleurs à préserver le confort de jeu, tandis que le bras de maintien peut être personnalisé afin d’affiner le positionnement. Testé par un musicien expert, le dispositif a obtenu de bons résultats en matière de stabilité, d’ajustement et de facilité d’utilisation.

« Au-delà de l’enseignement musical, nous pensons que ce concept pourrait potentiellement être étendu aux prothèses maxillo-faciales, à la rééducation oro-faciale et à d’autres dispositifs extra-oraux exigeant un contrôle spatial péri-oral précis », conclut la professeure adjointe Tamaki Hada, qui a dirigé le projet avec le professeur Manabu Kanazawa. L’étude est disponible ICI.

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*Photo de couverture : Scans 3D du visage et du shakuhachi (crédits : Hada et al.).