A) Mécanisme du piano
Dans cette partie nous allons vous présenter l'aspect mécanique et technologique du piano.
Piano décomposé
Clavier
C’est souvent le premier élément qui vient à l’esprit quand on parle du piano car évidemment c’est lui qu’on voit en premier. Il permet d’activer les marteaux qui frappent les cordes grâces auxquelles le son est produit.
Le clavier est constitué d’un total de 88 touches (sauf exception) avec 52 touches blanches correspondant aux notes non altérées et 36 touches noires correspondant aux notes altérées, ce qui équivaut à cinq octaves.
Certains claviers atteignent parfois huit octaves. Leurs touches supplémentaires sont alors cachées sous un petit couvercle pour ne pas troubler les pianistes habitués à la disposition de 88 touches. Ces notes (avec leurs touches, leurs marteaux et leurs cordes) sont ajoutées pour augmenter la résonance du piano et seul un petit nombre de partition les utilisent car la majorité des morceaux sont faits pour des pianos d’étude de cinq octaves (supposant donc juste l’utilisation de 88 touches).
Une octave est l’intervalle correspondant à la distance entre deux notes successives du même nom, entre do et do par exemple. Musicalement l’octave est une différence de six tons entre deux notes. Sur le clavier elle s’obtient en prenant la douzième touche (blanches et noires comprises) en partant de la touche de départ.
La gamme se compose de sept notes : do, ré, mi, fa, sol, la et si ainsi que des altérations faites à l’aide des touches noires qui correspondent aux dièses et aux bémols.
Les touches de piano sont généralement faites en épicéa ou en tilleul à cause de la légèreté de ces bois. L’épicéa est souvent utilisé pour les pianos de bonne qualité. Historiquement, les touches noires étaient en ébène et les touches blanches en ivoire. Mais celui-ci avait tendance à jaunir et les espèces qui le produisaient sont maintenant protégées. Cependant on peut toujours obtenir de l’ivoire synthétique en petite quantité grâce à certaines matières plastiques appelées « Ivoirine » ou « Ivoirite » qui imitent la sensation et l’aspect de l’ivoire sous les doigts du pianiste.
Marteaux
Chaque touche du clavier est reliée à un marteau qui frappe la corde au moment où le pianiste appuie sur les touches du clavier.
Le marteau est l’élément principal qui singularise le piano tant au niveau musical qu’au niveau mécanique par rapport aux autres instruments. Ils sont recouverts de feutre qu’on a d’abord compressé. Ils sont également de grosseurs différentes car leurs tailles varient en fonction des cordes qu’ils doivent frapper. Ainsi les marteaux les plus minces sont pour les cordes les plus petites et les plus aiguës et les plus gros pour les cordes graves et épaisses.
Leur mécanisme est complexe mais il reste le même pour tous les pianos quelque soit leur taille car alors seule la longueur des pièces varie : au repos, le marteau est loin de la corde et l’étouffoir repose sur celle-ci.
Lorsque la touche est enfoncée, le marteau s’élance vers la corde et en même temps l’étouffoir s’en écarte. Lorsque le marteau percute la corde, elle commence à vibrer. Tant que la touche est enfoncée, l’étouffoir reste relevé permettant ainsi à la corde de continuer à vibrer et le marteau s’éloigne de la corde sans pour autant revenir à sa position au repos puisque la touche est enfoncée. Ce qui permet de refrapper la corde plus rapidement. Ce mécanisme extrêmement important du piano s’appelle « le mécanisme d’échappement ». Il est primordial car c’est lui qui permet une liaison efficace entre le clavier, le marteau et la corde.
En effet si la touche et le marteau étaient directement liés, lors de la propulsion du marteau vers la corde, ce dernier resterait bloqué sur la corde et étoufferait le son produit. Afin d’éviter cela, le marteau est propulsé par une pièce en forme d’équerre le bâton d’échappement, qui bascule en arrière lorsque sa partie horizontale atteint une butée réglable. Ainsi le marteau est libre de repartir en arrière dès qu’il a percuté la corde.
Simultanément, l’enfoncement de la touche actionne l’étouffoir, permettant à la corde de vibrer librement jusqu’au relâchement de la touche.
Cependant ce système a un défaut car il ne permet pas une rapidité optimale dans la production de sons très rapprochés parce que tant que le marteau n’est pas revenu à sa position initiale, le pianiste ne peut pas jouer à nouveau la note. Afin de régler ce problème Sébastien Erard inventa le système appelé « à double échappement ». Dans ce mécanisme il a rajouté un levier supplémentaire et un ressort placé de manière à repousser le mécanisme vers le bas et le marteau vers le haut. Dans ce cas, lorsque le marteau échappe à l’attrape par le relâchement de la touche, il est aussitôt replacé au-dessus du bâton à échappement, permettant de rejouer sans même avoir relâché la touche entièrement (si le ressort est trop tendu, il arrive même que le marteau refrappe tout seul la corde c’est le phénomène de grelottage). Ce mécanisme est présent sur tous les pianos à queue modernes mais sur aucun piano droit.
Voici le mécanisme du clavier et des marteaux dans une animation imagée récapitulative (Attention : cliquer sur précédent en fin d'animation)
Pédalier
Pédales
Le pédalier d’un piano est généralement constitué de deux ou trois pédales :
- A droite, la pédale forte sert à prolonger le son en empêchant les étouffoirs de s’appuyer sur les cordes une fois les touches relâchées. Ce qui permet au son de durer le temps que la corde arrête naturellement de vibrer. Elle laisse aussi résonner les autres notes par sympathie en soulevant tous les étouffoirs.
- A gauche, on trouve la pédale douce (ou una corda). Elle déplace les marteaux pour qu’il n’y ait plus que deux des trois cordes d’une note soient frappées (ou sur certains dispositifs que ces trois cordes soient frappées par la partie la moins tassée des marteaux). Sur les pianos droits, cette pédale rapproche les marteaux des cordes pour diminuer la vitesse et la force de frappe. Dans tous les cas ce système permet de produire un son moins puissant.
- On trouve parfois au milieu une pédale. Elle peut être de deux types.
Sur certains pianos, la pédale du milieu est une pédale de soutien (aussi appelée de sostenuto ou tonale). Son utilisation permet de tenir les notes déjà appuyées au moment où cette pédale est enfoncée (à la différence de la pédale forte qui fait durer toutes les notes), ce qui la rend utile pour tenir des accords. Cette pédale est plus courante sur les pianos de concert que sur les pianos d’étude.
Sur d'autres pianos et surtout les pianos droits, la pédale du milieu est une sourdine servant à réduire le volume sonore. Son action se fait grâce à un feutre s’intercalant entre les marteaux et les cordes. Elle ne joue aucun rôle dans l’interprétation mais elle assourdit les sons uniquement pour éviter de gêner l’entourage du pianiste. C’est pour cette raison qu’elle est plus fréquemment présente sur les pianos d’étude.
Cordes
Il y a trois types de cordes : les graves qui correspondent aux notes les plus basses, les moyennes, et les aiguës qui correspondent aux notes les plus hautes.
Les cordes sont faites en acier de diamètre variable. Les cordes graves sont dites filées parce qu’elles sont gainées d’un fil de cuivre destiné à les rendre plus lourdes sinon le piano devrait être beaucoup trop long pour que les cordes soient à la fois assez longues et assez détendues pour produire les notes les plus basses.
Quand on appuie sur une note grave (correspondant donc à une corde grave), le marteau cogne sur une seule corde. Il y a 16 cordes graves et la première produit un La.
Cordes simples et doubles
Les cordes moyennes sont elles aussi entourées de cuivre, mais elles sont plus minces que les graves. Contrairement à ces dernières, les cordes sont doubles. Ce qui entraîne que lorsqu’on pèse sur une touche, le marteau cogne sur deux cordes. Il existe 40 cordes moyennes. La première note moyenne est un Do dièse.
Cordes doubles et triples
Les cordes aiguës sont simplement faites en acier, sans cuivre pour les recouvrir. De plus ce sont des cordes triples. Ainsi, en appuyant sur une note, le marteau cogne trois cordes. Il y a 108 cordes aiguës et la première note est un La.
Les cordes sont enroulées sur des chevilles (qui servent à accorder le piano) et accrochées au cadre (ou sommier) à l’autre extrémité du piano par une sorte de nœud appelé “ bouclette ”. Pour être solidement fixé au cadre, les cordes passent au travers d’une agrafe. Une agrafe est une pièce en laiton vissée dans le cadre et percée d’autant de trous que la note a de cordes. C’est elle qui permet un alignement parfait des cordes et les empêche de bouger lors de la frappe.
Sommier des chevilles
Les cordes graves filées en cuivre croisent les cordes moyennes. Ce type de montage est appelé “ cordes croisées ”. Cette façon d’agencer les cordes permet une plus grande longueur vibrante des cordes et donc une puissance plus importante dans un piano de petite taille.
Attaches gauches et droites des cordes
Plus la corde est longue, plus la note est grave. Le diamètre à aussi son importance car si la corde est plus grosse, elle est plus lourde et elle vibre alors moins vite. Donc le son qu’elle produit est plus grave.
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B)
Une vibration, un son