L’évolution du piano carré en Amérique a été relatée avec précision par Daniel Spillane dans son « Histoire du piano américain », et le lecteur y trouvera une mine d’informations pour satisfaire toute curiosité. Il convient d’ailleurs de noter que l’idée de cordes croisées pour les basses avait été appliquée aux clavicordes dès l’époque de Haendel ; de sorte que la mise des basses cordes en travers du piano carré s’est imposée tout naturellement, surtout après les améliorations apportées par John Broadwood Ier. En revanche, ce principe a longtemps été négligé dans la conception des autres types de pianos populaires ; à tel point que l’on trouve des pianos à queue européens en arrangement parallèl des cordes basses.
Les principales raisons du déclin progressif de la popularité du piano carré tiennent presque autant à des facteurs sociaux et économiques qu’artistiques et mécaniques, bien que ces derniers aient eu la plus grande influence sur le destin final du type. Le piano carré fut développé aux États-Unis jusqu’à ce que le produit américain a distrait tous ses imitateurs et rivaux, mais même alors, les défauts fondamentaux de construction ne purent jamais être entièrement surmontés. Le grand espace au milieu de la structure, nécessaire au passage des marteaux, entraînait une faiblesse dangereuse, contre laquelle aucun renfort en fer raisonnable n’a jamais semblé pouvoir résister. De plus, le fait que les touches des graves, où la force de frappe et l’effet de levier de la mécanique doivent être les plus importants, étaient les plus courtes de toutes, tandis que les touches des aigus les plus longues, tendait toujours à altérer les proportions du toucher et nécessitait de nombreux contrepoids et autres opérations qui, au mieux, n’étaient que des expédients. De plus, le développement du piano à queue suscita une rivalité entre les facteurs qui se limitèrent principalement au piano carré, ce qui rendit ce dernier de plus en plus lourd et encombrant pour tenter de rattraper l’avantage fondamental que le piano à queue possédait grâce à sa conception supérieure. De plus, le piano carré n’a jamais été esthétique, et sa taille croissante n’a en aucun cas constitué un avantage à cet égard. Ainsi, lorsque la population croissante des grandes villes américaines commença à valoriser les salons, les prétentions du piano droit, petit, puissant, élégant et abordable, furent rapidement reconnues. Enfin, il convient de mentionner que les facteurs de pianos carrés ne purent jamais lui appliquer un mécanisme possédant l’élasticité et la répétition rapide propres à la traction du piano à queue Erard ou au dispositif de contrôle de la bande de Wornum, universel sur le piano droit.
Le développement du piano droit, cependant, se poursuivait en Europe depuis le début du XIXe siècle. Le piano « cabinet » de Southwell et le « piano à queue droit » de Hawkins sont des exemples de premières tentatives dans ce domaine, mais il appartenait au génie de Robert Wornum de donner à l’instrument droit une dimension véritablement pratique. Ce fut grâce à son invention du « système de tape-check action », qui a immédiatement placé le piano droit sur un pied d’égalité avec les modèles prédominants en termes d’efficacité et a assuré son adoption rapide. À la fin de la première moitié du XIXe siècle, le piano droit s’était imposé comme l’instrument domestique incontournable dans toute l’Europe et, à la même époque, il commença à apparaître parmi les produits américains. Dès que les fabricants américains s’en approprièrent, ils entreprirent d’importantes améliorations par rapport aux modèles européens ; c’est à cette époque que l’on peut dater le développement moderne du piano droit. Les Américains furent à l’origine de l’adoption des balances à cadre en fer sur-tendu, ainsi que de l’augmentation de la taille et de la puissance qui rend aujourd’hui nos meilleurs instruments de cette catégorie égaux, voire supérieurs, aux pianos à queue d’il y a quelques années.
L’histoire ultérieure du piano droit, tout comme celle du piano à queue, témoigne simplement d’améliorations constantes dans les détails de fabrication et de matériaux, dans la beauté du design du buffet et dans la construction scientifique des échelles. Il n’est pas nécessaire, pour les besoins de ce bref aperçu, d’aborder l’histoire moderne bien connue de la fabrication des différents types de pianos, que ce soit aux États-Unis ou à l’étranger ; notons toutefois que les facteurs européens ont adopté de plus en plus d’inventions et d’améliorations américaines, de sorte que le piano moderne doit une grande partie de son efficacité actuelle au génie des grands facteurs américains, bien que ceux-ci aient, bien sûr, travaillé selon les grands principes posés par Broadwood, Chickering, Steinway, Weber, Knabe, Erard et d’autres.
Nous avons ainsi passé en revue, bien que de manière quelque peu précipitée, l’histoire intéressante de l’essor et du développement du piano d’aujourd’hui. Le lecteur pardonnera la brièveté et l’esquisse de cette vue d’ensemble, s’il se rappelle que notre objectif dans ce livre est d’énoncer les principes fondamentaux de la conception moderne, plutôt que de les analyser d’un point de vue historique. Certaines des lois que nous aurons l’occasion d’exposer ont déjà été mentionnées ici. Dans les chapitres suivants, celles-ci et d’autres seront examinées à la lumière de leur application scientifique et pratique.
CHAPITRE III.
DESCRIPTION DU PIANO MODERNE.
Le piano d’aujourd’hui est le plus complexe et le plus ingénieux des instruments de musique. À l’exception peut-être de l’orgue à tuyaux, aucun appareil sonore actuel ne combine le produit d’une telle variété d’industries. Tant pour la matière première que pour les pièces finies, cet instrument tire son charme sonore, en dernière analyse, autant de la scierie, de l’atelier d’usinage et de la fonderie que de la forêt et de la mine. Les arbres de la forêt, le minerai des mines – et même le doux pelage des moutons – contribuent tous à la perfection du merveilleux produit de l’ingéniosité musico-mécanique que nous reconnaissons au piano moderne.
Dans de telles circonstances, il est aisé de comprendre que la production commerciale de ces instruments représente une entreprise colossale. Aux compétences musicales et techniques essentielles s’ajoutent désormais des capitaux importants et une grande usine de fabrication. Les prix modérés auxquels il est actuellement possible de vendre des pianos ne pourraient être maintenus un seul instant sans ce système moderne de concentration productive et d’expansion distributive. L’application de tels systèmes commerciaux à la production d’une structure essentiellement artistique a eu le double effet de baisser le prix de vente et d’améliorer la qualité.
Ce n’est pas le lieu d’entrer dans les détails de l’organisation d’une fabrique de pianos modernes, mais nous pouvons tout à fait consacrer quelques instants à l’examen des principaux points de construction observables sur les pianos de l’époque. Une analyse critique de ces points sera de mise plus tard dans cet ouvrage. Pour l’instant, nous nous contenterons d’une vue d’ensemble, pour ainsi dire, de ce que nous allons décortiquer et critiquer plus tard.
Il existe aujourd’hui deux types de pianos distincts et prédominants : le piano droit et le piano à queue. Quant au piano carré, autrefois populaire, il suffit de dire qu’il est désormais obsolète et en voie de disparition. Tant sur le plan structurel que sonore, il présentait de nombreux défauts ; et sa popularité était due davantage au développement imparfait des autres types de pianos à l’époque de son apogée qu’à ses propres qualités intrinsèques. Il a bien rempli son rôle et nous avons pu le laisser disparaître en paix.
Depuis longtemps en Europe, le piano droit, succédant au piano carré comme instrument de musique domestique, a conservé sa suprématie. Sa petite taille et sa grande praticité, ainsi que les remarquables qualités sonores l’ont rendu universellement apprécié, et seul le développement du piano à queue de petite taille semble menacer sa domination incontestée.
La forme extérieure d’un piano droit est familière à tous. Si l’on retire tous les éléments extérieurs, puis la mécanique et les touches, on constate immédiatement que l’instrument se compose essentiellement d’une table d’harmonie et d’un cadre, ce dernier étant en partie en bois et en partie métallique, sur lequel sont tendues des cordes de longueurs et de diamètre régulièrement gradués. Deux parties en bois plus ou moins ornées, appelés « côtés » de l’instrument, sont fixés à ce cadre, tandis qu’une étagère horizontale en bois, appelée « le plateau de clavier », relie les côtés et supporte le clavier et leur mécanique.
Les cordes d’un piano droit sont disposées verticalement du haut vers le bas du cadre décrit précédemment, à l’exception de celles qui servent aux notes graves. Celles-ci sont tendues en diagonale au-dessus des cordes du médium. On observe également que les cordes raccourcissent progressivement à mesure que l’on monte dans la gamme, jusqu’à atteindre une longueur vibrante de deux pouces (environ 5 cm) ou moins pour les notes les plus aiguës. Le diamètre varie également proportionnellement à la longueur. Les cordes sont en fil d’acier moulé, et les cordes graves, tendues en diagonale, sont en outre recouvertes de fil de cuivre. Afin de maintenir ces cordes à la tension et à la position appropriées, elles doivent être soutenues par un cadre adéquat. Les exigences de la construction moderne imposent un cadre très robuste. Nous l’avons déjà brièvement évoqué et pouvons maintenant le décrire plus en détail. Il est toutefois nécessaire, au préalable, d’examiner le dispositif qui amplifie les ondes sonores produites par les cordes et les transforme en les sonorités harmonieuses du piano. Nous devons, en bref, étudier la table d’harmonie.
Nous aurons l’occasion d’examiner et de discuter plus en détail ultérieurement du système de résonance du piano. Il suffit donc d’y jeter un bref coup d’œil ici afin de nous familiariser avec sa forme et sa construction générales. La table d’harmonie est généralement constituée d’une planche d’épicéa d’épaisseur variable, incurvée vers l’intérieur, la partie la plus bombée se trouvant au centre. Elle supporte des chevalets en bois, sur lesquels passent les cordes et sur lesquels sont transmises les vibrations de ces dernières, et qui servent à déterminer leur longueur vibrante. Le côté de la table d’harmonie opposé aux cordes est renforcé par une série de barrages en bois dur, collées fermement sur sa surface.
Tout cet ensemble est monté sur un cadre en bois appelé techniquement « châssis ». Il se compose de deux poutres horizontales, situées en haut et en bas de l’instrument, reliées par plusieurs poteaux verticaux en bois très résistants. La table d’harmonie est fixée à cette structure de manière à conserver sa forme bombée décrite précédemment, et de manière à laisser vibrer la quasi-totalité de sa surface. La poutre supérieure du châssis est recouverte du « sommier », un bloc de bois constitué de lamelles de bois d’érable dur croisées, dans lequel sont enfoncées les chevilles d’accord, ou « sommiers des chevilles » comme on les appelait autrefois.
L’ensemble de la structure d’un piano est ensuite recouvert d’une plaque de fer, une pièce massive coulée d’une seule pièce et boulonnée sur tout le pourtour de la table d’harmonie et du fond, ainsi qu’à la planche de contre-poutre en haut et à la poutre inférieure en bas. Cette plaque contient les pointes d’accroche), sur lesquelles sont passées les extrémités des cordes, et le chevalet en fer, qui limite leur partie de la corde qui vibre. Les cordes sont disposées sur cette base élaborée, enroulées autour des pointe f d’accroche, passées sur les chevalets de la table d’harmonie, puis à travers la barre d’appui jusqu’aux chevilles d’accord.
les côtés de cette structure sont collées sur les parois extérieures. Un le plateau de clavier en bois pour les touches est prévu, et la mécanique est fixée en partie à la plaque de fer et en partie au support. Les pédales sont placées sur le plateau inférieur, lui-même fixé entre les parois extérieures, et reliées aux pièces de la mécanique. Une fois cette étape terminée, la construction de l’instrument est pratiquement achevée.
Les différents types de pianos droits ne varient pas beaucoup en taille. Les tailles les plus courantes varient entre 1,47 m et 1,22 m de hauteur, avec une largeur suffisante pour accueillir les quatre-vingt-huit notes qui constituent l’étendue sonore moderne de sept octaves et une tierce mineure. Il n’est pas nécessaire d’aborder ici la multitude d’agencements de gammes différentes, ni d’examiner les divers dispositifs et mécanismes spécifiques que les différents fabricants intègrent à leurs instruments. Tous ces aspects seront traités en temps voulu.
Le piano à queue a toujours été le préféré des compositeurs et des interprètes. C’est dans ce type d’instrument seulement qu’il a été possible de combiner les plus hautes qualités de beauté sonore et d’ingéniosité mécanique. Aujourd’hui, les pianos de concert des fabricants les plus renommés restent inégalés, tant sur le plan de leur construction mécanique que de leurs qualités musicales.
La différence la plus évidente entre le piano à queue et le piano droit réside, bien sûr, dans la disposition de leurs plans. Le piano à queue pourrait être qualifié de piano horizontal. Ses cordes sont tendues parallèlement au sol et les marteaux les frappent par le dessous. La deuxième différence notable concerne la fonction de la caisse. Nous avons déjà mentionné que cette partie du piano droit sert principalement à compléter l’ornementation extérieure de l’instrument et, secondairement, à soutenir les touches et le mécanisme. La caisse du piano à queue, en revanche, est une partie essentielle de la caisse de résonance. Il se compose d’une ceinture, courbée selon une forme appropriée et constituée de placages continus, formant une seule pièce et collés ensemble à contre-fil jusqu’à obtenir le nombre de couches et l’épaisseur souhaités. L’ensemble de ce qui correspond au cadre arrière du piano droit, ainsi que la table d’harmonie et la plaque de fonte, sont rigidement intégrés à ce cadre courbé continu, formant ainsi une entité résonnante complète, entièrement unifiée et interdépendante. Le cadre est suffisamment profond pour permettre l’insertion du mécanisme et des touches dans la partie avant, et une ouverture est ménagée dans le cadre pour que les marteaux puissent frapper les cordes par le dessous. Le sommier est placé d’un côté de cette ouverture et la table d’harmonie occupe le reste de l’espace de l’autre côté. La plaque de fonte recouvre toute la structure, y compris le sommier des chevilles, et remplit la même fonction que dans le piano droit. Sa forme, ainsi que celle de la table d’harmonie, est adaptée au contour particulier du piano à queue, si bien exprimé par le mot « Flügel » (aile), utilisé en Allemagne pour désigner ce type de piano.
Le grand piano à queue de concert était pratiquement le seul type d’instrument de ce genre. Les améliorations révolutionnaires initiées par les Steinway au milieu du XIXe siècle ont cependant ouvert la voie à l’introduction généralisée de modèles plus petits. Il s’est avéré possible de conserver la sonorité ample et riche caractéristique du grand piano – du moins en grande partie – tandis que ses avantages intrinsèques en matière de toucher et de mécanique ont contribué à assurer la popularité de l’instrument plus compact auprès d’un public plus exigeant et averti. Sans doute, l’évolution remarquable de l’habitat urbain a également joué un rôle important dans le désir général d’un instrument moins courant que le piano droit ordinaire et, en même temps, moins encombrant que le grand piano de taille standard. Les fabricants ont donc été fortement incités à perfectionner les modèles compacts, et force est de constater qu’ils y sont parvenus de manière remarquable.
Il est vrai qu’il existe aujourd’hui une tendance à réduire la taille de ces petits pianos à queue à des proportions véritablement excessives. Il y a une limite à cette réduction ; et il est évident que plus d’un fabricant s’efforce d’obtenir une véritable sonorité de grand piano à partir d’une surface de table d’harmonie et de longueurs de cordes qui interdisent totalement l’atteinte de cet objectif souhaitable. Bien sûr, on pourrait rétorquer que l’expression « véritable sonorité de grand piano » est sujette à diverses interprétations. On pourrait même affirmer, avec une certaine plausibilité, que la sonorité, quelle qu’elle soit, est une chose trop intangible pour être définie précisément. Néanmoins, il semble qu’il y ait une limite très nette, et que lorsque l’on atteint le point où il n’est plus possible d’obtenir l’ampleur, la richesse et le volume sonore que nous sommes habitués à considérer comme la caractéristique distinctive du grand piano, alors, en effet, on n’a plus affaire à un véritable grand piano. D’autres instruments peuvent avoir la forme et la mécanique d’un grand piano, mais s’ils n’ont pas la surface de table d’harmonie et la longueur de cordes appropriées, alors ce ne sont que (si l’on peut se permettre ce paradoxe) des « pianos droits horizontaux ».
La description très générale que nous venons de donner des deux principaux types de piano n’a d’autre but que de fournir un aperçu rapide des instruments tels qu’ils apparaissent à l’observateur non averti. Le lecteur pourra ainsi se préparer à l’étude plus approfondie et critique qui va maintenant commencer.
CHAPITRE IV. LOIS ACOUSTIQUES DES CORDES VIBRANTES.
Le son est un effet produit sur le cerveau par l’intermédiaire de l’oreille, par le mouvement des particules d’air excitées par un corps extérieur. Lors de la transmission du son du corps vibrant ou « sonore » à l’oreille, c’est le mouvement qui est transmis et non la substance même de l’air. De même, il ne peut y avoir de sensation sonore sans l’interposition d’un fluide élastique tel que l’air ou l’eau, et la production de son dans le vide est donc impossible.
En bref, le son n’a pas d’existence objective. Nous le connaissons simplement comme une sensation, principalement causée par certains processus physiques dont la nature nous est relativement familière. Nous sommes conscients de tout ce qui se passe entre un corps sonore et l’oreille, mais nous ignorons tout des processus par lesquels ces mouvements physiques sont transformés jusqu’à devenir, dans le cerveau, des sensations de son musical ou de bruit.
Bien que tant de mystère entoure notre conception de la nature du son, nous pouvons nous consoler en sachant qu’il n’est nullement nécessaire de percer cette énigme. Le musicien lui-même n’a pas besoin d’une telle connaissance transcendante. Elle est tout aussi inutile à l’étudiant en art musical. Il est cependant bon de reconnaître que dès que nous quittons le terrain solide de l’investigation physique, nous nous perdons dans un mystère impénétrable et nous nous retrouvons face aux questions anciennes, et pourtant toujours nouvelles, de nos origines et de notre destinée. Lorsque nous réfléchissons à l’influence essentiellement spirituelle et immatérielle de la musique, nous ne pouvons nous empêcher de sentir que, dans la fabrication d’instruments au service de cet art, nous participons nous-mêmes, aussi aveuglément que ce soit, à un mystère plus profond que celui d’Éleusis.
L’oreille distingue facilement les sons musicaux des sons non musicaux. Elle perçoit également les différences d’intensité sonore. De même, elle distingue le degré relatif d’aiguïté ou de gravité, et enfin, la qualité d’une même note musicale jouée sur deux instruments différents ou chantée par deux voix différentes est tout aussi facilement perceptible.
Nous devons tout d’abord nous demander en quoi consiste la différence entre les sons musicaux et les sons non musicaux. On peut dire qu’un son musical est produit par des mouvements réguliers et répétitifs du corps sonore, transmis à l’air ; ou, plus précisément, un son musical peut être défini comme un son produit par des vibrations périodiques. On peut le démontrer en plaçant un morceau de carton contre une roue dentée tournant rapidement. Tant que la roue tourne à une vitesse relativement lente, le bruit produit par l’impact du carton est discontinu et saccadé ; mais à mesure que la vitesse de rotation augmente, le bruit devient progressivement continu et acquiert une hauteur définie. En augmentant la vitesse de la roue, on produit un son musical plus aigu. Si l’on dispose une deuxième roue et un deuxième carton et qu’on les met en mouvement simultanément avec les premiers, on constate que lorsque les deux roues tournent à la même vitesse, elles produisent des sons de même hauteur. Il est donc évident que la hauteur d’un son musical dépend de la vitesse de vibration, c’est-à-dire du nombre de vibrations par seconde. Sans entrer dans les détails techniques, on peut dire que des expériences similaires ont permis aux chercheurs de déterminer le comportement des corps sonores en fonction de toutes les autres conditions qui les caractérisent. Ainsi, dans le cas des cordes, comme celles utilisées dans un piano, nous disposons d’informations qui nous permettent de déterminer avec précision les hauteurs des sons produits par des cordes de longueurs, de densités et d’épaisseurs données, tendues à des tensions données. Il est inutile d’entrer dans les détails des méthodes précises utilisées pour démontrer ces lois, et il suffira de citer les lois elles-mêmes. Le lecteur est donc invité à noter attentivement que :
1. Le nombre de vibrations d’une corde est inversement proportionnel à sa longueur.
2. La hauteur d’un son musical est proportionnelle au nombre de vibrations par seconde ; plus le nombre de vibrations est élevé, plus le son est aigu.
3. Le nombre de vibrations par seconde d’une corde est proportionnel à la racine carrée de sa tension. Autrement dit, si une corde est tendue par un poids d’une livre, elle produira un son une octave plus bas que le son qu’elle émettrait si elle était tendue par un poids de quatre livres.
4. Le nombre de vibrations d’une corde varie inversement proportionnellement à son épaisseur. Ainsi, si l’on a deux cordes du même matériau et de même longueur, soumises à la même tension, et si le diamètre de la première est le double de celui de la seconde, la première produira deux fois moins de vibrations que la seconde.
5. Le nombre de vibrations par seconde d’une corde varie inversement proportionnellement à la racine carrée de sa densité. Par conséquent, si une corde a une densité quatre fois supérieure à celle d’une autre, la première produira deux fois moins de vibrations que la seconde.
