Or, d’après ce que nous avons déjà appris des lois de la qualité sonore, il est évident que le milieu de résonance doit être capable de renforcer non seulement la fondamentale, mais aussi les harmoniques de toutes les notes qu’il influence. À cette fin, il faut utiliser un matériau qui allie élasticité et liberté de vibration, ce qui est, bien entendu, essentiel. On ne peut employer de métal en raison de sa rigidité excessive et de sa résistance conséquente à l’influence des vibrations imposées ; quant à une caisse de résonance en bois, elle ne sera pas suffisamment rigide à moins d’être artificiellement renforcée. C’est pourquoi on construit généralement les tables d’harmonie en bois vibrant librement (l’épicéa-sapin est couramment utilisé à cet effet) et on les renforce en y fixant d’un côté des nervures de bois dur appelées « barres de table ». De cette manière, la table acquiert la rigidité requise tout en restant suffisamment sensible aux vibrations imposées par les cordes.
Il est avéré que cette forme de table de résonance, communément admise et universelle, est essentiellement similaire à celle utilisée dans les anciens clavecins et épinettes. Bien que de nombreuses expérimentations aient été menées dans ce sens, il ne semble pas qu’aucune amélioration durable ait été apportée à ce jour, du moins en ce qui concerne les principes fondamentaux de la construction des tables d’harmonie. Nous pouvons donc nous contenter de décrire les styles couramment utilisés.
Le bois utilisé pour la construction des tables d’harmonie est l’épicéa-sapin, qui, comme indiqué précédemment, s’est avéré être le plus adapté à cet usage. Il est préparé en feuilles de dimensions appropriées et disposé de manière à ce que son fil soit approximativement perpendiculaire au plan du chevalet.
Il est évident que l’épaisseur de la table d’harmonie doit varier en fonction des dimensions des cordes qui la sollicitent. Autrement dit, on comprend que les cordes aiguës, relativement plus faibles, nécessitent une plus grande puissance de résonance que les cordes graves, relativement plus fortes. Les épaisseurs exactes varient selon les fabricants. On peut considérer qu’une épaisseur de 9,5 mm pour les cordes aiguës et de 6,35 mm pour les cordes graves constitue une bonne approximation. Il est toutefois important de noter que ces dimensions peuvent être modifiées en fonction de la tension totale que l’instrument doit supporter. Toutes choses égales par ailleurs, une tension plus élevée implique une table d’harmonie plus épaisse, et une tension moins élevée implique une table d’harmonie moins épaisse.
Une fois les dimensions et le matériau de la table d’harmonie ainsi déterminés, il reste à considérer le chevalet, le renforcement et le réglage de la table d’harmonie. Nous les examinerons dans l’ordre indiqué précédemment.
Les chevalets sont placés sur la table d’harmonie, comme nous le savons, afin de transmettre à celle-ci les vibrations des cordes, permettant ainsi d’affecter ces vibrations sur la table d’harmonie et de les amplifier, comme décrit au début de ce chapitre. Ils servent également à délimiter la partie inférieure de la partie vibrante des cordes. Les chevalets doivent naturellement être construits avec un contour incurvé déterminé lors du dessin de l’échelle. La forme exacte de cette courbe n’a pas d’incidence directe sur le fonctionnement du chevalet, mais dépend entièrement de la longueur des cordes. Le chevalet supportant la partie de l’echelle qui est tendue sous les cordes graves a également un contour déterminé par les dimensions de ces dernières. Les chevalets sont en bois dur et mesurent généralement 3,2 cm à 3,8 cm moins haut, environ 3 mm moins large. Ces variations s’expliquent principalement par la nécessité de donner une charge aux cordes lorsqu’elles franchissent les chevalets.
Il est nécessaire que les cordes soient surélevées au niveau des chevalets afin d’être fermement maintenues aux points de contact par la tension qu’elles exercent sur la surface du chevalet lorsqu’elles sont tendues correctement. Bien entendu, il est primordial que cette charge ne soit pas excessive, car la tension deviendrait alors trop importante pour que la table d’harmonie puisse la supporter aisément, ce qui nuirait à sa durabilité. L’immobilité nécessaire des portions de cordes reposant sur le chevalet est assurée en déviant leur trajectoire et en les faisant s’appuyer contre des chevilles placées de part et d’autre du chevalet, de manière à incliner la corde lors de son passage. Les extrémités des cordes doivent être parallèles à la longueur de la corde vibrante après le passage du chevalet.
Il convient également de noter que le choix du matériau et la méthode de fabrication précise des chevalets soulèvent des problèmes intéressants et complexes. L’objectif est d’allier une grande facilité de vibration à la résistance requise. En d’autres termes, le chevalet doit permettre une amplitude maximale aux vibrations transmises par les cordes et, simultanément, posséder une résistance suffisante pour supporter les torsions dues à la tension de ces dernières. La seule méthode qui semble à la fois parfaitement pratique et acoustiquement correcte est celle que la plupart des fabricants ont déjà eu la perspicacité d’adopter. Selon cette méthode, le chevalet est constitué de plusieurs couches de bois dur (généralement de l’érable) collées ensemble de manière à ce que le fil du bois de chaque couche croise celui de la précédente. On obtient ainsi la résistance requise et une vibration plus ou moins aisée. Mais il a fallu attendre un facteur de pianos renommé pour aller plus loin et appliquer des méthodes rigoureusement scientifiques à la conception des chevalets. Sur les instruments qu’il fabrique, il conçoit les chevalets de telle sorte que les vibrations transmises se propagent dans le sens du fil du bois et non perpendiculairement. Les chevalets sont en effet construits en bois de bout et non, comme c’est généralement le cas, en bois de fil croisé. Ce dispositif ingénieux et simple facilite la transmission des vibrations et, par conséquent, contribue à une plus grande clarté des harmoniques des sons composés. On pourrait grandement améliorer la clarté sonore de certains pianos existants en les équipant d’un dispositif similaire, destiné à accroître la puissance de résonance.
Un autre point mérite d’être souligné concernant les chevalets. Sur certains pianos, la ligne du chevalet peut être interrompue à chaque interruption de la ligne des marteaux, due à l’interposition des barres de tension du cadre métallique. Cette méthode de construction a pour conséquence évidente de perturber fortement la résonance de la table d’harmonie et, par conséquent, de diminuer l’efficacité sonore de l’instrument. En effet, il est facile de comprendre que si la ligne du chevalet est interrompue, les vibrations transmises par chaque corde vibrante le long du chevalet jusqu’à la table d’harmonie seront stoppées net et ne pourront atteindre rapidement et facilement les parties de la table éloignées de leur trajet. Il est donc incontestable que la ligne du chevalet devrait, si possible, être continue. Pourtant, de nombreux fabricants, tout en reconnaissant apparemment la pertinence de cette proposition, semblent hésiter à la pousser jusqu’à son terme. Ils se contentent de rendre la ligne du chevalet continue jusqu’à l’extrémité des cordes à âme lisse. Après cela, ils semblent croire qu’il n’est plus nécessaire d’assurer la continuité de la communication entre les différentes cordes de l’echelle. Cette idée est, bien sûr, tout à fait erronée. Les cordes graves sont simplement le prolongement des cordes aiguës et leur sont, en réalité, parfaitement semblables, hormis en ce qui concerne leur épaisseur et leur longueur. De plus, il est tout aussi important que les parties de la table d’harmonie sur lesquelles agit le chevalet des basses soient libres de résonance que les autres. Le chevalet des basses doit donc impérativement être relié aux chevalets des autres cordes.
Le renforcement de la table d’harmonie est obtenu par le collage de barres (nervures) de bois sur sa face arrière, perpendiculairement au fil du bois. Ces barres sont généralement carrées, d’environ 2,5 cm de côté, dans leur partie centrale. Cette dimension est maintenue jusqu’au bord de la table de chaque côté, où elles s’amincissent progressivement en une courbe élégante jusqu’à ce que leur épaisseur n’excède pas 0,8 cm environ au bord,(sifflet). Selon la pratique moderne la plus courante, il est conseillé d’encastrer ces nervures dans le cadre en bois de l’instrument, en les prolongeant au-delà du bord de la table d’harmonie et en pratiquant des ouvertures appropriées dans le cadre, dans lesquelles les prolongements sont ajustés et fixés. Ceci a pour effet de maintenir la table plus fermement en place et d’empêcher le desserrage prématuré des barres, un phénomène qui provoque des vibrations parasites et une altération complète de la qualité sonore. On compte généralement douze nervures sur la surface de la table, mais leur nombre peut varier selon les besoins. Si, en raison de contraintes exceptionnellement importantes ou pour toute autre raison, il est nécessaire de renforcer considérablement le support de la planche, le nombre de nervures peut être augmenté. Toutefois, cette opération doit être effectuée avec précaution, car un nombre excessif de nervures alourdit la planche au point d’atténuer sa capacité de vibration moléculaire et ondulatoire. Il faut absolument éviter cela.
Il est d’usage de coller d’abord les barres sur la surface de la table d’harmonie, c’est-à-dire avant la pose des chevalets. Il est recommandé de sécher la surface de la table d’harmonie dans une étuve pendant au moins 24 heures avant toute autre opération. Si cette étape est correctement réalisée, le retrait du bois sera compensé après refroidissement complet de la table d’harmonie. Si le processus est répété lors du collage de la table d’harmonie sur le cadre de l’instrument, on obtiendra une légère courbure naturelle, due au gonflement réactif qui suit le retrait initial.
Bien que les méthodes de pose des barres décrites ci-dessus soient considérées comme les meilleures et les plus modernes, certains fabricants les disposent en éventail, les pointes divergentes se situant en haut de la table d’harmonie, tandis que d’autres optent pour une disposition oblique, comme décrit précédemment. On trouve également une disposition verticale où les barres sont collées parallèlement au plan des cordes aiguës. Nous désignons ces trois styles respectivement par les termes « forme en éventail », « forme oblique » et « forme verticale ».
Quant aux avantages comparatifs des trois types de construction décrits, on peut dire qu’ils présentent tous des caractéristiques individuelles plus ou moins bénéfiques. Par exemple, la disposition en éventail offre un plus grand nombre de barres longues, tandis que la forme oblique en propose davantage. Le système vertical représente un compromis entre les deux.
De manière générale, il est important de se rappeler que la fonction première des barres est d’accroître la tension et l’élasticité de la planche, et ainsi d’améliorer sa résonance. Leur fonction secondaire est d’apporter une résistance supplémentaire. Or, il est évident que ces deux fonctions sont mieux assurées par un grand nombre de barres ; il convient donc de privilégier un système permettant d’utiliser la plus grande surface totale de barres. Cependant, des barres excessivement longues sont à éviter, car elles ont tendance à se desserrer et à se soulever de la surface de la planche, ce qui nuit gravement à la sonorité et à la durabilité de l’instrument. Il semblerait donc que la disposition oblique présente plus d’avantages que les autres, puisqu’elle offre une surface totale de barres suffisante sans imposer des unités de barres trop longues sur la surface de la planche.
Une fois les barres de la table d’harmonie et la fixation des chevalets réalisés, il reste à ajuster la structure ainsi obtenue à l’intérieur du barrage en bois du fond de l’instrument. Il est nécessaire que la table d’harmonie soit fixée de manière à adopter une position analogue à celle d’une membrane tendue, du moins en ce qui concerne la rigidité de sa fixation au barrage. Plusieurs méthodes permettent d’obtenir la rigidité requise des bords de la table. Le bombage naturel ou artificiel de la surface de la table d’harmonie est idéalement obtenu par une fixation particulièrement rigide des bords ; l’adoption d’un cadre de fermeture continu pour la table d’harmonie, comme sur certains pianos à queue, ainsi que l’utilisation d’un système de compression par vis, illustrent les différentes pistes explorées par les expérimentateurs. L’idée sous-jacente à tous ces dispositifs est de conférer à la surface vibrante une élasticité et une durabilité supérieures à celles que le bois seul permettrait d’atteindre.
Le collage de la table d’harmonie à la ceinture intérieure est une opération qui exige une grande habileté et une attention particulière. Il est essentiel que la table d’harmonie soit réchauffée et que la colle utilisée soit dans des conditions optimales : ni trop épaisse, ni trop liquide, et surtout, bouillante. Si la fixation est effectuée alors que la table d’harmonie est encore rétractée, comme décrit précédemment, et malgré l’habileté et la précaution requises, on constatera que les fibres du bois sont comprimées, ce qui soulève légèrement la partie centrale de la table d’harmonie par rapport aux bords. Ce phénomène, que nous appelons un « bombé », est important car il influe sur la durabilité et la résistance de l’ensemble de la table d’harmonie. Il faut se rappeler qu’en soulageant autant que possible la table d’harmonie de la tension exercée par les cordes, on accroît sa durabilité et on préserve sa qualité sonore plus efficacement. La ceinture intérieure non protégées s’aplatissent inévitablement en quelques années. Lorsque cela se produit, le niveau du chevalet s’affaisse et l’appui des cordes sur celui-ci est compromis. Il en résulte une détérioration immédiate et inévitable de la qualité sonore. En effet, cette modification du niveau affecte l’impact des vibrations des cordes sur les chevalets et, par conséquent, sur la table d’harmonie elle-même. Si la hauteur des chevalets est excessive, l’appui des cordes sera également excessif et la table d’harmonie s’affaissera de la même manière. Toutefois, si les instructions relatives aux chevalets, aux barres et au réglage sont suivies avec soin, les problèmes décrits ici pourront être minimisés.
Bien entendu, l’entretien ultérieur du piano après sa vente dépend largement des nombreux problèmes qui surviennent au sein de son système de résonance. Ces problèmes étant imprévisibles, il est primordial de les prévenir autant que possible en portant une attention particulière aux détails de construction et de réglage.
Enfin, il convient de noter que la pratique consistant à visser les chevalets sur la table d’harmonie par l’arrière est à proscrire. S’il est indéniablement avantageux de prendre certaines mesures pour assurer la solidité de la fixation, il s’avère bien plus performant, d’un point de vue acoustique, de fixer les chevalets à l’aide de chevilles en bois, collées dans des trous prévus à cet effet dans la table d’harmonie. Ainsi, la conductivité des chevalets est accrue et la surface vibrante de la table d’harmonie n’est pas perturbée par l’insertion de corps étrangers métalliques. Autre avantage non négligeable : l’absence de rondelles en bois sous les têtes des vis des chevalets. Ces rondelles, lorsqu’elles se desserrent, sont trop souvent source de vibrations parasites.
Il est préférable d’éviter toutes choses qui sont susceptibles d’être affectées par l’usure ou les conditions atmosphériques.
CHAPITRE IX.
La ceinture extérieure et la ceinture intérieure du piano.
Le piano à queue se distingue nettement du piano droit, du point de vue de sa construction, par la fonction différente que remplit sa ceinture extérieur. Comme indiqué au chapitre III, les parois extérieures du piano droit ne participent pas au travail porteur ou de résistance assuré par la structure en fer et en bois. Elles servent principalement à soutenir le clavier et la mécanique, et à servir de base à la construction de la structure architecturale et décorative élaborée qui, dans son ensemble, constitue le coffret du piano.
Les éléments équivalents du piano à queue, en revanche, ont une fonction bien plus importante à remplir. Bien que les ceintures soient tout autant chargées du support du clavier et de la mécanique, elles font également partie intégrante de la structure en bois, sont homogènes avec elle et, en fait, occupent à peu près la même position que ce que l’on appelle le « dos » du piano droit, tout en étant les revêtements extérieurs et décoratifs de l’instrument.
La ceinture extérieure du piano à queue est constitué d’une série de placages continus, collés les uns sur les autres, chacun faisant le tour complet de la ceinture. Ces placages sont collés à contrefil pour éviter qu’ils ne se fendent et sont appliqués sur le piano puis cintrés à chaud. Le contour ainsi obtenu est appelé « bord cintré continu » et constitue une caractéristique distinctive du piano à queue moderne fabriqué aux États-Unis. Plusieurs facteurs allemands de renom, comme Bechstein, emploient également des procédés similaires pour la construction des ceintures extérieures. En Angleterre, en revanche, le meuble est généralement réalisé d’une seule épaisseur de bois cintrée à la vapeur et assemblée en plusieurs points. Ce système permet de réaliser des moulures séparées pour les côtés cintrés et droits, ainsi que pour la partie arrière.
L’avantage revendiqué pour la ceinture courbée continue est que l’ensemble du boîtier, de cette manière, se trouve si étroitement lié au reste de la structure qu’il devient partie intégrante d’un tout résonnant homogène, améliorant ainsi la résonance générale et conférant un sostenuto et un cantabile qui ne peuvent être atteints d’aucune autre manière.
Bien que les données nécessaires à une étude précise de cette affirmation fassent défaut, il est significatif que la méthode de cintrage de la ceinture extérieure se soit non seulement généralisée chez les facteurs américains – l’un d’eux l’ayant inventée – mais ait également conquis le marché européen.
Une fois cintré à la forme voulue, la ceinture extérieure doit être plaquée selon le style d’ornementation souhaité. Il n’est pas nécessaire de détailler ici le travail de placage de ces meubles, qu’il s’agisse de pianos droits ou à queue. De nombreux spécialistes se consacrent exclusivement à la production de ces meubles plaqués, et le sujet est si éloigné des principes de la construction des pianos qu’il n’est pas jugé utile de l’aborder ici.
Il est bien entendu indispensable de doter la ceinture extérieure du piano à queue d’un système de barres de renfort en bois qui le maintiennent et lui confèrent solidité et résistance. Ces barres sont fixées à la ceinture extérieure en forme de A, la pointe étant située à l’avant. À ce point culminant, une autre entretoise en bois, parallèle au clavier, les relie et délimite l’espace occupé par la table d’harmonie. Ces entretoises ne s’étendent pas, comme on peut le constater, jusqu’à l’avant de la ceinture extérieure, mais se limitent à la partie située directement sous la table d’harmonie. Devant cet espace se trouve l’ouverture par laquelle viendront frapper les marteaux, et en dessous, le sommier qui supportera la mécanique et les touches. Le sommier rejoint les parties avant du cadre cintré et ferme l’avant de la ceinture, lui conférant ainsi une structure définie et uniforme. Au-dessus du sommier et devant l’ouverture se trouve l’une des parties les plus importantes de l’instrument : le sommier, situé à l’avant de la ceinture. Cette planche de réglage est constituée de plusieurs couches de bois dur, collées en travers du fil et conçues pour recevoir des trous destinés à accueillir les chevilles de réglage, qui contrôlent la tension des cordes. Ce bloc ou cette planche doit impérativement être d’une grande solidité et capable de maintenir les chevilles par friction, afin qu’elles ne se tordent pas sous les fortes tensions qui leur sont appliquées.
