Le piano
Chacune des 88 touches du clavier actionne un marteau qui frappe la corde. Le mot 'piano' est une abréviation de 'piano-forte', le nom qu'il avait au 18e siècle, à cause des possibilités de nuances étendues qu'il offrait: on pouvait aussi bien jouer piano (doucement) que forte (fort).
Tessiture de l’instrument
Accordage de l’instrument
Principe de fonctionnement
La hauteur de la note dépend de la fréquence de vibration de la corde (du nombre de vibrations par seconde). Cette fréquence dépend de la longueur de la corde, de sa tension, de la matière qui la compose, de sa densité, de la température,...
L’accordeur va travailler sur le paramètre le plus facile à modifier: la tension de la corde. Avec une clé, il tend ou détend les cordes en tournant les chevilles qui servent de fixation aux cordes.
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Anatomie de l’instrument
Classification
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Histoire
L'invention du piano remonte à 300 ans lorsque Bartolomeo Cristofori réalise pour la famille Médicis à Florence un nouvel instrument en 1698 en s’inspirant d’un instrument existant: le clavicorde.
Mais l’histoire est beaucoup plus longue et compliquée. Essayons de remonter l’arbre généalogique du piano (sans parler de l’arc, premier instrument à corde).
Bartolomeo Cristofori (1655-1731)
Le clavicorde
Il apparait dès le 15e siècle. C’est un tympanon auquel on a rajouté un mécanisme: on ne frappe plus directement les cordes avec les mailloches mais on passe par l’intermédiaire d’un clavier.
Le tympanon
C’est l’ancêtre du piano au Moyen-Age: un instrument de la famille des cithares. Les cordes sont tendues sur la table d'harmonie, une caisse de résonance trapézoïdale (en forme de trapèze). Le son est produit en frappant les cordes à l'aide de mailloches. Le cymbalum actuel dérive directement de cet instrument.
Le tympanon, à cordes frappées:
l’ancêtre du piano
Le luth, à cordes pincées
Détail d’une peinture, Bruges (vers 1490)
‘A Song Without Words’
George Hamilton Barrable, 1880
Matériaux
Les touches: elles sont taillées dans un bois léger: épicéa, tilleul,... Les touches blanches étaient plaquées en ivoire et les touches noires en bois d'ébène. Des matières synthétiques les imitent aujourd'hui.
Les cordes: elles sont en acier. Les cordes graves sont gainées d'un fil de cuivre. on dit qu'elles sont filées.
La table de résonance: elle est souvent en bois d'épicea, comme pour les violons.
Le cadre: il est en fonte, un métal qui se déforme peu. C'est un alliage de fer et de carbone.
Le meuble: il est en bois recouvert de laque.
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Le piano en concert
Chopin Etudes Op.10 No.1 by Hayato Sumino
Frédéric Chopin (1810-1849) est un compositeur polonais. Grand virtuose du piano, il est l’un des plus fameux compositeur de la période romantique. Cette pièce, composée autour de 1830 est jouée ici par un jeune pianiste japonais.
Le concerto de piano à l’époque romantique: Schumann
Robert Schumann (1810-1856) est un compositeur et pianiste allemand de l’époque romantique. Il compose son seul concerto pour piano en la mineur en 1845. Il est interprété par Martha Argerich. L’Orchestre philarmonique de Berlin est dirigé par Riccardo Chailly, 2014. Remarquez la conversation qui s’installe entre la soliste et l’orchestre.
Fin de la page
les cordes sont croisées: gain de place
le cadre métallique supporte la tension des cordes
le clavier
les chevilles permettent de tendre les cordes
les marteaux frappent les cordes par dessous
les étouffoirs permettent de bloquer la vibration d’une corde
une touche blanche
une touche noire
Un piano Bechstein D280 sans son couvercle est vu depuis dessus.
Le piano est un instrument à cordes (cordophone) de la famille des instruments à cordes frappées.
Piano droit Yamaha ouvert.
les marteaux
les pédales
les chevilles permettent de tendre les cordes
les cordes sont placées verticalement
l’étouffoir permet de bloquer la vibration d’une corde
la corde
la cheville
la table de résonance en bois
la touche
une pédale actionne une tringle qui permet de soulever l’étouffoir et de prolonger le son
la touche
l’étouffoir
la tête de marteau
les chevilles
les étouffoirs
les marteaux d’un piano à queue frappent les cordes par dessous
cheville
corde en acier
fil de cuivre enroulé autour de la corde en acier
les chevilles
le cadre métallique
les marteaux
le mécanisme de propulsion des marteaux
le clavier est protégé par un couvercle
les cordes
le cadre
les chevilles
les cordes
les étouffoirs
les marteaux
attrape-marteau
le manche de marteau
la barre de repos des marteaux
corde d’acier
Pour obtenir un son grave, il faut ralentir la vibration de la corde.
Il y a donc 3 solutions:
Lorsqu’on frappe une corde fixée à ses 2 extrémités, elle se déforme transversalement entre 2 positions limites: une telle corde passe très rapidement d’une position à l’autre et nous voyons cette corde en mouvement comme un fuseau. On peut représenter la fréquence de l’oscillation de cette corde avec une formule mathématique:
Comment obtenir un son grave avec une corde de piano ?
La fréquence fondamentale de la corde correspond à la hauteur de la note:
fréquence fondamentale
de la corde
tension de la corde
masse de la corde
longueur de la corde
une fréquence élevée correspond à une note aiguë.
une fréquence basse correspond à une note grave.
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1.
2. on peut alourdir la corde
3.
on peut détendre la corde mais elle sonne moins bien.
on peut allonger la corde mais les cordes deviennent tellement longues que l’instrument devient encombrant.
Le meilleur moyen consiste donc à alourdir une corde pour ralentir sa vibration. Une solution consisterait à faire une corde plus épaisse mais elle serait trop rigide et sonnerait moins bien. On a alors trouvé la solution qui consiste à filer la corde: on entoure la corde d’acier avec un fil de métal (cuivre). On gagne ainsi du poids sans perdre la souplesse de la corde.
filage de cuivre
les cordes les plus graves peuvent recevoir un double filage pour augmenter leur masse
les cordes moins graves ont un simple filage mais on peut doubler les cordes pour augmenter le volume soniore
Coupons un piano à queue en 2 dans le sens de la longueur des cordes: nous voyons un mécanisme compliqué qui se répète à l’identique pour les 88 cordes que compte le piano.
Observons d’un peu plus près le mécanisme qui permet de produire 1 note de piano. La complexité du mécanisme s’explique par la difficulté d’envoyer le marteau précisément sur une corde avec assez d’énergie avec l’obligation de se retirer rapidement pour ne pas bloquer ou atténuer la vibration de la corde.
De plus, l’étouffoir doit libérer la corde uniquement lorsqu’on veut la faire vibrer.
Un piano droit fonctionne selon les mêmes principes mais les cordes sont disposées verticalement. Le croisement des cordes permet de gagner un peu de place.
Résumé de la page
le piano
Chopin Etudes Op.10 No.1 by Garrick Ohlsson
Même pièce de Frédéric Chopin (1810-1849) avec une caméra centrée sur les mains du pianiste.
Un géant du piano jazz: Oscar Peterson
Oscar Peterson (1925-2007) est un pianiste et compositeur de jazz canadien.
Il joue ici une de ses compositions: « Hymn To Freedom».
Malgré son apparence, l’harmonium n’est pas un instrument à cordes comme le piano: c’est un instrument à vent. Les 2 pédales actionnent des soufflets qui envoient de l’air dans les différents tuyaux que possède cet orgue portatif. Son clavier sert donc à diriger l’air dans les bons tuyaux.
L’épinette est un instrument à cordes pincées. Les cordes métalliques sont tendues sur une caisse de résonance: la table. Les cordes ne sont pas frappées avec un marteau mais grattées par des plectres actionnés par les touches.
Epinette
Wittmayer
52 notes
Psaltérion
caisse de résonance
chevilles
chevalet
Le psaltérion n’a pas de clavier. C’est un instrument à cordes pincées. Les cordes sont tendues parallèlement à la table d’harmonie au moyen de chevilles.
Cithare
Menzenhauer, Allemagne & Etats-Unis
La cithare est un instrument à cordes pincées. Les cordes sont tendues parallèlement à la table d’harmonie au moyen de chevilles. Les cordes les plus graves sont filées comme chez le piano.
Le synthétiseur n’est pas un instrument à cordes. Son clavier commande des oscillateurs électroniques. Après différents traitements (modulations, traitement d’enveloppe, filtres,...) le signal électrique est amplifié et converti en ondes sonores par des haut-parleurs.