LA STRUCTURE HARMONIQUE
La table d’harmonie
Elle est réalisée en épicéa séché sur une longue période. Cette qualité de bois a été choisi pour son excellent rapport résistance et poids. Sa texture de fibres longues et rectilignes favorise la conversion des vibrations des cordes en son. Elle est formée d’un assemblage de planches de bois assez minces, renforcé par des nervures en bois nommées barres. Elle est légèrement bombée en son centre.
Les matériaux utilisés dans cette partie du piano ont une très grande importance.
Le chevalet
C’est par l’intermédiaire du chevalet que la corde en résonance fait entrer en vibration la table d’harmonie.
Le chevalet est fait dans un bois dur taillé en crémaillère. Des pointes plantées en biais maintiennent les cordes. Son positionnement est important pour déterminer la partie en vibration de la corde.
La pression exercée par les cordes sur le chevalet s’appelle la charge. Cette pression est d’environ 450 kg.
Le piano perd de sa sonorité quand, avec le temps, la pression des cordes fait diminuer cette charge en provoquant l’affaissement de la table. Alors, une restauration est à envisager.
Le barrage
Selon les modèles, un piano peut peser de 130 kg à 691 kg, et la tension des cordes varie de 16 à 20 tonnes. On comprend donc la nécessité d’une structure extrêmement solide de bois massif et de parties métalliques épaisses.
Le barrage se situe à l’arrière du piano droit et ressemble à de grosses poutres. Pour les pianos à queue il se situe sous la table d’harmonie.
Le cadre
La mise en place d’un cadre monobloc en fonte a permis le croisement des cordes et une meilleure répartition des tensions, ainsi que l’éloignement des chevalets des bords de table, leur permettant une meilleure vibration. Il est coulé d’une seule pièce et à lui seul représente le tiers du poids d’un piano à queue.
Il existe un cadre auto porteur qui permet l’absence de barrage sur certains pianos droits.
Le sommier
Pièce essentielle pour l’accord d’un piano, le sommier est un assemblage de bois dur dont la texture doit être ferme pour maintenir les chevilles et en même temps permettre leur rotation pour l’accord.
Les chevilles
Elles sont enfoncées en force dans un trou d’un diamètre plus petit que le leur. Si le sommier perd de sa capacité avec le temps à retenir la cheville, l’accord ne tient plus et là aussi une restauration est à envisager.
C’est entre la cheville et la pointe d’accroche que la corde est tendue. Les 250 chevilles ainsi plantées dans le sommier, subissent une traction de plusieurs tonnes (20 tonnes pour un piano de concert).
Les cordes
Les cordes sont faites d’un acier extrêmement solide et leur diamètre varie d’environ 0,8 à 1,5 mm pour les graves. Les cordes de basses sont filées, c’est à dire gainées de fil de cuivre pour les alourdir et permettre plus de flexibilité et moins de tension.
Il n’y a qu’une seule corde filée pour les notes les plus graves, deux pour les intermédiaires ; trois cordes aciers pour le médium et les aigus.
Elles sont d’un coté enroulées aux chevilles et à l’autre extrémité attachées au cadre par une bouclette. Pour rester bien fixées au cadre, elles passent dans une agrafe en laiton vissée dans le cadre.
Ce montage permet un alignement parfait.
La partie de la corde qui vibre se situe entre une agrafe, une barre de cadre (ou un sillet) et le chevalet de la table d’harmonie.
La position surélevée du chevalet par rapport aux agrafes et aux pointes d’accroche permet à la corde de transmettre sa vibration à la table d’harmonie. C’est ce qu’on appelle la charge.
Le diamètre et la longueur sont calculés pour être à une tension donnée (environ 80 kg) lorsqu’elle est accordée à sa fréquence fondamentale.
Au- delà d’une certaine tension la corde casse. Son élasticité se dissipe dans le temps et permet une meilleure stabilité de l’accord. Les cordes anciennes prennent de la raideur en perdant de leur timbre, et nécessitent alors d’être changées.
La ceinture
La ceinture reçoit à la fois la table d’harmonie, le cadre en fonte et le barrage. Elle maintient le tout, mais sans résonner. Elle peut mesurer 7 m de long, faite de plis de bois de contre plaqué d’une seule pièce, ceinturés à la forme des pianos à queue.
LE CLAVIER
Les touches
Un clavier se compose généralement de 88 touches (52 blanches et 36 noires) qui correspondent pour les premières aux sept notes de la gamme diatonique et pour les autres au cinq notes de la gamme chromatique.
Elles fonctionnent sur le principe du levier et sont d’un bois léger, du sapin ou de l’épicéa.
Les touches noires, autrefois recouvertes d’ébène, et les blanches d’ivoire, sont aujourd’hui faites de matière synthétique.
Le châssis
Le clavier est posé sur un châssis.
Ce châssis se compose d’une partie centrale, avec les pointes de balancier, sur lesquelles les touches s’articulent au niveau de la capsule.
Sur le devant du châssis sont les pointes d’enfoncement qui empêchent le mouvement latéral de la touche.
Ces pointes sont garnies de mouches en feutre pour les divers réglages.
Les touches sont composées en leur milieu d’une partie nommée capsule, elle même trouée et enrobée de feutre, les mortaises de balancier.
Cette partie vient s’emboîter sur les pointes de balancier afin d’effectuer librement un mouvement de balance.
Sous la partie avant de la touche, une autre partie trouée et enrobée elle aussi de feutre, les mortaises d’enfoncement qui s’emboîtent dans les pointes d’enfoncement.
L’arrière des touches repose sur la barre de repos du chassie garnie de feutre, les pilotes de bout de touche à leurs extrémités transmettent le mouvement à la mécanique.
Pour les pianos à queue, les attrapes sont fixées aussi à leurs extrémités arrière.
Pour contrebalancer le poids de la mécanique posée sur l’arrière du clavier, les touches sont plombées à l’avant.
Sur les pianos droits l’ensemble du châssis de clavier est vissé sur un plateau.
LA MÉCANIQUE
Dans un piano droit la mécanique est face au plan de corde, posée sur le clavier dont elle est totalement indépendante
La mécanique du piano à queue est horizontale, sous le plan de corde et solidaire du clavier.
Les marteaux
Les cordes sont frappées par les marteaux, petites têtes de bois revêtues de feutre tendu.
Le feutre utilisé pour sa fabrication doit pouvoir résister au travail intense de percussion qui lui est demandé. Il doit être à la fois robuste, dense et permettre des sons à la fois puissants et doux.
L’usure du feutre et l’empreinte des cordes dans la matière au bout d’un certain temps altère la sonorité du piano. Une restauration s’impose alors.
Le marteau est collé sur un manche en bois de hêtre.
A sa base se situe la noix, elle même fixée sur une fourche à l’aide d’un pivot et d’une platine sur les pianos droits, fixé sur une olive au moyen d’un axe sur les pianos à queue.
L’ensemble des marteaux est fixé sur le sommier de mécanique.
Le marteau soulevé par le pilote de bout de touche s’articule autour de ce pivot pour aller frapper la corde quand la touche est enfoncée. Il revient en arrière à sa place initiale grâce à sa lanière et son ressort de rappel pour les pianos droits.
L’échappement
Afin que le son ne soit pas étouffé par le marteau bloqué contre les cordes, le mécanisme de l’échappement est primordial.
Il consiste en une pièce appelée bâton d’échappement, qui propulse le marteau sur les cordes, tout en le libérant en bout de course grâce au bouton d’échappement, lui même réglable pour ajuster le moment précis de cette action.
Le marteau libéré du bâton d’échappement peut reprendre sa place, et la corde peut sonner sans entrave.
Tous les pianos sont équipés de ce système. Il présente toutefois un défaut. Pour jouer rapidement, il faut attendre que la touche soit revenue à sa position initiale pour relancer le marteau.
Pour palier à cela Sébastien Erard à mis au point un système de répétition utilisé la plupart du temps dans les pianos à queue et dans quelques pianos droit. Il s’agit d’un levier supplémentaire et d’un ressort qui envoi à la fois le mécanisme vers le bas et le marteau vers le haut de manière à ce que le marteau, après avoir trouvé sa place contre l’attrape, échappe à celle- ci par relâchement de la touche, et se place à nouveau au dessus du bâton d’échappement, ce qui permet de rejouer la note avant d’avoir relâché totalement la note.
L’attrape (partie d’une pièce appelée chevalet) bloque et contrôle le retour du marteau.
Les étouffoirs
La touche du clavier actionne en simultané, le marteau et l’étouffoir.
Ce dernier reste relevé tant que la touche reste enfoncée, laissant la corde vibrer. Quand la touche est relâchée, l’étouffoir se plaque à nouveau sur la corde pour en interrompre le son.
Les étouffoirs sont des pièces de bois garnies de feutre, montées sur une tige vissée. Ils sont fixés sur le sommier de mécanique au moyen d’une fourche.
Un ressort en laiton le maintient appuyé sur les cordes et assure aussi son retour après son déplacement. Une longue tige à la base des étouffoirs permet le décollement complet du jeu lorsqu’on appuie sur la pédale forte.
La pédale tonale maintient soulevés uniquement les étouffoirs des notes enfoncées.
LE PÉDALIER
Le Pédalier ou Lyre sur les pianos à queue
La pédale de droite est la « pédale forte ». Nous l’avons vu, son rôle est de prolonger le son et augmenter la résonance en maintenant relevé l’ensemble des étouffoirs, et libérant ainsi la vibration des cordes.
La pédale de gauche « pédale douce ou transposition », permet de déplacer le clavier d’un piano à queue de sorte à ce que les marteaux ne frappe plus que sur deux cordes au lieu de trois, atténuant de la sorte le volume sonore.
La pédale du milieu, « pédale tonale ou sostenuto » permet, sur certains pianos, de maintenir relevés les étouffoirs des notes jouées, et seulement celles là.
Le Pédalier sur les pianos droits
La pédale de droite est la « pédale forte », son rôle est de libérer le son en maintenant relevé les étouffoirs.
La pédale de gauche « pédale douce », rapproche les marteaux des cordes, et ainsi diminue le volume sonore.
La pédale du milieu actionne la « sourdine ou moliphone ». Elle réduit l’intensité sonore en plaçant entre le marteau et les cordes une bande de feutre lorsqu’elle est enclenchée.
DIMENSIONS DE PIANO
- Piano trois quarts de queue (jusqu’à 2,35 m environ)
- Piano quart de queue (jusqu’à 1,90 m environ)
- Piano crapaud (piano à queue plus court que large)
- Piano droit
- Piano de bateau, ou piano commode (piano droit à clavier basculant, pour un moindre encombrement)
- Piano girafe (à queue verticale)
- Piano carré ou piano table (piano rectangulaire, pouvant servir de table quand les couvercles sont fermés, prisé par la petite bourgeoisie au XIXe siècle)