Instrument à cordes

La production du son

L’oreille, en raison de sa propre structure, ajoute et soustrait au son extérieur. Elle est, par exemple, relativement insensible à la pression sonore de basse fréquence mais est extrêmement sensible à de fins degrés de changement de hauteur. En même temps, il peut accepter un grand nombre de systèmes de hauteur et d’accord. À l’échelle mondiale, il existe un nombre important et varié de systèmes tonaux, les plus anciens provenant de Chine. Le plus ancien connu en Occident est le système dit de Pythagore, élaboré par le célèbre philosophe et mathématicien grec du VIIe siècle Pythagore. Parmi les autres systèmes, citons le tempérament mésotonique, l’intonation juste et le système à tempérament égal, des méthodes de calcul de l’accord qui varient légèrement dans la taille exacte qu’elles attribuent aux intervalles d’une octave. Tous ces systèmes représentent des concepts mathématiques théoriques dans une certaine mesure, et leurs origines doivent être recherchées dans des systèmes numériques obscurs plutôt que dans la pratique de la musique. Ainsi, « accorder » et « jouer juste » ne désignent pas nécessairement la même chose ; les musiciens et les accordeurs procèdent à des ajustements constants de tout cadre mathématique de base en fonction de leur jugement et de leur expérience. En d’autres termes, même si un système d’accordage « scientifique » donné décrit des gammes et des modes, l’instrumentiste qui joue d’un instrument à grande flexibilité de hauteur (le violon, par exemple) passe beaucoup de temps dans les espaces entre les notes assignées dans la gamme donnée. La cithare japonaise (koto), par exemple, peut être accordée selon un certain nombre de systèmes fixes ; néanmoins, son joueur produit de nombreuses variations microtonales (utilisant des intervalles qui diffèrent des demi-tons équidistants de la musique occidentale) sur ces hauteurs fixes en manipulant les cordes. La personne qui joue du monocorde vietnamien dan bau crée toutes les hauteurs et nuances sur sa corde métallique en tirant sur la tige de bambou flexible à laquelle elle est attachée. En outre, dans la tradition musicale occidentale, les accordeurs de piano ne pensent pas à accorder leurs instruments selon les règles d’un système bien tempéré ; ils utilisent plutôt un accord dit « étiré », dans lequel ils aiguisent (élèvent) imperceptiblement les hauteurs à mesure qu’elles montent et rendent ainsi les notes les plus aiguës relativement plus aiguës que les plus graves. Une enquête a révélé que les joueurs de cordes ont tendance à jouer dans le système pythagoricien plutôt que dans le système bien tempéré.

Les incohérences sont donc inhérentes à tous les systèmes d’accordage ; les fabricants de luths frettés – comme la guitare et le laouto grec (un type de luth avec des frettes mobiles), par exemple – opèrent selon une combinaison d’oreille et de règle du pouce lorsqu’ils insèrent ou ajustent les frettes (marqueurs de position de note – par exemple, en boyau ou en fil) dans la touche. Ces instruments sont frettés selon la « règle du dix-huitième », selon laquelle la première frette est placée à un dix-huitième de la distance entre le haut et le bas de la corde, la deuxième, à un dix-huitième de la distance entre la première frette et le bas, et ainsi de suite. Même si cette méthode produisait une gamme acoustiquement parfaite (ce qui n’est pas le cas), le musicien ne pourrait pas la reproduire exactement, car en appuyant la corde sur la touche, la corde est étirée et donc légèrement allongée. C’est pourquoi le fait d’arrêter une corde en son centre exact donne une note légèrement plus aiguë que l’octave prévue au-dessus de la corde à vide. Malgré tout cela, la recherche d’un système d’accordage acoustiquement parfait se poursuit.

Bien que les méthodes de construction diffèrent largement d’un domaine et d’un instrument à l’autre, il existe un nombre limité de problèmes de base que doit surmonter le fabricant d’instruments à cordes. Le principe même qui permet aux chordophones de sonner est la tension des cordes ; en même temps, la tension est destructrice pour l’instrument, puisqu’elle tend littéralement à le déchirer. Le corps de l’instrument doit donc être fait d’un matériau solide, il doit être renforcé et, en même temps, il ne doit pas être si rigide qu’il ne puisse pas facilement résonner, c’est-à-dire produire une vibration supplémentaire intensifiant celle de la corde. Le défi de concilier ces besoins opposés est central pour le fabricant de chordophones. Le climat a également un effet marqué sur les instruments de musique : l’humidité dilate un instrument en bois, tandis que la sécheresse le contracte. De tous ces facteurs, la sécheresse est le plus néfaste, car la contraction du bois provoque la rupture de l’instrument. Au cours des siècles, on a consacré beaucoup d’énergie à l’étude de divers vernis, gommes, colles et scellants. De nombreux facteurs préfèrent fabriquer leurs instruments dans des conditions sèches, car l’expansion causée par l’humidité a peu de chances de se révéler aussi néfaste que la contraction causée par la sécheresse.

À l’exception d’une famille d’instruments du sud-est asiatique connus sous le nom de luths de bateau – qui, par définition, sont taillés dans un seul bloc de bois – et de quelques autres chordophones, dont le biwa japonais (un luth), des parties du koto (une cithare) et souvent le cuatro portoricain (un luth), le corps de la plupart des instruments en bois est construit à partir de plusieurs pièces de bois. Les instruments sont construits à partir de nombreuses pièces de bois collées ensemble. La mise en forme des pièces courbes est réalisée par gougeage et rabotage (comme pour le ventre du violon) ou par chauffage et pressage dans un cadre (les côtés du violon ou de la guitare). Les tables d’harmonie, la partie la plus importante du système de résonance des instruments à cordes, sont soigneusement rabotées avec des tolérances étroites. Les méthodes de production en série ne conviennent pas à la fabrication d’instruments à cordes de haute qualité, car il n’existe pas deux pièces de bois dont les qualités acoustiques sont exactement identiques ; chaque pièce de bois nécessite un jugement et un traitement particuliers. Idéalement, les instruments à cordes de la plus haute qualité doivent donc être fabriqués individuellement. La fabrication de pianos constitue une exception partielle à cette règle, mais même dans une fabrique de pianos, le traitement individuel et le savoir-faire artisanal ont toute leur place. Le piano moderne est le produit de plusieurs usines différentes. Les cadres en fonte sont fabriqués par des fonderies spécialisées, et les cordes en acier, les claviers et les mécaniques (mécanismes permettant de frapper les cordes) sont produits par des entreprises spécialisées. Chacun de ces procédés nécessite un artisan expérimenté, et le travail d’assemblage, de polissage, d’accord et de réglage de la tonalité demande des heures d’attention individuelle à chaque instrument.

La construction et l’entretien des instruments à cordes occidentaux ont généralement été compliqués au cours des siècles par une élévation continuelle du diapason standard, nécessitant de tendre les cordes. Les instruments plus anciens (comme un violon de Stradivari) ont été soumis à des contraintes physiques supplémentaires et ont donc nécessité des barres de basses plus lourdes (renforts sous le ventre).

Comme déjà indiqué, les méthodes de production du son sur un instrument à cordes comprennent le pincement, la frappe, l’archet et le souffle. Une corde vibre de manière complexe : la corde entière vibre dans un segment (produisant la hauteur fondamentale), et divers segments en même temps vibrent indépendamment pour produire des harmoniques. Le son qui en résulte est faible, à moins que l’instrument ne soit équipé d’un résonateur pour amplifier le son. La forme du résonateur est très variable. Elle a été influencée par les matériaux, les outils et la technologie disponibles dans la société, la signification symbolique de la forme et le son souhaité par la culture. Le dernier facteur semble être régi par les trois premiers ; c’est-à-dire que la forme prescrite du résonateur affecte la structure harmonique de l’instrument, produisant un certain timbre (couleur sonore caractéristique), que la société en question définit alors comme un son attrayant.

L’une des illustrations les plus claires de l’importance fondamentale de la forme du résonateur pour un instrument de musique est l’arc à bouche africain (un arc musical que le joueur insère partiellement dans sa bouche). En variant la taille et la forme de la cavité buccale tout en frappant ou en pinçant une seule corde sans doigts, le joueur produit une mélodie clairement perceptible, bien que silencieuse, qui n’existe que parce que les changements dans la bouche accentuent les différentes harmoniques. Sur les instruments à cordes dotés de résonateurs fixes, la taille, les dimensions, la forme des ouvertures, l’épaisseur et les renforts des surfaces de résonance déterminent en grande partie les harmoniques qui seront accentuées et donc le son de l’instrument. Sur un violon bien fait, par exemple, les résonances de la masse d’air enfermée dans le corps de l’instrument et de la table d’harmonie doivent être proches de la hauteur des deux cordes la et ré, ce qui amplifie et colore ces hauteurs et leurs harmoniques. La qualité du son d’un instrument à cordes est également influencée par l’épaisseur et le matériau des cordes, mais ce sont surtout la taille et la forme de la caisse de résonance et surtout le matériau, la densité et l’épaisseur de la table d’harmonie qui déterminent le son de l’instrument. Un célèbre fabricant de guitare espagnol, dans une tentative réussie de prouver l’importance du ventre de la guitare, a un jour construit un instrument – excellent – en papier mâché (un matériau acoustiquement mort), à l’exception d’une table d’harmonie en bois soigneusement choisie et travaillée. Les fabricants consacrent donc une grande partie de leurs compétences et de leurs connaissances au choix du matériau de la table d’harmonie ; le fabricant d’instruments à ceinture de bois préfère le vieux bois, car il est sec et bien séché. Ainsi, certains fabricants de guitares trouvent que les tables d’harmonie de pianos mis au rebut conviennent exceptionnellement à leur usage ; les fabricants de la cithare classique chinoise, ou qin, préfèrent les vieux cercueils ou le bois bien séché des vieux arbres.

Le timbre d’un instrument à cordes frappées ou pincées est également affecté par la manière de mettre la corde en mouvement. Une corde pincée avec une pointe acérée (l’ongle du joueur ou un plectre en plastique) accentue les harmoniques supérieures, créant ainsi une qualité de son « brillante ». En revanche, une pointe souple, comme celle du marteau d’un piano, met l’accent sur la hauteur fondamentale. La dureté relative du marteau du piano est donc d’une importance capitale pour le son de l’instrument et joue un rôle central dans le processus final de fabrication du piano : l’harmonisation. Pour accorder un piano, un ouvrier qualifié ajuste le timbre de l’instrument en piquant les marteaux de feutre avec des aiguilles jusqu’à ce qu’une qualité unifiée soit obtenue sur toute la gamme de l’instrument. Le timbre d’un instrument est également influencé par l’endroit où la corde est frappée. Sur les instruments à clavier, le point de frappe, fixé de façon permanente, doit être choisi en tenant compte à la fois du timbre et des exigences mécaniques de l’instrument. Sur presque tous les autres instruments à cordes, le musicien varie la qualité du son en choisissant de pincer, de frapper ou d’arquer à différents endroits sur la longueur de la corde. L’exception ici est la harpe éolienne, qui n’a pas de joueur ; ses cordes sont mises en vibration par le vent.

Une autre façon pour les musiciens et les fabricants d’instruments de musique d’influencer le son de leurs instruments est d’utiliser des cordes vibrant de façon sympathique. Sur le piano, par exemple, lorsque la pédale dite d’étouffement est relevée, laissant ainsi toutes les cordes libres de vibrer, le fait de frapper une note fait vibrer par sympathie toutes les hauteurs proches, modifiant ainsi l’intensité et la tonalité de la note frappée. Cet effet (que l’on rencontre également sur la cithare et la harpe) n’est pas une caractéristique centrale de ces instruments, mais il existe de nombreux chordophones eurasiens sur lesquels le principe est d’une importance fondamentale. Les instruments à cordes pincées de la musique hindoustani, le sarod et le sitar, possèdent de nombreuses cordes sympathiques accordées en fonction des notes du mode joué. La vièle d’Asie du Sud, le sarangi, possède de deux à trois douzaines de cordes sympathiques ; la vièle norvégienne Hardanger (Hardingfele) a quatre ou cinq cordes sympathiques et la viole d’amour en a généralement sept. Les cordes sympathiques sont généralement faites de laiton ou d’acier fin, et leur vibration renforce les harmoniques supérieures, produisant ainsi un son brillant et argenté.