Les tuyaux
Suivante

 

Accueil
Remonter

 

C'est ce que l'on retiendra de l'instrument lorsqu'il jouera, sa signature en quelque sorte. C'est principalement ce qui le caractérise et en définit l'éclat.

Jeu_complet.jpg (20786 octets)

Le jeu de 29 tuyaux au complet. Ceux de la première rangée (les plus petits) sont dotés d'un petit pied tourné. La rangée du fond n'a pas encore reçu ses tubes de cuivre pour le raccordement.

 

Le bois : peuplier pour le résonateur, chêne pour les blocs des tuyaux arrière, et merisier pour ceux de l'avant. Les biseaux (partie interne du sifflet) sont en chêne ou en hêtre.

Remarque: il est d'usage d'employer plutôt du pin, du chêne ou de l'érable pour fabriquer les résonateurs. Mais j'ai lu que dans certains orgues de foire ils sont parfois fait de peuplier, alors comme j'en avais tout un stock...

Tout ce bois a plus que son compte de séchage. Pas loin de 15 ans pour le peuplier (l'ouragan de 87...), et très vieux pour le reste.

Aller directement aux tableaux de calcul.

 

Le principe de fonctionnement:

Il existe des dizaines de types de tuyaux d'orgue, chacun ayant sa coloration propre et son usage. Ici il ne sera question que de flûtes en bois. Elles peuvent être ouvertes ou bouchées. La hauteur de la note produite (sa fréquence) est fonction de la longueur de la flûte. 

Lorsque l'on alimente le tube en air, une onde stationnaire se crée à l'intérieur de la cavité.

Si le tube est ouvert, on trouve un ventre de vibrations à l'extrémité. La longueur d'onde du son produit est égale au double de la distance parcourue par l'onde sonore depuis l'embouchure du tuyau.
Si le tube est fermé (on l'appelle alors un bourdon), un noeud de vibrations cale son minimum contre le bouchon. La longueur d'onde du son est alors de 4 fois la distance embouchure/bouchon.

Moralité: à longueur égale, un bourdon produit une note plus grave qu'une flûte ouverte. Ce décalage est précisément d'une octave. La conséquence directe est donc que les bourdons sont 2 fois moins longs. Cette particularité permettant de réduire l'encombrement est particulièrement appréciée dans nos petits instruments, mais cela n'a pas que des avantages : la coloration sonore d'un bourdon est plus "terne" que celle d'une flûte ouverte. C'est pour cela que l'on trouve souvent plusieurs jeux commutables et associables dans les instruments sophistiqués.

Une astuce que nous verrons plus loin permet de rajouter un peu de nuances (des harmoniques) à un bourdon.

Au sujet des tuyaux et de leur principes de fonctionnement, on lira avec intérêt les publications du célébrissime facteur d'orgues Aristide Cavaillé-Coll, ou encore les explications du LAM...

 

Principe de construction

En apparence, rien de plus simple : une caisse en bois alimentée par un sorte de sifflet. Mais c'est déjà là que les choses se compliquent. Il existe plusieurs manières plus ou moins heureuses de fabriquer et de dimensionner ce sifflet. La densité du jet d'air insufflé, sa direction, la distance qu'il va parcourir avant de heurter la lèvre (la hauteur de bouche) sont autant de paramètres qui vont jouer sur le rendu sonore du tuyau, quand ce n'est pas purement et simplement sur son fonctionnement tout court!

 

Les dimensions

Dans ce domaine, les facteurs professionnels ont leurs cotes et leurs usages qu'ils gardent jalousement (on les comprend ;o)) alors il a fallut se débrouiller. Ces cotes sont d'ordinaire rassemblées dans un réseau de courbes (le plus souvent des droites) appelées un diapason.

Dans la suite des articles de Johan Liljencrants, je me suis permis de reprendre et de rassembler dans un tableau Excel la plupart des données techniques relatives à ce sujet, et disponibles sur le site de MMD.
La feuille de calcul
Explication des paramètres de la feuille de calcul
Croquis de construction

 L'avantage de cette représentation est qu'il est possible de jouer sur certains paramètres, et d'en apprécier immédiatement les effets. Il est d'ailleurs assez amusant de recalculer n'importe quel diapason connu ... Ouf! c'est pas complètement terra incognita.

Remarques importantes
Ce tableau est une feuille de calcul dynamique, où tout peut varier!!. Les valeurs des paramètres par défaut donnent un diapason qui PEUT FONCTIONNER, mais il faut bien comprendre que ceci n'est qu'un OUTIL permettant de calculer n'importe quel diapason, les meilleurs ... comme les pires. Son indispensable complément se nomme: l'EXPERIMENTATION!
Faire des essais ... plein d'essais. Je ne compte plus les tuyaux que j'ai fait "pour voir" et qui ont fini au feu, ou que je garde en souvenir de ce qu'il ne faut pas faire.
Il est judicieux de faire 3 tuyaux avant de se lancer dans un jeu complet : un vers le début du jeu, un vers la fin et l'autre au milieu. Si c'est tout bon, cela devrait aller!
D'une manière générale, je me suis rendu compte qu'il est assez illusoire de vouloir "rattraper" un tuyau qui ne chante pas comme il le faut. Le moyen le plus sûr et finalement le moins dispendieux en temps est tout simplement de le reconstruire.

 

Tuyau_11.jpg (13638 octets)Détails de l'anatomie du tuyau 11 (c'est tombé sur lui!). Noter au premier plan, le bouchon garni de sa peau ainsi que le bloc formant la lame d'air. La lèvre supérieure est taillée à l'aide d'un ciseau à bois bien affûté, selon un angle de 12°, et en conservant des petites joues de chaque côté. 

 

Un tel canal d'air peut également être taillé au ciseau. C'était le cas sur d'anciens tuyaux, et ce bloc était en buis. Mais à défaut de buis, et devant la difficulté d'obtenir un résultat propre dans du chêne, le travail a été fait à la toupie au moyen d'un gabarit.

Fraisage_bloc_toupie.jpg (7914 octets)       Bloc_cale.jpg (13069 octets)

Fraisage d'un bloc à la toupie et vérification de l'épaisseur de la lame d'air au moyen de cales. Etant donné le profil du canal il est aisé d'ajuster son épaisseur simplement par ponçage de l'avant du bloc.

Cette manière de procéder m'a tout de même pris beaucoup de temps, ne serait-ce que dans la préparation des gabarits. Il existe une autre manière bien plus simple de réaliser ce canal d'air: le bloc est laissé tout plat, et on glisse dessous un joint en carton de l'épaisseur désirée. C'est ce qui est fait par exemple dans le busker de John Smith.

 

Tuyaux_c1.jpg (7940 octets)   Tuyaux_c2.jpg (11493 octets)

Quelques blocs, et la rangée avant bien avancée

Du débouchage des tubes bouchés!

C'est une particularité constatée sur les tuyaux fort anciens confectionnés par un facteur professionnel (coucou JY et JM). Le bouchon comporte un petit orifice en son centre un peu à la manière d'un bourdon à cheminée. La conséquence immédiate est que le tuyau se désaccorde légèrement : il faut rehausser le bouchon de quelques mm pour retrouver la note. L'autre conséquence est que la coloration du tuyau change assez notablement : il gagne quelques harmonique élevées et semble plus "brillant".

Après de timides essais (sans risque après tout puisqu'il ne s'agit que de percer le bouchon et qu'il est toujours possible de reboucher le trou...), j'ai généralisé cette particularité à la rangée de tuyaux de l'avant. Ce perçage va de 3 mm pour le tuyau le plus aigu à 4,5 mm pour le 13ème tuyau en suivant un diapason.

Etape suivante : le sommier.