Le Piano

Texte de Nicolas von Auw
Édition originale : - (travail personnel de solfège au conservatoire)
Révision intégrale :
Version W1.00

L'histoire de l'instrument

1709

Le prédécesseur du piano était le clavecin, un instrument à cordes pincées qui, du fait de cette mécanique, ne permettait pas de nuances dynamiques : que l'on presse fortement une touche ou qu'on l'effleure à peine, le volume sonore restait identique. Pour supprimer cette contrainte, c'est en 1709 que l'Italien Bartolomeo Cristofori imagina un "clavecin" à cordes frappées. Le principe s'apparente à celui de la cloche : frappée d'un marteau, plus l'impact est violent (forte inertie), plus le son produit est fort. Cette analogie mécanique fut donc appliquée aux cordes et a résolu le problème. C'est cette innovation dynamique qui valut à l'instrument son nom : le pianoforte (littéralement "doux-fort"), dont l'abréviation commune est aujourd'hui piano. Les premiers modèles ne comportaient que quatre octaves.
Bien que révolutionnaire, l'invention de Cristofori demeura peu connue hors d'Italie avant les années 1720.

1730 - 1740

Gottfried Silbermann perfectionne le piano.

1770

Johann Andreas Stein (Augsbourg) améliore le mécanisme de Cristofori en créant la mécanique viennoise (dite Prellmechanik), caractérisée par des marteaux légers et une touche sensible, plébiscitée par Mozart et Haydn.

1773

L'Anglais Americus Backers invente la mécanique à échappement (ancêtre de la mécanique anglaise), reprise par Broadwood en 1783 pour des pianos plus puissants.

1795

Carl Leopold Röllig (Vienne) conçoit l'Orphica, un piano portable en forme de harpe couchée, muni d'un clavier étroit et transportable sur le dos.

Vers 1800

Matthias Müller (Vienne) crée un piano compact à cordes diagonales, préfigurant les pianos droits modernes.
Le piano girafe apparaît. Ses cordes sont disposées verticalement au-dessus du clavier.

1821

Sébastien Érard (Paris) invente le double échappement pour pianos à queue, permettant une répétition rapide des notes - une technologie toujours utilisée aujourd'hui.

1826

Jean-Henri Pape (Paris) révolutionne la facture du piano en remplaçant les peaux de marteaux par du feutre, améliorant la nuance sonore.

1853 - 1860

Heinrich Steinweg (fondateur de Steinway & Sons) révolutionne la facture du piano avec :

Dès 1850

Les pianos à queue et droits adoptent leur forme actuelle, synthétisant les inventions de Cristofori, Érard, Steinway et Broadwood. Les termes mécanique viennoise (légère) et anglaise (robuste) restent en usage pour décrire les styles de jeu.
Les cordes en acier, offrant une tension accrue et un son plus puissant, sont préférées à celles en boyaux.

Les différentes variantes de l'instrument

Nous ne parlerons pas ici des version électroniques.

Le piano droit

Les cordes sont placées verticalement.

Exceptions : certains vieux pianos tels que les Érard ou Pleyel possèdent couramment 85 touches au XIXe siècle (7 octaves, de Fa0 à Do8) car les compositeurs classiques, comme Mozart ou Beethoven par exemple, n'utilisaient pas les extrêmes graves modernes.

Les pianos à queue

Les cordes sont placées à horizontalement, améliorant la résonance.

Son mécanisme possède généralement un double échappement (2 crans lors de l'appui sur une touche) ce qui lui permet une répétition plus rapide des notes.
Il existe 4 tailles.

Le piano "Crapaud" (ou "Queue courte")
Son surnom viendrait de sa forme ramassée.
Longueur : 1.50 à 1.80 mètre.
Touches: 88.
Octaves: 7 1/4 (de La0 à Do8).
Exceptions: certains modèles anciens (avant 1900) pouvaient avoir 85 notes (Fa0 à Do8)
Le son est moins puissant qu'un demi-queue, mais conserve une bonne projection ; son mécanisme est souvent simplifié (échappement simple).
Exemple actuel : Steinway S-155 (88 notes, 1.55 m).
Le piano "Demi-queue"
Une taille intermédiaire plus polyvalente.
Longueur : 1.80 à 2.20 mètre(s).
Touches: 88.
Octaves: 7 1/4 (de La0 à Do8).
Il possède un registre plus riche que le crapaud, surtout dans les basses
Il possède la mécanisme à double échappement en version standard depuis Érard
Exemples : Steinway Model M (1.88 mètres), Bösendorfer 200 (2.00 mètres), Yamaha C2X (1.80 mètres).
Le piano "3/4 de queue"
Entre le demi-queue et le concert.
Longueur : 2.10 à 2.30 mètres.
Touches: 88.
Octaves: 7 1/4 (de La0 à Do8).
Exception: Bösendorfer 225 : 92 touches (optionnel).
Il possède un son plus équilibré qu'un demi-queue, avec des basses mieux définies et est souvent choisi par les pianistes exigeants dans un cadre semi-professionnel.
Exemples de modèles : Steinway Model B (2.11 mètres) considéré comme le "3/4 de queue" par excellence, Yamaha C3X (1.86 mètres), ou C5X (2.00 mètres ) parfois classés en demi-queue, selon les marques, Bösendorfer 214 (2.14 mètres).
Le piano "Concert" (ou "Queue de concert")
Longueur : 2.40 à 3.10 mètres.
Touches: 88.
Octaves: 7 1/4 (de La0 à Do8).
Exception: Bösendorfer 290 Imperial (2.90 mètres, avec 97 touches au lieu de 88).
Les cordes, plus longues, délivrent un son plus puissant et plus riche en harmoniques.
Il comporte en outre un cadre métallique renforcé (invention de Steinway de 1855) et une mécanique ultra-réactive.
Exemples : Steinway D-274 (2.74 mètres, la référence mondiale), Fazioli F308 (3.08 mètres, le plus long piano de série au monde).

Il est intéressant de noter que tous les pianos possèdent en très large majorité 88 touches. Cette norme s'est imposée au XXe siècle (Steinway l'a généralisée dès les années 1880). Les rares extensions (Bösendorfer, Fazioli 308) répondent à des demandes de pianistes recherchant des harmoniques supplémentaires (notes graves "fantômes" résonnant par sympathie).

Nomenclature de la mécanique du piano

Les touches
Fabriquées en ébène (noires) ou en poirier (blanches), autrefois en ivoire pour les touches blanches.
Le levier d'échappement (ou baquette)
C'est la pièce qui propulse la tête du marteau vers la corde.
La barre de repos (ou repose-marteau)
C'est la pièce qui supporte le marteau lorsqu'il n'est pas actionné.
Le meuble (ou ceinture)
C'est la boîte du piano, son extérieur. C'est lui qui renferme tous les composants du piano. Il ne doit pas être confondu avec la caisse de résonance.
Il est composé, pour un piano droit, de plusieurs planches de bois assemblées les unes aux autres.
Pour un piano à queue, c'est une ceinture en bois, pliée et moulée à la forme du piano.
Le cadre
Les cordes sont tendues au-dessus de la table d'harmonie sur un cadre en fonte. Aux extrémités, les cordes sont enroulées autour des chevilles. Cette pièce est usinée en un seul bloc. Elle représente environ le tiers du poids total du piano. Par exemple : pour un piano de 250 kg, ce serait environ 83 kg. Le cadre est doré et verni de plusieurs couches.
La noix (ou languette)
C'est l'extrémité du marteau qui est poussée par le levier d'échappement. Elle est recouverte de feutre pour amortir les chocs.
Le marteau
Il repose dans la fourche et sa tête est recouverte de feutre (à l'origine du cuir, aujourd'hui du feutre comprimé). C'est lui qui frappe la corde pour la faire vibrer.
Le feutre des marteaux
Textile qui entoure la tête du marteau et qui frappera les cordes. Il est constitué de feutre comprimé de plusieurs couches, dont la densité varie selon le registre (plus dense dans les aigus, plus souple dans les graves).
Les cordes
Les cordes font partie de la structure acoustique du piano, mais non de sa mécanique.
Dans le piano, on trouve trois types de cordes différents selon les registres : les graves, les moyennes et les aigus.
Les cordes du registre grave
Situés dans la partie gauche du piano, ces cordes sont en acier, entourées d'un fil de cuivre (cordes bobinées). Lorsqu'on appuie sur une note de ce registre, le marteau frappe une seule corde. Le nombre varie selon les modèles (environ 10 à 16 notes graves, soit 10-16 cordes). La première note est un La0 (La grave).
Les cordes du registre moyen
Elles sont également entourées de cuivre, mais sont plus fines que les cordes graves.
Contrairement aux graves, les cordes sont doubles : le marteau frappe 2 cordes simultanément par note.
Le registre moyen compte environ 40 notes (soit environ 80 cordes). La première note moyenne est un Do dièse1 ou Ré1 selon les modèles.
Les cordes du registre des aigus
Elles sont en acier non recouvert de cuivre.
Contrairement aux cordes moyennes, les cordes sont triples : le marteau frappe 3 cordes en même temps par note. Il y a environ 50 à 60 notes aiguës (soit environ 150-180 cordes). La dernière note est un Do8.
Il faut savoir qu'à l'intérieur du piano, la tension totale des cordes atteint environ 20 tonnes.
Les étouffoirs
Ce sont des blocs de feutre taillés en forme de trapèze (ou de U) pour les cordes aiguës, et en forme adaptée pour les graves, qui viennent reposer sur les cordes lorsque l'on ne maintient pas la touche enfoncée. Cela permet d'arrêter la vibration immédiatement.
La barre d'étouffoir
Support qui maintient l'étouffoir lorsqu'il n'est pas actionné.
Le bras de levier avant (ou levier d'échappement)
C'est une pièce qui propulse la tête du marteau vers la corde.
Le ressort de répulsion (ou ressort de retour)
Ressort qui assure le retour du marteau à sa position initiale après chaque frappe.
L'attrape (ou retenue de marteau)
C'est une pièce qui attrape la queue du marteau dans sa rechute, empêchant qu'il ne rebondisse sur la corde.
La fourche (ou support de marteau)
Pièce sur laquelle repose le marteau entre chaque frappe.
Les pédales
Sur un piano droit comme sur un piano à queue, il peut y avoir 2 ou 3 pédales, en fonction du modèle et de l'utilisation.
La pédale forte (sustain)
Toujours présente. Elle actionne une barre qui soulève tous les étouffoirs des cordes pour laisser résonner le son. Dès qu'on la relâche, les étouffoirs reviennent se positionner contre les cordes pour couper le son.
La pédale douce (sostenuto)
Si elle est présente (pianos à queue principalement), elle est généralement disposée au centre du trio des pédales.
Contrairement à la pédale forte, elle ne soulève que certains étouffoirs : ceux correspondant aux notes maintenues au moment où la pédale est enfoncée. Seules ces notes continuent de résonner tandis que le reste est étouffé normalement.
La pédale de sourdine (piano droit uniquement)
Comme son nom l'indique, elle permet d'atténuer le volume sonore en faisant tomber un tissu de feutre entre les marteaux et les cordes.
La table d'harmonie
Fabriquée en épicéa (pin), elle se situe derrière les cordes (pas derrière le cadre).
Quand on presse sur une touche, c'est grâce à la table d'harmonie (table de résonance) que le son vibre et peut résonner. C'est elle qui influence le son du piano et assure la production d'un son de qualité. Sans elle, le son serait sourd.
Les vibrations des cordes sont transmises via le chevalet à la table d'harmonie, qui agit comme une caisse de résonance (comme pour le violon) et amplifie le son.
Les éclisses
Fabriquées en hêtre, en érable ou en poirier. Ce sont les panneaux latéraux du meuble du piano.
Les chevilles
Fabriquées en acier, ce sont les petits pieux métalliques sur lesquels les cordes sont enroulées. Elles s'insèrent dans le sommier des chevilles. (Note : les chevilles tournent dans le sommier pour tendre ou détendre les cordes)
Le sommier des chevilles
Fabriqué avec 6 couches d'érable (bois dur) collées ensemble.
Le sommier des chevilles est l'une des pièces les plus importantes du piano, car sans lui, l'accordage du piano serait constamment instable. Si un piano se désaccorde sans cesse peu après l'intervention du facteur de piano, cela signifie peut-être que le sommier des chevilles est abîmé.
Le barrage (ou raidisseurs)
Le barrage, c'est la partie du piano qui soutient la table d'harmonie. Il est renforcé par des poutres en bois. Il doit être très stable et très solide. De plus, la structure de la table d'harmonie a tendance à se déformer et se tasser sur elle-même ; un élément à prendre en compte lors de sa mise en forme. En fait, ce sont les raidisseurs que l'on voit derrière le piano (qui est conseillé de placer contre un mur non porteur, ou ne donnant pas sur l'extérieur de l'habitation, pour un meilleur rendu sonore).
La contre-attrape (ou limiteur de remontée) et l'attrape
Pièces qui contrôlent le mouvement du marteau dans sa rechute, empêchant qu'il ne frappe la corde une seconde fois.
Le levier d'échappement
Pièce qui propulse la tête du marteau vers la corde.
La partie du piano dite mécanique peut être sortie du meuble sur le même principe qu'un tiroir, et regroupe :
  • Les touches
  • Le levier d'échappement
  • L'attrape
  • La contre-attrape
  • La noix
  • Les étouffoirs
  • La barre de repos du marteau
  • Les feutres des marteaux

Le chevalet et les cordes ne font pas partie de la mécanique extractible - ils sont fixés de manière permanente au cadre et à la table d'harmonie.

Autre composant ne faisant pas partie de la mécanique du piano

Le chevalet.
Cet élément ne fait pas partie de la mécanique du piano, mais de la transmission sonore.
En bois dur, il a deux fonctions principales :

Le chevalet est une pièce collée sur la table d'harmonie. C'est une pièce très importante, car c'est elle qui transmet l'énergie de vibration des cordes jusqu'à la table d'harmonie. Les cordes sont accrochées à des pointes métalliques enfoncées en diagonale sur le dessus du chevalet.
Le bois est taillé en forme d'escalier à angles droits pour optimiser la transmission des fréquences.

Le son du piano

Le son est la résultante de l'agitation des molécules de la matière, se propageant sous forme d'ondes (sinusoïdes). Plus un son est aigu, plus la cadence des sinusoïdes se resserre (la vitesse de propagation du son dans l'air est d'environ 330 à 340 mètres par seconde).
Le piano est accordé à partir de la note de référence La, qui vibre à la fréquence de 440 hertz (Hz). Chaque note a ensuite sa propre fréquence (ondes serrées ou non) qui lui donne sa hauteur.
Quelques valeurs :

Dans un piano, la fréquence (f) d'une corde est déterminée par 3 paramètres :

Par exemple, si l'on raccourcit la longueur (l) d'une corde, on va changer la fréquence (f) de celle-ci. En l'occurrence, on va l'augmenter.
À l'inverse, si l'on rallonge la corde (longueur l), la fréquence (f) de celle-ci va descendre.
Si l'on change le diamètre d'une corde en le diminuant, la fréquence (f) de la corde va monter. Et si l'on augmente son diamètre, sa fréquence va diminuer.
Si l'on augmente la force de tension (F), la fréquence de la corde va monter. Inversement, si l'on en diminue la force de tension (F), la fréquence diminuera.
En fonction de tous ces facteurs que l'on vient de voir, on a pu établir une loi physique pour la longueur des cordes, définie comme suit :

Chaque piano a un son particulier qui lui est propre. Ceci provient de la nature des matériaux choisis lors de la construction et du type de procédé de fabrication. Pour un piano, il est important que le fabricant choisisse des matériaux de qualité, tels que le bois, élément très important. À l'heure actuelle, le bois est séché à l'aide de machines à air chaud, ce qui permet d'accélérer la production des pianos. Auparavant, il était stocké pendant une durée variable allant de 2 à 5 ans dans de grands hangars aérés (ouverts mais couverts).

Il existe plusieurs procédés de production. Pour une partie des pianos Yamaha (ainsi que pour d'autres marques), on fabrique industriellement l'instrument, c'est-à-dire que ce sont des machines qui construisent et assemblent le piano. L'homme n'a plus qu'à en faire le réglage à la main (et encore). Pour Yamaha, ces pianos sont fabriqués en Angleterre. Une autre partie de la production de leurs instruments se fait encore à la main (en Chine), où les composants sont assemblés artisanalement. Le réglage (accordage) se fait manuellement. Ces deux facteurs influencent aussi la qualité du son du piano (expérience faite).

Aujourd'hui, les plus grands pianos, tels que les Steinway, sont fabriqués artisanalement. C'est précisément ce savoir-faire qui explique le prix élevé de ces instruments. Parmi les principales marques - Yamaha (qui a racheté Kemble), Steinberg, Steinway, Schimmel, etc. - leur classement international lors de concours dédiés à la qualité sonore a contribué à forger leur réputation, qu'elle soit excellente ou plus modeste. Cette notoriété influence directement leur prix sur le marché. Dans ce classement des meilleurs sons, Steinway occupe la première place. Si la deuxième position varie selon les critères, Yamaha se distingue régulièrement en troisième position, confirmant ainsi son excellence dans le domaine.

Le piano dans l'histoire de la musique

Le piano a traversé de nombreuses périodes musicales majeures, évoluant parallèlement à l'instrument lui-même

Période baroque (environ 1600 - 1750)

Cette ère précède véritablement l'avènement du piano. Les instruments dominants étaient le clavecin et l'orgue.

Johann Sebastian Bach (1685–1750) – Bien qu'il ait vécu jusqu'à la création du pianoforte en 1709 par Cristofori, Bach resta principalement organiste et claveciniste. Il a connu les premiers pianos à la fin de sa vie, mais ses œuvres majeures ont été écrites pour le clavecin.

Période classique (environ 1750 - 1820)

Le pianoforte commence à s'imposer face au clavecin, avec une mécanique qui s'affine progressivement.

Période romantique (environ 1820 - 1900)

Le piano atteint sa maturité technique (double échappement de Sébastien Érard en 1821, cadre métallique de Steinway en 1855) et devient l'instrument privilégié du lyrisme romantique.

Période moderne - contemporaine (à partir de 1900)

Le piano continue d'évoluer et s'ouvre à de nouveaux langages musicaux, tels que l'impressionnisme, le néoclassicisme, le modernisme avec :

Période Dates clés Instruments dominants Compositeurs emblématiques
Baroque 1600 - 1750 Clavecin, orgue Bach, Händel
Classique 1750 - 1820 Pianoforte émergent Mozart, Haydn, Beethoven
Romantique 1820 - 1900 Piano moderne Chopin, Liszt, Schumann, Brahms
Moderne 1900 - maintenant Piano actuel Debussy, Ravel, Bartók, Prokofiev

Bibliographie

Beaucoup d'informations proviennes de cours professionnels de facteur de piano.
Quelques unes des autres sources :