INSTRUMENTS A CORDES

lemenl ^qiie les Grecs étudiaient la lyre, non pas seulement en artistes ou en poètes, mais en physiciens , car ils connaissaient les rapports des intervalles sonores et des longueurs des

Fig. 402 et 403. - Instrinnents à cordes des anciens : lyres penfacorde et hejjtacorde.

cordes, lois dont la découverte remonte chez eux à Pylhagore. Revenons aux instruments modernes, dont la construction

Fig. 404 et 405. — Ljres ou cythares des anciens.

est basée sur les vibrations des cordes sonores et qui, comme les anciens, sont des instruments composés, puisque les sons des cordes, trop faibles isolément, s'y trouvent renforcés par

(les caisses dont l'air et les parois entrent simultanément en vibration.

Nous les diviserons en trois classes, selon le mode de mise en vibration des cordes : dans la première, nous rangerons les instruments à archet, dont le type est le violon; dans la seconde, nous placerons les insirunients dont les cordes sont pincéeSj soit par les doigts du joueur, soit par un bout de bois ou de plume : le type de cette série est la harpe ou la guitare; enfin une troisième série sera celle qui comprend les instrnments dont les cordes entrent en vibration sous le choc d'un marteau : ce sont les instruments à louches, dont le type est le piano.

11 est bien clair qu'une autre classification serait possible, qu'on pourrait distinguer entre les instruments dont les cordes ont des longueurs fixes et ne rendent chacune qu'un son, et ceux dont les cordes peuvent être raccourcies à volonté par l'exécutant et dès lors sont susceptibles de varier, soit d'une façon limitée, soit indéfiniment, les sons qu'on peut en tirer dans un même morceau. On pourrait ranger aussi les instruments à cordes d'après la nature des substances qui les composent, des timbres que leurs sons offrent à l'oreille, etc. Mais ces divers points de vue ne touchent qu'indirectement au sujet que nous avons à traiter. Ce que nous voulons, c'est montrer sur quels principes de l'acoustique musicale est fondée la construction de chaque type d'instrument.

^ 2. l.E VIOLON.

Commençons par le plus parfait des instruments de musique, par le violon.

Comme dans la i)lupartdes instruments de musique à cordes, il y a à considérer dans le violon, au point de vue de la production des sons, deux parties princii^ales : l'une est formée du système de coides qui constitue le CfU'ps sonore initial, celui

LE VIOLON

qui entre directement en vibration sous l'influence de la percussion, du pincement ou du frottement; l'autre partie se compose d'une caisse creuse sur laquelle s'a{)puient les cordes, et qui est

¥v^. 40(3. — Le violon : coupes longitudinale et transversale. Le violon vue de face et de côté.

destinée à renforcer les sons produits et à leur donner les qualités de force, de douceur, de moelleux et de timbre particulières à l'instrument. Les parois de la caisse et la masse d'air qui s'y trouve renfermée contribnent, chacune dans une certaine me-

sure, à ce résultat. Décrivons ces deux parties, en insistant sur le rôle qu'elle jouent.

La caisse sonore d'un violon est formée de deux tables à peu près semblables AB, contournées comme le montre la figure 406, et échancrées vers leur milieu, de façon à laisser un libre passage à l'archet dans ses mouvements à droite ou à gauche. La table inférieure est faite d'un bois dur et à grain homogène, ordinairement de hêtre, ainsi que les lames latérales ou éclisses qui la réunissent sur tout son contour avec la table supérieure; celle-ci est faite de bois léger, de sapin ou de cèdre, et elle est renforcée à son milieu et au dedans de la caisse par une bande de bois CC sur laquelle s'éj)aule le manche du violon.

La table de dessus est percée de chaque côté, à peu près à la hauteur XY de sa partie la plus étroite, de deux ouvertures oo' (ju'on nomme les ouïes. C'est entre les ouïes que se pose le chevalet, petite pièce de bois à deux pieds, évidée de façon à diminuer sa masse, et destinée à servir d'appui aux cordes. Ces dernières sont attachées, d'une part, à la queue d, pièce qui s'accroche par une corde et un bouton à la partie la plus basse des éclisses, et percée de quatre trous oii l'on fixe les cordes par un nœud ; d'autre part, les cordes vont s'appuyer sur le sillet (j, d'où elles s'engagent dans la gorge creuse du sommier DE et s'enroulent sur les chevilles. Entre le sillet et le chevalet et au-dessous des cordes est la touehe f, pièce convexe d'ébène qui est collée sur le manche et s'avance au-dessus de la caisse sans la toucher. Enfin, entre les deux tables du violon et à peu près au-dessous du pied droit du chevalet, c'est-à-dire du côté de la chanterelle, est une petite pièce de bois cylindrique a qui réunit les tables et qu'on nomme ïâme.

Telle est la caisse sonore du violon. Le système des cordes dont nous venons de voir déjà la disposition sur l'instrument, est formé de quatre cordes à boyaux d'égales longueurs, mais de grosseurs inégales. La plus grosse, située à gauche, est une corde filée, c'est-à-dire entourée d'un fil de cuivre argenté, qui donne aux sons qu'elle produit un timbre plus mordant et plus

LE VIOLON

métallique. La plus petite se nomme chanterelle; elle est à la droite de la touche ou du chevalet.

En tournant plus ou moins, dans un sens ou dans l'autre, les chevilles autour desquelles s'enroulent les cordes, on leur donne une tension qui fait varier à volonté et graduellement la hauteur du son fondamental, d'après les lois connues des vibrations des cordes sonores. Par ce moyen, on accorde l'instrument, c'est-à-dire qu'après avoir pris, avec la seconde corde à gauche, l'unisson du diapason qui sonne le la (870 vibrations par seconde), on monte les autres cordes de façon qu'elles donnent les notes suivantes, de quinte en quinte :

•4" corde (filée) ou grosse corde sol

3* corde ré

2^ corde la

1''*' corde ou chanterelle mi

Le violon accordé, on en joue en tenant l'instrument entre le menton et la clavicule gauche et en appuyant le manche sur la main gauche, de façon que les doigts puissent s'appliquer normalement sur les cordes à des distances du sillet qui varient selon la hauteur des sons à produire. La main droite tient l'archet, dont elle frotte, en appuyant avec plus ou moins de force, les cordes voulues, dans une direction toujours parallèle au plan du chevalet, c'est-à-dire perpendiculaire à la longueur même des cordes.

La figure 407 et le tableau de la page suivante indiquent les points où doivent porter les doigts sur chaque corde, pour que celles-ci rendent les sons successifs (avec leurs dièzes et bémols) d'une gamme dont le sol le plus grave serait la tonique initiale. Il est bien clair qu'au lieu de passer d'une corde à une autre {ce qui se fait sans changer la main de place, sans démancher), on pourrait produire les mêmes sons (du moins les sons plus aigus que le son fondamental de chaque corde) sur une corde unique en avançant la main vers le chevalet et en posant les doigts en des points de plus en plus éloignés du sillet. C'est ce que rend évident l'aspect du diagramme où nous avons figuré

ces positions jusqu'au milieu môme de chaque corde, point qui correspond à l'octave aiguë du son fondamental de chacune d'elles.

Un mot maintenant sur la façon dont vibre l'inslrument quand les cordes sont frappées par l'archet. Cette baguette, munie de crins également tendus et frottés de colophane, ébranle la corde comme ferait une suite rapide de chocs plus ou moins légers , qui , selon qu'on tire ou qu'on pousse l'archet, dérangent la corde à droite ou à gauche de sa position d'équilibre et lui impriment, à chaque trèh court intervalle où elle est laissée libre, une série d'oscillations dont la rapidité est en rapport avec la longueur de la partie vibrante,, avec la tension de la corde et son diamètre. 11 résulte de ces sons multiples et isochrones un son unique qui est formé, comme nous le savons, non seulement de la note principale, mais de toutes ses harmojiiques.

Si la corde entrait seule en vibration entre ses points d'appui, qui sont, d'un côté le chevalet, de l'autre le sillet ou le doigt jouant le rôle de sillet, le son serait maigre, sans am- ])leur et sans éclat. Mais, par l'intermédiaire du chevalet, les vibrations de la corde se transmettent à la table de dessus, et de celle-ci, soit par les éclisses, soit par l'àme, à la table inférieure et à tout l'instrument. Vaï outre, la masse d'air contenue entre cesdeux labiés joue elle-même un rôle important par les vibrations qui lui sont communiquées. Elle agit comme un tuyau renforçant de grande section et de faible profondeur, ce qui explique qu'elle renforce tous les sons émis par l'instrument, bien qu'il y ait

•'ig. 407. — Tabhilure (lu vidlun.

LE VIOLON. 803

toujours, dans la série indétiuie des sons du violon, certains d'entre eux qui sonnent avec ]»lus de force et d'ampleur que les autres.

Les ouïes, comme on voit, sont utiles pour transmettre au dehors, à l'air extérieur, les vibrations de la masse d'air enfermée dans la caisse. Sans les ouïes, les sons seraient sourds. Savart, qui a longuement étudié, dans une suite d'expériejices célèbres, le mécanisme du violon, a reconnu que cette masse d'air doit être d'ailleurs isolée de tous côtés : en perçant des ouvertures dans les éclisses, le son devenait de plus en })îus maigre à mesure que les ouvertures devenaient plus larges, €t ainsi les vibrations des tables sont séparément insuffisantes.

Fiir. 408. — TablatiiH' du violon; doigté pour la prcuiiore position.

Les parois de la caisse sonore du violon et la masse d'air renfermée vibrent engemble à l'unisson, ainsi que l'a vérifié vSavart. jNéanmoins, prises séparément, les deux tables] doivent donner deux sons différant environ d'une seconde majeure. Plus près de l'unisson, elles donneraient lieu à des battements ; plus éloignées, elles auraient de la peine à s'y mettre ensemble. €'est la table supérieure, du reste, qui vibre avec le i)iLis de force : voilà pourquoi il importe que le bois dont elle est formée soit fibreux, élastique et léger. La table inférieure représentant le fond d'un tuyau bouché n'a besoin de vibrer que faiblement, et se fait, pour cette raison, d'un bois plus compact, moins fibreux et plus lourd.

L'àme d'un violon est une pièce essentielle à la sonorité et aux qualités des sons. Selon Savart, son rôle est de rendre les vibrations de la table normales. « Pour appuyer cette manière

de voir, il perça les deux tables et fit vibrer les cordes normalement aux tables, en faisant passer l'archet par les ouvertures; alors l'ame devint inutile. » M. Daguin, en rappelant ainsi l'opinion de Savart sur l'âme, la trouve inexacte ou incomplète, et les raisons qu'il donne à l'appui de cette critique nous semblent très justes : « Dans cette explication, dit-il, on ne conçoit pas pourquoi l'âme doit être sous un pied du chevalet et non au milieu. Une seconde colonne sous l'autre pied devrait augmenter l'effet, tandis qu'elle rend le violon sourd. Les éclisses ne devraient-elles pas, d'ailleurs, produire le même effet que l'âme? Il nous semble, d'après ces considérations, que l'on doit expliquer l'effet de l'âme de la manière qui suit : L'âme a pour effet de donner au pied du chevalet un point d'appui, autour duquel il vibre en battant sur la table de son autre pied. Si l'un des pieds n'était pas appuyé sur un point fixe, il se relèverait pendant que l'autre s'abaisserait, parce que les cordes n'agissent pas normalement à la table, puisque l'archet les ébranle très obliquement, ce qui entraîne le chevalet dans un mouvement transversal quand il n'a pas de point fixe. »

Là aussi se trouve la raison pour laquelle le chevalet repose par deux pieds sur la table. Il est évidé parce que, si sa masse était plus forte, les cordes ne pourraient lui communiquer que de faibles vibrations, et la sonorité de l'instrument en serait diminuée. C'est précisément ce qu'on fait dans les passages qu'il s'agit de jouer pianissimo, et qu'on note alors con sordini. La sourdine augmente la masse du chevalet, tout en communiquant aux sons du violon, plus voilés alors et plus sourds, un timbre particulier, un certain caractère de mélancolie.

Savart, qui a beaucoup étudié les instruments à cordes, a cherché à se rendre compte de l'influence de la forme du violon et de la nature de la substance dont la caisse est construite. Il a construit lui-même un violon trapézoïdal, à tables planes et à contours rcctilignes, qui avait d'assez bonnes qualités, au point de vue musical (fig. 409). Mais les violons en verre, en porcelaine, en métal, qu'on a essayés, ne valent rien. Evidem-

LE VIOLON

ment, la légèreté spécifique des tables, la nature fibreuse du sapin, son élasticité, sont des conditions essentielles pour la régularité et l'ampleur des vibrations. Les luthiers les plus habiles connaissent et appliquent par tradition les règles de l'art : les épaisseurs variables du bois des tables aux différents points de leurs surfaces , la qualité du bois , les proportions relatives de toutes les parties de l'instrument, la monture ellemême, enfin, et surtoul, paraît-il, la nature du vernis appliqué à l'extérieur du violon forment une suite de notions acquises par une longue expérience et des tâtonnements nombreux , dont l'analyse scientifique serait très délicate et très difficile.

L'âge des violons, l'usage prolongé entre les mains d'artistes habiles , paraissent jouer un rôle dans leurs qualités : il est possible que l'élasticité des fibres se développe sous l'influence d'un jeu régulier et savant. C'est une opinion que partagent les artistes et à laquelle des physiciens de mérite ont adhéré

Mais il ne faut pas oublier non plus que la beauté des sons que peut rendre un instrument de ce genre dépend, en majeure partie, du talent de l'artiste entre les mains duquel il se trouve. Presque toute l'habileté de celui-ci, à ce point de vue, réside dans la façon dont son bras droit ou, pour mieux dire, sa main droite sait manier l'archet, dans la netteté et la force avec lesquels les doigts de la main gauche appuient sur les cordes : la pureté des sons, leur force, leur moelleux, les mille expressions variées qu'ils sont susceptibles de rendre, toutes ces qualités merveilleuses dépendent sans

1. Voici celle de Holmholtz : « Une bonne partie de la supériorité des vieux violons pourrait bien résiderdans leur âge même et dans le long usage, ces deux circonstances ne pouvant que favoriser le développement de l'élasticité du bois. » [Théorie pliysiologique de la musique, traduction de M. Georges Guéroult.)

Fig. 409.

— Violon ti'apézoïda!

de Savart.

doute de l'excellence de l'instrument dans une certaine mesure ; elles sont, avant tout, dans le talent de l'exécutant : l'expression, le sentiment musical, en se joignant à ces qualités matérielles, constituent le génie des grands violonistes.

8 3. INSTRUMENTS A AHCHET Di: LA FAMILLE DU VIOLON.

Tout ce que nous venons de dire du violon s'applique aux

Fig. 410. — Instruments de la futnille du violon : alto, violoncelle ou basse, contre-basse.

instruments de la môme famille, instruments de dimensions