L'orgue de barbarie de Bernard et Philippe

Un vocabulaire commun évite les approximations, inexactitudes et incompréhensions. Alors voici celui qui est couramment admis dans notre communauté pour désigner les parties d'une flute.

Pour les habitués il peut sembler inutile mais les nombreuses questions des débutants démontrent bien l'utilité d'un tel lexique ou glossaire.

Une flûte est composée de deux parties principales le corps, une partie statique dont le  rôle est d'entrer en résonance  et stabiliser la fréquence de la note recherchée en accord avec l'excitateur, une partie active dont le rôle est de  transformer l'air sous pression en vortex qui entre en vibration couplée avec le résonateur.

Le corps lorsqu'il a la forme d'un tuyau rectangulaire en bois est composé de deux cotés égaux (en longueur et largeur) et deux façades égales en largeur et inégales en longueur:

le fond qui occupe toute la longueur et la façade avant qui est en retrait pour laisser un passage, la bouche qui va produire le son plus, éventuellement, d'un tampon pour les bourdons, des flutes fermées.

Mais il peut prendre aussi d'autres formes très variées pour obtenir des sonorités particulières. Comme les résonateurs d'Helmotz pour faire des flutes cubiques! Mais le corps peut aussi être de section triangulaire ou, pour les flutes métalliques, systématiquement circulaire...

L'excitateur des flutes à bouches en bois est composé du noyau avec une arrivée d'air et de la lèvre inférieure,  entre les deux la lumière, elle laisse passer cet air sous pression et produit une lame d'air fluide qui en se mélangeant à l'air ambiant produit un vortex qui entre en vibration avec le corps en passant alternativement d'un coté à l'autre du bord de la lèvre supérieure (donc de l'intérieur à l'extérieur du corps) ce qui produit un son comme dans un sifflet.

Le couplage des deux n'a lieu que pour certaines fréquences particulières, il s'établit rapidement et est remarquablement stable. La résonance nous explique comment l'énergie s'accumule et s'amplifie.

Une transition extraite du site  d’Augustin Ernoult  ou cliquez dans l'image 

Ce .mp4 permet de visualiser une transition ralentie 500 fois on peut y visualiser et mesurer que le passage du silence au régime buccal qui est établi en 0.05 seconde dans une première phase puis les oscillations se mettent en place avec une fréquence élevée sur un harmonique d'abord pendant un temps équivalent donc un total de l'ordre du dixième de seconde, c'est le régime buccal avec ses bruits de bouche et d'attaque. Puis dans une troisième et dernière phase, avec une fréquence plus basse, celle du fondamental ou premier harmonique pour que les ondes stationnaires soient en place avec les ondes réfléchies en s'accordant sur le résonateur que forme le corps de flute qui génère alors la fondamentale et les harmoniques, c'est le régime stationnaire et sa résonance qui superpose et additionne les ondes réfléchies et donc amplifie la pression acoustique.

Mais il y a d'autres modes d'excitation comme les anches libres ou battantes et même les diaphones avec une membrane ou de type Hope Jones.

Les parties d'une flute à bouche en bois sont en noir et en chiffres et les côtes sont en rouge et en lettres. Les numéros renvoient à la figure:

1   Les cotés : longueur e x largeur c, épaisseur (généralement 4 à 6mm et pour nos flûtes sans potelets)

       Si la lèvre supérieure a été creusée au ciseau dans la face avant seulement dans la partie face à la lumière (a), il reste ce qu'on appelle les potelets qui se prolongent  jusqu'à la lèvre inférieure (et les cotés ne sont pas visibles à cet endroit).

2   Le fond (ou façade arrière) : longueur e largeur h+1mm pour ponçage 

3   La façade avec la lèvre supérieure 4 : longueur (e-b-g) x largeur h+1mm épaisseur variable.

4   La lèvre supérieure pente 5° à 22° recommandé 8° (l'épaisseur d'extrémité ± égal à la lumière a) 

5   Le noyau : largeur f, profondeur c, hauteur b

6   La chambre (creusée dans le noyau)

7   La lèvre inférieure : largeur h, hauteur b, profondeur de  2 à 15 mm

8   Le pied de flûte (arrivée de l'air, ou le vent)

9   Le tampon (pour les bourdons ou flûtes bouchées)

a   La lumière : espace entre le noyau 5 et la lèvre inférieure qui désigne l'endroit ou que l'on donne sous forme d'une cote de 3/10 à 7/10 de mm

b   Hauteur de noyau (et implicitement hauteur de la lèvre inférieure)
c   Profondeur interne

d   Hauteur acoustique (ou longueur acoustique réelle différente de la longueur acoustique théorique)

e   Hauteur totale (ou longueur totale)

    On a la relation e = d+b+g+ la hauteur du tampon et une marge pour l'accord
f   Largeur interne

g  Hauteur de bouche

h  Largeur de façade 

Il faut rajouter pour le vocabulaire des parties d'une flute des mots comme:

potelet, joue, oreille, frein, rouleau, etc... (décrits dans l'article flutes en bois)

Il faut expliquer à ceux pour qui le biseau est la partie en pente de la façade de la flûte,

que c'est une partie toujours visible et tout particulièrement celle des physiciens, mais ce n'est pas la bonne. Il faut éviter dans notre vocabulaire ce mot « biseau » qui normalement ne désigne que le bord (incliné) du noyau avant la lumière (et qui est donc caché) mais que certains par confusion utilisent aussi bien pour la pente de la lèvre supérieure  ce qui le rend par conséquent ambigu pour les novices.

C'est sur cette partie que l'on peut faire des dents voir l'article " comment nicker ses flûtes".

 page 218 il confond la lèvre supérieure et le biseau confusion qui prouve son ignorance du sujet avec l'assurance d'un spécialiste de l'acoustique, une spécialité voisine mais pas celle de l'orgue de barbarie qu'il prétend expliquer. Cela contribue à perpétuer des confusions malheureuses avec en plus l'affirmation qu'il a levé les ambiguïtés un comble! en plus il produit un croquis avec une flûte couchée à l'horizontale, une lumière aussi large que la hauteur de bouche et prétend que les autres appellent son biseau lèvre inférieure alors que c'est lui qui ne sait pas où est la lèvre inférieure de la pure mauvaise foi. Mais encore une source de confusion!

il affirme dans le paragraphe suivant:

"La forme d'une lame d'air est bien régulière et fixée une fois pour toutes. Il suffit que le biseau soit placé au bon endroit pour que la lame d'air vienne s'y briser et produire, à coup sûr, le son."

Une simplification digne d'un véritable conte pour enfants quand on sait que le vortex est turbulent et qu'il passe alternativement de part et d'autre de la lèvre supérieure sans se "briser" donc tout sauf fixe et que c'est c'est le corps de flûte qui agit comme un résonateur la "lame d'air" comme il dit est un vortex qui agit comme excitateur!

C'est une notion fondamentale pour les facteurs d'orgues et croire le contraire une erreur courante (voir le point N°2 et 11 de l'article sur les idées fausses.

Ce qui est illusoire puisqu'on la creuse  à la lime et à l’oreille sans savoir ni vérifier sa cote.

La longueur acoustique réelle d, est différente de la longueur acoustique théorique (  loi de Cavaillé-Coll )

en  première approximation, en raison de la profondeur interne c

Pour une flûte ouverte (sans tampon) on retranche une fois la profondeur c

Pour un flûte fermée (un bourdon avec tampon) on retranche deux fois la profondeur c

deuxièmement en raison de l'état de surface interne des cotés du corps mais là, on entre déjà dans un autre  domaine; la construction d'un diapason de flûte dont on a déjà le vocabulaire pour comprendre à quoi correspondent les côtes données dans le fichier ci-dessous.

Dernièrement un article montre justement une façon inhabituelle de placer ces deux parties le corps résonnant et l'excitateur. Ce type de flûte présente plusieurs améliorations:

une plus grande puissance sonore

une pression de service moindre donc aussi une consommation réduite

des partiels et harmoniques plus justes

une plus grande possibilité de réglages  des variables après construction d'une flûte sur ses paramètres d'harmonisation comme:

la longueur du corps,

l'épaisseur de la lumière (si on la creuse dans la lèvre)

et tout particulièrement la hauteur de bouche qui n'est plus taillée dans la façade avant.

Et une autre précision en réponse à une question récurrente :

"dans quelle ordre les flûtes sont-elles raccordées à la flutes de pan?"

Si pour un 27t pneumatique on numérote les flûtes de la plus grave (donc la plus longue) à la plus aiguë (donc la plus courte) de 1 à 27 il faut les raccorder à la flûte de pan dans le même ordre en commençant par la N°1 raccordée au premier trou (celui le plus près du bord de référence).

Rappel le bord de référence est du coté du montant du chemin des cartons le plus près des flûtes pour un carton qui défile de gauche à droite du tourneur avec le carton posé normalement (l'image de départ à l'endroit).

Pour un 29 trous on numérote de 0 à 28 le 0 est le plus près du bord de référence mais troué dans la marge (donc le N°1 reste à la même place) et le 28 à l'opposé.

Nota les flûtes 0 et 28 ne sont pas toujours les mêmes pour tous.

 Un fichier à télécharger sur les tuyaux sonores d’un orgues.