Touching a chord

La corde sensible

Un ingénieur de l'Université de Waterloo cherche à savoir comment le toucher se répercute sur le son du piano
24 octobre 2008
Qu’il s’agisse d’Oliver Stone ou du gamin d’à côté faisant ses gammes, rares sont les pianistes qui comprennent les systèmes complexes qui interviennent entre le bout de leurs doigts et le son qu’ils tirent de leur instrument.

Stephen Birkett, professeur agrégé en génie des systèmes et chef du Piano Design Laboratory de l’Université de Waterloo, en Ontario, a entrepris de décortiquer les mécanismes complexes et les principes de génie acoustique du piano.

Le professeur Birkett, qui est également membre agrégé du Royal Conservatory of Music – l’un des titres les plus prestigieux qu’un interprète puisse obtenir –, a passé de nombreuses années à modéliser l’impact entre les marteaux et les cordes ainsi que les sons qui en résultent. Il a peut-être enfin trouvé la réponse à cette éternelle question : le toucher du pianiste peut-il modifier la tonalité d’une note?

Bien des mélomanes vous diront que le toucher du musicien peut donner au son une tonalité « métallique et claquante » ou « ronde et douce ». Si, par exemple, on demande à deux pianistes de style différent de jouer la même note à la même puissance, les deux notes produites posséderont des caractéristiques légèrement différentes, ce qui pourrait s’expliquer par leur toucher.

« Lorsqu’on apprend à jouer du piano, on apprend différents touchers, explique Birkett. Mais les physiciens affirmeront que le pianiste ne peut contrôler qu’une seule variable : la vitesse du marteau. » Or, les recherches de Birkett ont révélé que les vibrations peuvent modifier l’interaction entre le marteau et la corde.

Il est difficile de mesurer avec précision les mouvements infimes des marteaux, car l’espace intérieur du piano est trop exigu et le toucher du pianiste, trop irrégulier. De plus, les pièces du piano sont si petites que l’installation de capteurs provoquerait des modifications  indésirables. Birkett a donc conçu des maquettes représentant une seule touche de plusieurs types de pianos de différentes époques et a utilisé un doigt mécanique pour y exercer une pression constante et uniforme. À chaque pression du doigt, des caméras haute vitesse enregistraient les mouvements des articulations et des pièces.

En analysant ces mouvements, Stephen Birkett a peut-être découvert la source du débat sur le toucher.

Au fil des siècles, les pianos ont été modifiés pour produire un son plus puissant et pour mieux répondre aux mouvements rapides. En même temps, les mécanismes évoluaient pour passer de simples chevalets à un assemblage complexe de chevalets et de leviers de haute précision. En fait, le manche qui retient le marteau dans un piano moderne semble insensible aux vibrations si on le compare aux mécanismes anciens. Le professeur Birkett a découvert que les marteaux des pianos fabriqués il y a 200 ans vibraient beaucoup plus, ce qui laisse croire que les interprètes pouvaient alors moduler beaucoup plus une note par le toucher. Il n’a pas encore déterminé à quel point les vibrations varient dans les pianos modernes, mais c’est dans ce sens qu’il veut orienter ses prochaines recherches.

Au bout du compte, le professeur espère que ses travaux aideront les pianistes à déterminer ce qui est musicalement et scientifiquement possible selon leur style de jeu. Bien des pianistes travaillent leur toucher, explique-t-il, mais pour bien comprendre tout ce qu’on peut tirer de l’instrument, il faut aller plus loin et avoir une vue d’ensemble.