article paru sur musicologie.org et enrichi par l'administrateur du site

Le piano est un instrument de musique à cordes frappées. Lorsque l'on joue une touche du clavier d'un piano, le basculement de cette dernière actionne une mécanique qui lance un marteau contre une corde tendue sur un cadre grâce à une cheville. La qualité de la résonance dépend en grande partie de la table d'harmonie, placée derrière le cordier.

Tant du point de vue de la mécanique que des qualités sonores (qui son dépendantes) les facteurs ont fait preuve d'une grande ingéniosité et se sont aidés des possibilités développées par la technologie en général.

La mécanique est conçue de manière à ce que le marteau s'échappe dès la frappe, afin qu'il ne reste pas contre la corde en empêchant la résonance ou d'y rebondir plusieurs fois. Dès après la frappe, une petite pièce de feutre se place sur la corde pour éviter le prolongement de la vibration.

Il y a aujourd'hui plus que deux types de pianos alors que vers 1850 était distribué à la fois des pianos à queue, droit et carré (voir par exemple sur ce même site la notice d'utilisation des pianos Pleyel, 1850 qui recense le catalogue Pleyel de l'époque). Les pianos droits dont le cordier est vertical. Les pianos à queue dont le cordier est à l'horizontale.

le principe de la mécanique d'un piano droit
 

Mécanique du piano droit: fonctionnement interne du piano droit.
Feutre: produit textile qui enrobe le marteau.
Marteau: pièce qui frappe la corde et la fait vibrer..
Barre de repos du marteau: support pour le marteau lorsqu'il n'est pas actionné.
Contre-attrape: pièce qui attrape la queue du marteau dans sa rechute.
Attrape: pièce qui attrape la queue du marteau dans sa rechute.
Touche: partie du clavier sur laquelle on appuie pour produire une note.
Chevalet: pièce à laquelle sont fixées les cordes et qui transmet le son à la table d'harmonie.
Levier d'échappement: pièce qui envoie la tête du marteau vers la corde.
Noix: partie du marteau qui est poussée par le levier d'échappement.
Barre d'étouffoir: support pour l'étouffoir lorsqu'il n'est pas actionné.
ÉTouffoir: pièce servant à empêcher la corde de vibrer.
Corde: partie du piano qui produit le son par vibration lorsqu'elle est frappée.

La mécanique de piano est le fruit de plusieurs siècles d'évolution, mais elle sera demeurée assez semblable dans sa géométrie depuis 100 ans. Métal, bois, cuir, feutre se côtoient pour transmettre la moindre expression du pianiste. Le réglage pour rendre l'action optimale se fera par quelques 25 points d'ajustement pour chacune des 88 notes d'un piano droit et 35 sur la mécanique plus performante d'un piano à queue, sans compter les ajustements au clavier et aux pédales ...

Cliquez ici pour voir l'animation de la mécanique (Shockwave) réalisée par Étienne Landi, Béziers, France.

Mécanique d'un piano à queue

1, sommier - 2, support de la touche (avec pilote et mouche d'enfoncement)
3, touche - 4, support - 5, marteau - 6, corde - 7, étouffoir - 8 chevilles

Le piano droit

 

1, chevilles - 2, cadre en fonte - 3, chevalet  -  4, cordes triples - 5, cordes doubles - 6, cordes simples
 7, pédale douce - 8, pédale forte - 9, cordes graves- 10, chevalet - 11 table d'harmonie

On remarque le croisement des cordes, "création" assez contemporaine dans l'histoire du piano, qui en permet une plus grande longueur, mais aussi de ramasser le corps vibrant. Ce croisement des cordes a encore aujourd'hui ses détracteurs (problème d'émission sonore). Longtemps, de même, le cadre dit "métallique" en réalité en fonte a pu faire fuir les acheteurs car trop éloigné de la lutherie traditionnelle. N'oublions néanmoins pas que sur un piano contemporain que tu fait des exigences extrême en terme d'émissions sonores dynamiques, la tension des cordes a été poussées à des valeurs telles (60 kg en moyenne pour un petit piano droit et 90 kg pour un piano de concert, soit 15 tonnes pour le premier à plus de 20 tonnes pour le second qu'il est évident qu'un cadre bois aujourd'hui ne serait pas suffisamment résistant pour soutenir une telle tension). Pour des raisons d'équilibre sonore, certaines notes ont une deux ou trois cordes.

La pédale dite "douce" (celle de gauche) permet de déplacer la frappe des marteaux sur une seule corde (des notes doublées ou triplées), on dit aussi jouer "una corda". Doux doit se comprendre comme développant peu d'harmoniques, sonorité douce (mais on peut jouer fort). Sur les pianos à queue, toute la mécanique se déplace de quelques millimètres. Sur les pianos droits, c'est souvent la course du marteau qui est raccourcie pour lui ôter de la force percussive. Sur les pianos les plus anciens, pianoforte notamment, existaient d'autres pedales permettant d'actionner des jeux (feutre se rabattant devant les marteaux, grelots) que beaucoup de compositeurs ont utilisé (Mozart, la Marche turque, Beethoven, les Ruines d'Athènes, Schubert etc... pour citer des oeuvres fameuses et dont nous sommes évidemment privés sur les pianos contemporains).

La pédale dite "forte" désactive tous les étouffoirs, libérant la vibration générale des cordes. La sonorité est alors très résonnante, riche en harmoniques, brillante. Certains pianos de concert permettent, grâce à une troisième pédale, de sélectionner la partie non étouffée. Les pianos droits ont souvent aujourd'hui une troisième pédale (souvent entre la douce et la forte), il s'agit en fait d'une simple commande qui déclanche l'abaissement d'un morceau de tissu de feutre entre les cordes et les marteaux pour jouer en sourdine (ne pas déranger le voisinage).

Le piano à queue

1, chevilles - 2, chevalet des cordes graves - 3, table d'harmonie
4, chevalet long - 5, cordes simples - 6, cordes doubles - 7, cordes triples
 8, étouffoirs - 9 chevilles

La table d'harmonie est une partie très importante pour la sonorité du piano. Elle consiste en une mince feuille de bois en planches de de sapin ajustée derrière le cordier. Elle participe au phénomène vibratoire