Orgue à tuyaux

---

Contexte

Un orgue à tuyaux est un instrument de musique qui produit du son en soufflant de l'air à travers une série de tubes creux contrôlés par des claviers. Les orgues à tuyaux se distinguent des orgues à roseaux, dans lesquels l'air fait vibrer de fines bandes de métal. Ils se distinguent également des orgues électroniques qui utilisent des appareils électriques pour produire des sons similaires aux orgues à tuyaux. Les grands orgues à tuyaux utilisés dans les bâtiments publics sont de loin les instruments de musique les plus gros et les plus compliqués jamais construits.

Un orgue à tuyaux se compose de quatre parties de base. La console contient les claviers, les pédales et les jeux. Les tuyaux, qui peuvent être aussi courts que 1 po (2,5 cm) ou aussi longs que 32 pi (10 m), produisent le son. L'action est le mécanisme complexe qui est actionné par la console pour contrôler le flux d'air vers les tuyaux. L'éolienne fournit de l'air aux tuyaux.

Un très petit orgue à tuyaux peut avoir une console avec un seul clavier, chaque touche contrôlant le flux d'air vers un tuyau. La plupart des orgues à tuyaux, cependant, ont des consoles avec deux à cinq claviers, un jeu de pédales et un jeu de jeux. Les arrêts sont des commandes qui ouvrent ou ferment l'alimentation en air d'un groupe de tuyaux, appelé rang. De cette façon, chaque touche peut contrôler le débit d'air vers plusieurs tuyaux.

Les tuyaux existent sous deux formes de base. Environ les quatre cinquièmes des tuyaux d'un orgue à tuyaux typique sont des conduits de fumée. Un conduit de fumée est constitué d'un cylindre creux avec une ouverture sur le côté du conduit. Le reste des tuyaux sont des tuyaux de roseau. Un tuyau de roseau se compose d'un cylindre creux, contenant une bande vibrante de métal, relié à un cône creux. Le plus grand orgue à tuyaux du monde, situé à Philadelphie, contient 28 500 tuyaux.

L'action peut être mécanique, pneumatique, électrique ou électropneumatique. Une action mécanique relie la console aux vannes qui contrôlent le flux d'air vers les tuyaux avec des manivelles, des rouleaux et des leviers. Une action pneumatique utilise la pression d'air, activée par la console, pour contrôler les vannes. Une action électrique utilise des électro-aimants, commandés par la console, pour actionner les valves. Une action électropneumatique utilise des électroaimants, activés par la console, pour contrôler la pression d'air qui actionne les valves.

Le générateur de vent d'un orgue à tuyaux moderne est généralement un ventilateur rotatif, alimenté par un moteur électrique. Certains petits orgues à tuyaux utilisent des soufflets pompés à la main comme générateurs de vent, comme tous les orgues à tuyaux le faisaient jusqu'au début du XXe siècle.

Le plus ancien ancêtre connu de l'orgue à tuyaux était l'hydraulus, inventé par l'ingénieur grec Ctésibius à Alexandrie, en Égypte, au IIIe siècle av. Cet appareil contenait un réservoir d'air qui était placé dans un grand récipient d'eau. De l'air était pompé dans le réservoir et la pression de l'eau maintenait un approvisionnement constant en air dans les tuyaux. Les orgues à tuyaux à soufflet sont apparus environ quatre cents ans plus tard.

Les orgues à tuyaux médiévaux avaient des touches très larges et ne pouvaient jouer que des notes diatoniques (les notes jouées par les touches blanches des claviers modernes). Au XIVe siècle, les claviers pouvaient également jouer des notes chromatiques (les notes jouées par les touches noires des claviers modernes). Les clés ont été réduites en taille à la fin du XVe siècle. En l'an 1500, les orgues à tuyaux du nord de l'Allemagne possédaient toutes les caractéristiques de base des instruments modernes. L'Allemagne a dominé le monde de la facture d'orgues pendant trois cents ans.

Les orgues à tuyaux sont tombés en disgrâce au XVIIIe siècle, lorsque la musique d'orchestre est devenue populaire. Au début du XIXe siècle, les orgues à anches, plus petites et moins chères que les orgues à tuyaux, ont commencé à être utilisées dans les petits bâtiments et les maisons privées. La disponibilité accrue de pianos relativement bon marché au début du XXe siècle, suivie du développement des orgues électroniques au milieu du siècle, a entraîné la disparition des orgues à anches en Europe et aux États-Unis. De petits orgues à roseaux sont encore utilisés en Inde.

Parallèlement, un regain d'intérêt pour les orgues à tuyaux apparaît au milieu du XIXe siècle, mené par le facteur d'orgues français Aristide Cavaille-Coll et le facteur d'orgues britannique Henry Willis. Ces nouveaux orgues à tuyaux étaient mieux adaptés à la musique orchestrale, augmentant considérablement leur popularité.

Le vingtième siècle a apporté le développement de l'orgue électronique. Le premier ancêtre de cet appareil, connu sous le nom de Telharmonium, a été inventé aux États-Unis en 1904 par Thaddeus Cahill. Cet instrument pesait deux tonnes (1800 kg) et ne fut pas un succès. Le premier orgue électronique à succès a été développé en France en 1928 par Edouard Coupleux et Armand Givelet. L'un des premiers orgues électroniques les plus réussis était l'orgue Hammond, inventé par Laurens Hammond en 1934.

Matières premières

Les orgues à tuyaux sont principalement faits de bois et de métal. Le bois utilisé pour fabriquer les parties de l'orgue qui ne sont pas visibles, comme la mécanique, peut être en contreplaqué ou en bois tendre comme le peuplier. Les parties en bois visibles, telles que la console, sont fabriquées à partir de bois durs et décoratifs, tels que l'acajou ou le chêne. Le bois est également utilisé pour fabriquer certains tuyaux. Les bois utilisés pour les pipes comprennent le peuplier et l'acajou.

La plupart des tuyaux sont en métal. Les tuyaux métalliques sont le plus souvent fabriqués à partir d'alliages contenant diverses quantités d'étain et de plomb. Les tuyaux peuvent également être fabriqués à partir d'autres métaux, tels que le zinc et le cuivre. Les anches vibrantes à l'intérieur des tuyaux d'anches sont généralement en laiton.

Divers petits composants, tels que des vis et des boulons pour maintenir les pièces de l'action ensemble, sont en acier. D'autres petits composants peuvent être constitués d'autres matériaux, tels que des plastiques et des céramiques. Les orgues électroniques nécessitent des matériaux semi-conducteurs, tels que le silicium et le germanium, pour fabriquer les circuits électriques qui produisent le son.

Conception

Chaque orgue à tuyaux doit être fabriqué individuellement. Étant donné que seuls les très petits orgues à tuyaux sont mobiles, l'instrument doit être capable de produire le meilleur son possible dans un endroit particulier.

Le facteur d'orgue inspecte le site où l'orgue sera utilisé. L'acoustique du lieu, ainsi que ses dimensions physiques, doivent être prises en compte. L'aspect visuel de l'orgue à tuyaux doit être aussi beau que le son qu'il produit. Les emplacements des tuyaux sont choisis en tenant compte de ces deux facteurs. Parfois, des tuyaux factices qui ne produisent pas réellement de son sont installés strictement pour améliorer l'apparence de l'instrument.

Le montant d'argent qu'un client est prêt à dépenser pour un orgue à tuyaux a une influence importante sur la conception, comme le nombre de tuyaux qui seront installés. Souvent, un client considérera les conceptions soumises par plusieurs facteurs d'orgues et sélectionnera celui qui fournit le mieux les caractéristiques souhaitées dans un budget spécifié.

Le processus de fabrication

Fabrication des tuyaux

• 1 Le bois arrive chez le fabricant d'orgues à tuyaux et est inspecté à la recherche de défauts. Il est ensuite stocké pendant environ six mois pour lui permettre de s'adapter au climat local. Cela évite que le bois se fende ou se fissure après avoir été façonné en tuyaux. Un équipement de travail du bois de précision est utilisé pour couper le bois à la taille et à la forme appropriées.
• 2 Certains métaux, tels que le cuivre, le zinc et divers alliages, peuvent arriver au tuyau Alimenté par un ventilateur rotatif, un orgue à tuyaux mécanique crée du son en reliant la console aux valves qui contrôlent le Row d'air aux tuyaux avec des manivelles, des rouleaux et des leviers. Le ventilateur déplace l'air à travers le tronc de vent vers le sommier à vent. Les boutons d'arrêt ouvrent et ferment des rangées spécifiques de tuyaux. Lorsqu'une rangée est ouverte, l'air peut s'écouler du sommier aux tuyaux pendant que le clavier est joué, créant un son. Les orgons de tuyaux utilisent deux types de tuyaux. Environ les quatre cinquièmes des tuyaux d'un orgue à tuyaux typique sont des conduits de fumée. Un conduit de fumée est constitué d'un cylindre creux avec une ouverture sur le côté du conduit. Le reste des tuyaux sont des tuyaux de roseau. Un tuyau de roseau se compose d'un cylindre creux, contenant une bande vibrante de métal, relié à un cône creux. fabricant d'orgues sous forme de feuilles de dimensions et d'épaisseur appropriées. Les tôles en alliages d'étain et de plomb sont généralement fabriquées par le fabricant d'orgues à tuyaux. En effet, de petits changements dans les quantités exactes d'étain et de plomb présentes peuvent entraîner de grands changements dans le son du tuyau. Plus d'étain a tendance à produire un son plus brillant. Plus de plomb a tendance à produire un son plus lourd.
• 3 L'étain et le plomb sont soigneusement pesés sur des balances précises et mélangés dans les quantités souhaitées. Le mélange est chauffé dans un four jusqu'à ce qu'il fonde en un liquide. L'alliage fondu est versé dans un grand plateau de refroidissement peu profond. Le métal se refroidit en une feuille, qui est retirée du plateau. La quantité exacte de liquide qui est versée dans le bac détermine l'épaisseur de la feuille, ce qui affectera le son du tuyau.
• 4 La tôle est coupée à la bonne dimension. Il est ensuite plié autour d'un mandrin en bois ayant la forme du tuyau en cours de fabrication. La feuille est martelée et enroulée autour du mandrin jusqu'à ce qu'elle soit façonnée en un tuyau. La couture, où un bord de la feuille rencontre l'autre bord, est lissée et soudée. Le tuyau est ensuite coupé à la bonne longueur.
• 5 Pour les conduits de fumée, une ouverture de la taille, de la forme et de l'emplacement appropriés est découpée sur le côté du conduit. Pour les tuyaux en roseau, une bande de laiton est installée dans la bonne position. De petits ajustements dans l'ouverture ou l'anche sont souvent nécessaires lorsque l'orgue à tuyaux est terminé.

Assemblage de l'orgue

• 6 La fabrication de la console, de la mécanique et du sommier est un processus long, lent et difficile. Chacune des milliers de pièces en bois qui composent un orgue à tuyaux est soigneusement sculptée à l'aide d'équipements de travail du bois de précision, notamment des menuisiers, des ponceuses et des scies. Des perceuses à colonne de haute précision sont utilisées pour percer des milliers de trous, dont chacun doit être dans la bonne position pour permettre à l'orgue à tuyaux de fonctionner. Les pièces en bois qui seront visibles sont soigneusement polies et lisses et reçoivent une finition protectrice et transparente, permettant de voir la beauté naturelle du bois. Les touches, également taillées dans le bois, sont recouvertes de couches de plastique noir ou blanc.
• 7 Les différents composants, à l'exception des tuyaux, sont assemblés afin de tester l'action. Un petit orgue à tuyaux peut être assemblé là où il est construit, mais la plupart des orgues à tuyaux doivent être assemblés et testés à l'endroit où ils seront utilisés. Une fois l'action testée, les tuyaux sont installés, testés et ajustés.

Contrôle qualité

Les matières premières sont inspectées avant le début du processus de construction de l'orgue à tuyaux. Le bois doit être sec, à grain uniforme et exempt de fissures ou de fentes. Les feuilles d'alliage métallique doivent contenir les quantités appropriées de chaque métal et doivent avoir la bonne épaisseur. Une inspection visuelle constante de toutes les pièces est nécessaire au fur et à mesure de leur construction.

Avant l'installation des tuyaux, la console et l'action sont testées pour s'assurer que tous les mécanismes fonctionnent correctement. Cette procédure souffle également la poussière des nombreux trous percés dans l'action qui l'empêche de causer des problèmes plus tard. Chaque tuyau est testé pour la qualité sonore un à la fois. Le son de chaque tuyau est également comparé aux sons de ses plus proches voisins. Ensuite, un rang entier de tuyaux est testé et comparé aux rangs voisins. De petits ajustements sont effectués si nécessaire, et les tests sont répétés.

Le futur

Les orgues électroniques continueront à reproduire le son des orgues à tuyaux avec une plus grande précision. Le facteur le plus critique dans ce processus sera l'amélioration de la technologie d'échantillonnage. L'échantillonnage consiste à convertir le son en informations numériques, à stocker ces informations, puis à récupérer les informations de la mémoire et à les utiliser pour reproduire le son. Les orgues électroniques utiliseront également de plus en plus la technologie de l'interface numérique des instruments de musique (MIDI). La technologie MIDI permet à des instruments électroniques de toutes sortes de fonctionner ensemble et avec des ordinateurs. La technologie MIDI pourrait permettre aux orgues électroniques de reproduire le son de presque n'importe quel instrument, ainsi que de produire des sons qui n'ont jamais été entendus auparavant.

D'autre part, de nombreux facteurs d'orgues s'intéressent davantage à la création d'instruments similaires à ceux utilisés avant le XIXe siècle. Ces orgues à tuyaux sont mieux adaptés à la musique des périodes baroque et classique que les orgues construits selon des conceptions développées pendant la période romantique. Peut-être que ces deux tendances apparemment opposées seront combinées pour reproduire avec précision des sons qui n'ont pas été entendus depuis des centaines d'années.