PHILIPPE BOLTON, FACTEUR de FLUTE A BEC

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Flûtes à bec médiévales, pré-baroques, et baroques

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COMMENT FONCTIONNE LA FLUTE A BEC


L'EMBOUCHURE (le canal & le biseau)

coupe de l'embouchure d'une flûte à bec baroque

Le souffle du musicien forme un jet d'air qui, en sortant du canal, intéragit avec la colonne d'air dans la perce (le tuyau) de l'instrument, et se met à osciller autour de l'arête du biseau, comme le montrent les images ci-dessous.

flûte à bec : l'interaction entre l'embouchure et la colonne d'air de la flûte à bec flûte à bec : l'interaction entre l'embouchure et la colonne d'air de la flûte à bec l'oscillation du souffle autour du biseau de la flûte à bec flûte à bec : l'oscillation du souffle autour du biseau de la flûte à bec
L'interaction entre l'embouchure et la colonne d'air de la flûte à bec L'oscillation de la lame d'air autour du biseau.
(Photos : Université d'Eindhoven, Pays Bas)

Il y a des explications plus complètes sur le jet d'air dans un texte d'A. Hirschberg (en néerlandais) avec schéma & vidéos.

Cliquer ici pour voir un gros plan sur les chanfreins à la sortie du canal


LA COLONNE D'AIR DE LA FLUTE A BEC

Les molécules d'air contenues dans le tuyau d'un instrument à vent sont comparables à une rangé de pendules qui se touchent. Lorsque le premier reçoit une impulsion, il la transmet au suivant, et elle descend ainsi jusqu'au bout de la ligne. Lorsqu'elle atteint le dernier, celui-ci rebondit et la renvoit en sens inverse, puis le cycle recommence comme le montre cette animation.

animation pendules dans le tuyau d'une flûte à bec
V N

La perce (le tuyau) de la flûte à bec contient donc une colonne d'air qui se met à vibrer sous l'influence de l'oscillation de la lame d'air de part et d'autre du biseau lorsque l'on souffle dans l'instrument. Cette vibration parcourt l'instrument dans le sens longitudinal et dans un mouvement d'aller-retour, qui s'organise de la manière suivante :
A chaque extrémité il y a un ventre de vitesse (V), qui est une zone de mouvement intense et de basse pression, où les molécules d'air se déplacent rapidement, et au milieu il y a une zone d'immobilité et de haute pression appelé un noeud de vitesse (N). Nous verrons plus bas que ce système possède d'autres modes de vibration, où il se divise en deux, trois ou quatre parties, ou même davantage.

la position des ventres et du noeud dans la colonne d'air d'une flûte à bec pour le premier register
V N V

Les ondes qui parcourent le tuyau de haut en bas et de bas en haut se rencontrent au noeud, rebondissent et repartent en sens inverse pour rebondir à nouveau dans un mouvement de va et vient qui sera entretenu tant que le musicien souffle dans l'instrument.

la vibration de la colonne d'air d'une flûte à bec pour le premier registre
V N V

La colonne d'air possède plusieurs modes de fonctionnement tous présents en même temps. Ce sont les registres, qui correspondent aux partiels (ou harmoniques) qui se superposent pour composer le timbre de l'instrument.
L'image suivante révèle le spectre sonore du la grave (3e doigté) d'une flûte alto baroque, et permet de visualiser la fréquence et l'amplitude des différents partiels, chacun représenté par un pic. Le premier (a gauche) est dominant. C'est la note que nous entendons. Les autres l'enrichissent et caractérisent son timbre.

spectre sonore la grave

L'utilisation des premiers partiels nous permet de jouer sur une tessiture de plus de deux octaves. Des explications suivent pour certaines notes d'une flûte à bec alto baroque en fa. Cliquer sur chaque image ci-dessous pour des informations plus détallées


Flûte à bec : fa grave
fa grave
(1e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)

Nous pouvons raccourcir la colonne d'air en ouvrant  des trous, ce qui permet de faire entendre des notes plus aiguës, la distance parcourue par le mouvement d'aller-retour étant plus courte. Nous pouvons évidemment la rallonger de nouveau en fermant des trous. Si les trous étaient suffisamment  gros, les ouvrir équivaudrait à couper complètement la colonne d'air vibrante à leur niveau, mais sur la flûte à bec ils sont trop petits pour cela. C'est la raison pour laquelle nous pouvons employer les doigtés de fourche (ouvrir un trou et en refermer un ou plusieurs derrière) pour obtenir notamment les demi-tons.

Flûte à bec : 1er la la grave
(1e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)

Flûte à bec : 1er si
si grave
(doigté de fourche - 1e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)

Flûte à bec : 1er ré ré  grave (1e registre)


(Cliquer sur l'image pour plus de détails)

Nous pouvons ainsi jouer plus d'une octave, jusqu'au sol (un doigté de fourche sur les flûtes à bec de type baroque)

Flûte à bec : 2e sol sol  médium
(doigté de fourche - 1e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)

A l'inverse,  nous pouvons rallonger et nouveau la colonne d'air en bouchant les trous, pour faire sonner des notes plus graves.



Ensuite, pour jouer des notes plus aiguës nous pouvons neutraliser le premier partiel, et forcer la colonne d'air à se diviser en deux parties (à la flûte à bec cela se fait en provoquant une fuite au trou du pouce). Il y a maintenant 2 noeuds de vitesse et la distance parcourue par le mouvement d'aller-retour est encore plus courte.. Cela nous permet de réutiliser les mêmes trous pour d'autres notes. Nous utilisons alors le deuxième registre de l'instrument, pour lequel la colonne d'air comporte deux noeuds de vitesse.
Flûte à bec : 2e la la  médium
(2e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)


En pratiquant 2 fuites (au trou de pouce et à l'un des trous au-dessus, nous pouvons neutrraliser les deux premiers partiels et forcer la colonne d'air à se diviser en 3 parties pour obtenir des notes encore plus aiguës en réutilisant de nouveau les mêmes trous. Nous utilisons alors le troisième registre de l'instrument, pour lequel la colonne d'air comporte trois noeuds de vitesse.

Flûte à bec : 2e mi mi aigu
(3e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)



En pratiquant 3 fuites (le trou de pouce et deux trous au-dessus, nous pouvons neutraliser les 3 premiers partiels etg forcer la colonne d'air à se diviser en 4 parties pour obtenir des notes encore plus aiguës. Nous utilisons alors le quatrième registre de l'instrument, pour lequel la colonne d'air comporte quatre noeuds de vitesse.

Flûte à bec 3e sol sol aigu
(4e registre)

(Cliquer sur l'image pour plus de détails)


C'est ainsi que nous pouvons jouer sur une étendue de 2 octaves et demie (environ 30 notes) avec seulement 8 trous. Le bon fonctionnement du système dépend du profil de la perce, ainsi que de la position et du diamètre des trous.


L'évolution du profil de perce des flûtes à bec au fil des siècles

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Philippe BOLTON,
22 Le Grand Portail, F-84570 VILLES-SUR-AUZON, France
TEL : 04 90 61 86 11

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