Comprendre le fonctionnement d'un piano - Découvrez notre guide complet

Au-delà de contenter ta curiosité naturelle de passionné, comprendre le principe de fonctionnement du piano peut t’aider à mieux en jouer. Je vais donc t’expliquer les différents mécanismes qui existent à l’intérieur d’un piano acoustique. Et si tu joues sur un piano numérique, sache que celui-ci cherche à imiter numériquement le fonctionnement du piano acoustique. On n’est donc pas très loin. Mieux connaitre son instrument, ça peut aider quand on souhaite se mettre au piano.

Un peu d’histoire du piano pour commencer

Commençons par un peu d’histoire. Le piano a été inventé au début des années 1700 par l’italien Bartolomeo Cristofori. Il invente plus précisément le Piano forte. C’est une révolution car l’instrument à clavier répandu à cette époque était le clavecin. Ce dernier est encore joué de nos jours, mais il ne permet pas de faire de nuances, c’est à dire de jouer plus ou moins fort. C’est donc de là que vient le nom de “Piano Forte”, en référence aux nuances Piano (= doux) et Forte (=fort) qu’il permet de faire.

Le piano, autrement appelé « piano acoustique », ou encore « piano mécanique », se décline en deux types :

• le piano à queue, qui peut mesurer jusqu’à 3 mètres de longueur : c’est la “queue”
• la piano droit, avec les cordes à la verticale pour économiser de l’espace

Plus tard sont apparus les pianos numériques, qui reproduisent le fonctionnement d’un piano acoustique.

Dans tous les cas, cela reste un instrument imposant et sonore qui regorge de petits mécanismes très précis. Ces mécanismes sont d’ailleurs re-réglés périodiquement en faisant appel à un professionnel dénommé “facteur” ou “accordeur”. Les pièces qui composent ces deux versions de piano sont similaires, la principale différence résidant dans l’horizontalité ou la verticalité des cordes.

L’importance de comprendre le fonctionnement d’un piano avant d’apprendre

Jouer du piano, ce n’est pas seulement appuyer sur des touches. Il y a une façon de le faire : on peut appuyer plus ou moins vite, plus ou moins fort. Les sons produits seront alors différents. C’est ce qui permet de donner de la musicalité à ce que tu fais. 

Il faut ajouter à cela le rôle des pédales, qui vont modifier les sons produits. Elles permettent de diminuer le son, de l’adoucir, de faire résonner toutes les notes ou juste certaines… Là aussi, c’est dans la compréhension du fonctionnement du piano que tu vas pouvoir jouer harmonieusement avec les pédales. 

Différentes parties du piano et leur fonctionnement

Cordes, mécanisme de production du son, pédales, etc. Dans cette partie, nous allons t’expliquer comment fonctionne un piano mécanique.

Les cordes

Pour comprendre le fonctionnement du piano, il faut comprendre que le son provient de ces longs fils qui courent tout le long de la table d’harmonie : ce sont les cordes et ce sont elles qui vibrent et produisent ainsi le son. Ces cordes sont en acier.

Le musicien joue sur les touches du clavier. Pour chaque touche correspond, 1, 2 ou 3 cordes, selon la hauteur du son : les sons aigus nécessitent plus de cordes pour produire une intensité sonore identique à celle des graves. En effet, les cordes graves sont plus grosses et plus sonores.

Le piano est donc un instrument à cordes, tout comme la guitare, sauf qu’ici elles ne sont pas pincées (par le doigt ou le médiator) mais frappées.

Mécanisme de production du son

Pour produire un son, il faut un déclencheur qui active les cordes et sur un piano, c’est le rôle du marteau. Tout comme en bricolage où le marteau vient frapper le clou, le marteau (un par touche) vient ici frapper la (ou les) corde(s) pour la faire résonner, lorsqu’on appuie sur la touche correspondante.

Le fonctionnement du piano part donc du doigt du pianiste qui appuie sur une touche du clavier ; celle-ci actionne le marteau qui frappe sur la corde et la fait vibrer pour produire le son.

‍**Bon à savoir :**grâce aux marteaux, tu peux théoriquement activer la corde jusqu’à 15 fois par… seconde ! Mais pour aller aussi vite, c’est un challenge !

Fonctionnement du piano grâce aux marteaux

Incidence du mécanisme sur la sonorité du piano

Plus on appuie vite et fort sur la touche, plus cette énergie se transmet au marteau qui fait sonner fort la corde. A l’inverse, lenteur et touche peu enfoncée permettent de faire un son plus faible, plus doux.

‍Astuce : pour jouer fort ou non, c’est avant tout la vitesse avec laquelle tu vas enfoncer la touche qui va importer.

Cette compréhension du mécanisme de production du son te permet de comprendre aussi pourquoi il arrive d’appuyer sur une touche, mais que cela ne fasse aucun son : le marteau n’avait pas l’élan nécessaire pour frapper la corde. Ou alors s’il l’a fait, c’était tellement doucement que cela n’a produit aucun son.

Astuce : sur un piano acoustique, ajuste la vitesse de ton doigt et l’enfoncement de la touche afin que tous les sons sortent bien.

Mécanisme pour couper le son

Maintenant que tu as compris comment est produit le son, voyons comment le son s’arrête lorsqu’on relève la touche. Autrement dit, pourquoi la corde s’arrête de vibrer lorsqu’on enlève le doigt de la touche ? Quel est cet autre fonctionnement du piano ?

Eh bien c’est un mécanisme qui vient couper net cette vibration en venant se coller à la corde. C’est le rôle d’un petit morceau de feutre qu’on appelle “étouffoir”. On les voit bien sur la photo ci-dessous, en haut, appuyés sur les cordes :

Par défaut, l’étouffoir est contre la corde. Cela évite que toutes les cordes se mettent à vibrer par résonance sympathique lorsqu’on joue une seule note.

Bon à savoir : La résonance par sympathie est un phénomène acoustique par lequel des cordes libres, sur lesquelles on n’exerce aucune action, vibrent par résonance avec une autre corde.

Grâce à ce mode de fonctionnement du piano, l’étouffoir se lève lorsqu’on enfonce une touche, puis se rabat sur la corde lorsqu’on relève la touche. Il y a un étouffoir par touche, et lorsqu’il y a plusieurs cordes par note, l’étouffoir est assez grand pour arrêter toutes les cordes d’un même mouvement.

‍A retenir : Une note = une touche = un étouffoir = un marteau = 1 à 3 cordes

Schéma de fonctionnement du piano

Cette vidéo des éditions Larousse récapitule, sous forme de schéma, le fonctionnement du piano tel que nous venons de le voir. Le clavier est situé à gauche. L’exemple est donné sur un piano à queue, avec des cordes horizontales donc.

Schéma de fonctionnement du piano à queue

Le savais-tu ? Les touches du piano sont en bois ou en plastique. Elles sont traditionnellement recouvertes d’ivoire pour les touches blanches, et d’ébène pour les touches noires.

Autres parties importantes dans le fonctionnement du piano

La table d’harmonie du piano

La table d’harmonie d’un piano, c’est ce qui assurel’amplification du son. C’est aussi ce qui fait l’âme d’un piano, dans le sens où elle définit son identité sonore. Elle se trouve derrière les cordes. Le son produit par la vibration de la corde va être amplifié et propagé.

Sous la table, on trouve la caisse de résonance. Le son va se répercuter sur les parois de la caisse. Et comme la caisse est quasiment fermée, ces phénomènes de résonance augmentent le volume.

On trouve des caisses de résonance sur de nombreux instruments à cordes, comme le violon ou la guitare. Sur un piano, la table supporte une pression d’environ 200kg de la part des cordes… et la caisse doit résister un la forte tension des cordes : de 15 à 20 tonnes ! C’est énorme !

Pourtant, table d’harmonie et caisse de résonance sont fabriquées en bois et non en métal. Ce matériau a été retenu pour ses qualités de vibration plus agréables, avec moins de bruits parasites. La table transmet donc les bonnes fréquences tout en stoppant les mauvaises. 

Les pédales

Les pédales du piano sont situées au niveau des pieds du pianiste. Il utilisera son pied droit pour les jouer. Les pédales sont aussi très importantes dans le fonctionnement du piano.

Le nombre de pédales varie selon le piano. En général, il y en a 3 :

• la pédale douce, à gauche. Elle atténue le son et aide à jouer moins fort (la fameuse nuance “Piano”)
• la pédale de soutien, au milieu. Elle garde uniquement la résonance de la dernière note jouée. Le fonctionnement du piano droit est différent : cette pédale est une sourdine, qui étouffe le son pour ne pas déranger les voisins !
• la pédale de sustain, à droite. C’est la plus importante. Elle permet de prolonger la résonance des sons, une fois les touches relevées. Pour ce faire, le fonctionnement de la pédale de sustain est simple : elle relève tous les étouffoirs. Ainsi, les sons résonnent jusqu’à ce qu’on relâche la pédale. C’est de là que vient son nom de “pédale de résonance”.

Quand on lâche la pédale de sustain, les étouffoirs reviennent à leur emplacement et si la touche est aussi relevée, les sons s’arrêtent. Sinon, si on relève la pédale mais qu’on maintient une touche enfoncée, la note continue à sonner jusqu’à ce qu’on relève la touche.

Les particularités des différents pianos

Jusqu’ici, nous t’avons parlé du fonctionnement du piano mécanique. Cependant, il est plus que probable que tu aies l’occasion de croiser un piano numérique. Nous allons donc voir le fonctionnement du piano numérique.  Mais avant cela, nous allons faire un petit focus sur les particularités de fonctionnement qui distinguent piano à queue et piano droit. 

Particularités du fonctionnement d’un piano droit

Le piano droit a une table d’harmonie qui est mise verticalement afin d’en réduire la profondeur à une cinquantaine de centimètres seulement. C’est d’ailleurs de cette verticalité qu’il tire son nom. Il prend donc moins de place.‍

Piano droit dans un appartement

Les pianos droits comptent généralement 2 ou 3 pédales. Comme vu précédemment, le mécanisme utilisé est différent de celui du piano à queue, hormis pour la pédale de sustain.

Particularités du fonctionnement d’un piano à queue

Le piano à queue est le piano que l’on voit lors des concerts de musique classique, avec la table d’harmonie et les cordes à plat. Il mesure entre 1,35m et 3m de profondeur selon les modèles : piano crapaud, ¼ de queue, ½ queue, ¾ de queue ou de concert.

Il compte généralement 3 pédales et comporte une pédale de soutien au milieu à la place de la sourdine. Il faut dire que la sourdine est plutôt dédiée aux instruments d’étude, et non de concert… Grâce à ses dimensions importantes, le piano à queue sonne aussi plus fort. Il offre aussi une meilleure mécanique, un toucher plus agréable et plus riche.

Fonctionnement d’un piano numérique

fonctionnement du piano numérique

Piano numérique

Le piano numérique n’a pas de cordes… Mais dans ce cas, comment fonctionne-t-il ? Le fonctionnement de ce piano électronique est assez différent puisque c’est un instrument nécessitant de l’électricité, et qui imite le piano acoustique.

Pour reproduire le son, on enregistre toutes les notes d’un piano acoustique. Cela s’appelle un échantillonnage. Ces échantillons sont stockés dans la mémoire de l’appareil et joués, plus ou moins fort, lorsqu’on appuie sur une touche plus ou moins vivement. 

Pour reproduire la sensation de poids des touches, les claviers numérique utilisent un mécanisme de “touche à ressort lesté”. Un ressort est fixé à l’extrémité de la touche, ce qui lui permet de revenir à sa position initiale.

Bon à savoir : Une surprise qu’on peut avoir quand on passe d’un piano numérique à un piano acoustique, c’est de ne pas réussir à produire de son, car on enfonce les touches trop lentement. Le fonctionnement du piano numérique fait qu’il est moins sensible à ce phénomène, à moins de jouer vraiment très lentement !

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