Les matériaux des instruments

Philippe Pfirsch

Bois en bois ou bois en métal ?

La famille des instruments à vent se divise en deux sous-familles, les cuivres et les bois. Très bien, sauf que les instruments de la sous-famille des cuivres ne sont pas en cuivre, et qu’une bonne moitié des instruments de la sous-famille des bois sont en métal…

Avant de se pencher sur les métaux en eux-mêmes, arrêtons-nous un peu sur cette histoire de famille, et plus particulièrement celle des bois. Elle ne comporte que cinq instruments : la clarinette, la flûte, le hautbois, le basson et le saxophone. Oui oui, il en fait bien partie, et on va voir pourquoi.

Un peu d’histoire…

Les principaux instruments de la famille étaient jusqu’au milieu du XIXè siècle environ tous fabriqués en bois. Le saxophone n’ayant été inventé qu’a cette période il n’entre pas dans notre considération. Il était donc simple et légitime jusqu’au milieu du XIXè siècle de la nommer la famille des bois.

Le XIXè siècle est celui de l’ingénierie, de la mise en œuvre technique des découvertes et des progrès de la science. Dans le domaine de la facture instrumentale, sous l’impulsion de facteurs d’instruments audacieux et novateurs comme Boehm ou Sax, se développe un mouvement de développement et d’amélioration des instruments qui entre autres s’intéressera à la matière utilisée pour leur fabrication. Beaucoup d’essais ont été faits, mais ce qui nous intéresse ici, c’est de constater qu’en s’écartant du bois comme matière de base, on n’a pour autant pas modifié le nom du groupe d’appartenance des instruments…

Si donc on ne peut définir les bois par le bois, il nous faut trouver d’autres critères…

Curt Sachs

Dès la fin du XIXè (Mahillon), et surtout au début du XXè siècle (Hornbostel-Sachs), la classification des instruments a changé. Sans rentrer ici dans une analyse comparative des classements, force est de constater qu’un siècle après cette nouvelle classification, on utilise toujours dans le langage commun des musiciens les anciennes catégories…

Pourquoi les appeler « bois » alors ?

On se penche généralement sur la manière dont est produit le son : vent, anche simple, anche double, sifflet, etc. Si cela peut paraitre évident, il nous semble pourtant qu’il manque une partie importante de la définition, c’est la manière dont on fait varier la hauteur du son dans ces instruments.

La première constatation que nous devons faire, c’est que les instruments à vent impliquent un contenant : c’est la vibration de l’air qui produit le son, tandis que le volume va définir sa hauteur ainsi que d’autres facteurs harmoniques. On simplifie !

La seconde, c’est que plus un objet résonnant est gros ou long ou lourd, plus le son entendu est grave, et inversement bien sûr. Dans notre « contenant à vent » c’est essentiellement la longueur qui va entrer en ligne de compte.

Il faut donc pour changer la hauteur des sons, faire varier le volume. On peut tout simplement en avoir plusieurs à disposition et en changer, comme la flûte de pan ou l’orgue par exemple, ou bien faire varier la longueur, un des instruments qui illustre le mieux cela est le trombone à coulisse, où le lien entre longueur et hauteur de son est évident.

Dans d’autres cuivres, c’est par une combinaison de pistons ou de rotors que l’air est dirigé dans canalisations de différentes longueurs.

La particularité des bois, c’est d’être des tuyaux dont on fait virtuellement varier la longueur en ouvrant et fermant des trous percés dans leurs parois. Comme ces trous sont à la fois trop nombreux et trop gros, on fait appel à un système de clés pour les boucher.

A notre connaissance, cette caractéristique est suffisamment forte pour désigner avec pertinence la famille. Ça n’est pas très joli, mais il faudrait changer la famille des bois en famille des clés…

Les métaux des instruments à vents

Nous distinguerons les corps simples, c’est à dire chimiquement purs, et les alliages, mélange des différents corps simples.

Le cuivre

Symbole: Cu

Descriptif: corps simple métal commun de couleur rouge/brun, un des seuls métaux colorés avec l’or. Il est ductile et malléable.

Température de fusion: 1 084°

Il est à la base de la plupart des alliages utilisés en lutherie.

Le zinc

Symbole: Zn

Descriptif: corps simple métal commun de couleur grise plus ou moins brillant selon son oxydation. Il est cassant et uniquement malléable à température moyenne.

Température de fusion: autour de 420°

C’est un métal qui n’a connu d’intérêt que tardivement pour son utilisation dans des alliages, ou encore pour ses propriétés inaltérables en tant que revêtement.

Le nickel

Symbole: Ni

Descriptif: corps simple métal commun blanc brillant peu oxydable.

Température de fusion: 1 455°

C’est un métal découvert tardivement, son raffinage date du milieu du XVIIIè siècle. Il est très dur, et surtout connu pour son utilisation en revêtement ou en alliage.

L’argent

Symbole: Ag

Descriptif: corps simple métal assez rare et précieux de couleur blanc brillant. Il est ductile et malléable.

Température de fusion: 962°

L’argent est connu depuis l’antiquité et utilisé dans la bijouterie, l’alchimie, et surtout tardivement a la base de la photographie.

L’or

Symbole: Au

Descriptif: corps simple métal rare et précieux, de couleur jaune Or (!). Il est très malléable et ductile, très dense et surtout inoxydable.

Température de fusion: 1 064°

C’est le métal par excellence de la bijouterie, de l’échange monétaire, de l’alchimie.

Le platine

Symbole: Pt

Descriptif: corps simple métal rare et précieux, de couleur blanc-gris, à reflet métallique et brillant. Il est assez mou et malléable, très ductile, rare et précieux et très résistant à la corrosion.

Température de fusion: 1 768.2°

C’est un métal très apprécié en bijouterie grâce à sa résistance à l’abrasion et au ternissement. Les qualités du platine en font l’une des huit matières premières stratégiques considérées comme indispensables en temps de guerre.

Les alliages

Le laiton

C’est un alliage extrêmement courant de cuivre et de zinc, en proportion de 5 à 40 % de Zinc dans le cuivre. La couleur de l’alliage varie d’un jaune doré à un jaune tirant sur le rouge en fonction de ce taux. Le laiton est très souvent appelé « Cuivre jaune », et donné son nom à la famille des cuivres, qui devraient en toute logique s’appeler les laitons…

C’est un alliage très facile à usiner et qui supporte très bien les traitements de surface comme les vernis ou la galvanoplastie comme l’argenture ou la dorure.

Le maillechort

Breveté au début du XIXè siècle, le maillechort doit son nom aux métallurgistes Maillot et Chorier. Toutefois cet alliage est attesté plus tôt dans l’histoire. Il s’agit d’un mélange triple de cuivre, de zinc et de nickel, avec parfois un zeste de plomb. La composition est très variable selon les usages. C’est un alliage blanc brillant, dur et peu oxydable, facile à travailler et à traiter, et qui présente de bonnes qualités de friction.

Il est connu en Allemagne sous le nom de « Neusilber », littéralement « Nouvel argent », bien qu’il n’en contienne aucun atome. De même en anglais, il est commercialisé sous le nom de « Nickel silver » soit « Argent au nickel » et ne contient pas plus d’argent que le maillechort…

L’acier

L’acier est un fer contenant du carbone, ce qui le rend très dur et très élastique, mais également très difficile à travailler. Il faut pour cela le traiter thermiquement pour l’assouplir, puis après usinage le tremper à nouveau par refroidissement brutal. La quantité de carbone dans l’acier est au maximum de 2%, au-delà on parle de fonte.

Les revêtements

La plupart des métaux peuvent être recouverts d’une fine couche d’un autre métal. Le but est généralement de changer l’esthétique finale de l’objet, ou bien de le protéger par exemple de la corrosion. Dans les domaines de la bijouterie, de l’orfèvrerie et par extension de la lutherie, ce revêtement, ou plaquage, est généralement fait en métal « noble », argent, or, platine, etc.

Il faut être très attentif car il est extrêmement difficile de savoir si un objet est plaqué, ou par opposition « massif ». Une pièce de métal « plaqué argent » ressemblera comme deux gouttes d’eau à une pièce d’argent « massif », mais sa valeur n’aura aucun rapport…

A noter que les revêtements peuvent aussi être fait avec des alliages… Par exemple, un plaquage à l’or 14K est courant en lutherie.

L’or et ses nuances

L’or « pur » est dit 24k, soit 100% d’or dans un objet en or « 24k » .

C’est à la base une unité de poids utilisée en bijouterie et en orfèvrerie.

Un objet en or 14k est un mélange, (alliage) d’or et d’un autre métal, à raison de 14/24 èmes d’or pur, c’est à dire (14/24)*100=58.333% d’or pur dans le mélange.

Pour être plus précis, on parle en millièmes, donc 583.33 millièmes. La norme légale de l’appellation 14k est en fait à 585 millièmes.

 

Reste la question du reste du mélange, les 415 millièmes restant…

Soit c’est juste de l’argent, dans ces proportions la couleur jaune disparait complètement, on parle d’or blanc, (toujours 14k).

Soit c’est un mélange d’argent et de cuivre, la proportion de cuivre par rapport à l’argent donne la couleur , on parle d’or rose 14k

Attention à la couleur, elle est indépendante de la quantité d’or dans le mélange: on peut avoir de l’or rose 14k couleur jaune paille, ou rouge cuivre, sans pour autant varier la quantité d’or.

 

Le principe est exactement le même pour un autre alliage très utilisé en flûte, le 9k. La proportion est alors de 9/24*100=37.5, soit 375 millièmes.

Et pour la couleur c’est pareil, elle dépend du rapport argent/cuivre de l’apport.

 

C’est pourquoi il ne faut jamais se fier à la couleur pour déduire si on a un alliage 9 ou 14 k… C’est aussi pourquoi en France on oblige au poinçonnage pour garantir l’authenticité de l’or: un article complémentaire sera bientôt disponible à ce sujet !

4 Commentaires. Laissez un nouveau

Article très clair, assez exhaustif pour le commun des flûtistes dont je fais partie. Super !
Merci beaucoup pour la révision de ma flûte TJ Virtuoso. ça sonne ! le clétage est super bien réglé, elle est comme neuve…
Et merci beaucoup pour votre savoir faire et la disponibilité de l’équipe du Salon de Musique ! Un vrai plaisir de franchir le pas de votre atelier !
Cordialement,
Laurent PROVOST

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Merci pour ce (très) sympathique commentaire !

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article intéressant ; puis je copier le lien vers notre site internet afin que les adhérents puissent y accéder ?

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Bien entendu, avec plaisir !

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