Quelques faits intéressants sur le piano
Un peu d'histoire et quelques faits marquants concernant les caractéristiques acoustiques et physiques du piano.

Le nom
Le piano a été inventé vers 1700 par l’Italien Bartolomeo Cristofori, qui introduisit des marteaux dans le clavecin. Il appela la première version « clavicembalo col piano e forte », qui fut ensuite abrégé en « pianoforte » (« doux-fort »), car il s’agissait du premier instrument à clavier capable de jouer à la fois des notes douces et fortes. Aujourd’hui, on l’appelle simplement « piano » (ou « piano à queue »).
Le clavier
Le clavier comporte généralement 88 touches, allant de la note la plus grave A0 (27,5 Hz) à la plus aiguë C8 (4186,01 Hz).
Les touches blanches mesurent environ 23,5 mm (0,92 in) de large et les touches noires environ 14 mm (0,54 in). La largeur totale du clavier (88 touches) est d’environ 122–123 cm (48 in). La hauteur standard du clavier au-dessus du sol est de 75 cm (29,5 in).
Les cordes
Le piano contient environ 230 à 236 cordes en acier, organisées en deux groupes qui se croisent partiellement dans le corps du piano (afin d’optimiser l’espace). Une section couvre généralement A0 à Bb2, et l’autre B2 à C8.
Les cordes varient en longueur, en épaisseur et en tension. Les notes les plus aiguës sont produites par trois cordes (B2 à C8). Les notes médium/graves sont produites par deux cordes filées de cuivre (B1 à A2), et les notes les plus graves par une seule corde filée de cuivre (A0 à E1–B1, selon l’instrument).
Dans un bon piano, les transitions entre ces groupes ne sont pas perceptibles. Cependant, pour une prise de son rapprochée, la position du microphone doit être soigneusement contrôlée afin d’assurer une transition perçue comme fluide entre les groupes de cordes.
La longueur de l’instrument dépend de la longueur des cordes. Elle varie d’environ 1,5 m (5 pieds) pour un quart de queue à 2,75 m (9 pieds) pour un piano de concert. (Les pianos droits ne sont pas abordés ici.)
La tension totale des cordes peut atteindre environ 35 000 livres.
Les marteaux
Les marteaux frappent les cordes pour produire les sons. Les caractéristiques sonores du piano dépendent de l’action des marteaux : variation du timbre avec la dynamique (de pp à ff) et variation du timbre sur l’ensemble du clavier, de A0 à C8.
Une frappe douce produit un faible niveau de pression acoustique et peu d’harmoniques supérieures. Une frappe forte produit des sons plus puissants avec davantage d’harmoniques, ce qui donne un spectre plus riche. Les notes graves peuvent contenir de nombreuses harmoniques (≥ 50), tandis que les notes les plus aiguës n’en produisent que quelques-unes (≤ 2).
Les pédales / étouffoirs
Les pianos modernes possèdent généralement trois pédales :
La pédale gauche : pédale douce (ou « una corda »). Lorsqu’elle est enfoncée, les marteaux ne frappent que deux cordes sur les notes à trois cordes (à l’origine une seule), en déplaçant toute la mécanique des marteaux sur le côté. Les notes graves peuvent voir leur niveau ou leur spectre légèrement modifiés en étant frappées par une autre partie du marteau.
La pédale centrale : généralement la pédale sostenuto. Lorsqu’elle est enfoncée pendant le jeu, seules les notes dont les touches sont maintenues au moment de l’activation continuent de résonner. Les notes suivantes sont étouffées. (Certains pianos ne possèdent pas de pédale centrale, ou celle-ci peut avoir une autre fonction, par exemple un dispositif d’atténuation sonore).
La pédale droite : la pédale de sustain (ou pédale d’étouffoir). Lorsqu’elle est enfoncée, les cordes vibrent librement.
Il n’y a pas d’étouffoir sur les cordes les plus aiguës (généralement F#6–C8).
Le couvercle
La fonction principale du couvercle est de contrôler le son émis par le piano. Lorsqu’il est fermé, le niveau de pression acoustique et le spectre sont limités. Lorsqu’il est ouvert, l’angle du couvercle influence la manière dont le son se diffuse dans l’espace environnant. Dans une configuration de concert, cet angle peut varier selon que le piano est posé au sol ou surélevé sur scène.
En sonorisation (PA/SR), il est courant de placer les microphones à l’intérieur du piano avec le couvercle fermé. L’isolation vis-à-vis des sources extérieures est alors d’environ 10 dB, souvent sans atténuation dans les basses fréquences en raison des résonances à l’intérieur du corps du piano.
Pour certaines utilisations en studio, le couvercle peut même être complètement retiré.
La ou les tiges du couvercle
Les tiges servent à maintenir l’angle choisi du couvercle. En général, deux ou trois tiges sont fournies avec le piano : une ou deux tiges courtes et une tige longue. Des logements sont généralement prévus à l’intérieur du couvercle pour chaque tige. L’angle entre la tige et le couvercle doit toujours être de 90° (pour des raisons de sécurité).
Certains ingénieurs du son apportent leurs propres tiges lorsqu’ils enregistrent un piano, afin d’optimiser le champ sonore de l’instrument.


