Fabrication d'un pédalier d'orgue (partie 1 : historique du projet et plans)
✎ Par Hugo⌛ Le 02/10/2024 15:53
📂 Catégorie : Orgue
📎 Mots clés : Bricolage, orgue, plans
⏱ Temps de lecture : environ 6 minutes
Jouer de l'orgue nécessite non seulement un clavier (préférablement plusieurs), mais aussi un pédalier, permettant de jouer les notes les plus graves avec les pieds.
Un pédalier possède exactement la même configuration des notes qu'un clavier, mais avec des touches plus larges et plus espacées.
Des dimensions standards sont préconisées pour qu'un organiste soit capable de passer d'un instrument à l'autre. On définit alors un entraxe de 65 mm entre deux touches blanches ou deux touches noires[réf 1].
Ainsi, ma première version était un simple rectangle en carton rigide doté d'une dizaine de boutons poussoirs reliés à une carte Arduino. Puisque ce n'était pas pratique du tout du fait de l'absence de largeur des boutons, j'ai amélioré le pédalier (en version 2) avec un système de plaques fines en acier galvanisé qui rend l'appui de la note moins ponctuel. Chaque note a sa plaque en acier (à +5 volts), qui lorsque l'on appuie dessus se déforme par flexion et touche une longue bande en acier (la masse, 0 volt), permettant à l'Arduino de détecter l'appui. En relâchant la note, la plaque revient à son état initial, non déformé, et ne touche plus la masse.
Plan de la version 2
Assemblage en cours la version 2
Ce système fonctionne beaucoup mieux que le précédent, mais interdit toujours un appui de notes avec les talons (et donc, le jeu légato au pédalier), de plus qu'en pratique, il faut toujours bien viser le bas de la plaque, avec l'avant du pied, pour obtenir un bon contact électrique avec la masse.
Plus récemment, j'ai conçu une version 3, sur plans. Cette fois, pour un pédalier de 32 notes (deux octaves et demie, ce qui fait 1,2 mètre de long), en bois, avec pourquoi pas une concavité pour faciliter l'appui des touches les plus éloignées de l'organiste, qui s'assoit plus ou moins au milieu. Chaque note serait une planche en bois, toutes traversées par un axe de rotation en acier. La concavité serait assurée par des réhausses imprimées en 3D, en rose dans la vue en coupe ci-dessous.
Plan (partiel) et coupe de la version 3
L'électronique reprendrait le même principe que la version 1 : pour chaque note, un contacteur (bouton), une résistance et un port d'un registre à décalage 74HC165N. Ces registres sont là tout simplement parce qu'une carte Arduino n'est pas dotée d'assez de ports d'entrée-sortie (14 entrées + 6 entrées analogiques, ce qui est bien moins que les 32 notes de musique dont on a besoin). Ainsi au lieu de vouloir brancher 32 câbles à l'Arduino (ou son équivalent CM-32U4), on n'en branche plus que trois (plus l'alimentation et la masse) - voir à droite du plan ci-dessous.
Électronique de la version 3 (Arduino non visible)
Cette version 3 n'a jamais été construite. Je suis passé à la version 4 avec des ajustements dans la structure, dans les dimensions des touches, et dans l'électronique.
En effet, les dimensions des touches sont normées par le Congrès de Malines de 1864[réf 1] :
- longueur des touches : 600 mm
- entre-axe des notes blanches : 65 mm
- longueur des rehausses des dièses (notes noires) : 130 mm (à plus ou moins l'arrondi général vu en plan)
- hauteur des réhausses : 50 mm
- dépassement des réhausses par rapport aux notes blanches : 25 mm
- inclinaison vers la pointe du pied environ 4 %, soit 2 cm pour 60
Cela permet de réaliser les touches selon la vue de côté ci-dessous.
Touches noire et blanche de la version 4 - les dimensions en rouge traduisent la norme
Les 25 mm entre le dessus de la réhausse d'une touche noire et le dessus d'une touche blanche évite d'appuyer sur une touche blanche quand on a appuyé (et donc abaissé) une touche noire. De la même manière, le "corps" d'une touche noire est 50-25 = 25 mm sous le dessus d'une touche blanche, donc appuyer sur une touche blanche n'appuiera pas de touche noire.
Vue 3D générale de la version 4 avant application de la concavité
Notes : la structure sera probablement dotée d'un système permettant de relever le pédalier pour le positionner verticalement contre le mur pour ne pas prendre de place quand il n'est pas utilisé. Elle aura également quatre patins pour reposer au sol, 2 cm plus hauts à l'arrière qu'à l'avant pour avoir l'inclinaison requise dans la norme. La concavité est toujours d'actualité selon le même principe que la version 3.
Concernant l'électronique, la version 4 remplace les résistances individuelles par des résistances "collectives". Au lieu de souder le + et le - de chaque résistance, on soude un + en commun (arrivée 5 volts) pour huit sorties - vers les notes.
Électronique de la version 4
Enfin, le câblage des versions 1 et 2 est chaotique : chaque fil part du composant pour aller vers la note, ce qui donne une choucroute de câbles et une probabilité d'en arracher accidentellement lors d'une manutention. Pour la version 4, je vais utiliser une nappe de câbles, ces sortes de groupes plats de câbles fixés et parallèles les uns aux autres. La nappe traversera le pédalier de droite à gauche en détachant un câble à la fois lors du passage devant la note concernée.
Je parlerai une autre fois du système par lequel l'appui d'une planche en bois causera le contact électrique, le concept sera en V4 différent de ce qui était prévu en V3.
BIBLIOGRAPHIE
Réf 1 : https://fr.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9dalier_(orgue)