Orgue electronique

L'orgue électronique est un instrument de musique pourvu d'un ou plusieurs claviers manuels, produisant les sons à l'aide de circuits électroniques.

Le modèle le plus simple est constitué d'un seul clavier généralement transportable. Les circuits d'amplification et les haut-parleurs sont intégrés dans le boîtier. Néanmoins les modèles les plus répandus comportent deux claviers et un pédalier. Dans ce cas, l'instrument se présente sous une forme comparable à celle d'une console d'orgue d'église ou d'un piano droit. C'est généralement dans le panneau vertical qui est face au musicien et va du sol jusqu'aux claviers que sont placés les haut-parleurs.

À la hauteur du pied droit se trouve généralement une pédale de volume, semblable à la pédale d'expression de l'orgue à tuyau, sauf que dans le cas de l'orgue électronique, il s'agit en fait d'un potentiomètre permettant de régler le volume sonore général de l'instrument.

Depuis l'arrivée des orgues numériques à partir de la fin des années 70, l'orgue électronique a progressivement fini par ne désigner que les instruments antérieur à cette époque, dont la technologie de production des sons reposait essentiellement sur des circuits oscillants construits à base de lampes ou de transistors (et autres systèmes n'utilisant pas la technologie numérique).

Très répandus dans les années 60, les orgues électroniques avaient un positionnement de marché assez imprécis. Si certains fabricants proposaient des modèles qui se voulaient clairement des imitations d'orgues d'église, instruments que l'on a eu coutume de désigner sous le terme générique d'« orgue liturgique », la plupart des autres modèles étaient polyvalents, à mi-chemin entre l'orgue de variété ou l'orgue jazz, et l'orgue classique. Ils étaient souvent équipés d'une boîte à rythmes et d'un accompagnement automatique aux capacités rudimentaires.

Description

Production des notes

Le principe de fonctionnement de l'orgue électronique des années 60 à 70 s'appuie généralement sur une batterie d'oscillateurs qui génèrent en permanence toutes les notes. La méthode primitive consistait à assembler douze circuits générateurs, chacun produisant une des douze notes de la gamme chromatique déclinée en plusieurs octaves. Ainsi chaque circuit produit soit tous les do, du plus grave au plus aigu, soit tous les do♯, soit tous les ré, etc. L'ensemble des notes produites pouvait couvrir de 7 à 11 octaves selon la qualité requise.

Les notes générées sont en fait des signaux électriques alternatifs dont les fréquences correspondent à chacune des notes. Il existe généralement deux méthodes pour produire un signal oscillant : le générateur de signal en dent de scie et le générateur de signal rectangulaire.

Les claviers

Dans l'orgue électronique les touches des claviers agissent comme des interrupteurs. Quand la touche est relevée, le circuit est ouvert. Quand on abaisse la touche, celle-ci pousse une languette métallique souple ou bien un fil métallique souple qui entre en contact avec une autre languette ou un autre fil collecteur. Sur les claviers de bonne qualité les zones de contact étaient généralement argentées pour assurer un bon contact. Sur les claviers standard –la majorité– les contacts étaient en alliages de cuivre et finissant par s'oxyder, produisaient des crachements désagréables (« mauvais contact »).

Production des timbres

Une fois le signal envoyé par le contact de la touche dans le fil collecteur, celui-ci passe par un filtre passif censé l'enrichir ou l'appauvrir en harmoniques. Pour obtenir des timbres se rapprochant des jeux de fonds (flûtes, bourdons, principaux), le filtre est essentiellement constitué de condensateurs qui atténuent ou coupent les harmoniques élevées et "arrondissent" le son. Pour obtenir des timbres se rapprochant des jeux d'anches (trompettes, bassons, hautbois), le filtre est essentiellement constitué de selfs ou d'une combinaison self-condensateur qui renforce les harmoniques supérieures et atténue les harmoniques inférieures. Il va sans dire que cette méthode donne des résultats plus qu'approximatifs. Le son réellement produit et entendu ne correspond jamais au nom inscrit sur le registre.

Néanmoins, le « son électronique » très typé et comparable à nul autre que produisent ces instruments va créer des émules et être à la mode pendant une dizaine d'années, entre les années 60 et 70. Nombre de musiques de films emploient l'orgue électronique, non seulement pour faire de la musique mais aussi pour faire des « effets spéciaux » qualifiés aujourd'hui de kitch ou rétro.

Schéma de fonctionnement d'un orgue électronique

Principe général de fonctionnement de l'orgue électronique à composants discrets.

Ce schéma comporte un problème majeur. En effet, il ne peut en aucun cas fonctionner. Les transformateurs ne divisent que la tension, pas la fréquence. Or pour l'utilisation qui en sera faite, il est indispensable que les circuits utilisés pour la génération de chaque octave, divisent la fréquence.

Pour ce faire, il existe plusieurs solutions utilisant des composants discrets.

La première, qui fut la plus couramment utilisée dans les années 60, est le multi-vibrateur bistable. Ce circuit à deux transistors (ou à tubes à vide, le schéma est le même), change d'état en sortie pour chaque flanc montant du signal d'entré. La fréquence du signal de sortie sera ainsi la moitié de celle du signal d'entrée.

La seconde met en œuvre des lampes au néon. Cette solution utilisée notamment par Philips sur ses orgues, est assez originale. On constitue, avec ces petites lampes, des oscillateurs accordés sur une fréquence proche de fréquence à obtenir et injecte un très faible partie du signal à diviser. Le circuit se synchronise alors sur la fréquence qui sera égale à la moitié de celle de l'oscillateur pilote. On pratique de la même manière, en cascade pour obtenir toutes les autres octaves.

Il est important de souligner que la forme des signaux de cette seconde solution est en "dents de scie". Cette forme d'onde est riche en harmoniques paires ce qui permet d'obtenir des sonorités plus riches à la sortie des filtres. La première solution ne générant que des signaux de forme rectangulaires, de donne que des harmoniques impaires qui sont efficaces pour réaliser sirènes ou autres dispositifs avertisseurs mais qui n'ont qu'un faible intérêt pour le domaine musical. Pour contourner ce problème, on ajoute à la fréquence fondamentale, une petite proportion des fréquences double, quadruple, Etc. et la forme obtenue ressemblera alors à un escalier plus exploitable pour la soumettre aux filtres qu'ils soient actifs ou passifs, destinés à mettre en forme le signal pour rappeler le timbre de l'instrument que l'on cherche à suggérer.

Il existe enfin des solutions basées sur des circuits intégrés. Le nombre des types de circuits utilisables est assez important et les solution vont de la simple intégration de bascules à transistors, jusqu'à la spécialisation de processeurs pour la génération des signaux.

Voir aussi

Articles connexes

• orgue virtuel
• Orgue numérique
• Orgue Hammond
• Orgue

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