Après les interviews d'auteurs et de musiciens dans le cadre du dossier rock & SF du Bifrost 69, opérons un virage plus électronique avec cet article de Francis Valéry consacré à ces instruments, apparus au début du XXe siècle et dont les nouveaux sons, inhabituels, ont infusé dans toute la musique. Où l'on retrouve l'orgue Hammond et le synthétiseur Moog, et où l'on croise des créatures aussi exotiques que le Telharmonium, le Trautonium ou le clavioline…
Un instrument de musique "acoustique" est composé d’un élément matériel capable d’entrer en vibration (corde, membrane, lamelle de bois ou de métal, colonne d’air…) et d’un dispositif d’amplification par résonance de cette vibration (caisse de résonance, tuyau…) ; le musicien déclenche la vibration avec un outil (doigt, archet, plectre, clavier…).
Un instrument "électro-mécanique," (guitare électrique, orgue Hammond à roues phoniques) se définit par le remplacement du dispositif d’amplification par résonance par un capteur électromagnétique (microphone) transformant les oscillations périodiques de l’élément matériel vibratoire en un courant électrique oscillant, qui sera traité par un amplificateur et reproduit par un haut-parleur.
Un pas de plus est franchi par l’instrument "électro-analogique" (synthétiseur analogique) : l’élément matériel vibratoire est remplacé par un générateur électronique oscillant (utilisant lampes, transistors, circuits intégrés) qui produit directement un signal électrique périodique qui sera ensuite traité (entre autres par des filtres).
La conversion du son en fichiers numériques permet — grâce à la puissance de calcul et à la capacité de stockage des ordinateurs — d’éliminer tout support matériel et dispositif mécanique. D’où la notion ultime d’instrument "virtuel".
Développé à partir de 1897 par l’américain Thaddeus Cahill (1867-1934), le Telharmonium (ou Dynamophone) est le premier véritable instrument électro-mécanique, le son étant produit par la rotation de roues phoniques crantées devant des micros composés d’une bobine et d’un aimant. Lorsque les crans passent devant le micro, ils génèrent un signal électrique dont la fréquence dépend de la vitesse de rotation et du nombre de crans sur la roue. Accolées pour constituer un cylindre, une série de sept roues possédant respectivement 1, 2, 4, 8, 16, 32 et 64 crans, permet donc, à vitesse de rotation donnée, de produire une note et ses six octaves. Douze cylindres de ce type tournant aux vitesses adéquates permettent de générer les douze demi-tons de la gamme occidentale tempérée. Parfaitement polyphonique, équipé d’un clavier à toucher dynamique — l’intensité de la pression commande l’éloignement des micros des cylindres et donc le volume du son — le Telharmonium a cependant un défaut rédhibitoire : faute d’un amplification électrique (elle reste à être inventée en son temps !), le son ne peut être diffusé que par le réseau du téléphone et les cylindres, afin de générer un courant suffisant, doivent avoir une cinquantaine de centimètres de diamètre… D’où un poids global de 200 tonnes pour un encombrement de 20 mètres…
Miniaturisé, le principe des roues phoniques — pionnier de la synthèse additive – est repris vers 1935 par le fabricant d’orgues Laurens Hammond. Équipé de tirettes linéaires et d’un système de percussion, le modèle de référence de la marque, le Hammond B-3, est lancé en 1955. Le son fameux de l’orgue Hammond doit aussi beaucoup à son association avec une cabine Leslie dotée d’un amplificateur à lampes et d’un haut-parleur fixe orienté vers le haut et surmonté d’un cylindre rotatif ajouré.
Inventé en 1919 par le russe Lev Sergeïevitch Termen, le thérémine se présente sous la forme d’un boîtier électronique équipé de deux antennes, l’une verticale et droite, l’autre horizontale et en forme de boucle. Il utilise un oscillateur hétérodyne à tubes électroniques, générant deux signaux à haute fréquence se combinant pour former un battement, se traduisant par un signale audible, entre 20 et 20.000 Hz. Le corps de l’instrumentiste apporte un effet de capacitance et affecte la fréquence du signal produit. En jouant sur la distance entre ses mains et les antennes, le musicien contrôle le volume et la hauteur de la note. Le thérémine est donc un instrument monophonique et monotimbral. Robert Moog réalise en 1961 une version à transistor qui est toujours commercialisée. On entend un thérémine dans le générique de la série TV Inspecteur Barnaby.
Inventées en 1918 par Maurice Martenot (1898-1980) mais utilisées pour la première fois en concert seulement en 1928, les Ondes Martenot sont également un instrument à oscillateur électronique. Dans leur version finale, elles utilisent un clavier suspendu contrôlant la fréquence de la note, un ruban métallique autorisant les glissandi, et une série de diffuseurs sonores (des haut-parleurs plus ou moins modifiés). Une touche d’expression contrôle l’attaque et le volume. Sept modèles sont développés et améliorés peu à peu : le clavier est présent à partir de la version 4 tandis qu’un haut-parleur supplémentaire à résonateur équipe la version 6 — la version 7 et dernière, transistorisée, est lancée en 1975 et sera commercialisée jusqu’en 1988. En 2001, une réplique apparaît sous le nom Ondéa. En 2009, les Ondes Martenot sont de retour sous leur nom d’origine !
Créé à la fin des années 1920 par le berlinois Friedrich Trautwein, le Trautonium est actionné par pression sur un rail métallique souple — lui-même en contact avec un fil rigide permettant un jeu en glissandi sur 3 octaves. L’instrument est perfectionné par Orkar Sala qui ajoute un commutateur modifiant la tessiture, un générateur de bruit, un contrôleur d’enveloppe, des filtres formants et des oscillateurs subharmoniques ajoutant plusieurs fréquences à la fondamentale – rebaptisé Mixturtrautonium, le nouvel instrument est de fait le premier synthétiseur à synthèse soustractive : des formes d’ondes caractéristiques (carré, dent de scie…) riches en harmoniques sont "appauvries" par filtrage.
En 1947, Constant Martin, ingénieur en électronique français, invente le Clavioline, doté d’un seul oscillateur et d’un clavier de seulement un octave et demi. En 1950, Raymond Scott invente le Clavinox puis l’Electronium, un instrument particulièrement novateur puisque à la fois synthétiseur et séquenceur.
En 1963, l’un et l’autre inspirés par les écrits théoriques de l’allemand Harald Bode sur les possibilités de création sonore par des systèmes à transistors, Robert Moog et Don Buchla développent chacun de leur côté les premiers synthétiseurs modulaires, ainsi nommés car l’utilisateur peut connecter comme il le souhaite des modules tels que VCO (oscillateur commandé en tension), VCF (filtre commandé en tension), VCA (amplification commandée en tension), Noise (générateur de bruit blanc, bruit rose), EG (générateur d’enveloppe), etc.
Lourdes et fragiles, ces machines utilisent des circuits analogiques et emploient la synthèse soustractive. Par ailleurs fort coûteuses, elles sont en principe réservées au travail en studio — ce qui n’empêche toutefois pas un Keith Emerson de trimballer sur scènes ses Moog aux allures de centraux téléphoniques et de bloquer les touches des claviers avec des poignards… (sous le regard horrifié de l’auteur de ces lignes alors adolescent !). D’autres constructeurs entrent rapidement dans le jeu comme les américains ARP et Serge, et l’européen EMS.
Un des premiers instruments portables — et qui reste le plus célèbre — est le Minimoog apparu en 1970 et doté d’un clavier intégré dont une nouvelle version sera commercialisée en 2002 : le Minimoog Voyager.
La vente par correspondance de kits électroniques par la société Paia Electronics et la publication d’articles dans la presse spécialisée en électronique, alors très florissante, permettent à de nombreux amateurs et à des petites sociétés de fabriquer des ordinateurs modulaires sur un mode quasiment artisanal.
Synthèse additive et synthèse soustractive, deux modes de synthèse par modèles de signaux, continuent de dominer les années 1970, via des machines financièrement abordables et d’un maniement relativement aisé, comme le Roland JX8P.
Mais au début des années 1980, un autre type de synthèse apparaît : la synthèse FM dont le principe, radicalement différent, s’appuie sur la modulation de fréquence. C’est une véritable révolution dans l’univers des synthétiseurs et cette révolution porte un nom : Yamaha DX7, commercialisé à partir de 1983. L’engouement pour cette machine est tel qu’en quelques années la plupart des concurrents de Yamaha disparaissent ou sont rachetés par la firme japonaise.
Il faut attendre 1987 pour que cette domination soit remise en question avec l’apparition du Roland D-50 qui utilise la synthèse L.A. (pour Linear Arithmetic), une méthode qui combine formes d’ondes analogiques classiques et échantillons PCM.
Au cours des vingt dernières années, tous les modes de production sonore ont cohabité en bon entendement, souvent au sein des mêmes machines devenues de plus en plus fiables et performantes par le passage de l’analogique au numérique et à la modélisation — ce qui n’empêche pas les synthétiseurs analogiques des années 70/80 d’être toujours utilisés par ceux qui reprochent au numérique d’avoir atteint ses limites en termes de "musicalité" — un concept aussi flou que subjectif.
Dans le même temps, de nouveaux instruments purement électroniques et ne devant rien aux règles de l’acoustique continuaient de voir le jour, certains vraiment fascinants comme le Tenori-on, un instrument purement digital développé par Yahama en collaboration avec l’artiste japonais multi-média Toshio Iwai.
Commercialié fin 2007, le Tenori-on se présente sous la forme d’un cadre en magnésium dans lequel est sertie une matrice de 16x16 LED qui sont autant de boutons permettant de composer/stocker/programmer des lignes musicales puis de les faire inter-agir, tout en générant un environnement lumineux…
La prochaine étape risque donc fort de ressembler à un retour à la case départ : la création de nouvelles sonorités totalement déconnectées de tout support matériel par des ordinateurs, permet désormais de concevoir les plans de l’instrument matériel qui aurait été capable de produire cette sonorité s’il avait existé… reste alors à donner ces plans à d’habiles artisans pour fabriquer ces instruments acoustiques dont la musicalité dépassera celle de leur modélisation !
Nous serons alors dans le meilleur des mondes possibles.
Après les interviews d'auteurs et de musiciens dans le cadre du dossier rock & SF du