Histoires d’instruments : les premiers instruments électroniques

La lutherie électrique donne les premiers éléments d’une genèse de la musique électronique.

Le son est une onde produite par la vibration mécanique d’un fluide ou d’un solide. Jusqu’à l’avènement de l’électricité, l’instrument est acoustique : il émet un son par l’intermédiaire d’une corde, d’un clavier ou d’une membrane en vibration. Il utilise une énergie mécanique.

Lorsque les vibrations mécaniques sont transformées en oscillations électriques, on parle d’instruments électriques. Deux types se distinguent :

• les instruments électroacoustiques qui produisent des sons de manière acoustique (cordes frappée, pincées, frottées avec un archet…) mais dont les vibrations mécaniques sont amplifiées par des microphones ou des capteurs intégrés.
• les instruments électromécaniques : le son est généré directement dans un circuit électrique converti en signal audio.

Dès la fin XVIII^e siècle, Jean-Baptiste Thillaie de la Borde (1730-1777) conçoit en 1759 un clavessin électriquePhysicien, mathématicien et prêtre jésuite, de la Borde exploite les propriétés électrostatiques des métaux. Une touche enfoncée attire un battant vers deux clochettes qui se met alors à sonner (système proche du Glockenspiele électrique). Le terme clavessin désigne un instrument à clavier à cordes frappées et non pincées comme le clavecin., premier instrument électrique connu.

Mais l’invention révolutionnaire qui bouleverse la facture instrumentale est le dynamophone ou TelharmoniumInstrument à clavier électromécanique qui constitue une étape majeure de la musique électronique. Impressionnant par son gigantisme (la deuxième version du telharmonium mesurait une vingtaine de mètres de long et pesait 200 tonnes), il met en œuvre une série d’innovations technologiques remarquables : les roues phonique génératrices de courants modulés, la synthèse additive des timbres - un ensemble de générateurs de sons purs accordés en série harmonique produit un timbre de base, dont on ajuste l’intensité de chaque harmonique - l’expression et les claviers dynamiques, l’intonation juste. C’est l’ancêtre de la distribution par câble. de l’américain Thaddeus Cahill (1867-1934), remarquable par l'un de ses dispositifs innovants : la roue phoniqueC’est une roue crantée sur sa circonférence. Lorsque les crans passent devant le micro, ils génèrent des signaux électriques, dont la fréquence dépend de la vitesse de rotation et de leur nombre. Un cylindre est découpé en plusieurs roues phoniques, avec un nombre de crans multiplié par deux d’une roue à l’autre, ce qui permet d’obtenir pour une note donnée plusieurs octaves. En multipliant le nombre de cylindres par 12 (autant que de demi-tons dans les gammes occidentales), on peut ainsi produire toutes les notes sur une tessiture importante.. Créé en 1896, il produit des sons nouveaux, entièrement générés par l’électricité, grâce à un imposant système électromécanique. Faute de haut-parleur (non encore inventé), la musique jouée sur le Dynamophone est diffusée par le réseau téléphonique de la Ville de New York.

En 1935, Lawrens Hammond (1895-1973) construit un orgue, dérivé du Dynamophone. Muni d’un amplificateur qui utilise la forme primitive de la synthèse additive : un ensemble de générateursLes générateurs sont constitués par des oscillateurs et des circuits de sortie des oscillateurs. Les oscillateurs sont réalisés avec des semi-conducteurs, notamment des transistors ou des circuits intégrés. de sons purs accordés en série harmonique produit un timbre de base, dont on ajuste l’intensité de chaque harmonique. Le principe de fonctionnement est celui de la roue phonique. Cette combinaison est à l’origine du fameux « son hammond », caractéristique de ce type d’orgue. Moins coûteux et moins volumineux que l’orgue traditionnel dont il s’inspire (quoique lourd -120 kg), l’orgue Hammond équipe les églises américaines, dont le nombre s’est accru au moment de l’expansion de la population urbaine. Destiné aux répertoires liturgiques, il suscite un véritable engouement auprès des musiciens de jazz et crée ainsi un pont entre le gospel, le blues et le jazz.

La lutherie électronique se développe dans les années 20 à partir des recherches technologiques menées sur la radio. Le son musical est produit directement, sans mécanisme, par amplification électrique.

Sont appelés « électroniques » les instruments dont le son est généré au moyen d’oscillateurs électroniques (qui mettent en jeu une circulation d’électrons). Ils sont pour la plupart composés de différents éléments constitutifs, qui peuvent exister soit isolément, soit combinés différemment, intégrés ou non. On distingue quatre appareils différents : le contrôle gestuel (clavier, ruban, boutons, les capteurs, etc.) ; le générateur de son (oscillateurs, modulateurs, filtres etc.) ; l’amplificateur du signal (ampli, filtres etc.); le transducteur de diffusion (haut-parleurs, écouteurs etc.).

Il subsiste néanmoins une certaine confusion terminologique. Si tous les instruments pourvus d’un dispositif électronique utilisent l’électricité, tous les instruments électriques ne sont pas électroniques pour autant.

L’électronique naît de l’invention, en 1906, de la lampe amplificatrice triode du savant américain Lee de Forest (1873-1961), qu’il baptise audion . Lee de Forest construit un instrument électronique en 1915 qui marque juridiquement la naissance de la lutherie électronique.

Le thereminovox, ou aetherophone est le premier instrument électronique à connaître un réel succès. Inventé par Leon Theremin (1896-1993) en 1920, il utilise le principe de l’hétérodyneLes premiers générateurs purement électroniques sont réalisés en exploitant le battement de deux signaux de fréquences très élevées, inaudibles (hétérodyne), dont la différence de fréquence produit un signal audible de timbre assez riche; c’est le dispositif utilisé par le Theremin ou l’Onde Martenot. : les fréquences de vibrations y sont commandées par les gestes de la main au voisinage d’une antenne, sans qu’il y ait contact entre l’instrumentiste et l’instrument.

En 1926, Jörg Mager (1880-1939) présente au Festival de Donaueschingen son Sphaerophon ou Elektrophone, instrument électronique commandé par claviers et manivelle, pour naviguer sur « l’océan des sons&nbsp» (il est capable d’émettre des micro-intervalles, quart, sixième, huitième de tons). Les instruments électroniques de Mager seront utilisés pour les représentations des opéras de Wagner à Bayreuth vers 1930.

En France, dès 1927, le facteur d’orgue Eloy Coupleux (1878-1957) et Armand Givelet, ingénieur physicien, collaborent à la réalisation du « clavier à lampes » instrument entièrement électronique, composé d’oscillateurs à lampes et de haut-parleurs. Trois ans plus tard, ils mettent au point un orgue électronique, le Givelet, pour l’église de Villemonble.

En 1928, Maurice Martenot (1898-1980) présente l’instrument électronique qui porte son nom, l’onde Martenot, joué à l’aide d’un clavier et aussi d’un ruban qui donne accès au continuum des fréquences.

La même année, Friedrich Adolf Trautwein (1888-1956) introduit le trautoniumInstrument électronique à corde conçu par l’ingénieur et organiste allemand Friedrich Adolf Trautwein, inspiré de Paul Hindemith. Ce dernier compose trois pièces pour un trio d’instruments baptisés « Trautonium ». Oskar Sala, Rudoph Schmidt et Trautwein forment le trio. Sur le plan électronique, le Trautonium utilise les lampes néon ou « tubes à décharge » qui produisent un son plus rugueux mais aussi plus riche et qu’on peut filtrer pour en modeler le contenu harmonique., qui applique la théorie des formants. Développé et joué par Oskar Sala sous forme du Mixtur-Trautonium, il comporte des commandes d’un type nouveau pour contrôler hauteur et timbre, et il connaît un certain succès dans les années 30 et au delà (œuvres de Hindemith, Oskar Sala. Chargé de composer la bande sonore du film Les oiseaux d’Alfred Hitchcock, Oskar Sala utilise le Mixtur-Trautonium pour recréer les cris animaliers).

Plus en marge, la croix sonore, instrument en bronze en forme de croix de 1,75 de haut, avec une étoile au centre, inspiré du theremin, est construite par le compositeur russe émigré à Paris, Nicolaj Obuhov (1892-1954), en 1932. Le Musée de la musique conserve dans ses collections l’unique exemplaire connu à ce jour.

Dans la deuxième moitié du XX^e siècle, la lutherie électronique se démocratise et se standardise. L’invention du TransistorLe transistor fait partie de la famille des composants électroniques. Il en est certainement le plus petit et le plus illustre. Son principe reprend celui de l’interrupteur, si ce n’est que la commande, au lieu d’être un bouton poussoir que l’on actionne manuellement, est électrique. en 1948 dans les Laboratoires Bell par Bardeen, Brattain et Schottsky ouvre une nouvelle ère de l’électronique : elle permet d’extraordinaires progrès dans la miniaturisation des circuits.

A partir dès années 60, l’ordinateur joue un rôle croissant dans les techniques de composition et la synthèse du sonC’est l’ensemble des techniques de production de sons par des moyens purement électroniques, et désormais par des moyens mathématiques et informatiques.. La norme MIDI (Musical Instrument Digital Interface), adoptée en 1983, permet une large diffusion de l’informatique appliquée au son.

Maurice Martenot (1898-1980), est célèbre pour avoir inventé et réalisé, un an après Theremin, l’un des premiers instruments électroniques : l’onde qui porte son nom. Mais il s’illustre aussi dans une carrière de pédagogue. Auteur d’une Méthode pour l’enseignement des ondes musicales (1952) il se préoccupe de la pédagogie musicale sur le plan général et fonde une école à Neuilly-sur Seine où est enseignée la fameuse Méthode Martenot.

A 18 ans, pendant la première guerre mondiale, il est enrôlé comme opérateur radiotélégraphiste. Il se passionne pour les sons purs. Devenu violoncelliste professionnel après la guerre, il s’intéresse, aux côtés de ses sœurs Madeleine et Ginette, aux nouvelles formes de pédagogie musicale. Il assiste au congrès international d’éducation nouvelle de Villebon, en 1924 et rencontre le violoncelliste russe Youri Bilstin qui lui enseigne la relaxation.

Il reste fasciné par les ondes des radio et entame des recherches qui le conduiront, en mai 1928, à présenter le premier modèle d’onde. Sept modèles se succèderont jusqu’à l’apparition des modèles à transistors dans les années 70-80, améliorant techniques, justesse et sonorité. En 1938, il dépose, avec le musicologue Alain Daniélou, un brevet pour une onde destinée à étudier et interpréter les différents modes des musiques de l’Inde. Le modèle « Daniélou » ou « Tagore » est fabriqué en un exemplaire unique.

La construction des ondes se poursuit après la disparition de Maurice, par son assistant Marcel Manière. En 1992, 10 exemplaires d’un modèle numérique sont construits sur la demande du Ministère de la culture. Depuis leur création, environ 400 instruments, tous modèles confondus, ont été construits.

Le succès de l’onde lui donne une place singulière dans l’histoire de la musique. Plusieurs compositeurs de renom ont écrit des pièces (plus d’un millier) pour cet instrument et son enseignement au sein des classes de conservatoire n’a jamais cessé depuis 1947, date à laquelle Maurice Martenot devient le professeur attitré au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris. Madame Ginette Loriot lui succède et Madame Valérie Hartmann-Clavérie est actuellement en charge de la classe.

Dans les années à venir, les musiciens risquent de se heurter au manque d’instruments en état de jeu car la fabrication s’est pratiquement arrêtée. Le Musée de la musique à Paris conserve cinq ondes de différents modèles et plusieurs éléments constitutifs (amplificateur, haut-parleur, palmes) dans ses collections. Il archive également les plans, les croquis, les descriptifs, les cahiers des différents modèles d’ondes provenant de l’atelier de la Maison Martenot à Neuilly.

Les premiers instruments électroniques (theremin, ondes Martenot, clavioline, orgues…) ont davantage pour but d’inventer de nouveaux timbres plutôt qu’une nouvelle musique. Plus encore, les inventeurs n’ont de cesse de convaincre le public que ce sont bien des instruments de musique à part entière.

Lorsque Theremin se produit en public au musée polytechnique de Moscou le 5 octobre 1921, il interprète Le cygne de Camille Saint-Saëns (1835-1921), des airs folkloriques russes et des extraits de La Dame de Pique (1890) de Piotr Ilitch Tchaïkovski (1840-1893). Edvard Grieg (1843-1907) et Alexandre Scriabine (1872-1915) sont aussi au répertoire. La première pièce jouée sur l’onde Martenot à l’Opéra de Paris est le choral de Ô Doux Jésus de Johann Sebastian Bach (1685-1750) ; La Marseillaise (1790) de Claude-Joseph Rouget de Lisle (1760-1835) est jouée lors de la présentation du Givelet.

Il s’agit davantage de s’extasier devant le prodige de l’électricité : « La voix humaine, le violon, l’alto, le violoncelle, la contrebasse, le cornet, le cor, le trombone, le saxophone, l’orgue, et presque tous les instruments imaginables sont battus sur leur propre terrain par ce simple petit appareil », témoigne le correspondant du Musical Standard qui assiste aux concerts du theremin à Londres en 1927.

Cependant, certains compositeurs, dès les années 1920 -1930 voient dans ces nouveaux instruments, la possibilité de s’affranchir de la tonalité (« le carcan de douze demi-tons tempérés »). Edgard Varèse (1883-1965) utilise le theremin comme une sirène où les notions de ton, mode ou échelle sont évacuées. Mais les investigations dans l’écriture musicale restent timides, comme l’observe John Cage en 1937 : « Lorsque Theremin fournit un instrument avec des possibilités véritablement nouvelles, les thereministes firent tout leur possible pour faire sonner l’instrument comme d’autres anciens instruments, donnant un vibrato doucereux à vous lever le cœur, et exécuter, avec difficulté, des chef d’œuvres du passé. »

La musique électro-acoustique se constitue après la Seconde Guerre mondiale. Il faut attendre les années 50 pour que se créent un peu partout en Europe des studios de création musicale dans lesquels sons concrets et synthétiques s’allient pour donner une nouvelle dimension à l’œuvre musicale.

Pierre Schaeffer (1910-1995) conçoit en 1948 une musique concrèteMusique diffusée par haut-parleurs, crée sur bande établie à partir d’un montage de bruits et de sons existants pré-enregistrés., tandis qu’au Studio de musique électronique de Cologne, fondé en 1952, Karlheinz Stockhausen (1928-2007), György Ligeti (1923-2006), Henri Pousseur (1929-2009), participent à l’élaboration de compositions musicales à partir de sons synthétiques produits par divers appareils (trautonium, melochord…).

Un nouvel espace sonore peut alors se créer par la multiplication et la délocalisation des diffuseurs, ce que permettaient déjà le Telharmonium, le Theremin, le Givelet, l’onde Martenot.