Clef (organologie)
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2008-07-23T21:42:25Z
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{{Voir homonymes|clef}}
{{ébauche|musique}}
Sur certains [[instruments à vent]], les clefs constituent des [[:catégorie:dispositif mécanique|dispositifs mécanisés]] permettant soit d'atteindre des orifices à boucher hors de portée des [[doigt]]s, soit d'ouvrir des orifices supplémentaires normalement fermés. L'objectif est alors la suppression des défauts de [[consonance|justesse]] ou d'[[ergonomie]] de l'instrument.
Les [[hautbois]], les [[saxophone]]s, les [[clarinette]]s, les [[flûte traversière|flûtes traversières]] disposent d'un clétage élaboré.
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Image:oboe.jpg|Hautbois
Image:Saxophone alto.jpg|Sax Alto
Image:Clarinet.jpg|Clarinette
Image:Flute player.jpg|Flûte traversière
</gallery>
== Nécessité des clefs ==
[[Image:VariousRecorderFlutes.jpg|thumb|300 px|différentes flûtes à bec]]L'[[anatomie]] humaine n'autorise la manipulation que de dix orifices avec les deux [[main]]s. La plupart des instruments cités n'emploient que 9 [[doigt]]s, le pouce de la main droite étant souvent utilisé au maintien de l'instrument.
Le cas de la [[flûte à bec]] montre qu'avec seulement 8 trous, on obtient toutes les [[note de musique|notes]] de la [[gamme musicale|gamme]] (les 7 situés au dessus du tuyau pour les notes de la gamme, et celui en vis-à-vis du pouce gauche pour favoriser le passage en mode harmonique). Il faut noter que la position de la main gauche placée en haut de l'instrument rend le petit doigt complètement inopérant parce que trop court pour atteindre le corps de l'instrument.
La [[échelle diatonique|gamme diatonique]] est alors complétée par des doigtés fourchés qui produisent les [[altération (solfège)|notes altérées]] avec une justesse pas toujours satisfaisante. De plus suivant la taille de l'instrument, les orifices se trouvent rapprochés ou écartés ce qui peut le rendre peu [[ergonomie|ergonomique]].
Le neuvième doigt (souvent le pouce de la main gauche), accède à un trou qui permet le saut au registre supérieur, qui correspond en général à l'[[octave (musique)|octave]]; dans le cas des clarinettes, qui [[Mode harmonique|quintoient]], le saut remenant à 12 notes plus haut, la gamme est incomplète: on a recours à des clefs supplémentaires pour étendre le registre.
Tous les instruments à clefs s'appuient sur cette disposition à 9 trous; le système de clefs apportant des extensions ou des facilités de jeu.
== Classification des clefs ==
Les différents clefs présentes sur ces instruments répondent à des besoins qui se distinguent par leur effet, et qu'il faut resituer à chaque fois par rapport à un instrument sans clef :
=== Clef ergonomique ===
[[Image:Sax Keys.jpg|thumb|300px|Deux grands tampons de saxophone: celui de gauche est actionné via une tringlerie, l'autre directement actionné par le doigt (touche de nacre)]] Lorsqu'un trou est trop éloigné des doigts, on met à disposition une rallonge directe, ou par pièce(s) interposée (s). C'est le cas de la plupart des clefs sur les grands instruments ([[Basson]], saxophones, clarinette basse...)
Il en est de même pour les trous dont le diamètre est supérieur à celui des doigts. Dans ce cas on a recours à des palettes portant un tampon, qui peuvent être en vis-à-vis des doigts ou déportés.
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=== Clef de transfert de doigté ===
À la clarinette en particulier, les petits doigts sont largement sollicités avec 4 ou 5 clefs à portée. En fait il s'agit de double-commandes évitant les ''glisser'' entre clefs comme pour le passage ''Do-Si'' dans le grave du saxophone (favorisé par ailleurs par des rouleaux). Une même note est alors accessible avec deux doigtés distincts.
<gallery perrow="2" widths="200" heights="150">
Image:Clarinette auriculaire droit.jpg|Clefs sous l'auriculaire droit à la clarinette.
Image:Tablature clarinette fa2.jpg|Les deux doigtés du Fa à la clarinette (touches actionnées en bleu).
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=== Clef d'extension de registre ===
Lorsque tous les doigts bouchent des trous, ou lorsque ils sont tous libéres, il est possible d'intervenir sur une clef pour obtenir, sur le même registre, soit une note supplémentaire plus grave en bouchant un trou (cas du ''Si'' grave au saxophone) soit une note plus haute en ouvrant un trou supplémentaire (cas du ''La'' médium à la clarinette qui contribua à sa première grande amélioration).
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=== Clef d'octave ou quintoiement ===
[[Image:Clef quintoiement.jpg|thumb|50px]] Sur tous ces instruments, cette clef permet le basculement à [[Mode harmonique|l'harmonique supérieure]]. Il s'agit souvent d'un orifice de petite taille placé près de l'embouchure et manoeuvré par le pouce de la main gauche.
Sur le saxophone cette clef est double, même si le mécanisme d'aujourd'hui rend le fait complètement transparent. Les modèles plus anciens disposaient de deux clefs actionnées par le pouce gauche, l'une pour les notes allant du ''Ré'' au ''Sol#'', ouvrant un orifice en haut du fût principal, et une autre à partir du ''La'', actionnant la clef du [[bocal]]. La plupart des solutions modernes reposent sur le principe du [[palonnier]].
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=== Clef de [[dièse]] (#) ===
À partir d'un [[doigté]] donné, l'action sur une clef ouvre un orifice qui hausse la note d'un demi ton, en provoquant un racourcissement de la colonne d'air. C'est le cas du ''Sol#'' aigu de la clarinette actionné par le petit doigt de la main gauche, via une patte excentrée.
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=== Clef de [[bémol]] (♭) ===
À partir d'un doigté donné, l'action sur une clef ferme un orifice qui baisse la note d'un demi ton, en allongeant la colonne d'air. Cette démarche est celle appliquée sur la flûte à bec avec les doigtés fourchés. Moins courant sur les instruments à clefs (ce qui explique certainement une préférence de ces musiciens pour les dièses au détriment des bémols), c'est le cas du ''Si♭'' ''fourche'' sur le saxophone ou la clarinette.
Inventé par le flûtiste bavarois [[Theobald Boehm]], le [[système Boehm]] et ses anneaux sur les flûtes et les hautbois offre cette possibilité. En effet, une telle clef doit rester fermée pour toutes les notes inférieures.
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=== Clef de justesse ===
Les anneaux du [[système Boehm]] agissent sur des trous supplémentaires à ceux gérés directement par les doigts. Cela permet un raccourcissement sélectif de la colonne d'air en fonction du doigté. Cela apporte un grand confort d'exécution, ne requérant aucun correction ni des doigts ni de l'embouchure.
Sur le dernier modèles de la clarinette ''Récital'' de chez [[Selmer]], une clef située sur le pavillon distingue les colonnes entre le grave (registre du chalumeau) et l'aigu (registre du clairon). De ce fait le ''Fa'' grave (qui quintoie sur le ''Do'' clairon) ne demande plus de correction au niveau de l'embouchure.
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=== Clef de substitution ===
Ces clefs auxiliaires sont destinées à l'exécution de note sur un autre doigté. Leur emploi pour une note maintenue est parfois peu recommandée en raison de la sonorité ou la justesse peu satisfaisante; elles sont alors utilisées dans l'exécution des [[trille]]s. Par exemple, les [[doigtés de la clarinette#Doigtés de trilles|4 grandes clefs]] sur le corps haut de la clarinette actionnées par le flan de l'index de la main droite donnent l'accès à un ''Si'' ou un ''Do'' clairon, tout en restant dans le registre du chalumeau.
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=== Exemple illustré ===
[[Image:Clef detail.jpg|thumb|450px|Différents types de clef sur une clarinette]]
Sur la clarinette, on retrouve la plupart de ces clefs. Comme sur les autres instruments, il arrive que plusieurs fonctions soient attribuées à une même clef. Les repères sur image ci-contre renvoient aux commentaires suivants :
*O: c'est un orifice directement bouché par le doigt;
*A: clef de ''La'' médium, permet d'étendre le registre par un trou supplémentaire, lorsque tous les doigts sont dégagés;
*B: une clef de type anneau, qui force aussi la fermeture de '''D''' (''Mi♭'' fourche dans le registre grave)
*C: cléf du ''Do#'' chalumeau ou ''Sol#'' clairon. Elle est actionnée par l'auriculaire, les trois autres doigts bouchant leur trou respectif.
*D: Clef de justesse. Le tampon permet de libérer plus que la simple libération du trou du majeur (''Ré'' au ''Mi''). Cette clef intervient dans le doigté du ''Mi♭'' fourche (registre grave). En agissant directement sur le tampon avec le majeur gauche, doigté peu académique sur la clarinette mais disponible sur les saxophones, on obtient le même effet.
*E: Clefs d'extension pour les notes graves. Le trou bouché se trouve à l'extrémité de la clarinette (30 cm plus loin). Ces clefs sont doublées avec les commandes de l'auriculaire de la main droite.
*F: clefs de trilles. La main droite agissant parfois sur une, mais plus souvent sur deux clefs, d'où la disposition des touches.
(1) et (2) sont deux directions d'axe d'articulation. Sur l'axe (1), sont guidées deux clefs distinctes.
Autres exemples:
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Image:BassoonKeys.png|Clefs de [[basson]]. On distingue deux palettes équipées de rouleaux pour faciliter le glissement.
Image:OboeKeys.png|Les clapets de certaines clefs du [[hautbois]] sont percées.
Image:Flute Keys.png|les clapets d'une [[flûte traversière]] directement actionnés par les doigts.
Image:Mark vi 80k.jpg|Au [[saxophone]], les clapets situés près du [[pavillon]] sont actionnés par l'auriculaire de la main gauche
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== Technologie ==
=== Terminologie ===
[[Image:Clef la rep.jpg|thumb|300px|Vue détaillée de la clef de ''La'' méduim d'une clarinette]] Une clef est constitutée des éléments suivants: Le '''clapet''' équipé d'un tampon assure l'action sur l'orifice; son maintien est assuré par le '''ressort'''. Le trou peut être ouvert par défaut ou fermé par défaut. La '''touche''' est la partie atteinte par les doigts du musicien. La '''tringlerie''' relie ces éléments.
Sur l'exemple ci-contre d'une clef directe de clarinette (Celle du ''La'' médium) on distingue:
# La touche actionnée par l'index de la main droite.
# Le corps de la clef constituant une nervure centrale.
# Le [[tampon pour clarinette|tampon]] rapporté sur le clapet.
# Le ressort à lame assurant le maintien en position fermée. Le point d'appui se situe donc derrière l'axe, du même coté que la touche.
# Le liège servant de butée lorsque la clef est ouverte. Collé sous la clef, il contribue, en partie, à la justesse de la note obtenue.
# L'axe de basculement de la clef.
# La vis maintenant le ressort.
=== cinématique ===
L'obturation des trous par les clefs nécessite un rapprochement relatif du bord de l'orifice et de l'élément obstruant. Même si le mouvement de [[translation]] semble le plus adéquat, la nature a privilégié les guidages en [[rotation]] (articulation osseuses) et la réalisation artificielle de telles liaisons est toujours moins problématique que celle des [[liaison (mécanique)#Liaison glissière|glissières]]. C'est pourquoi, toutes les clefs sont animées d'un mouvement de rotation. Maintenant, la disposition judicieuse des parties fonctionnelles ([[palette]]s, [[clapet]]s et [[Levier (mécanique)|levier]]) permet de restituer un mouvement proche de la translation, d'obtenir un effet direct (fermeture) ou inverse (ouverture de l'orifice).
[[Image:pivot clef.jpg|thumb|Pivot par axe traversant ou vis pointeau|300 px]]Les [[liaison (mécanique)#Liaison pivot|liaisons pivots]] sont construites sur deux principes essentiellement:
* des [[axe]]s (3) traversant les clefs (4) et fixés à des [[palier]]s rapportés (2). Sur certains saxophones ces axes peuvent atteindre 20 cm de long pour seulement 4 mm de diamètre, et traversent plusieurs clefs. Cela requiert beaucoup de délicatesse dans le [[perçage]] des clefs.
* des [[vis]] pointeaux (3) maintenant les clefs en bout d'axe, également fixés sur des paliers rapportés. Cette solution offre une grande réduction des [[frottement]]s donc une plus grande vélocité à l'instrument. Elle est surtout moins encombrante, mais ne permet pas l'alignement de plusieurs clefs. Seulement là aussi, pour les pièces de grande longueur la maîtrise du [[jeu (mécanique)|jeu mécanique]] est délicate.
On distinguera de plus les axes des clefs pivotant, parallèles à l'instrument (cas du dessin), de ceux, tangentiels, des clefs basculant (comme la clef de La sur la clarinette). La géométrie diffère un peu mais les solutions retenues sont identiques sur le principe
=== étanchéité ===
C'est le point délicat des clefs. Même si le guidage est réalisé avec soin, la fermeture parfaite d'un orifice n'est pas garantie car elle exige une coïncidence irréprochable du clapet et du bord de l'orifice. Ceci ne pourrait être obtenu, en série, qu'avec une précision irréaliste dans la fabrication des pièces. Il y a donc un réglage systématique de chaque instrument ce qui justifie en partie leur coût. Les clefs, sont alors légèrement redressées par le luthier. La vérification de l'ajustement est occulaire: une lampe insérée dans l'instrument et l'opérateur recherche les fuites éventuelles de lumière. Il n'est pas possible d'essayer un instrument en cours de fabrication. Une autre solution consiste en un collage en position des tampons sur les clefs. Autrefois on utilisait la cire chaude qui en refroidissant solidarisait le tampon à sa clef en lui attribuant le contact idéal avec le trou.
Cependant le recours à des matériaux souples, s'apparentant à la texture de la peau autorise quelques imprécisions tout en assurant l'obturation complète. Suivant la taille des trous à boucher, de 1 mm à 8 cm, on a recours à des matériaux divers, souvent d'origine naturelle: [[liège (matériau)|liège]], [[cuir]], [[baudruche]].
Certains grands tampons disposent au centre d'une pièce métallique dont le rôle est de favoriser la vibration de la [[colonne d'air]]. Cette pièce entre en [[résonance]] avec la note jouée, ce qui accentue la puissance de l'instrument. En organologie cet élément est appelé résonateur.
=== ressorts ===
[[Image:clarinette ressort.jpg|thumb|300px|Détail d'un ressort en forme d'aiguille]]Les clefs n'étant actionnées que dans un seul sens, il y a nécessité d'un dispositif de rappel : c'est la fonction des [[ressort]]s. Le problème technologique réside dans le faible encombrement autorisé et le réglage de la souplesse (ou raideur) de ces composants. Ils doivent être fermes pour entraîner un rapide retour des clefs ou pour garantir l'étanchéité d'un contact mais rester suffisamment souples pour que le musicien puisse s'y opposer sans peine.
La principale configuration employée est celle de ressort en flexion :
* Pour les clefs à axe longitudinal (pivotant donc), il s'agit souvent d'[[aiguille]]s, en [[acier]], plantées dans les paliers, parallèlement à l'axe de la clef, et appuyé sur une protubérance radiale de cette dernière. Le réglage du ressort est alors réduit à un simple ''bandage'' du ressort, c’est-à-dire une éventuelle déformation permanente déplaçant son point neutre. Particulièrement cassant, le ressort doit alors être localement [[trempe|détrempé]], ce qui s'obtient par simple chauffage de quelques secondes avec un briquet par exemple.
* Pour les clefs d'axe tangentiel (basculant donc), on a recours à une [[lamelle]] métallique fixée directement sur la clef et s'appuyant sur le corps de l'instrument. Là aussi le réglage de la raideur se fait par bandage. C'est le cas, sur la clarinette, de la clef de quintoiement ou des grandes clefs de trilles.
=== matériaux ===
Les clefs généralement réalisées en [[maillechort]], sont constituées d'un ensemble d'éléments assemblés par [[brasure]]. Ce matériau reste suffisamment ductile ce qui permet les réglages par déformation à froid: le luthier peut à l'aide de pinces dont les mors sont recouverts d'un [[Feutre (textile)|feutre]], tordre les clefs sans les briser, pour rectifier leur géométrie.
L'apparence monobloc des clefs est due au [[plaquage]] métallique: il peut s'agir de [[nickel]], de [[chrome]], d'[[Argent (métal)|argent]] d'[[or]] et exceptionnellement de [[platine]].
Les axes creux sont obtenus à partir d'un [[tube (forme)|tube]] réalisé par [[extrusion]], puis [[alésage|réalésés]] après soudure.
Les [[tampon pour clarinette|tampons]] sont réalisé en [[baudruche]] pour les petites tailles (hautbois et clarinette) ou en [[cuir]] pour les plus grandes dimensions (saxophone).
Les clefs de vidange des [[instrument à vent, cuivres|instruments cuivres]] disposent d'un tampon en liège. Cette clef n'intervient pas dans le jeu mais seulement pour éliminer l'eau accumulée par [[condensation]] dans le tuyau.
== Maintenance et entretien ==
La durée de vie du clétage d'un instrument dépend évidemment de l'usage et de l'attention qui en est fait. Hors mis les accidents, l'usure des clefs prend plusieurs formes, et aboutit toujours au même effet: la mauvaise fermeture des trous. Chaque forme d'usure a sa remédiation. Souvent il convient de ''refaire'' l'instrument, qui peut alors retrouver le comportement d'un instrument neuf même s'il n'en a plus l'aspect.
* '''usure des tampons''': lors de l'usage de l'instrument, la [[condensation]] en particulier peut altérer les matériaux. Un essuyage systématique avec un écouvillion est recommandé. Lorsque l'état des tampons est insuffisant, la seule solution est leur remplacement.
* '''usure des lièges''': utilisés pour les calages, ils ne s'abîment que sous l'effet de fatigue ou de maltraitance. Le remplacement nécessite parfois un démontage partiel des clefs.
* '''usure des axes''': les efforts étant très faibles, l'usure des axes est plus souvent liée à la [[corrosion]] qu'aux frottements. Le graissage (huile) des articulations demande un démontage, opération nécessitant beaucoup de soin.
* '''déformation des clefs''': Cette situation ne peut être que d'origine accidentelle. Pour les déformations légères on peut redresser en utilisant une [[pince]] à mors doux ou recouverte d'un tissu pour protéger des rayures. Le réglage requiert une bonne connaissance de l'instrument. Si la clef est cassée, une [[brasure]] est possible; il faudra alors aussi refaire le revêtement métallique pour l'aspect esthétique.
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