L'orgue de barbarie de Bernard et Philippe

Les différents systèmes de lectures utilisés dans l'orgue de barbarie (en particulier) et la musique mécanique (en général) sont essentiellement liés au supports physiques de stockage qui les accompagnent.

Du point de vue fonctionnel, un système de lecture est un choix technique qui associe un support physique pour la mise en mémoire de la musique (comme un carton, un rouleau de papier, etc), un système de lecture pour le décryptage de ce support et un système de commande pour distribuer de l'énergie comme le courant électrique ou de l'air en pression ou dépression  vers un générateur de son:

les flûtes  par exemple avec de l'air en pression, mais aussi d'autres générateurs, comme les anches plus souvent avec de l'air en dépression et d’autres instruments comme les pianos généralement avec de l'air en dépression,

mais aussi quelques fois avec des solénoïdes ou encore des électro-vannes.

Le nombre de combinaisons est donc important et il est très difficile de tous les étudier et les comparer pour un débutant qui aborde le sujet, tout en remarquant que 90% des orgues présents dans les festivals sont des orgues 27 touches pneumatique Erman avec des cartons perforés fonctionnant avec des soupapes type Erman (par définition) et de l'air en pression. Donc un standard largement partagé mais pas une tradition ancienne et encore moins obligatoire.

A) Les systèmes de stockages physiques:

1) Les cylindres à 1 tour puis plusieurs airs par décalages puis plusieurs tours en vis (trop limité en durée).

2) Les planches à picots (peu pratiques pour le stockage et les manutentions principalement observé dans les carillons d'églises).

3) Les disques métalliques à ergots une suite des cylindres à picots mais toujours limités à 1 tour (fragiles au stockage).

3 bis) Les disques en carton avec trous pour lecture mécanique ou pneumatique .

4) Les cartons en zig-zag pour instrument pneumatique ou mécanique (lourds et encombrants mais non limités en durée et rembobinés automatiquement)

Les différences entre les deux  systèmes pneumatique ou mécanique qui utilisent les cartons perforés  et pliés sont expliquées dans l’article différences et incompatibilités.

Pour la construction de perforatrice lire l'article sur exemples de perforatrices.

5) les rouleaux papiers plus souvent utilisés en aspiration pour plaquer sur la flûte de pan (mais cette technique  facilite l'encrassement) et ils présentent l'inconvénient de demander à être rembobinés après chaque utilisation (moins encombrants que les cartons en zig-zag et donc souvent avec plusieurs airs par rouleau).

 6) L'informatique:

on a déjà vu des cassettes VHS, des disquettes souples et rigides, CD, DVD,  cartes mémoire type SD ou autre, clé USB, carte à puce, etc....les supports évoluent donc de plus en plus vite mais le standard midi reste commun aux fichiers jusqu'à ce jour (fichiers informatiques avec extension en .mid). Ces cartes mémoires identiques à celles de nos téléphones portables peuvent être décodées par nos ordinateur équipé d'entrées SD.

Mais aussi sans ordinateur par un  lecteur de carte SD autonome (mais alimentée en courant)

Juste pour mesurer le coté pratique:

la totalité des 12 000 fichiers scannés à partir des anciens rouleaux pour piano pneumatique en notre possession (et récupérés gratuitement) tiennent , sous forme de fichiers midi, dans une seule carte SD de moins du gramme et qui tient dans le creux de la main et l'on peut en stocker quasiment 5 fois plus, toujours sur la même carte! Mais ces fichiers 65 ou 88 touches sont inutilisables en l'état pour un orgue 27t!

Pour comparer les 12 000 rouleaux s'ils étaient rangés dans un rayonnage physique de cases 6*6cm avec l'épaisseur des cloisons nécessiteraient un meuble de 2m de haut et 21m de long (moins facilement transportable!)

Par ailleurs ont peut programmer tout un spectacle en enregistrant des airs successifs dans un ordre précis pour ne pas avoir à chercher sur place au dernier moment dans un fatras rangé par ordre alphabétique ou par auteur ou par style de musique trop long à faire défiler avec les boutons d'une carte SD.

quelques exemples commentés et donnés par le ludion

B) Les systèmes de lectures

La plus-part des sites recensent les trois types principaux de lecture; picots, mécanique, pneumatique.

1) La lecture des picots par palpeurs et leviers quasi abandonnée parce que limité en durée.

En fait une simple extension des boîtes à musique. Mais il  s’en fabrique encore de nos jours!

2) La lecture mécanique par clavier et clapets avec pilotes réputée pour sa précision

Un exemple en vidéo saurez-vous déterminer si il fonctionne en pression ou aspiration?

les noms des palpeurs sont multiples: balancier , dent, ergot, doigt, griffe. Mais leur profil est particulièrement précis voir l’article différence et incompatibilité des cartons.

3) La lecture pneumatique (par flûte de pan et relais pneumatiques) le plus courant actuellement.

Souvent autour d'une boite à soupape type Erman.

 photo extraite du site de Didier Eloy

Mais de nombreuses variantes existent: les différents  types de relais (association d'un moteur et un obturateur) font eux aussi l'objet d'un article spécifique dans ce blog. Sans oublier le cas particulier des vannes à membrane  tangentielle ainsi que concentrique.

 Les différences entre les cartons pneumatiques ou mécaniques sont expliquées dans l’article différences et incompatibilités.

De plus ces deux derniers systèmes de lectures peuvent fonctionner avec une production d'air en pression ou en aspiration. Mais avec le système de lecture pneumatique l'aspiration présente l'inconvénient d'encrasser rapidement les tuyaux mais aussi et surtout les membranes des relais.

 Un autre  exemple celui du site du ludion, qui lui ajoute la lecture électronique par support informatique.

Mais il existe d'autres techniques moins souvent citées et donc aussi moins souvent utilisées:

 4) La lecture électrique directe par contact d'une lame ressort (ou un "balai") traversée par un courant qui fait contact pendant le passage d'un trou. Mais ce système est soumis à des usures par étincelles et provoque des interférences si l'intensité ou la tension du courant sont trop importantes.

Ce système a été observé chez Paul Boyadouglou pour son système de copie rapide de carton en parallèle (un carton en lecture et un autre en perçage avec 27 poinçons) avec des relais commandés par ces contacts directs.

Et aussi sur un accordéon piloté par des cartons et ce genre de lecteur lors d'un festival.

Mais nous n'avons pas de photos ou vidéos a disposition.

Le système suivant est particulier car objet de réticences voire de rejets pour certains soit-disant protecteurs de la tradition alors qu'il répond parfaitement à la définition donnée en tête de cet article:

  5) la lecture électronique ou plutôt informatique par fichiers type midi ou autre à partir d'un ordinateur, d'une tablette , d'un palm, ou un lecteur SD, d'un lecteur de carte à puce, etc...

Pour commander  des électro-vannes ou  solénoïdes par une carte midi (il en existe de différents fournisseurs

par exemple orgautomatech ou  Jwoméga) ou d'autres qu'en midi comme les  cartes Arduino et toutes sortes de systèmes propriétaires.

Le sujet est donc vaste  au regard des nombreuses solutions techniques croisées entre ces différents éléments.

Les variantes sont légions  par exemple le système Raffin breveté en 1982 ainsi que de celui d'Alan Pell breveté en 2003  ou encore de celui du Ludion breveté en 2004. citons aussi pour mémoire celui du "Ritournel" ou les systèmes propriétaires des pianos yamaha, Kimbal ou QRS, ou encore Decap pour les orgues de foire.

Pour des raisons diverses et variées, certains de ces brevets sont aujourd'hui tombés dans le domaine public. Par exemple par oubli du renouvellement des cotisations qui accompagnent les droits des brevets faute du succès commercial qui devait en faire un standard adopté par une majorité.

De plus ces systèmes utilisent des standards volontairement incompatibles entre eux pour stocker les airs de musique ce qui rend le possesseur d'un orgue équipé d'un tel système propriétaire, totalement dépendant du constructeur d'orgue ou de l'instrument mécanique pour les airs et principalement pour les fichiers informatiques.

De plus ces brevets ne protègent que si les systèmes sont utilisés industriellement or en général seul l'auteur du brevet produit selon son procédé alors que le but d'un brevet est normalement de le commercialiser pour autoriser la copie contre rétribution. Ce que je n'ai encore jamais observé dans l'orgue de barbarie qui par nature n'est produit qu'artisanalement.

Les concurrents professionnels ne sont jamais en peine pour produire un brevet similaire avec une légère variante déposée dans un pays hors couverture du brevet initial pour contourner le brevet d'un autre.

Tout amateur est hors champ d'application de ces problèmes tant qu'il ne commercialise pas il s'agit là d'un faux problème que seuls les ignorants abordent avec des  recommandations péremptoires et inutiles.

Et je vois mal un artisan se lancer dans un procès pour une copie unique de son brevet par un amateur. Dans le pire des cas un arrangement amiable sera toujours moins couteux pour les deux parties et plus rapide qu'un procès avec des frais toujours plus élevés que l'enjeu.

Pour toutes ces raisons, les professionnels utilisent ce types de stockage et lecture en recherchant la protection de leurs fichiers contre la copie illicite, alors que les amateurs eux au contraire développent des systèmes ouverts et les plus compatibles possibles.

Une exception: par cartes PPCap (système déposé par Pierre Pénard dit PP depuis avril 2012 qui ne demande pas de rétribution). Via un logiciel dédié distribué gracieusement, le lecteur fait également office de programmateur des cartes en le reliant à un PC par un câble USB.

Son principal avantage d'après les adeptes: une vitesse de lecture variable et dépendante de la rotation de la manivelle. Particularité qui peut être désactivée à volonté pour retrouver le tempo du fichier midi original.

NDLR: (La vitesse variable pouvant être également vue comme un inconvénient par les adeptes du midi! Voir: les avantages du système midi.  Mais chacun fait comme il veut et c'est heureux!)

Ces adeptes conservent aussi l'habitude une carte = un air (comme les cartons) mais alors il faut un classeur où l'on se doit de conserver l'ordre de rangement de ces cartes pour les retrouver facilement. Habitude impossible a conserver pour certains dilettantes (dont je fais partie) même pour leurs cartons.

Certainement le système le plus répandu en France chez les amateurs avec le système midi. A noter toutefois sa limitation à 45 notes pour la version actuelle.

Note de PP: (Et puis... il existe même une nouvelle fonction "inédite" qui fera partie des prochaines versions et que j'ai appelée "Note-Filler". Le principe : le système commande les relais comme d'hab et sort en midi les notes complémentaire à n'importe quel standard. Sans changer quoi que ce soit au fichier midi original (arrangé en 42 bien sûr, il suffit de raccorder un petit synthé sur la sortie midi pour qu'un instrument 27-29 notes devienne un 42. Et je dois dire que c'est plutôt bluffant ;o)

 Un  exemple d’utilisation par JCA associée à une lecture optique dans un orgue à anche avec ce PPCap

Un autre exemple par superposition d'un système externe par dessus la flûte de pan sans aucune modification interne et donc transportable d'un orgue à un autre. Du moins théoriquement car encore faut-il que  la boîte de presseurs dégage totalement le chemin des cartons pour la place du boitier externe.

Ce genre de boîte externe peut être construite avec un système midi ou PPcap indifféremment mais dans les deux cas il faut tourner la manivelle mais seulement pour produire l'air

Le système midi est recommandé (de notre point de vue) pour les amateurs justement en raison de l'absence de protection par brevets car il s'agit d'une norme internationale pour les musiciens.

Surtout pour sa compatibilité immédiate avec tout autre instrument construit dans ce standard qui est celui de nombreux constructeurs d'instruments de musique traditionnelle ce qui permet de réunir facilement  un orchestre complet.

Et aussi en raison de la disponibilité des  nombreux fichiers midi libres de droits qui circulent sur le net utilisables directement (avec tout de même certains prérequis).

Il y a aussi d'autres avantages:

- la synchronisation, surtout lors du démarrage, quand on utilise plusieurs instruments, sinon il est impossible de démarrer simultanément. Il y  en a toujours un qui démarre en avance ou en retard.

- le système midi peut gérer la dynamique (ou vélocité) alors que le système PPCap ne fonctionne qu'en tout ou rien (c'est suffisant pour un orgue seul).

 Quelques exemples:

Orange blossom sur l'orgue de Bernard un 42 T

L' orgue de foire de Michel Fischer montré au festival des Gets

Le  42 T d’Alain Haerri

Ce système n'est pas limité en nombre de sorties. On peut piloter un piano à 88 touches et il autorise jusqu'à 16 pistes indépendantes donc pour relier des instruments comme un piano, un accordéon, un orgue, une batterie, un xylophone, une guitare, un tuba etc.. qui jouent en orchestre et pas seulement à l'unisson mais des partitions différentes et orchestrées en multi-pistes en attribuant une piste à chaque instrument.

Ces liaisons entre instruments peuvent évidemment se faire par câbles mais aussi  par WIFI !

 6) La lecture optique par opacité (on conserve les trous et le carton intercepte le faisceau lumineux entre l'émission et la réception)

Exemple pour l’orgue d’Alain.

 Mais aussi pour le piano avec plusieurs avantages:

Ce n'est pas le rouleau de papier (ou le carton) qui est centré sur une flûte de pan fixe avec un système de compensation pneumatique comme ce que l'on connait habituellement avec des systèmes connus très nombreux, complexes et délicats. Mais un système qui déplace la flûte de pan optique ultra légère et souple (les fils sont bien plus souples que les tuyaux ) pour suivre les bords du papier (ou du carton) qui peut à loisir se rembobiner ou défiler avec du jeu sur la flûte de pan ou le chemin des cartons.

Une idée neuve de génie! avec du matériel moderne.

6 bis) La lecture optique par réflexion (on fait par exemple des traits noirs sur du papier blanc et les capteurs et récepteurs optiques sont alors placés du même coté du support ). Plus besoin de perforer et donc de perforatrice une imprimante ordinaire suffit.

Ces systèmes optiques permettent la lecture d'un support traditionnel associé à une utilisation par midi ou plus précisément une transformation d'un support comme un carton en fichier informatique. Son principal avantage; plus de risques d'usure ou d'agression du carton par les griffes d'un système mécanique. Son inconvénient une technique opto-électronique qui fait appel à des connaissances moins répandues et des fournitures spécifiques moins facilement accessibles ou disponibles.

Cela peut devenir le véritable outil de piratage des cartons.

Mais on peut l'utiliser légalement pour piloter un instrument midifié.

 L'extension de cette technique c'est  l’encodage midi. L'opération inverse du décodeur qui, à partir d'un support quelconque ou d'un instrument équipé d'un lecteur optique, va fabriquer un fichier midi. Et à l'inverse du piratage ce système permet la sauvegarde des œuvres du passé comme les rouleaux des pianos pneumatiques.

Un véritable outil de conversion et sauvegarde du patrimoine.

Et aussi la saisie de nouveaux fichiers à la volée par un, voire plusieurs joueurs virtuoses, sans délai ni transformation comme le passage par une opération de perforation longue et fastidieuse.

Sans oublier que l'on peut construire un   orgue multi-standard qui lit deux ou plusieurs de ces systèmes comme  l’orgue de Bernard qui lit des cartons pneumatiques  27/29 touches et des cartons 42t ainsi que des fichiers midi stockés sur carte SD.

Un exemple de restauration qui utilise,

- un stockage d'un seul air par cylindre à picots sur 1 tours de 54 secondes

- une lecture mécanique par leviers, pilotes et palpeurs de picots qui claquent un peu.

Un autre exemple de restauration qui utile,

- un cylindre à 4 airs par picots sur 1 tours de 45 secondes mais à changements par décalages,

- une lecture par leviers et pilotes, les palpeurs introduisent aussi des claquements.