La vibration d'une colonne d'air : les instruments à vent

Fred et Jamy continuent leur exploration de l'orchestre symphonique. Dans cet extrait de C'est pas sorcier ils te présentent les différents types d'instruments à vent et leur principe de fonctionnement.

Quelle est la différence entre les bois et les cuivres ?

Dans un orchestre il y a deux grandes familles d’instruments à vent. D’abord il y a les cuivres avec les cors, les trombones, les trompettes et le tuba.

Et puis il y a les bois, avec les clarinettes, les bassons, les hautbois et les flûtes. Pour tous ces instruments, le principe le fonctionnement est le même : il s’agit de faire vibrer une colonne d’air. Plus la colonne est courte, plus le son est aigu.

Comment faire vibrer une colonne d'air ?

Sur une flûte par exemple, on fait sonner la colonne d'air grâce au biseau. Quand on souffle dans le bec, le jet d'air vient se fendre sur le biseau. L'air passe succéssivement au-dessus et en-dessous à une cadence très rapide. Quand il entre dans le tuyau, cela provoque une vibration qui va faire plusieurs allers-retours avant d'être explusée par le biseau, ce qui crée une note. La vibration se déplace à la vitesse du son donc plus la colonne est grande moins elle va faire d'allers-tours : la fréquence est basse et la note grave. À l'inverse, dans une colonne courte, la vibration fait beaucou d'allers-retours, la fréquence est élevée et la note aigüe. Concrêtement, pour obtenir un La de 442 hertz, la vibration doit effectuer 442 allers-retours par seconde dans la colonne.

Comment former des notes différentes ?

Sur une flûte, il y a différentes ouvertures le long de la colonne. Ils servent à faire varier la longueur de la colonne. Chaque fois qu'un trou est ouvert, la vibration s'arrête à sa hauteur et repart en sens inverse. C'est ce qui modifie la fréquence et donc la hauteur de la note. Sur les hautbois, on fait vibrer la colonne d'air en soufflant à travers une anche double, constituée de deux lames de roseau souples. Sur les clarinettes, c'est une anche simple, comme sur le saxophone qui n'est pas un cuivre mais bel et bien un bois. Dans les cuivres en revanche, il n'y a pas d'anche. Il faut créer la vibration avec les lèvres. Ensuite on fait varier la longueur du tube de différentes façons :

• avec la coulisse sur le trombone
• avec les palettes sur le tuba
• avec des pistons sur la trompette

Cette vidéo est extraite de l'épisode de C'est pas sorcier sur Accordons nos violons.