Fabriquer un Orgue fonctionnel avec des tuyaux de PVC et des raccords Gardena

orgue

[ATTENTION cet article est en cours d’écriture… pas fini quoi 🙂 mais comme cela risque de prendre du temps, et que beaucoup d’entre vous me demandent où en est ce fameux orgue, voici l’étape intermédiaire !]

J’aime les orgues.
J’ai toujours adoré cela. L’instrument autant que son son (et il exalte mon côté mystique).
J’avais déjà approché sa fabrication avec des tubes de bambou (voir article), mais quand j’ai été invité aux portes ouvertes du lancement du Techshop (voir article) je me suis dit que c’était l’occasion de faire un peu de lutherie sauvage (=du hacking de produits courants pour s’approcher d’instruments existants) en même temps que de montrer aux enfants comment fonctionnait ce bel instrument.

Saint Wikipedia dit « L’orgue est un instrument à vent multiforme dont la caractéristique est de produire les sons à l’aide d’ensembles de tuyaux sonores accordés suivant une gamme définie et alimentés par une soufflerie. L’orgue est joué majoritairement à l’aide d’au moins un clavier »

l’orgue est composé des éléments suivants :

  • la console, regroupant claviers et commandes.
  • la soufflerie, regroupant réservoirs et production de vent. La soufflerie traditionnelle était constituée de grands soufflets généralement en forme de coin, actionnés à la main ou aux pieds par un ou plusieurs assistants. L’air mis sous pression, le vent en termes de facture d’orgue, est dirigé vers un (ou plusieurs) réservoir à soufflet, en forme de coin (les tables inférieures et supérieures sont liées par une charnière), ou à table parallèle ; ce soufflet a pour fonction d’établir une pression du vent constante au moyen de poids disposés sur la table supérieure ; il doit aussi éliminer les variations brusques de pression préjudiciables à la qualité du son émis. Le vent est ensuite distribué depuis le réservoir régulateur à l’ensemble des sommiers à l’aide d’un réseau parfois complexe de porte-vents.
  • le sommier, permettant l’accès du vent aux tuyaux. C’est le cœur de l’instrument car c’est lui qui fournit l’air sous pression aux tuyaux sonores en fonction des touches actionnées et des registres sélectionnés par l’organiste. Le sommier est la partie la plus délicate de l’orgue. C’est également ici que se trouvent les registres, c’est à dire le dispositif permettant d’actionner un jeu de tubes ou un autre. Je ne l’ai ici pas encore mis en oeuvre, mais je compte bien le faire 🙂
  • la tuyauterie, englobant le matériel sonore. Les tuyaux reçoivent à leur base, l’air sous pression venant du sommier. Les tuyaux diffèrent entre eux par de nombreux paramètres :
    • la matière : bois ou métal généralement
    • la longueur qui détermine la hauteur de la note émise pour les jeux à bouche et la portée ou puissance sonore pour les jeux à anche ;
    • le diamètre, qui agit sur le timbre:
    • la « taille » qui est le rapport entre ce diamètre (mesuré au niveau de la bouche) et la longueur du tuyau;
    • tuyau ouvert ou tuyau fermé à l’extrémité supérieure pour les jeux à bouche ;
    • la forme, cylindrique, conique, fuselée, carrée, triangulaire ou autre ;
    • l’organe sonore (jeu à bouche ou à anche).
      • les jeux à bouche, comprenant les fonds et bourdons, les ondulants, les mutations simples, les mutations composées et les mixtures ;
      • les jeux d’anche, caractérisés par la présence d’une languette métallique qui vibre à la base du tuyau et dont seules les caractéristiques physiques (longueur et largeur) conditionnent la hauteur du son émis.

Fabriquer un Orgue fonctionnel avec des tuyaux de PVC et des raccords Gardena

By 25 mars 2016

// Nota : je n’utilise pas toujours ci-dessous les termes précis des facteurs d’orgues, pour faciliter la compréhension, mais également parce que j’ai appris sur le tas, je ne suis pas du tout un spécialiste ! si vous voulez bien m’en excuser par avance... //

Instructions

J’avais déjà réalisé des flutes en tubes de PVC, je savais que la difficulté n’était pas là...
J’ai donc attaqué par la partie technique : le sommier + les commandes.
Le boitier sommier + commandes
Il est constitué d’une boite en contreplaqué, percée en sa partie supérieure d’échappements coniques dans lesquels viendront s’insérer les clapets. Dans sa partie supérieure des trous parfaitement ajustés au diamètre des fils d’aciers qui commanderont l’ouverture des clapets
Une ouverture sur le côté fournira l’arrivée d’air.
Pour réaliser les échappements coniques, après avoir percé des trous à la perceuse à tour (ah quel bonheur d’avoir un atelier où il y a tout le matériel, par rapport à mon salon parisien où je dois bricoler vite fait entre le canapé et la table à manger en prenant garde à ne pas abimer le parquet !) je leur ai donné la forme conique avec une défonceuse, ai fignolé à la lime fine, et ai frotté avec de la bougie pour que le clapet s’insère parfaitement et hermétiquement.
Ah oui le clapet, comment le réaliser ? Hé hé avec un pied de chaise en caoutchouc 🙂 ben oui ca fait parfaitement l’affaire !
soupapes 2
Le système des 12 clapets doit parfaitement fonctionner : ils doivent se remettre en place au millimètre près, sinon l’air s'échappera, donc la découpe des guides en contreplaqué doit être précise… et qu’avons-nous au techshop ? une CNC, une machine à découpe numérique ! Parfait pour faire un « râtelier » dans lequel viendront pivoter les tasseaux. Les tasseaux pivoteront sur une tige en acier fixée sur le râtelier.
croquis ratelier
soupapes 1
soupapes 3
Le ressort des soupapes sera réalisé avec un… élastique de mercerie !   XXXXXXXXXXXXXXXXX
soupapes 4 soupapes 7

une fois ceci mis en place, reste à fixer le clapet-pied de chaise en caoutchouc à l’endroit requis avec une vis.

soupapes 5 soupapes 6
Des tiges de « corde à piano » (du fil d’acier) partent de chacun des clapets et traversent le sommier pour arriver au niveau des touches.
soupapes 8 soupapes 9

clavier 2 clavier 1

Les touches sont conçues à l’identique des clapets : un ratelier dans lequel pivotent des tasseaux. La seule différence est que certaines touches, les dièses  / Demi-tons , sont désaxées.
pour fixer les tiges aux touches, l’astuce a été d’utiliser des dominos d’électricien pour les régler et les fixer à la hauteur requise 🙂 (oui je suis fier de moi sur ce coup-là 🙂 )
[ A venir ici bientôt : un système de registres ! ]
Une planche supplémentaire sur le dessus percée du diamètre des tubes de PVC permettra de les bloquer en position
clavier 3
et voilà le travail  !
Les soufflets
La difficulté pour les soufflets était de réaliser la soupape (ou "âme"), s’ouvrant de dehors en dedans, amenant l'air qui est expulsé vers le tuyau vers l’orgue. Comme j’ai le sens du défi mais que je suis aussi un flemmard, j’ai décidé d’utiliser pour ce faire des raccords Gardena, faciles à accorder et détacher, mais surtout dont certains disposent d’une soupape en principe faite pour l’eau, mais qui fonctionne parfaitement pour l’air comprimé !
J’ai utilisé comme quartier (la partie souple) reliant les flasques (les paires de plaques en bois) de la toile de bâche publicitaire en PVC (oui oui j’en ai déjà utilisées pour le dragon si vous vous souvenez !). Les 2 flasques sont articulées avec une charnière.
fabrication soufflet
J'ai donc mis :
- 2 Gardena "aqua-stop" pour l’inspiration
- un Gardena standard + un raccord double partiellement scié pour laisser la valve de l'aquastop libre de bouger + un "aqua-stop" (dans l’autre sens donc) pour l’expiration
(et un tuyau d’arrosage !)
raccords gardena
premier essai en scotchant le tout :

essai soufflet

Après quoi j'ai fixé la bâche hermétiquement sur le champs des plaques de bois en vissant par dessus des baguettes de bois.
Puis essai avec le sommier
test sans reservoir
Le réservoir
Il a pour fonction de réguler la pression.
Meme conception que les soufflets globalement... J’ai mis des poids de plomb sur le bout pour assurer la pression...
reservoir 2 reservoir 1
Premier essai 🙂reservoir 3
et validation par les enfants 🙂
premiers tests enfants
Les tuyaux
Ils sont réalisés en tubes de PVC de diamètre 32mm
Pour réaliser les embouts des flutes, j'ai découpé une entaille à la scie à métaux, puis réalisé un bouchon avec un tourillon de type manche à balais du diamètre intérieur du tube, sur le quel j'ai pratiqué un léger plat. Puis j'ai fait affleurer le bouchon à la découpe.
bec tuyau bec tuyau 2
Reste à accorder les tuyaux avec un smartphone...
J'utilise pour cela mon smartphone !
Sous android l'application bandmate chromatic tuner . Ensuite plus qu'à jouer de la scie et du rabot pour raccourcir progressivement les tuyaux à la bonne longueur... plus le tuyau est court plus le son est aigu.
La soufflerie électrique
j’ai fait une erreur dans ce bricolage c’est de sous-estimer le diamètre des tuyaux et raccords gardena. En conséquence l’effort requis aux soufflets pour maintenir le réservoir sous pression fait que l’on fatigue assez rapidement ! C’est bien gentil le sport mais c’était pas l’objectif premier de ce bricolage.
Et même si l’objectif est avant tout pédagogique le fun est quand meme de jouer, et comme il est plutôt malaisé de pomper en meme temps les volontaires shadock se font rapidement rares  !
C’est ainsi que l'idée d’une ingéniosité fulgurante d’utiliser une soufflerie électrique s’est imposée à moi...
J'ai utilisé un vieux sèche-cheveux que j'ai démonté
seche cheveux demonte
j'ai totalement retiré la partie chauffante pour
- qu'il y ait moins de résistance au flux d'air
- parce qu'elle fait office de transformateur de tension pour le moteur
du coup j'obtiens une soufflerie qui fonctionne à piles
seche cheveux adapté
je l'adapte à la tuyauterie de façon amovible avec... un raccord Gardena (oui y'a un vrai budget là !) et un verre en plastique
soufflerie orgue
et hop ca marche avec 3 piles 9V mises en série, et un chat. Enfin le chat c'est optionnel.
[a venir : la video (et le son !!!) de l'orgue ! pas encore eu le temps de la faire !]
 
La boite !
oui parce que il faut pouvoir ranger et déplacer tout ce bazar !
caisse transport
bref, voici l'engin !
orgue
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Je me suis bien amusé 🙂

Je  me suis aussi bien pris la tête mais bon comme on dit « no pain no gain » 😉

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