Brevet FR2897189A1 — publié le 20070810

PROCEDE DE CONTROLE DES FREQUENCES D'UNE LAME VIBRANTE NOTAMMENT POUR UN ACCORDEON ET DISPOSITIF ASSOCIE La présente invention concerne un procédé de contrôle des fréquences d'une lame vibrante, notamment pour un accordéon. L'invention couvre aussi un dispositif associé et ses variantes. Des instruments comme l'accordéon, le bandonéon, le concertino utilisent des anches libres pour la production de sons sous l'effet d'air circulant issu d'un soufflet le mettant en pression, plus généralement tous les instruments à anche libre. Chaque anche émet un son donné, de fréquence fixe pour une même pression d'air générée, ce qui exclut la possibilité d'obtenir des effets expressifs tels que ceux du chant de la voix humaine, de la musique des instruments à vent et de bon nombre d'instruments à corde. Ainsi, avec une guitare par exemple, il est possible d'obtenir des effets de déviations de fréquence, de portamento ou de vibrato. Ainsi, un guitariste, au lieu de maintenir une corde pressée statiquement contre la frette pour obtenir une note exacte, la déplace parallèlement à la frette pour obtenir le "bend". Dans le cas d'un accordéon, ceci est impossible. Certains instrumentistes jouant de l'accordéon tentent de compenser ce manque en secouant rythmiquement un des caissons de l'instrument avec l'inconvénient d'avoir à exercer un effort physique important lié au poids et l'inconvénient d'affecter toutes les notes jouées en même temps. Une autre solution reste pour l'instrumentiste de moduler la combinaison pression d'air augmentée et l'ouverture restreinte des soupapes de notes par un appui maîtrisé sur les touches. Tout ceci est difficile à mettre en oeuvre et reste plutôt réservé à une élite. Dans le cas de l'accordéon, pour donner un certain brillant aux notes, les fabricants ont développé la sonorité musette qui consiste en un vibrato d'amplitude obtenu en faisant vibrer simultanément plusieurs anches pour une seule note. L'une de ces anches est accordée à la fréquence juste et les deux autres sont désaccordées symétriquement par rapport à cette fréquence juste. Il faut donc faire vibrer trois anches pour chacun des deux sens du vent, ce qui conduit à six anches au total pour chaque note de ce type d'accordéon dit musette. Les instruments ainsi réalisés qualifiés de musette deviennent alors beaucoup plus complexes, plus lourds et d'un prix également beaucoup plus élevé. Dans ce cas, on comprend aussi que, comme indiqué ci-avant, la fréquence des notes affectées aux touches peut varier légèrement sous la pression exercée par l'instrumentiste, l'accordage devient alors très délicat. De plus ces dérives de fréquence diffèrent suivant que l'on se situe dans le registre des aigus ou des graves. Pour les instrumentistes exigeants, il faut accorder l'instrument en fonction de l'utilisateur, notamment en fonction de sa façon de jouer et/ou de sa puissance musculaire et pour être tout à fait exact avec une pression maintenue constante pendant les opérations d'accordage. Là encore réside une difficulté liée à ce type d'instrument car il faut accorder les anches une à une. A cet effet, l'accordeur agit mécaniquement par grattage 25 ou abrasion en certaines zones de la lame. Ainsi pour faire monter la fréquence de la note, l'accordeur gratte son extrémité distale de sorte à l'alléger à l'endroit où les effets d'inertie sont les plus sensibles. Au contraire pour faire baisser la fréquence de la note, la lame est grattée proche de sa fixation, généralement un rivet. Ceci amoindrit sa raideur. L'inconvénient de ce type d'intervention est le fait que les lames ainsi altérées à leur surface deviennent fragiles et la multiplicité des accordages ainsi que la fatigue du métal pour les instruments fortement sollicités provoquent une instabilité de l'accordage et même des ruptures. L'opération en elle-même nécessite aussi dans certains cas, la courbure de la lame dans une forte amplitude, au-dessus du châssis, de sorte à permettre l'accès au grattoir de l'accordeur, ce qui peut laisser subsister dans certains cas des déformations plastiques dans le matériau qui constitue cette lame et altérer ses qualités. De même, ainsi que représenté sur les figures qui vont suivre, pour la mise en vibration des anches, la lame doit être positionnée légèrement en dehors du plan du châssis. Ceci est obtenu par une déformation plastique ce qui oblige le recours à des lames en matériau peu élastique et donc sujet à la fatigue et au vieillissement, voire à l'échauffement en usage intensif. Ces lames peuvent ainsi casser. De même, les anches graves et très graves sont lourdement chargées et présentent des temps de montée relativement longs, obligeant à des anticipations de l'instrumentiste voire à des compensations gestuelles pour accélérer cette montée. La présente invention vise un procédé qui consiste à maîtriser la fréquence des vibrations d'une lame, notamment pour un accordéon et qui pallie les inconvénients de l'art antérieur. Le procédé permet ainsi d'accorder les lames sans enlèvement de matière, d'obtenir la note juste mais aussi les effets de vibrato ou de portamento pour chacune des notes, de stabiliser les dérives de fréquence liées aux variations de pression. Il permet aussi de répondre au problème de la lenteur de démarrage des lames en autorisant le recours à des matériaux élastiques en supprimant la nécessité d'une déformation plastique préalable. On connaît un document de l'art antérieur recourant à des aimants pour 5 maîtriser les fréquences de vibration d'une lame d'une anche, la demande de brevet SU-628 631. Dans ce document, l'aimant est disposé à proximité de l'extrémité distale de la lame avec une orientation telle que l'axe nord/sud de l'aimant est perpendiculaire au plan moyen de la lame. 10 Un tel agencement est relativement inefficace puisque l'extrémité de la lame se déplace dans un champ magnétique quasiment constant, surtout dans l'amplitude de déplacement d'une telle lame. L'effet engendré par l'aimant ainsi positionné sur une telle lame est très faible. Si un effet devait pouvoir être atteint à travers cet agencement, il serait limité 15 à la seule correction de la fréquence en vue de jouer la note juste. Par contre, cet agencement ne permet aucunement de répondre à toutes les problématiques exposées ci-avant. Le procédé selon la présente invention est maintenant décrit en détail et des agencements illustrent des réalisations pratiques permettant la mise en oeuvre 20 de ce procédé. Sur les dessins accompagnant la description, les figures représentent - figure 1 : une vue schématique d'une anche de l'art antérieur avec sa lame dans une position de repos, - figure 2 : une vue d'une anche équipée des moyens de contrôle de 25 fréquence selon l'invention, - figure 3 : une vue d'un mode de réalisation d'un dispositif d'accordage permanent, - figure 4A : une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de variation de la fréquence, - figure 4B : une vue schématique d'un agencement de touche équipée du dispositif de variation de la fréquence selon la figure 4A, - figure 5 : une vue schématique d'un second mode de réalisation d'un dispositif de variation de la fréquence, - figure 6 : une vue schématique d'un dispositif de correction de la dérive en fréquence d'une lame notamment applicable dans les aigus, - figure 7 : une vue schématique d'un dispositif de correction de la dérive en fréquence d'une lame notamment applicable dans les graves, - figure 8 : une vue schématique d'un dispositif de correction d'une lame pour obtenir des "bends" de grande amplitude, dans les deux sens d'évolution de la fréquence, et - figures 9A et 9B : une vue d'un mode de réalisation applicable aux anches duales, à deux fréquences. Sur la figure 1, on a représenté une anche 0 de l'art antérieur telle que celles utilisées dans un accordéon. Cette anche comprend un châssis 2, une lame 4 rapportée sur ce châssis et fixée par exemple au moyen d'un rivet 6. Le châssis comprend une lumière 8 définissant un passage de l'air sous pression. La lame sous l'effet de l'air et de l'effet de rappel élastique du matériau dans lequel elle est réalisée se met en vibration autour d'une position médiane représentée. Les oscillations maximales sont représentées en trait discontinu. La lame est généralement réalisée en acier ou tout au moins en matériau magnétique. Pour la suite de la description, il est indiqué le recours à des aimants, en l'occurrence des aimants permanents. Il est entendu que le terme "aimant" peut être de type permanent comme dans les exemples donnés mais aussi de type électromagnétique pour certaines applications. Le terme aimant utilisé seul concerne donc tout autant les aimants permanents que les électroaimants. On appelle "ligne Nord/Sud" l'axe autour duquel s'exerce le champ magnétique H. Sur la figure 2, on a représenté de façon illustrative les moyens de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les éléments identiques portent les mêmes références additionnées de 10. En effet, le procédé selon la présente invention consiste à contrôler la fréquence de vibration de la lame 14 de l'anche 10 au moyen d'un champ magnétique H à fortes variations dans la plage d'oscillations. Ainsi, sur la figure 2, un champ magnétique H est créé, les lignes de champ représentées assurent la concrétisation de ce champ sur la figure. Le champ peut être généré par un aimant permanent ou par un système électromagnétique. Dans le cas d'un aimant permanent, le procédé prévoit une orientation de la ligne N/S (Nord/Sud) sensiblement dans le plan de la lame au repos. Ainsi que cela sera expliqué plus avant, la ligne d'orientation N/S est dans le plan de la lame prise au repos ou dans une des positions extrêmes de vibration. Le procédé qui consiste à créer un champ magnétique orienté de la sorte permet de générer une force F de rappel qui s'ajoute à la force élastique de rappel de la lame. La raideur de la lame se trouve modifiée, ce qui conduit à une variation de la fréquence de l'anche. Plus le champ augmente, plus la force F augmente plus la fréquence varie et inversement. Ceci est rendu possible par le fait que lors du déplacement de la lame sous la pression d'air, l'extrémité libre de la lame est soumise à une forte variation du 25 champ magnétique. Dans le cas où le champ magnétique est généré par un aimant permanent M, il convient de choisir l'aimant permanent de sorte que ses caractéristiques magnétiques restent constantes au cours du temps et ne varient pas en fonction de la température sur les plages de fonctionnement nécessaires. Ceci est maintenant parfaitement possible et les alliages aux terres rares comme le Samarium/Cobalt, disponibles dans le commerce, permettent de respecter ces contraintes, les dérives de température étant infimes et dans tous les cas négligeables pour les applications du procédé selon la présente invention. De tels matériaux possèdent un champ coercitif élevé et stable. L'agencement représenté sur la figure 3 est un mode de réalisation particulièrement applicable dans l'industrie. Il prévoit en effet de placer un barreau aimanté 20 lié à des moyens 22 de manoeuvre statique en l'occurrence du type vis 24 vissant dans un logement 26 taraudé, ménagé dans le châssis 12. Ainsi, en vissant la vis on approche le barreau aimanté dont le champ magnétique exerce encore plus son action sur l'extrémité de la lame, la fréquence augmente. A l'inverse, en dévissant la vis, on recule le barreau aimanté dont le champ magnétique exerce moins son action sur la lame, celle-ci moins raide voit sa fréquence de vibration baisser lorsqu'elle est mise en vibration. De façon perfectionnée, la vis elle-même est réalisée dans le matériau magnétique et sert de barreau mobile. Dans ce cas, il est donc possible d'ajuster la fréquence d'une lame sur une note donnée et d'accorder parfaitement ainsi toutes les lames d'un instrument. Il est aussi possible par une forte variation de modifier la fréquence de façon significative pour pouvoir jouer au moins deux notes avec une même lame suivant que le champ magnétique est exercé ou que le champ magnétique est exercé beaucoup plus faiblement ou pas du tout, ceci lorsque l'instrumentiste joue. On obtient ainsi la possibilité de faire émettre plusieurs notes à une même lame. De ce fait, lorsque l'instrumentiste joue une note, il peut modifier la position ou l'intensité du champ magnétique, ce qui donne la possibilité d'ajouter des altérations aux notes des instruments diatoniques sans pour cela adjoindre des anches supplémentaires. Dans ce cas, des moyens 22 de manceuvre dynamique assurent la modification d'une position à une autre des champs magnétiques des notes concernées. Le procédé selon l'invention prévoit aussi de modifier le champ magnétique de façon commandée et continue durant la mise en vibration de la lame. Si la variation est continue et progressive à partir d'une même fréquence, l'instrumentiste peut alors obtenir l'effet musical dénommé portamento, analogue à celui qu'un guitariste peut atteindre en tirant ou en poussant la corde pressée sur sa frette, parallèlement à cette frette. Sur la figure 4A, on a représenté un agencement montrant un dispositif de variation commandée et continue de la fréquence. Les moyens 22 de manceuvre dynamique de ce dispositif sont des moyens 28 à actionnement pneumatique. Ainsi, un premier support 30 mobile comportant des moyens 32 élastiques de rappel agit sur une première vessie 34 maître, la pressant contre un élément fixe du bâti de l'instrument. Cette première vessie est reliée par un conduit 36 à une seconde vessie 38 esclave actionnant un second support 40, la pressant contre un élément fixe du bâti de l'instrument. Ce mouvement du support est apte à modifier le champ magnétique, en l'occurrence par approche ou écartement de l'aimant qu'il porte. Les déplacements sont de très faible amplitude si bien que les volumes des vessies, les pressions à exercer sur les touches et à travers le circuit sont parfaitement compatibles avec les efforts susceptibles d'être habituellement exercés par les doigts d'un instrumentiste, y compris dans des plans différents de celui de pressage de la touche principale commandant la note. Sur la figure 4B, on a représenté un ensemble complet avec un bouton 42 de note comportant une commande à levier 44 de type connu, dont l'extrémité porte un clapet 46 de note, monté pivotant autour d'un axe de pivotement P. Ce clapet commande le passage de l'air sous pression donc la mise en vibration de la lame et l'émission de la note correspondante. Le bouton 42 est mobile, par exemple grâce à une souplesse adaptée du levier 44 en amont du point de pivotement P. L'extrémité du levier portant le bouton 42 de note attaque les moyens à actionnement pneumatique du dispositif de variation commandée et continue de la fréquence de la figure 4A décrit ci-avant. Ainsi l'extrémité du levier 44, au droit du bouton 42, joue le rôle de premier support 30 agissant sur la première vessie. L'instrumentiste peut ainsi agir sur le bouton 42 d'une part perpendiculairement au plan du clavier pour jouer la note, et d'autre part parallèlement au plan du clavier en faisant osciller simultanément ledit bouton. Ce mouvement d'oscillation comprime et relâche la pression sur la vessie maître et donc sur la vessie esclave. Le temps de transmission est suffisamment court pour ne pas être perçu par l'instrumentiste. Dès lors, le second support se déplace sous la commande de la vessie esclave en approchant et en reculant de façon commandée et continue l'aimant M, modifiant le champ magnétique exercé sur la lame. L'instrumentiste atteint alors les effets recherchés de portamento et de 20 vibrato. Sur la figure 5, on montre une variante de réalisation dans laquelle les modifications continues du champ magnétique sont obtenues par rotation autour d'un axe X-X de l'aimant M dont l'axe N/S est en position inclinée d'un angle a, par rapport audit axe X-X. 25 Sur la figure 6, on a représenté une variante du procédé notamment applicable à la correction de la dérive de fréquence des lames dans les aigus. Cette variante consiste à orienter le champ magnétique dans le plan de la lame prise dans une de ses positions extrêmes, plus particulièrement considérée dans son extrémité libre si bien que la ligne N/S est également positionnée de façon inclinée par rapport au plan de la lame au repos. Cette variante se traduit par un positionnement de l'aimant M en partie inférieure du châssis avec son axe N/S incliné d'un angle R. Ainsi, la raideur apparente de la lame diminue légèrement aux grandes amplitudes de vibration, ce qui assure la correction de la dérive en fréquence. Le procédé selon l'invention prévoit dans une variante de générer deux champs magnétiques, le premier champ magnétique H1 émis à partir d'une partie fixe, en l'occurrence le châssis et le second champ magnétique H2, émis à partir de la partie mobile à savoir la lame. Sur la figure 7, plus particulièrement applicable aux lames dans les graves, la ligne N/S est orientée sensiblement dans le plan de la lame au repos. Par contre, il est généralement prévu des masselottes 45 sur l'extrémité de telles lames. Dans ce cas, il est possible de renforcer les effets en faisant générer un champ magnétique à partir de la lame elle même par la masselotte qui est remplacée par un aimant M2. On dispose alors d'au moins un premier aimant M1 statique et au moins un second aimant M2 solidaire de la lame 14. Dans le mode de réalisation de la figure 7 donné à titre d'exemple, les deux aimants M1 et M2 sont orientés avec les pôles nord face à face. Cette disposition permet de faire diminuer la fréquence de la lame lorsque l'aimant M1 est rapproché de l'aimant M2. Un autre mode pour générer un champ magnétique dans la lame consiste à placer le second aimant M2 en contact magnétique avec le talon de la lame qui devient alors conductrice des lignes de champ, la lame devenant un aimant à part entière. Ceci permet d'obtenir un "bend" de grande amplitude. Un exemple de réalisation est montré sur la figure 8. Sur les figures 9A et 9B, il est représenté une application particulière de l'invention aux anches dites bi-fréquences. A cet effet, l'anche est munie de moyens 48 de maîtrise de correction de fréquence fonctionnant en tout ou rien. Selon l'agencement représenté, il est prévu un trou 50 de circulation de l'air qui circule comme à travers le trou 18, dans le même sens. bans ce trou, il est prévu un porte aimant M référencé 52. Ce porte aimant est monté pivotant entre deux positions la première position proche de la lame 14 et exerçant une correction par le champ magnétique généré (voir figure 9A) et la seconde position éloignée de la lame, position dans laquelle l'aimant M n'exerce plus qu'une action négligeable sur la lame (voir figure 9B). Un volet 54 est lié à ce support et reste soumis à l'action du vent circulant. Ce volet vient en butée sur des indentations 56 et 58 ménagées sur le bord du trou 50. Lorsque ce volet est en butée sur les indentations 56 et 58, le porte aimant est dans les première et seconde positions, respectivement. Cet agencement est particulièrement simple et efficace, présentant une faible inertie rendant quasi instantanée la mise en place et le retrait de l'aimant dès l'inversion de flux. Il a été indiqué la présence de deux types de moyens 22 de manceuvre dits statique et dynamique, sachant qu'un moyen de manceuvre statique peut aussi 20 être associé à un moyen de manoeuvre dynamique. La description qui vient d'être établie l'a été en regard d'un accordéon ainsi qu'indiqué en préambule et plus particulièrement un accordéon à boutons. On sait que dans les accordéons et la famille de cet instrument, il existe des commandes à touches dites piano. 25 bans ce cas, les caractéristiques énoncées pour les claviers à boutons trouvent directement application dans les claviers à touches piano. Les mécanismes permettant d'obtenir les vibrato et portamento peuvent être modifiés du fait des touches piano qui sont jointives, libérant un très faible espace entre les touches. Une première variante possible consiste à prévoir un déplacement de chaque touche dans le sens longitudinal de ladite touche avec une amplitude suffisante de sorte à obtenir le "bend" et un mouvement transversal, voire oscillant de faible amplitude permettant d'obtenir le vibrato. Une autre variante consiste à prévoir la section droite des touches en forme de T de sorte que lorsqu'une touche blanche est pressée, elle est susceptible de mouvements latéraux de l'ordre d'une largeur de touche sans venir buter dans les touches voisines puisque sa branche supérieure, pressée, se trouve au dessous des branches supérieures des touches voisines. Dans le cas des touches blanches, les vessies de commande peuvent aussi être logées dans les touches elles-mêmes et affleurantes, en lieu et place d'un déplacement longitudinal de la touche, ce qui permet au musicien d'appuyer sur lesdites touches pour obtenir la note, d'obtenir le bend et/ou le vibrato, ce qui est impossible à l'heure actuelle avec les instruments existants. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle des fréquences d'une lame vibrante, notamment une lame (14) d'une anche (10) dans un accordéon, caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler la fréquence de vibration de la lame (14) de l'anche (10) au moyen d'un champ magnétique H à fortes variations dans la plage d'oscillations de la lame (14). 2. Procédé de contrôle de fréquence d'une lame vibrante selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer un aimant avec sa ligne Nord/Sud sensiblement dans le plan de la lame (14). 3. Procédé de contrôle des fréquences d'une lame vibrante selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer un aimant avec sa ligne Nord/Sud sensiblement dans le plan de la lame lorsque celle-ci est dans une position extrême de vibration. 4. Procédé de contrôle des fréquences d'une lame vibrante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exerce plus ou moins le champ magnétique H au cours du jeu de sorte à faire varier la fréquence de façon significative. 5. Dispositif de contrôle des fréquences d'une lame (14) vibrante pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un aimant dont l'axe Nord/Sud est orienté sensiblement dans le plan de la lame (14) et des moyens (22) de manceuvre statique et/ou dynamique dudit aimant par rapport à ladite lame. 6. Dispositif de contrôle des fréquences d'une lame (14) vibrante selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (22) de manceuvre statiquecomprennent une vis (24) vissant dans un logement (26) taraudé, l'aimant étant lié à la vis. 7. Dispositif de contrôle des fréquences d'une lame (14) vibrante selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (22) de manceuvre statique comprennent un montage à rotation autour d'un axe X-X de l'aimant dont l'axe Nord/Sud est en position inclinée d'un angle a, par rapport audit axe X-X. 8. Dispositif de contrôle des fréquences d'une lame (14) vibrante selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens (22) de manceuvre dynamique comprennent des moyens (28) à actionnement pneumatique composés d'un premier support (30) mobile comportant des moyens (32) élastiques de rappel, une première vessie (34) maître, actionnable par ledit premier support (30), une seconde vessie (38) esclave actionnant un second support (40), portant un aimant ainsi qu'un conduit (36) entre les première et seconde vessies de sorte à approcher ou écarter l'aimant de la lame (14). 9. Dispositif de contrôle des fréquences d'une lame (14) vibrante selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier aimant statique et au moins un deuxième aimant solidaire de la lame (14) et disposé à son extrémité libre. 10. Dispositif de contrôle des fréquences d'une lame (14) vibrante selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier aimant statique et au moins un deuxième aimant disposé à proximité du talon de la lame (14).