La musique

Comment est-elle structurée?

Jean-Sébastien Bach

La musique semble un univers bien compliqué. Ce n’est pourtant pas le cas. Elle repose sur quelques rares éléments de base que voici :

Tout d’abord, il y a le « timbre ».

Le timbre, c’est ce qui différencie le son émis par une voix ou un instrument des autres voix ou instruments.

Lorsque vous entendez une voix connue, vous la « reconnaissez » tout de suite. Le timbre de sa voix est unique. Et lorsque vous entendez un instrument de musique, vous le « reconnaissez » tout de suite. Le timbre de l’instrument est unique. Même si vous jouez la même note au piano et à la guitare, vous savez lequel est lequel, car le piano ne « sonne » pas comme la guitare.

En second lieu, il y a la « hauteur » du son. Une voix de basse n’émet pas le même son qu’une voix de soprano. L’un est bas comme son nom l’indique, l’autre est haut. Et entre les deux, tous les autres sons peuvent exister comme nous l’examinerons plus loin.

Il y a toutefois ici une particularité majeure. Plusieurs voix différentes peuvent chanter la même mélodie, même si elles ne sont évidemment pas de même hauteur. Pourquoi? Parce qu’elles chantent la même note sur des octaves différentes. Qu’est-ce à dire? Qu’est-ce qu’une « octave »? Pour simplifier, établissons tout de suite le rapport entre deux sons séparés par une octave : le nombre de vibrations du son le plus bas est deux fois moins grand que le son situé une octave plus haute.

Ainsi, si vous chantez un « la moyen » qui compte 440 vibrations par seconde, la personne qui chante le « la» situé une octave plus haut émet un son de 880 vibrations par seconde. Et la personne qui chante une octave plus basse émet un son de 220 vibrations par seconde.

C’est ainsi qu’un groupe de personnes peut chanter harmonieusement le « Happy BirthDay to You » ensemble, mais en émettant de sons qui varient les un des autres d’une distance exacte d’un multiple d’octave.

C’est ce que l’on appelle chanter à l’unisson. Ce terme porte quelque peu à confusion, car les voix n’émettent pas le même son. Mais on les nomme ainsi, car elle sonne harmonieusement à nos oreilles.

Si certaines voix n’émettent pas les sons à cette « distance » exacte d’une octave, on dit qu’elles faussent.

Finalement, les deux autres éléments de base de la musique se comprennent plus facilement et se passent de plus amples explications: ce sont l’intensité (le volume) et la durée du son.

Attaquons-nous maintenant plus en détail à la caractéristique la plus difficile à maitriser de la musique, mais qui est celle qui lui donne une diversité inégalable : la hauteur. Le même timbre de voix peut émettre des sons à des hauteurs différentes.

D’ailleurs, chanter se définit habituellement comme l’émission de sons de hauteurs différentes.

La gamme que l’on apprend dès l’école élémentaire représente des sons de hauteurs différentes. Ces hauteurs ont même reçu des noms particuliers que nous connaissons tous: do, ré, mi, fa, sol, la, si.

Qu’est-ce qui différencie la hauteur d’un son par rapport à un autre? C’est le nombre de vibrations par unité de temps du son émis. En général, cette unité de temps est calculée « par seconde ». La hauteur d’un son est donc le nombre de vibrations par seconde.

Pour créer de la musique, il est important de classer ces sons. La première classification que toutes les civilisations semblent avoir bien établie est « l’unisson » comme expliqué plus haut. Les voix humaines se répartissent en général le long de 3 octaves situées entre 100 et 450 vibrations par seconde. Par exemple, si la voix la plus basse vibrait à 100 vibrations/seconde, l’octave au-dessus vibrerait à 200 vibrations/seconde, la suivante à 400 vibrations/seconde. C’est ce multiple parfait qui nous donne l’impression de cette parfaite consonance.

Aux temps anciens, on n’émettait qu’un son à la fois. Changer de son dans le temps crée une mélodie. Mais un jour vint où on s’intéressa à l’effet que donnerait l’émission de plus d’un son simultanément avec d’autres intervalles que l’octave. On donna à cette initiative le nom de « polyphonie ». Et on finit par établir des règles pour ce faire que l’on appela « l’harmonie ».

Et à partir du Moyen-Âge, on l’étudia en profondeur. La question était la suivante: y a-t-il des intervalles de sons qui, sans être une octave, s’harmonisent mieux entre elles que d’autres?

On découvrit que c’était le cas. Un son vibrant d’une fraction exacte d’un autre son donne une impression de plus grande consonance. Les Grecs anciens, au temps d’un dénommé Pythagore qui vécut environ 600 ans avant Jésus-Christ, en avait fait l’expérience avec des cordes tendues.

Bref, ils constatèrent que, lorsqu’on fait vibrer des cordes après en avoir diminué la longueur en deux (rapport 2/1), elle émet un son à « l’unisson » qu’on appelle l’octave, comme mentionné ci-haut; et la même corde, lorsqu’on en diminue la longueur par trois (rapport 3/1), émet un son différent qui n’est pas le même, mais consonant, c’est-à-dire agréable à l’oreille. On l’appelle la quinte, une dénomination arbitraire reliée au fait que c’est la cinquième note blanche sur un clavier. Si vous possédez un piano ou un synthétiseur, jouez do-sol en même temps. Vous entendrez une quinte.

Et la même corde dont on diminuerait la longueur en 4 (rapport 4/1) émettrait également un son consonant que l’on appelle la quarte. On l’appelle ainsi parce c’est la quatrième notre blanche sur le clavier. Si vous jouez do-fa sur un clavier, vous entendrez une quarte.

Ces intervalles que nous venons d’identifier sont ceux qui furent reconnus comme consonants au moyen-âge : l’octave (do-do), la quinte (do-sol) et la quarte (do-fa). Puis la tierce a été ajoutée. On l’appelle ainsi parce que c’est la troisième note blanche sur le clavier. On l’obtient en diminuant la longueur par 5 (rapport 5/1); bien que moins consonant, cet intervalle « sonne » bien.

Cette gamme encore incomplète est constituée de 5 sons : do-mi-fa-sol-do. Il y manque encore ré, la et si pour la compléter. Nous y venons bientôt.

Mais résumons d’abord ce que l’on vient d’expliquer :

L’intervalle entre do-ré s’appelle la « seconde » parce c’est la deuxième note de la gamme sur un clavier.

L’intervalle entre do-mi s’appelle la « tierce », car c’est la troisième note.

L’intervalle entre do-fa s’appelle la « quarte », car c’est la quatrième note.

L’intervalle entre do-sol s’appelle la « quinte », car c’est la cinquième note.

L’intervalle entre do-la s’appelle la « sixte », car c’est la sixième note.

L’intervalle entre do-si s’appelle la « septième », car c’est la septième note.

L’intervalle entre do-do s’appelle « l’octave », car c’est la huitième note.

Et ainsi de suite, car, en effet, il existe des intervalles plus grands que l’octave que nous ne nommerons toutefois pas ici.

Un jour, quelqu’un imagina une autre méthode pour établir une gamme : faire une chaîne de quintes.

On l’obtient en multipliant le nombre de vibrations de la note de départ par 1,5. Si on fait cette multiplication à 12 reprises et qu’on ramène chaque son à l’intérieur de la même octave en division le résultat par 2 chaque fois que le résultat le dépasse, les douze premières quintes ramenées dans la même octave donnent la gamme chromatique, c’est-à-dire les 12 sons apparaissant sur un clavier dans une octave.

Voici un le résultat des premiers calculs en supposant, pour simplification, que la première note (do) ne compte qu’une vibration par seconde:

a) 1 vibration par seconde multipliée par 1,5 = 1,5 (sol);

b) 1,5 x 1,5 = 2,25 que l’on doit diviser par 2 (car le résultat dépasse 2) = 1,125 (ré)

c) 1,125 x 1,5 = 1,6875 (la)

d) 1,6875 x 1,5 = 2,53125 / 2 = 1,265625 (mi)

Et ainsi de suite jusqu’à 12. Malheureusement, cette 12e tierce dépasse quelque peu la note anticipée. On souhaiterait que ce soit exactement 2, donc exactement une octave, mais le résultat trouvé est 2,027. On nomme ce dépassement de 0,027 le « comma ». Ce comma a donné bien du fil à retordre aux théoriciens et praticiens de la musique. Mais au moins la gamme se répartissait alors en 12 sons « égaux ».

Un dernier pas fut accompli après quelques siècles de disputes et de tergiversations. Au 17e siècle, on en vint à proposer que ce « comma » soit divisé en 12 parties égales et ce 1/12ième fut diminué de chacune des notes pour faire entrer les 12 sons dans une octave exacte. C’est ce que l’on appelle, depuis lors, la gamme « bien tempérée ». Dorénavant toutes les notes étaient vraiment égales entre elles.

Entendons-nous bien : cet ajustement est un compromis qui rend chaque note un peu fausse par rapport au calcul théorique, mais il est toutefois pratiquement imperceptible à l’oreille humaine.

Ce genre d’ajustement est beaucoup plus fréquent qu’on ne le pense. Par exemple, le rapport du diamètre par rapport au périmètre d’un cercle est de 3,14159…. Le nombre de décimales après le point est infini. Aussi, pour simplifier, ce rapport qui est souvent utilisé se fait avec l’excellente approximation de 3,1416.

Le grand compositeur Jean-Sébastien Bach (1685-1750) fit un usage enthousiasme de la gamme bien tempérée sur son orgue.

Depuis, elle a été adoptée de façon quasi universelle. Tous les claviers électroniques vendus dans les commerces du monde entier sont accordés de cette façon même si les notes, et en particulier le « mi », ne sont pas tout à fait justes.

Le nombre de vibrations du mi est en effet de 1% plus élevé qu’il ne devrait l’être, rendant la tierce plus « fausse » que la quarte ou la quinte. Les musiciens ayant une oreille parfaite perçoivent cette différence qui les irrite. Mais ce n’est pas mon cas; et probablement pas le vôtre non plus.

Toutefois, cette solution, aussi irritante soit-elle pour les experts, a ouvert le champ de la musique instrumentale à l’infini, car on pouvait dorénavant « moduler », c’est-à-dire passer d’un ton à l’autre sans raccorder l’instrument.

Est-ce la fin de l’histoire de la musique? Qui peut l’affirmer? D’autres théories musicales existent. Des intervalles, autres que le demi-ton, ont été expérimentés et le sont encore aujourd’hui. La gamme au cours de son histoire a été divisée en un nombre d’intervalles allant de 5 à plus de 50 dans le monde.

Mais le temps a amené les musiciens et les fabricants d’instruments à accepter des compromis pour favoriser cette simplification. Et la simplicité s’appelle la gamme bien tempérée qui comprend 12 sons séparés les uns des autres en un nombre de vibrations parfaitement proportionnel.

Cette simplification permet aujourd’hui à un nombre considérable d’humains de participer à l’expression musicale, qu’ils soient des experts ou de simples amateurs souhaitant s’exprimer en jouant d’un instrument.

C’est pourquoi je pense que la gamme tempérée demeurera la façon privilégiée d’organiser les sons.

D’autant que la recherche a aujourd’hui un autre créneau très fertile à explorer: la découverte de nouveaux timbres.

La révolution électronique ouvre dans ce domaine des possibilités infinies. Alors, n’ayez aucune crainte : la musique nous réserve encore une inépuisable source de plaisir.

Prochaine lettre: Guerre et paix - Le Code Lieber-Lincoln