Quelques plans pour faire de peu onéreuses flûtes en PVC

Présentation

Voici quelques notes sur la fabrication de flûtes à partir de tuyaux en plastique à pas cher suivies de "recettes" qui fonctionnent (en ce qui concerne les diamètres et emplacements de trous) pour plusieurs variantes de flûtes traversières en Ré faites de tube PVC Schedule 80 3/4"^[1], une flûte en sol en tube PVC Schedule 40 1/2"^[2], et un petit piccolo ou fifre en ré fabriqué à partir de tuyaux en PVC-C^[3] de 1/2"^[4].

↑ NDT :
[1] diam. 27 mm, épais.
[2] diam. 21 mm, fin.
[3] Les tuyaux en PVC surchloré sont utilisés en alternatives aux conduites en cuivre.
[4] Diam. 16 mm.

Généralités sur la technique de fabrication

Pour tous les modèles ci-dessous, j’ai coupé d'équerre un morceau de tuyau (aux deux extrémités) à l’aide d’une scie à onglet (manuelle). Je trace une ligne médiane au crayon le long du tuyau en utilisant comme guide un morceau de rail en aluminium de la quincaillerie. J’accroche un mètre ruban à l’une des extrémités du tuyau et je marque les distances entre les trous sur la ligne. Lorsque je dois m’écarter de la ligne pour des raisons d’ergonomie, j'enroule le ruban du mètre autour du tuyau en guise de guide, je trace une ligne perpendiculaire à la ligne médiane autour du tuyau et je mesure l’écart prévu. Le fait de décaler ainsi des trous peut les rendre beaucoup plus faciles à atteindre (bien qu'un low whistle en ré reste un défi pour les petites mains). Une fois que tous les trous sont marqués au poinçon, je perce pour chacun un premier trou de 3 mm.

J’utilise une perceuse électrique manuelle – une perceuse à colonne pourrait être préférable. Lorsque vous percez de grands trous, assurez-vous de maintenir fermement le tuyau ! Les forets hélicoïdaux standard fonctionnent assez bien pour la plupart des trous, mais une mèche Forstner^[5] de 1/2"^[6] est pratique – le foret hélicoïdal de 3 mm ayant tendance à s’accrocher et à faire un trou irrégulier. Les forets hélicoïdaux à coupe rapide, agressifs, vendus par de nombreux fabricants coupent trop vite dans le PVC souple, en particulier ceux de grands diamètres – il vaut mieux utiliser un foret plus traditionnel, un modèle standard est plus efficace.

↑ NDT :
[5] Mèche emporte-pièce, pour percer du bois.
[6] 12,7 mm (donc 12 ou 13 mm conviennent).

Pour le trou d’embouchure, le bord sur lequel on souffle doit généralement former un angle d’environ 45 degrés avec la surface du tuyau et être plus ou moins aligné avec le centre des trous de doigts. L’intérieur de ce trou d’embouchure doit être aussi lisse que possible et le biseau doit être propre et net. Je perce l’embouchure à 1,5 mm de moins que sa taille et je la termine avec un alésoir droit monté sur un mandrin jusqu’à obtenir la taille finale (les alésoirs ne sont pas bon marché, mais ils restent abordables) ou avec un foret ordinaire à faible vitesse. Percer une embouchure propre et lisse est un art. Je finis généralement par lisser les petites imperfections à l’aide d’un couteau bien aiguisé.

J’enlève généralement les bavures autour de tous les trous à l’aide d'un couteau bien aiguisé – je m’en sers également pour biseauter l’intérieur de l’extrémité supérieure de la flûte en ré afin que le bouchon puisse s’y loger. Le fait de parer un peu le bord non soufflé du trou d’embouchure permet d’éviter l’irritation de la lèvre inférieure. Ne pas biseauter le bord soufflé du trou d’embouchure – le laisser propre et net. Ne biseautez pas non plus les trous de doigts – un bord net aide vos doigts à les trouver et un biseautage excessif modifie le diamètre effectif du trou.

Une petite remarque : NE RESPIREZ PAS LA POUSSIERE DE PLASTIQUE ! L’expérience montre que vous n’apprécierez pas. Nettoyez votre flûte après l’avoir sciée et percée, et nettoyez-la avant d'en jouer, notamment en passant une serviette en papier à l’intérieur.

Surtout, ne vous blessez pas. Si vous avez tendance à avoir des accidents, si vous êtes un peu ivre, nerveux ou si vos facultés sont diminuées, ne vous occupez pas d’objets tranchants ou d'outils électriques. Prenez tout votre temps et travaillez avec soin.

Voici une photo des outils que j’utilise et de quelques flûtes que j’ai fabriquées. Remarquez le bouchon en "T" avant et après avoir coupé son chapeau en plastique. Les alésoirs et mèche Forstner sont en dessous, le poinçon de centrage et les forets à droite de ceux-ci. Le crayon est posé sur le rail en aluminium que j'utilise comme guide de marquage et quelques tourillons qui me servent à ajuster la position du bouchon et/ou pour fabriquer des bouchons en bois pour les petites flûtes. Les objets cylindriques bizarres avec des trous sont des flûtes.

Matériaux et emplacement du bouchon

Pour le bouchon de la flûte en Ré (ou de toute flûte en PVC de 3/4" Sch 80), je me sers d’un bouchon en "T" provenant d’une bouteille de vin (ou bien j’achète des bouchons en "T" neufs dans un magasin de brassage de bière maison) et je coupe le chapeau en plastique à l’aide d’un couteau bien aiguisé. Cirez le bouchon en le frottant sur une bougie. Biseautez l’extrémité de l’embouchure de la flûte par l’intérieur de façon à ce que le bouchon puisse y entrer, puis enfoncez ce dernier côté plat en avant. Aidez-vous d’un tourillon pour le pousser jusqu’à ce que l’avant soit proche du trou d’embouchure. Ajustez la position du bouchon pour que le ré, le mi et le fa# de la troisième octave correspondent à ceux d’un orgue électrique (la position du bouchon n’a pas beaucoup d'effet sur les octaves inférieures). Les positions que j’ai trouvées expérimentalement pour les différentes tailles de tuyaux et d’embouchures décrites dans les tableaux de « recettes » ci-dessous étaient toutes à peu près à une distance correspondant à 1 diamètre de trou d’embouchure, mesuré depuis le centre du trou d'embouchure. Je pourrais recommander ce placement comme une règle empirique utile pour une distance minimale. Cependant, j’ai récemment commencé à penser que placer le bouchon un peu plus loin du trou d’embouchure, à environ 1 diamètre interne du centre du trou d’embouchure, rend la flûte plus facile à souffler et la sonorité un peu plus claire.

Pour les flûtes fabriquées à partir de tuyau en PVC de 1/2" Sch 40, comme la flûte en Sol décrite ci-dessous, vous pouvez utiliser du tourillon en bois de 16 mm pour faire le bouchon. Il doit entrer de force, on peut s’aider d’un marteau. Il arrive que certains tourillons soient plus petits et nécessitent un peu de colle pour tenir en place. Pour la flûte en Sol décrite dans les tableaux de dimensions ci-dessous, un morceau de tourillon de 25 mm placé au ras de l'extrémité de la flûte de 42,5 cm amènera le bout intérieur du bouchon dans une position correcte.

Pour le bouchon du fifre en Ré décrit ci-dessous, j’utilise du tourillon de 13 mm en bois dur et une pure force brute sous forme de marteau. Je coupe un morceau de tourillon de 25 mm de long dont je biseaute légèrement une extrémité à la lime ou au papier de verre. Posez le fifre sur une surface solide, comme un plan de travail de cuisine, et enfoncez le bouchon, l’extrémité biseautée en avant, jusqu'à ce que le bois affleure le plastique.

Une idée que j’ai entendue pour fabriquer un bouchon qui puisse s’adapter à n’importe quel tube que l’on aurait à portée de main est d’enrouler du ruban adhésif autour d'un morceau de bois rond jusqu’à ce qu’il s’adapte bien au tube. Je n’ai pas essayé, mais cela semble raisonnable.

Il y a peu, j’ai fait l’acquisition, dans mon magasin local de brassage de bière, d’un bouche-bouteille et d’une réserve de bouchons à vin. Je trouve que c’est une bonne façon de mettre un bouchon dans les flûtes fabriquées à partir de tuyaux Schedule 40 et j’ai l’intention d’ajouter « très bientôt » quelques modèles de ce type de flûtes à cette page. Je pense que la plupart des gens ne va pas se précipiter pour acheter un outil spécial dans l’unique objectif de fabriquer une flûte, donc les modèles qui nécessitent un bouche-bouteille peuvent attendre un peu.

Connais ton tuyau

Lire aussi : Nomenclature des tuyaux [NDT]

Les dimensions et emplacements des trous indiqués ci-dessous ne sont valables que si vous utilisez le bon tuyau, celui spécifié pour le modèle. Les éléments importants sont le diamètre intérieur et l’épaisseur de la paroi du tuyau. Les modèles décrits fonctionnent avec les types de tuyaux standard spécifiés parce que les emplacements des trous ont été calculés et testés pour des tuyaux ayant ce diamètre intérieur et cette épaisseur de paroi. Alors, comment s'assurer que l’on a le bon tuyau ?

Les tuyaux en PVC Schedule 80 sont généralement gris, tandis que les Schedule 40 autres sont blancs. Cependant, tous les tuyaux en plastique gris ne sont pas des Schedule 80. Un moyen infaillible de savoir quelle taille de tuyau en PVC vous avez est de lire l’impression sur le tuyau. Tous les tuyaux en PVC que j’ai vus sont accompagnés d’une bande d’information imprimée indiquant leur diamètre et leur nomenclature. Une autre façon de vérifier votre tuyau est de le mesurer à l’aide d'un pied à coulisse. S’il se situe à quelques millièmes près des valeurs indiquées ci-dessous, il conviendra.

Le tuyau Schedule 80 est un matériau spécial à parois épaisses. Il est utilisé parce qu’il est suffisamment épais pour être fileté tout en conservant une solidité suffisante pour résister à la pression de l’eau dans les projets de plomberie. Le modèle de flûte en Ré ci-dessous nécessite un tuyau en PVC Schedule 80 de 3/4" (nominal). Vous ne trouverez pas ce type de tuyau dans tous les magasins de briolage ou de matériaux de construction, mais il est disponible dans les magasins spécialisés en plomberie.

Le PVC Schedule 40 est en général blanc et assez courant. Il est disponible dans les magasins Home Depot et dans la plupart des bons magasins de matériaux de construction. Veillez à vous procurer du Schedule 40 – les tuyaux à parois plus fines de la même couleur sont couramment utilisés dans les systèmes d’arrosage et ne sont pas compatibles avec le modèle de flûte en Sol ci-dessous.

Les tuyaux en PVC-C sont différents des tuyaux en PVC ordinaires. Il s’agit d’une sorte de matériau blanc cassé, beige clair, qui n’est vendu que dans les magasins spécialisés en plomberie. Le PVC-C peut être présenté en dimensions "tubes de cuivre"^[7] (ce que j’ai utilisé ici) ou en dimensions standard^[8] (Sch 40, 80, etc.), mais personne à Sacramento ne vend ces derniers. Le tuyau étiqueté 1/2" PVC-C et mesurant ≈16 mm de diamètre extérieur est le matériau dont vous avez besoin pour le fifre en Ré décrit ci-dessous.

↑ NDT :
[7] Série CTS, Copper Tube Size.
[8] Série NPS, Nominal Pipe Size.

Les dimensions standard des tuyaux Schedule 40 et Schedule 80 peuvent être trouvées dans les manuels ; les dimensions des tuyaux PVC-C sont un peu plus difficiles à trouver (peut-être que mes manuels sont un peu vieux). Pour calculer la position des trous de la flûte (qui dépend des dimensions du tuyau), je suggère d’utiliser les dimensions plus ou moins standard suivantes, ou de mesurer votre tuyau avec un pied à coulisse :

Tuyaux en PVC ou acier Schedule 40 (NPS)


Diamètre
nominal
Diamètre
extérieur
Diamètre
intérieur
Épaisseur
de paroi


1/2"
21,3 mm
15,8 mm
2,8mm


3/4"
26,7 mm
20,9 mm
2,9mm

Tuyaux en PVC ou acier Schedule 80 (NPS)


Diamètre
nominal
Diamètre
extérieur
Diamètre
intérieur
Épaisseur
de paroi


1/2"
21,3 mm
13,9 mm
3,7mm


3/4"
26,7 mm
18,8 mm
3,9mm

Tuyaux en CPVC, série "Tube de cuivre" (CTS)


Diamètre
nominal
Diamètre
extérieur
Diamètre
intérieur
Épaisseur
de paroi


1/2"
15,9 mm
11,9 mm
2,0mm


3/4"
22,2 mm
17,7 mm
2,3mm

Les dimensions des tuyaux peuvent varier légèrement. Le diamètre extérieur des tuyaux en plastique est généralement très proche de celui indiqué ci-dessus parce qu’il doit s’adapter étroitement aux raccords de tuyaux pour l’assemblage par collage. Les variations du diamètre intérieur et de l’épaisseur de la paroi peuvent être un peu plus importantes, mais elles dépassent rarement quelques dixièmes de millimètres.

Ergonomie des trous de jeu

La plupart des flûtes traversières et whistels que j’ai vus dans le commerce ont les trous de jeu placés en ligne droite. De mon point de vue, cela n’est pas ergonomique, surtout dans le cas d’une flûte en Ré où la distance entre les trous rend la position de la main et des doigts inconfortable. Je trouve que le fait de déplacer les trous de jeu en dehors de la ligne droite, comme indiqué dans les tableaux ci-dessous, permet une position beaucoup plus confortable de la main et des doigts, ainsi qu’un jeu plus facile et plus pratique.

Ma femme et sa sœur (qui jouent toutes deux de la flûte) m’ont dit qu’elles préféraient de loin la flûte traversière en Ré décrite ci-dessous au low-whistle en Ré parce que ce dernier, même dans sa meilleure conception, a un trop large espacement des trous et quelques grands trous qui sont difficiles à couvrir avec de petits doigts.

Les décalages ergonomiques donnés n'affectent pas la note jouée  – n’hésitez pas à expérimenter d'autres décalages qui vous conviendraient mieux. Seuls les changements de distance par rapport à l’extrémité de la flûte affectent la hauteur des notes.

Conparaisons des différents modèles

Pour les flûtes en Ré, j'ai donné des dimensions pour trois tailles différentes d’embouchure et pour deux arrangements de trous de jeu. La plus grande taille d'embouchure, 13 mm, est la plus sonore et requiert le plus de souffle. Les embouchures plus petites sont un peu moins sonores et nécessitent moins de souffle pour émettre une note. Les embouchures plus petites semblent également permettre une plus grande inflexion des notes, ce qui permet de modifier plus aisément et plus significativement la hauteur d’une note (le fait de faire rouler la flûte vers l’extérieur entraîne généralement une augmentation de la fréquence ou « bend »). Les variantes d’arrangements de trous proposées pour la flûte en Ré sont toutes deux jouables pour une personne ayant des mains moyennes ou grandes, mais le modèle « A » est le plus facile pour les doigts. Le modèle « B » est destiné aux personnes qui ont moins de tailles de forets dans leur coffre à outils.

La flûte en sol est fabriquée à partir du matériau le moins cher et le plus facile à trouver. L’espacement des trous convient à la plupart des mains et elle est assez puissante, facile à souffler et expressive.

Le fifre en Ré est plutôt petit et assez puissant. Il joue une octave plus haut que la flûte en ré. Ma femme devient un peu irritée lorsque je le fais monter dans les aiguës où il est le plus puissant et le plus strident. Il semble permettre une grande expression dans le jeu, mais il faut s’y faire si l’on n’a pas l’habitude de jouer une petite flûte ou un piccolo. Si vous voulez quelque chose qui puisse ressortir et atteindre une salle bondée, essayez-le !

enfin,

Dimensions des flûtes

(Embouchures alternatives pour la flûte en Sol : 12 mm de diamètre à 405 mm ou 10 mm de diamètre à 393 mm. Ajustez la longueur du bouchon et du tube pour placer le côté intérieur du bouchon à un diamètre d’une embouchure du centre du trou.)

* Dans les tableaux ci-dessus, lorsqu'un décalage « vers le haut » ou « vers le bas » est indiqué, « vers le haut » signifie vers le haut par rapport à la ligne du crayon lorsque la flûte est posée sur un bureau devant vous, la ligne du crayon visible et horizontale et l’extrémité de l’embouchure de la flûte à votre gauche.

Petite remarque : les dimensions indiquées ci-dessus ont été calculées à l’aide d’une feuille de calcul de Peter Hoekje et arrondies au 1/32" le plus proche. J’ai modifié les distances d’embouchure sur la flûte en Ré de manière expérimentale parce que les emplacements calculés ne semblaient pas me convenir parfaitement et qu’il m’a dit que l’emplacement calculé était de toute façon approximatif. Tous les modèles seront très proches de la hauteur de concert correcte s’ils sont percés comme spécifié avec le type de tuyau indiqué.

↑ NDT :
Les dimentions en pouces on été re-converties et ré-arrondies lors de la traduction. Il me faudra penser à vérifier tout ça depuis la feuille Excel de P. Hoekje un de ces jours.

La feuille de calcul de Peter Hoekje peut être obtenue via des liens sur cette sauvegarde de son site web ou par FTP. J’ai apporté quelques modifications (remplacement des centimètres par des pouces, etc.) à sa feuille de calcul originale et ma propre version, humblement modifiée, se trouve ici au format Excel 4. Si vous n’avez pas de tableur, essayez cette super-cool page web en javascript intitulée « Flutomat » qui fait les calculs. Tout ce dont vous avez besoin est votre navigateur et il vous permettra de calculer les positions des trous pour une flûte à 6 trous dans n’importe quelle tonalité.

J’ai découvert récemment un programme shareware appelé Tune!It^[9] qui semble prometteur pour tester la fréquence à laquelle une flûte joue. Les résultats qu’il produit semblent dépendre de la distance entre la flûte et le microphone. J’ai obtenu les meilleurs résultats avec le micro près de l’embouchure ; plus loin, il semble enregistrer des fréquences différentes. Les instructions indiquent qu’il peut être « trompé » par plusieurs notes jouées ensemble. Je ne suis pas sûr de ce que cela signifie dans le contexte des fortes harmoniques qu’une flûte a tendance à produire. En utilisant un micro-casque, j’ai obtenu résultats assez raisonnables avec Tune!It. Il s’avère n’importe quelle note peut être montée ou abaissée de 30 ou 40 Hz avec un peu d’effort et la note « de concert » sera à peu près au milieu de cette fourchette si la flûte est construite comme indiqué dans les tableaux de dimensions ci-dessus.

↑ NDT :
^[9] Application réé dans les années 1990 par Detlef Volkmer, encore disponible aujour’hui sur les app-stores.

Si vous souhaitez observer les sons produits par votre flûte plutôt que de les mesurer, vous pouvez essayer ma propre méthode de mesure gratuite. plutôt que de les mesurer, vous pouvez essayer mon propre logiciel gratuit, Voiceprint ; Il n’est pas quantitatif mais vous donnera une image des harmoniques que j’ai mentionnées.

Doigtés

Une flûte ou un piccolo en métal possèdent un milliard de clés et peuvent jouer tous les dièses et les bémols et atteindre correctement la troisième octave. Bien que ce genre d’exercice soit un peu plus difficile avec une simple flûte à six trous, la plupart des dièses et des bémols peuvent être joués et un peu de pratique avec des doigtés arcaniques semble rendre la plupart des notes de la troisième octave plus ou moins réalisables. J’ai rassemblé les éléments d’une discussion sur les doigtés de la flûte à six trous à laquelle vous pouvez vous référer si vous voulez vous lancer dans des doigtés extravagants ou si vous avez simplement besoin de conseils pour commencer.

Liens et remerciements

Je ne souhaite pas donner l’impression que le contenu présenté ci-dessus a été créé à partir de rien, sans contribution ni inspiration du travail d’autres personnes. Il y a en réalité pas mal de gens sur le web qui s’intéressent à la fabrication de flûtes à partir de tuyaux en plastique. On y trouve également de nombreuses informations sur la façon de jouer de la flûte, sur la musique celtique, etc. Une grande partie de ce que j’ai mis en ligne m’aurait été impossible il y a un an sans les pages web et l’inspiration des autres. Je joins ici quelques liens que je vous encourage à explorer.

La page d’acoustique musicale de Peter Hoekje (professeur d’acoustique musicale et de physique, Peter Hoekje est souvent cité dans les pages web et les discussions en ligne sur les calculs pour la flûte et les équations de "Benade").
Le site « Simple Flutes » de Rick Miller (de bonnes informations sur la construction de flûtes en PVC et des liens utiles).
Shambry’s Pond (liens vers des constructeurs de flûtes amateurs, des ressources et d'autres choses merveilleuses).
What is an Irish Flute? (histoire, diagramme de doigté, liens vers d'autres sites intéressants).
The Musicians and Instrument Makers Forum (un bon groupe de discussion avec modérateur).
Richard Robinson's Tunebook (parce que, bien entendu, vous avez besoin de milliers d’airs à jouer)
The Pipers Corner par Chas Fowler (des liens utiles pour musicien et de bons fichiers midi)
Neanderthal Flute (Pour ceux qui apprécient un design véritablement traditionnel.)

Et enfin, quelques midis que je n’ai pas pu m’empêcher de mettre ici pour inspirer les futurs constructeurs de flûtes, King of the Fairies en 3 versions différentes : un solo de flûte, cet arrangement plus complexe dont le solo a été extrait, et une autre ravissante version. La mélodie en notation ABC se trouve ici. Il est clair que rien n’est gravé dans le marbre et qu’il s’agit, après tout, qu’une question de musique.

À venir

J’espère éventuellement mettre d’autres informations à disposition ici, comme une discussion sur les mathématiques utilisées pour calculer l’emplacement des trous et peut-être un programme de mon cru pour tester les flûtes afin de s’assurer qu’elles jouent au diapason prévu. Ce que vous voyez ici est ce que j’ai pour le moment terminé après plusieurs mois de travail intermittent. Si vous avez des questions ou des commentaires, n’hésitez pas à me contacter à ph_kosel@cwo.com.