L'orgue hydraulique (hydraule)

Méthode :

A partir des différents extraits et des différentes représentations, il s'agira pour élèves,

d'émettre des hypothèses sur le fonctionnement de l'instrument,
de le schématiser
de synthétiser les différentes utilisations qui en étaient faites

Exemple : Quelques représentations

Tterre cuite trouvée à Alexandrie, actuellement au Musée du Louvre (

Hydraule d'Amphithéâtre (mosaïque de Nennig)

Les utilisations

A partir des extraits de texte, de l'iconographie et d'une recherche exploratoire éventuelle sur le net,vos élèves listeront les différentes utilisations de l'orgue

orgue fonction.pdf

Zoom	L'orgue était utilisé : dans les amphithéâtres pour rythmer les courses de chars comme riche objet de décoration comme instrument de concert

Les principes généraux de fonctionnement

orgue principes.pdf

Zoom	L'invention de cet instrument est généralement attribué à Ctésibios au 3e siècle av. J.-C. Il se composait: de deux cylindres à air (de type compresseur à piston), du pnigeus qui régulait la pression de d'air pour la maintenir constante, du clavier des tuyaux d'orgue.

Le fonctionnement en détail (Texte, traduction et commentaire, Ph. Fleury, La mécanique de Vitruve, Caen, Presses Universitaires de Caen, 1993)

... De materia conpacta basi, ara in ea ex aere fabricata conlocatur. Supra basim eriguntur regulae dextra ac sinistra, scalari forma compactae, quibus includuntur aerei modioli, fundulis ambulatilibus ex torno subtiliter subactis habentibus fixos in medio ferreos ancones et uerticulis cum uectibus coniunctos, pellibusque lanatis inuolutis. Item in summa planitia foramina circiter digitorum ternum. Quibus foraminibus proxime in uerticulis conlocati aerei delphini pendentia habent catenis cymbala ex ore infra foramina modiolorum calata. Intra aram, quo loci aqua sustinetur, inest pnigeus uti infundibulum inuersum, quem subter taxilli alti circiter digitorum ternum suppositi librant spatium imum ima inter labra pnigeos et arae fundum. Supra autem ceruiculam eius coagmentata arcula sustinet caput machinae, qui graece kanôn mousikos appellatur. In cuius longitudine canales, si tetrachordos est, fiunt quattuor, si hexachordos, sex, si octochordos octo.

Après montage d'un socle (A) en bois, on place sur ce socle un autel fait en bronze (B). Au-dessus du socle, des barres (C) sont dressées sur la droite et sur la gauche, montées en forme d'échelle ; on loge dans leur intervalle des cylindres (D) en bronze dont les pistons mobiles (E), faÇonnés au tour avec précision, ont des tiges de fer (F) fixées en leur centre et reliées par des charnières (H) à des leviers (G) ; ils ont aussi des garnitures de peau avec leur laine. Il y a en outre, à la surface supérieure des cylindres, des ouvertures d'environ trois doigts chacune. A proximité de ces ouvertures, des dauphins (I) en bronze, placés sur charnières, laissent pendre de leur gueule, par des chaînes, des cymbales (J) qui descendent au-dessous des ouvertures des cylindres. A l'intérieur de l'autel, là où l'eau est contenue, est mis le pnigée (K), sorte d'entonnoir renversé qui pose sur des tasseaux d'environ trois doigts de haut (L), ménageant, de niveau, un espace dans le bas, entre les bords inférieurs du pnigée et le fond de l'autel. D'autre part, au-dessus du col (M) du pnigée, un petit coffre (N) est ajusté qui soutient la partie principale du dispositif, appelée en grec kanôn mousikos (O). Dans le sens de sa longueur se trouvent des canaux (P) : quatre, si le dispositif est tétracorde, six, s'il est hexacorde, huit, s'il est octocorde.

Simulation : Explication de Kostas Kotsanas

Les cylindres de compression, actionnés manuellement comme pour un harmonium, étaient placés de part et d'autre du pnigeus et étaient munis de soupapes anti-retour dont le clapet était porté par deux dauphins en bronze, qui agissaient lorsque les leviers faisaient reculer le piston.

Le pnigeus se composait d'un entonnoir inversé dont la partie basse était immergée à petite distance du fond d'un récipient cylindrique empli d'eau. L'air des deux cylindres était conduit à la jonction de tubes dont l'un descendait vers le sommet du cône du pnigneus, l'autre montait pour conduire l'air (à pression constante), vers le distributeur du clavier. La constance de la pression d'air était atteinte par suite de la fuite de l'air superflu au fond de l'entonnoir. Ceci assurait la stabilité des notes de musique, dont la fréquence dépendait seulement de la longueur de chaque tuyau d'orgue (auloi).

Le clavier comptait 24 touches qui contrôlaient chacune un clapet en bronze alimentant l'un des 24 tuyaux, de longueur inégale (comme pour l'hydraule, orgue hydraulique de l'ancienne Dion) qui produisaient deux octaves complètes d'une sonorité exceptionnelle.

Le rappel des touches et des clapets était assuré par des lamelles souples en bois d'érable.

Simulation : Restitution virtuelle

Le rôle de l'eau dans ce genre d'instrument n'a pas toujours été bien compris et on a parfois opposé à tort l'orgue "hydraulique" des Anciens à l'orgue "pneumatique" moderne. En fait nous verrons par la restitution présentée que, dès son invention, l'orgue possédait les éléments qui le caractérisent aujourd'hui. L'eau ne jouait qu'un rôle de régulateur de pression, rempli maintenant par des poids, mais l'instrument a toujours été pneumatique. La restitution virtuelle a été réalisée par J. Pernet, J. Sevestre et J. P. Gosset sous la direction scientifique de Ph. Fleury. Le rôle de l'eau dans ce genre d'instrument n'a pas toujours été bien compris et on a parfois opposé à tort l'orgue "hydraulique" des Anciens à l'orgue "pneumatique" moderne. En fait nous verrons par la restitution présentée que, dès son invention, l'orgue possédait les éléments qui le caractérisent aujourd'hui. L'eau ne jouait qu'un rôle de régulateur de pression, rempli maintenant par des poids, mais l'instrument a toujours été pneumatique. La restitution virtuelle a été réalisée par J. Pernet, J. Sevestre et J. P. Gosset sous la direction scientifique de Ph. Fleury.

Complément :

Pour terminer, vous pouvez proposer une recherche sur l'orgue hydraulique de la villa d'Este à Tivoli ou celles de Francine au château de Versailles