Chapitre 5
L’extraordinaire défi de faire résonner une mélodie à quatre tons tous les quarts d’heure.
Dans un silence religieux, on approche le verre. On l’incline. On le porte à la lumière, on observe les parois. On le fait tourner, on le respire profondément. Une gorgée, qu’on aère en bouche. Une nouvelle inspiration, contemplative – on goûte, on aère, on prend le temps d’avaler, avec une attention pleine et entière. Puis vient le verdict : couleur grenat profond, qui ne tire pas sur le rouge brique, nez explosif ouvert sur des notes d’épices exotiques (clou de girofle, cannelle, touche de poivre), bouche ample avec des notes concentrées de cerises noires éclatantes, entremêlées de vanille torréfiée. Finale longue et douce. Impossible de déguster un vin raffiné sans avoir recours à tout un cortège d’adjectifs qualificatifs.
Quand il est question d’évaluer une montre à sonnerie, le rituel est similaire – bien sûr, celui-ci ne consiste pas à sentir, goûter, aérer ou avaler. Si les gestes et méthodes de la dégustation œnologique n’ont pas ici leur équivalent, la révérence et la concentration sont identiques. À vrai dire, très peu d’amateurs de montres auront un jour l’occasion de vivre – savourer serait un mot plus adéquat – le son d’une répétition minutes d’exception. Toutefois, pour décrire le son d’une répétition minutes classique à deux tons, certains connaisseurs usent du même langage poétique que les experts des plus grands crus de Bourgogne. « Clarté », « brillance », « résonance », « richesse », « persistance », sont autant de mots qui ponctuent leurs commentaires.
Tout change lorsque la sonnerie passe de deux tons (un « ding » aigu et un «dong» grave) à une véritable mélodie. Dans le cas d’une sonnerie classique à deux tons, la note grave indique les heures, la note aiguë indique les minutes, et l’association aiguë/ grave marque les quarts d’heure. Cette combinaison offre une latitude considérable sur les fréquences jouées (tonalité), aussi bien du point de vue des notes individuelles que lorsqu’elles sont jouées ensemble de manière rapprochée pour sonner les quarts. La mélodie à quatre tons est un univers à part. Comme pour n’importe quel air de musique, les notes doivent respecter précisément la mesure de la composition. La mélodie Westminster commence par « mi, sol#, fa#, si ». À l’instar d’un musicien qui chante ou joue chaque note avec justesse, une sonnerie qui joue une mélodie doit elle aussi produire des notes justes. On peut faire le rapprochement avec le premier violon d’un orchestre sur lequel l’ensemble des musiciens s’appuient pour accorder leur instrument, après qu’un autre musicien a d’abord « donné le la » – généralement un instrument à vent comme le hautbois, dont la tonalité est stable. En comparaison, une répétition minutes classique à deux tons offre plus de souplesse, tant pour les tonalités que pour les octaves. Si la tonalité de chaque note doit être juste, la « musicalité » a elle aussi de l’importance. Par exemple, quand un violoniste joue une note, le son est en réalité composé de plusieurs fréquences : la fréquence fondamentale et les harmoniques, essentiels pour donner de la richesse au son. Sans ces harmoniques, la note serait criarde et creuse. Ce phénomène concerne aussi une sonnerie jouant une mélodie à quatre tons : chacune des notes doit non seulement retentir au moment précis imposé par la mélodie, mais par souci de musicalité, la présence enveloppante des harmoniques devient nécessaire. Le tempo impose un degré d’exigence supplémentaire pour jouer la mélodie. Alors que les pauses entre les deux notes d’une répétition minutes autorisent une plus grande tolérance – à condition qu’elles restent régulières –, jouer une mélodie appelle une exactitude plus stricte, notamment parce que la sonnerie est plus longue et compte davantage de notes. Une fois le rythme défini, l’oreille est conditionnée : elle s’attend à ce que le même tempo soit observé, sans écart.
Exemple de la réponse en fréquence accordée d’un timbre. Sur les quarts d’heure, contrairement à une sonnerie à deux tons, jouer une mélodie à quatre tons exige de faire sonner précisément la bonne fréquence des notes, chacune étant vérifiée au laser.
L’horloger doit réaliser des micro-ajustements sur les timbres pour obtenir un son à la fréquence parfaite.
LES NOTES
La Grande Double Sonnerie de Blancpain est la première montre-bracelet proposant deux mélodies, «Westminster» ou « Blancpain », qu’il est possible de choisir et d’alterner en actionnant un poussoir. Bien que les deux mélodies soient différentes, elles sont composées des mêmes notes et jouées sur le même rythme. Les constructeurs chargés de concevoir le mouvement ont dû relever le défi d’imaginer un calibre capable de jouer les notes à la bonne tonalité et en respectant le tempo régulier attendu. Dans un orchestre, le premier violon considérera « mi » comme une tonalité (note et octave) : le constructeur en horlogerie joue ici le rôle du hautbois tenant une note stable sur laquelle le premier violon doit s’accorder. Le hautbois émet une fréquence, et c’est cette fréquence exacte que les constructeurs de Blancpain se sont donné comme objectif de reproduire, pour chacun des quatre tons de la Grande Double Sonnerie de Blancpain. Les fréquences choisies, qui devaient correspondre aux quatre notes mi, sol#, fa# et si, devaient aussi coïncider avec la gamme de fréquences les plus faciles à entendre – ni trop aiguës, ni trop graves.
Il a ensuite fallu trouver comment produire les notes correctement et avec précision. Pour bien comprendre le processus, faisons un petit aparté sur l’ingénierie du son. Une sonnerie mécanique produit une note ou, comme nous l’avons vu, une fréquence, à l’aide d’une vibration. Toutes les montres à sonnerie mécanique modernes ont hérité du design de base inventé par Abraham-Louis Breguet, qui avait imaginé un système de petits marteaux frappant des timbres pour produire une vibration audible. Les constructeurs de Blancpain ont dû relever le défi de trouver la bonne combinaison entre marteaux et timbres afin de produire une vibration parfaite pour chacune des quatre notes. Il n’existe ni texte, ni tableau, ni formule de référence pour trouver la solution. Ici, c’est la méthode par essai et erreur qui prévaut. Dans quelle matière fabriquer les timbres? En acier? En verre ? En saphir? En or? Quel profil choisir? Rond? Carré? Uniforme ou variable ? Quelle longueur ? À quel endroit les marteaux doivent-ils frapper ?
Au terme de 12 mois consacrés à l’assemblage d’une Grande Double Sonnerie qui portera son nom, l’horloger vérifie le son.
La précision du rythme de la mélodie est essentielle. Le régulateur magnétique est un composant vital pour atteindre cet objectif.
D’autres facteurs sont ensuite entrés en jeu. Lorsqu’un marteau frappe un timbre, il déclenche des vibrations de plusieurs fréquences. On y trouve fort heureusement les fréquences ciblées pour produire la note attendue, mais aussi d’autres fréquences harmoniques qui donnent toute sa richesse au son (qu’on appelle « harmoniques partiels »). Inévitablement, le coup produit aussi d’autres fréquences hors du champ auditif.
Très tôt, l’or a été sélectionné pour façonner les timbres. La transmission du son est plus efficace lorsque les timbres et le boîtier ont la même composition. S’en sont suivis d’innombrables essais pour tester différents profils et longueurs. Ces tests ont permis d’écarter les profils rectangulaires, et d’optimiser l’épaisseur et la longueur des timbres pour la production de chacune des quatre notes. Pour ne rien simplifier, les construc- teurs ont découvert que faire varier le profil du timbre sur sa longueur était capital du point de vue du son. Les formes du profil ont une grande influence sur la richesse du son et la justesse des harmoniques. Cette architecture à profil variable a été brevetée par Blancpain. Les timbres doivent être ajustés sur toute la longueur, au micron près, afin qu’ils produisent les bonnes fréquences : au fur et à mesure que l’horloger raccourcit le timbre pour l’accorder, les fréquences de la note fondamentale et des harmoniques augmentent. Pour contrôler la justesse de chacune des notes, les horlogers de Blancpain en mesurent la fréquence au laser – souvenez-vous du premier violon sur lequel l’orchestre entier va s’accorder. La tolérance est minuscule, car l’accordage est réalisé à 5 Hz près pour chaque note. C’est ainsi que la tonalité d’une grande sonnerie est ajustée, sans hautbois ni premier violon.
Bien d’autres caractéristiques ont également dû être prises en compte. Qui pourrait apprécier une sonnerie dont le volume est trop difficile à percevoir ? Tout comme les notes produites par les timbres, le son transmis du boîtier et de la glace vers l’extérieur est une vibration, qui traverse ces éléments pour se propager dans l’air. Les recherches menées pour maximiser le volume du son ont abouti à une invention brevetée: une membrane en or rouge, solidement attachée au saphir et placée sous la lunette, cette dernière disposant elle-même d’un certain degré de liberté pour vibrer. La membrane a pour fonction de capter les vibrations des timbres du mouvement et de les amplifier, un peu comme un haut-parleur, diffusant le son des timbres vers le saphir et la lunette de la montre. Habituellement, le saphir et la lunette atténuent les fréquences basses, ce qui a pour conséquence de produire un son plus agressif quand les fréquences élevées prédominent. La membrane brevetée vient rectifier ce problème en amplifiant les sons plus graves tout en filtrant les notes plus aiguës et moins recherchées.
Le tempo a fait l’objet d’une quête de perfection tout aussi approfondie que pour les notes. S’il est établi que les notes doivent être jouées avec précision pour respecter la mélodie, il en va de même des intervalles de temps entre chaque note, qui doivent être exacts. Dans une certaine mesure, les répétitions minutes classiques s’efforcent de suivre un tempo constant à l’aide d’un dispositif appelé « régulateur ». Le régulateur a pour fonction de moduler et de contrôler le rythme des composants du mouvement qui activent les marteaux de la sonnerie.
La tolérance pour le tempo est de l’ordre de 5 centièmes de seconde, mesurée et confirmée par un examen acoustique.
Si le ressort de barillet qui alimente le mécanisme de répétition a tendance à faire tourner les rouages trop rapidement lorsque son couple est au maximum, au début de la sonnerie, le régulateur agit pour le faire décélérer. L’opposé est tout aussi vrai. À mesure que la sonnerie progresse et que le barillet se détend, son couple baisse. À ce moment-là, le régulateur réduit sa tension sur le système pour permettre à l’ensemble de respecter le bon rythme. En horlogerie, deux formes de régulateur existent : une construction à « ancre » ou « à recul », dans laquelle un cliquet armé par un petit spiral embraye et libère une roue à denture profonde, produisant un mouvement similaire à celui d’un échappement pour réguler le rythme; ou bien un système « centrifuge », dans lequel des éléments tournants appuient contre un boîtier, générant davantage de friction si la rotation est trop rapide, réduisant la friction si la rotation ralentit. Chacun de ces systèmes produit inévitablement un son, qui concurrence les notes des marteaux et des timbres. En général, le mécanisme à ancre est plus bruyant que le mécanisme centrifuge.
Blancpain a préféré une innovation de pointe aux systèmes établis en équipant sa sonnerie d’un régulateur magnétique breveté. Cette construction d’avant-garde utilise de petits aimants agissant sur des composants rotatifs. Quand la rotation commence à accélérer, la force centrifuge pousse les composants vers l’extérieur, où ils rencontrent la résistance du champ magnétique. L’inverse se produit quand la vitesse de rotation diminue : les composants reviennent au centre, poussés par des ressorts, dans une zone où la résistance magnétique est moins forte. Le système permet ainsi de maintenir une marche constante, indépendamment des changements de couple accompagnant la détente du ressort de barillet. Cette approche a des avantages considérables. Le régulateur magnétique est parfaite- ment silencieux et plus précis que les solutions précédentes. Enfin, il consomme jusqu’à 50 % d’énergie en moins que les constructions habituelles.
Si le système de régulation est important, jouer une mélodie demande un contrôle encore plus précis du tempo. C’est particulièrement vrai pour la Grande Double Sonnerie de Blancpain, car pour sonner l’heure pleine dans chaque mode (grande sonnerie, petite sonnerie, répétition minutes), la montre joue l’ensemble des quarts. Aucune autre montre à sonnerie ne fait retentir les quarts au moment de sonner l’heure pleine. Le quart à la sonnerie la plus longue, sur ces modèles, est le troisième, joué à :45. Ainsi, Blancpain se distingue de ses prédécesseurs en proposant la plus longue sonnerie des quarts d’heure.
Le composant central de la mélodie, qui est jouée toutes les 15 minutes (à l’heure pleine, à :15, à :30 et à :45), porte logiquement le nom de «pièce des quarts». Elle présente une denture qui active les marteaux, les uns après les autres, dans l’ordre nécessaire pour jouer l’air attendu. Bien que le régulateur magnétique contrôle les mouvements de la pièce des quarts, pour faire retentir les notes exactement au bon moment, l’horloger responsable de l’assemblage du garde-temps doit faire des ajustements d’une extrême finesse à la fois sur les dents de la pièce des quarts et sur la pointe du composant en contact avec chaque marteau, qu’on appelle « levée ». Lorsqu’une dent de la pièce des quarts tourne au-delà de la pointe d’une levée, elle fait tourner cette dernière et déclenche la frappe du marteau correspondant. La frappe se produit à l’instant où le marteau rencontre le timbre – et le timing auquel ce coup est porté est une composante clé dans le tempo de la mélodie. Ainsi, en complément du régulateur – bien plus précis que les systèmes à ancre ou centrifuge –, Blancpain a très finement calculé les seuils de tolérance des positions et des formes des dentures et des levées, qui affectent également le tempo. L’oreille humaine est miraculeusement sensible au tempo et capable d’identifier des rythmes au dixième de seconde1, ce qui est d’autant plus vrai lorsque la sonnerie est longue – en l’occurrence, à l’heure pleine. Mais chez Blancpain, la tolérance standard est de cinq centièmes de seconde! L’horloger est donc tenu de réaliser des ajustements d’une grande finesse sur les dentures et les levées, de l’ordre du micron. C’est la meilleure façon d’obtenir une mélodie parfaitement rythmée.
Loin de nous l’intention de rabaisser de quelque façon que ce soit le savoir-faire remarquable employé dans la création d’une répétition minutes classique. Notre seule ambition ici est de souligner l’ampleur des défis horlogers que pose un mécanisme jouant une mélodie, autrement plus vertigineux.
1 Steve Reich, avec sa pièce intitulée Clapping Music, propose une brillante démonstration de la capacité de l’oreille humaine à percevoir les minuscules variations de tempo : quatre musiciens créent des sons étonnants en faisant varier d’à peine quelques micro-secondes les temps sur lesquels ils frappent dans leurs mains.
L’horloger ajuste la denture de la pièce des quarts, de quelques microns seulement, pour régler très finement le tempo de la sonnerie.