L’instrument que j’ai pu examiner se trouve au Musée Instrumental de Bruxelles et a été construit en 1934 par Telefunken (n° de série 349), protégé par les brevets de Helberger, Lertes et Trautwein. Nous examinerons d’abord le principe de fonctionnement de l’oscillateur, puis du filtre et enfin du diffuseur.
2. – L’oscillateur
L’instrument se présente sous la forme d’un boîtier en acajou plaqué dont l’ouverture révèle la présence d’une série de boutons de réglage, ainsi qu’un fil résistif (comme ceux utilisés dans les potentiomètres) (Dorf, 1960) tendu au dessus d’une plaque métallique portant des repères de distance. En abaissant le fil (représenté par la résistance R1 dans la fig. 2) de manière à ce qu’il touche la plaque métallique, on ferme l’interrupteur S1 (fig. 2) et lorsqu’on déplace le doigt, on change la longueur utile, donc la valeur de la résistance R1. Ce changement de valeur modifie la constante de temps R1 – C1 et, en même temps, la fréquence de l’oscillateur:
Constante de temps = RC ;
Fréquence = 1 /(2).
Dès que le doigt, en abaissant le fil résistif, ferme le contact S1, le générateur de tension E charge le condensateur C1. Lorsque la tension à ses bornes dépasse la tension d’allumage du tube au néon N, ce dernier est traversé par un courant dû à l’ionisation du gaz enfermé dans N. Ce courant décharge le condensateur jusqu’à ce que la tension aux bornes du condensateur soit inférieure à la tension d’extinction du tube N, arrêtant ainsi le courant de décharge. Le condensateur se recharge de nouveau et le cycle recommence tant que le contact S1 est fermé. On obtient ainsi une tension périodique en dents de scie aux bornes de N. Ce type d’oscillateur, dont l’élément principal est un tube à décharge – néon ou thyratron – à commande capacitive, est dit « à relaxation » et est un équivalent électronique de l’oscillateur d’un instrument à anche, à vent ou de la glotte de la voix humaine. L’amplitude de la tension fournie par l’oscillateur est réglable par la pression qu’exerce le doigt sur la plaque métallique. En dessous de celle-ci se trouve une résistance dont la valeur baisse lorsque la contrainte mécanique augmente. Un étage d’amplification à triode transfère la tension fournie par l’oscillateur à un filtre passif (qui ne comprend que des selfs, condensateurs et résistances) et découple ainsi ces deux parties de l’instrument. C’est donc la position du doigt sur le fil résistif qui: 1° fait fonctionner ou arrête l’oscillateur à relaxation, 2° en détermine la fréquence. La pression du doigt commande l’amplitude du signal électrique.
3. – Le filtre
Le filtre est composé de deux circuits LC (self-condensateur) – L2, C2 et L3, C3 de la figure 3 – connectés en parallèle. Les condensateurs C2 et C3 sont variables et par conséquent les fréquences de résonance des deux filtres LC peuvent être modifiées : fréquence de résonance 0= 1/(2√LC). L’efficacité de chaque filtre peut être réglée par les potentiomètres P1 et P2. La valeur des paramètres C2, C3, P1 et P2 sont réglables par des boutons situés sur le panneau avant du boitier.
En ce qui concerne l’imitation des voyelles du langage parlé, l’on considère généralement qu’il faut des «formants» indépendants (Oppenheim & Shafer, 1975) , généralement on en utilise quatre (Benade, 1976). Le trautonium ne contenant que deux circuits formantiques qui furent baptisés « formantkreise », la synthèse de voyelles reste fort approximative. Remarquons que les deux circuits de résonance peuvent être considérés comme l’équivalent électronique des fomants de la voix humaine.
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