Les instruments de la musique mécanique 

Bien que l'élément essentiel de la musique mécanique soit  le cylindre pointé,  nous devons à Philon  de Byzance et Héron d'Alexandrie les premières tentatives de la construction d'un appareil qui produit  un son mécaniquement  sans l'aide d'instrumentiste.

Philon de Byzance

1 - La roue musicale  

Construction d'une belle roue musicale sifflante

"vous préparez une roue de bois ou de cuivre ayant une certaine profondeur, et semblable aux tambours qui servent à irriguer. Son diamètre a une dimension de deux coudées; sa marque est Υ. Elle a des cintres tournant avec elle, marqué x, λ. Du côté extérieur sur lequel est η sur le pourtour de la roue, ces cintres sont fermés. Ils ont sur le dehors des orifices pareils aux orifices des tympans qui n'ont pas de palettes; cela sur un des côtés de la partie formée que nous avons dites; et d'autres côté il y a un obturateur carré, de façon à former des compartiments creux susceptibles de recevoir l'eau. Les orifices ouverts sur ces compartiments creux sont marqués ξ . Le lieu, qui est au-dedans de celui marqué J est bouché et marqué μ il a des orifices ouvertes marqués O. Quant au milieu de la roue, il doit avoir un diamètre égal au tiers de l'épaisseur  de la roue c'est l'endroit marqué ρ.

                            

 La roue est solidement établie sur des piliers forts. Quand vous avez fait cela, qui doit être bien préparé, vous placez la roue dans un vase plein jusqu'à la ligne droite ε η. Du côté supérieur se trouve un chenal qui verse l'eau dans les endroits creux marqués ξ. La roue est d'une bonne forme, égale en poids de tout côté. Quand un seul côté est rempli d'eau, nécessairement il pèse et la roue tourne. Et quand il a pesé et que la roue a tourné, les endroits qui étaient vides se remplissaient, je parle des endroits creux marqués ξ. Quand ce côté de la roue s'est enfoncé dans l'eau et a penché, l'air est emprisonné, et lorsque l'eau en s'écoulant est parvenue dans le lieu vide, l'air qui était dans les lieux creux siffle; et celui qui plonge sous la surface de l'eau est expulsé avec son.

 pendant qu'il siffle, l'autre côté descend, et il lui arrive la même chose qui est arrivée à celui-ci; en sorte que, tandis que l'un s'arrête de siffler, l'autre commence."

2- Les oiseaux chantants de Philon

Dans son traité "Les pneumatiques" , Philon a décrit des oiseaux chantants

        

 

La figure 1 représente un oiseau dont le sifflement est obtenu par la pression de l'air. C'est un vase au fond duquel est fixé un tube recourbé dont l'extrémité sortante traverse le corps d'une statuette d'oiseau et porte un sifflet. Lorsqu'on plonge le vase renversé (comme le montre la figure) dans un récipient d'eau , l'air chassé s'échappe par le tube en faisant résonner le sifflet.

Dans l'appareil de la figure 6, le sifflement se produit par l'échappement de la vapeur. Sur les angles d'un vase contenant de l'eau, sont posés six oiseaux en métal dont le corps de chacun est traversé par un tuyau terminé par un sifflet juste dans son bec. L'autre extrémité du tuyau débouche au-dessus de l'eau du vase inférieure. Un brasier permet de faire bouillir l'eau. la vapeur qui s'échappe alors par les six sifflets accordés à des hauteurs différentes,produit un "concert" quelque peu primitif.

Dans certains de ses vases, Philon donna la vie à ses oiseaux en leur faisant battre des ailes.

La figure 3 nous montre, par des simples flotteurs, comment l'oiseau  relève ses ailes dès que le serpent se dresse et se dirige vers le nid.

La figure 4 montre un vautour qui étend ses ailes pendant que les "passereaux" craintifs referment les leurs ; pour plus de réalité , l'oiseau de proie baisse sa tête menaçante.1

1 - Les figures sont tirées de l'ouvrage d'Alfred Chapuis et E.Gélis - Les automates

la musique mécanique de Héron

Les oiseaux chantants de Héron d'Alexandrie

Dans son traité "les pneumatiques" Héron décrit quelques mécanismes dans lesquels  il fait chanter des oiseaux.

1 - On peut construire des vases de telle manière que quand on y verse de l'eau, on entend se produire le chant de la mésange ou un sifflement

                                                                     

Soit ABΓΔ un piédestal creux; la paroi supérieure AΔ sera traversée par un entonnoir EZ dont le tube affleurera le fond de manière à laisser le passage de l'eau et qui sera soudé sur cette paroi supérieure. Soit aussi un petit tuyau Hθk destiné à produire le son: il communiquera également avec le piédestal et sera soudé à la paroi AΔ. L'extrémité supérieure sera recourbée et son orifice K plongera dans un peu d'eau placée dans un petit vase A. Si on verse de l'eau dans l'entonnoir EZ, il en résultera que l'air qui est dans le piédestal, sera chassé dans le petit tuyau HΘK et rendra ainsi un son . Si l'extrémité recourbée du tuyau plonge dans l'eau, ce son sera modulé de façon à imiter le chant de la mésange; tandis que, s'il n'y a pas d'eau , il ne se produire qu'un sifflement (fig ci-contre).

Les sons se reproduisent donc à travers des tuyaux; mais ils varieront de nature suivant que ces tuyaux seront plus ou moins larges, plus ou moins longs, et que la partie immergée sera elle-même plus d'étroite ou plus courte; on peut arriver ainsi à imiter le chant de divers oiseaux.

 2- On peut disposer les figures de plusieurs de ces oiseaux soit sur une fontaine, soit dns une grotte, soit dans tout autre lieu où existent des eaux courantes. On placera près d'eux un hibou qui tournera automatiquement la tête vers eux ou du côté opposé. Quand il a la tête tournée, les oiseaux chantent, quand il les regarde, ils se taisent; et cela peut se répéter  plusieurs fois.

Soit A le jet d'une petite fontaine qui coule constamment ; on place au-dessous une caisse BΓΔE bien étanche munie d'un diabète à cloche HZ ou d'un siphon recourbé et dans laquelle est inséré en entonnoir doit être pourvu de plusieurs petit tuyaux semblables à ceux que nous avons décrit ci-dessus, tel que A. Il arrivera que, tandis que la caisse BΓΔΕ  se remplit d'eau, l'air expulsé par les tuyaux imitera le chant des oiseaux; mais quand la caisse sera pleine et que l'eau s'écoulera par le siphon HZ, les oiseaux ne chanteront plus.

Nous allons décrire maintenant les dispositions employées pour faire tourner le hibou tantôt du côté des oiseaux , tantôt du côté opposé, ainsi que nous l'avons annoncé plus haut. Soit NΘ un axe tourné, fixé sur une base M et sur lequel est ajusté un tube O∏, de manière à pouvoir tourner librement autour de cet axe; à l'extrémité supérieure de ce tube est adapté un petit disque PΣ  sur lequel le hibou est solidement fixé. Autour du tube sont deux chaîne TY et ΦX enroulées en sens contraire et qui passent sur deux poulie. A l'extrémité de TY est suspendu un poids Ψ ; l'extrémité de ΦX est attachée à un vase vide Ω placé au-dessous du siphon ou du diabète à cloche ZH.(figure ci-contre)

On voit que, quand la caisse BΓΔE se vide , le liquide tombe dans le vase Ω, et tourne ainsi le hibou qui regarde alors les oiseaux. Mais, lorsque la caisse BΓΔE est vide , le vase Ω se vide aussi à l'aide d'un siphon ou d'un diabète à cloche qu'il contient; le poids Ψ, reprenant alors le dessus, fait retourner le hibou, juste au moment où, la caisse BΓΔE se remplissant de nouveau, le chant des oiseaux recommence à se faire entendre .

 

 Source: De la construction des automates à théâtre fixe - œuvre numérisé par Marc Szwajcer

Extrait des Mémoires de l'Académie des Belles Lettres 1874

les théâtres d'automates en Grèe au IIe siècle avant l'ère chrétien