La Science au service de la Musique.
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L'instrument est composé de deux ensembles, le corps et les diffuseurs.
Monophonique (produisant une seule note à la fois ; si l’on appuie sur plusieurs touches en même temps, c’est un son intermédiaire qui sort) et mobile, permettant ainsi un vibrato expressif, le clavier possède six octaves, mais à l’aide d’une manette de changement de registre, il en couvre réellement sept. Cette particularité rend l'instrument plus compact pour la manipulation lors du transport. Ajouté lors de l’élaboration du quatrième modèle, il permet des traits virtuoses que les instruments au jeu à distance du premier modèle - très semblables au theremin – ne permettent pas.
De légers creux à plat face aux touches servent de repères et indiquent à l’index droit passé dans une bague la hauteur approximative du son. Un long fil passant par un potentiomètre , est relié à la bague. Le son peut donc être glissé d’une note à l’autre comme on le fait avec la voix ou avec des instruments à cordes ( ou le theremin ). Un vibrato très subtil devient alors possible, permettant à l'ondiste de jouer de phrases très expressives.
À gauche sur le bas du clavier se trouve un tiroir: carré noir dans lequel s’insère la touche d’intensité (présentée dans la partie utilisation), trouvaille de l'inventeur Martenot. La pression du doigt sur la touche agit sur une poudre au carbone ensachée dans une peau souple. Cette poudre sert d’agent de contact électrique pour produire le son.
Outre cette touche translucide, on trouve aussi à sa droite six boutons transpositeurs qui servent à produire des quarts de ton et des changements rapides d’intervalles, ainsi qu’une manette qui permet de passer rapidement du jeu au clavier à celui à la bague. À la gauche de la touche sont disposés les sept boutons de timbre permettant de sélectionner un ou plusieurs diffuseurs mais aussi de modifier la forme de l'onde sonore produite (donc son timbre).
Sur le côté du tiroir se trouve le branchement de la double pédale. Ces deux pédales font office de filtre de timbre progressif et de touche d'intensité contrôlable au pied lorsque la difficulté d'une partition nécessite l'emploi des deux mains au clavier.
Les diffuseurs sont des parties de l’instrument servant à émettre le son. Le son des Ondes Martenot est caractéristique également de certaines "colorations" données par des dispositifs que Martenot a nommé "diffuseurs" afin de bien préciser la différence avec de simples hauts parleurs.
La Palme est une caisse de résonance munie de deux jeux de douze cordes métalliques, accordées très précisément, reliées à un moteur de haut parleur. Les sons qui en sortent sont d'une rare qualité musicale avec un halo sonore autour de chaque note, avec de longues résonances, puisque chaque corde continue à vibrer naturellement et ajoute son propre son au son initial. Cela contribue à l'impression d'une voix supra-humaine très prenante, de sonorités venues d'ailleurs.
Le diffuseur principal dit D1 transmet le son amplifié des ondes et est placé dans la partie supérieure d’une boîte, qui contient également le diffuseur D2 ( voir image en bas de page). C’est un gros haut-parleur qui donne le son des Ondes tel qu'il sort de l'instrument. Il est utilisé pour sa puissance et pour traduire la finesse extrême des nuances, permettant même un jeu d'une douceur difficile à maintenir (car la sensibilité de la touche d’expression est très élevée).
Le diffuseur D2 se situe dans la partie inférieure de la boîte. Il sert à prolonger le son dans le temps, à donner une résonance mais de façon très particulière : il s'agit d'un haut parleur monté derrière un système de ressorts. En solo ou en orchestre cela donne cette impression de sonorités aux colorations mystiques si personnelles aux Ondes Martenot. Olivier Messiaen appelait cela le timbre d'Espace.
Le diffuseur métallique dit D3 : formé d’un haut-parleur dont la membrane est remplacée par un gong. Les ondes attaquent le gong par une vis reliée à un moteur de haut parleur. Cela donne encore d'autres atmosphères avec souvent des colorations orientales.
