tierce indieure. 2 tons

La seconde colonne du tableau indique le nombre de vibrations simples après lesquelles Tintensil^ du son rendu par chacun de ces wé?w/' corps, ébranlé et abandonné à lui-même, est réduite au dixième de sa valeur primitive. — La première colonne indique la diiïérence qui doit exister entre la hauteur du son propre de chacun de ces corps et celle du son excitateur, pour que l'intensité du son obtenu par inlluence soit seulement le dixième deTinlensité maximu de ce son d'influence rendu dans le cas où le :son propre du corps et le son excitateur ont même hauteur. — Ainsi, pour le corps 3 du tableau pré-

(1) Ces nombres sont doubles de ceux qu'indique M. Helmboltx, purce que nous comptons par vibrations simpleSy tandis que M. Helmiioltz compte par vibrations complètes ou doubles.

cèdent : — d'une part, Tintensilé du son de ce corps ébranlé et abandonné à lui-même est réduite au dixième de sa valeur primitive après 19 vibrations simples; — d'autre part, l'intensité du sou obtenu par influence est maxima quand le son excitateur est à l'unisson du son propre du corps 8 ; mais l!intensité de ce son d'influence s'aflaiblit à mesure que la différence de hauteur du son excitateur et du son du corps 3 augmente, et n'est plus que le dixième de cette intensité maxima y quand cette différence de hauteur s'élève à un demi-ton. — » Pour le corps \ , dont le son ne tombe au dixième de son intensité primitive qu'apès 76 vibrations simples, il suffit d'une différence d'un huitième de ton entre la hauteur du son excitateur et celle du son propre du corps, pour que l'intensité du son d'influence ne soit que le dixième de l'intensité waaîima correspondant à l'unisson du son excitateur et du son propre du corps.

La possibilité d'exécuter avec netteté un trille à dix notes par seconde, sur /a, (217,5 vibrations simples) nous a montré qu'après 43,5 vibrations simples au plus, l'intensité du son d'influence des régions de la membrane basilaire vibrant pour le /r^i, est réduite au dw:t^/w^desavaleurprimitive. — Larapiditéaveclaquelle le mouvement vibratoire desfibres radiales de la membrane basilaire s'affaiblit est donc comparable à celle du corps 2 du tableau précédent. Si cette rapidité était aussi faible que pour le

corps 4, il serait impossible de rendre nettement un trille à dix notes car seconde sur le /«i, car, sur cette note, Texécution de 76 vibrations simples exige un tiers de seconde ; dans ce cas, le son le plus grave sur lequel un trille à dix notes pourrait bien sortir correspondrait à 76 x 5 = 380 vibrations simplas, serait compris entre sol^ (375,84 vibrations simples) eisol^ (391,5 vibrations simples). — D'autre part, Tobservation de tous les jours montre que cette rapidité ne peut pas être aussi grande que pour le corps 3 du tableau précédent, car, dans ce cas, la possibilité d'exécuter nettement un trille à dix notes par seconde s'étendrait jusqu'au son correspondant à 19 X 5= 95 vibrations simples, son compris entre sol^y (93,96 vibrations simples) elsol^ (97,875 vibrations simples) .

Il résulte de cette discussion que la faculté d'étouffement du son et le caractère des phénomènes d'influence sont, dans les fibres radiales de la membrane basilaire, sensiblement les mêmes que dans le corps 2 du tableau précédent. 11 demeure ainsi établi que ces fibres radiales peuvent vibrer sous l'influence d'un son excitateur dont la hauteur est égale à celle de leur son propre ou en est seuleinent très-rapprochée. Maxima dans le cas de l'unisson, très-rapidement décroissante à mesure que la différence de hauteur du son excitateur et du son propre augmente, l'intensité du mouvement vibratoire com-

muniqué par influence est encore appréciable (réduit au dixième du son maximum) pour un écart d'un quart de ton {^). Toutes choses égales, d'ailleurs, plus le son excitateur se rapproche du son propre d'une fibre, plus considérable est Tintensité du mouvement vibratoire d'influence développé dans cette fibre et du son d'influence correspondant.

La longueur des fibres radiales de la membrane basilaire est régulièrement croissante de la fenêtre ronde à la coupole du limaçon. Sans invoquer une différence de tension difficile à concevoir, cette forme de la membrane nous autorise à admettre que chacune de ces fibres est accordée pour un ton difflérent, d'autant plus grave que la fibre est plus longue. — D'après M. Kôlliker, le limaçon de l'oreille humaine contient 3000 arcs de Corti. Les fibres radiales de la membrane basilaire servent de supports à ces arcs, qui transmettent leurs vibrations aux dernières ramifications du nerf auditif; on peut donc admettre, sans exagération, que le nombre de ces fibres radiales est au moins double de celui des arcs de Corti et s'élèVe à 6000. — D'autre part, les recherches de M. E. H. Weber montrent que les musiciens très-exercés peuvent apprécier un intervalle musical de j^JJ > correspondant à wi soixante-qtia^ trième de demi-ton. OrX^^sept octaves, à douze demi- • tons chacune, des instruments de musique représentent 5376 soixante^quatrièmes de demi-ton. En

afTectant à chacun de ces intervalles limites, une fibre radiale accordée à l'unisson, la membrane basilaire contiendrait encore 624 fibres radiales, pour vibrer sous l'influence de sons placés en dehors des limites supérieures extrêmes de l'échelle musicale et dont la hauteur n'est qu'imparfaitement connue. Dans cette théorie de l'audition, que M. Helmholtz a su déduire d'une étude approfondie des connexions anatoniiques et des propriétés des diverses parties constituantes de l'oreille, la membrane basilaire du limaçon, avec ses fibres radiales, joue le rôle d'un piano dont les cordes seraient assez nombreuses et assez bien accordées, pour permettre au musicien de s'élever, sans secousses appréciables, par degrés insensibles d'un soixante-quatrième de demi-ton, d'une manière pour ainsi dire continue, des notes les plus graves aux sons les plus élevés de l'échelle musicale.

En résumé, lorsque le mouvement vibratoire /^^ndulaire correspondant à un son simple est transmis à l'oreille interne, par le conduit auditif externe et par les organes de la caisse du tympan, ou par les os de la tête, les fibres radiales de la membrane basilaire accordées, exactement ou à très-peu près, .au ton du son extérieur entrent en vibration et, par l'intermédiaire des arcs de Corti, impressionnent les fibres nerveuses correspondantes. A chaque son

simple de hauteur déterminée, correspond un groupe déterminé aussi de fibres radiales; par suite, des sons simples de hauteurs différentes impressionnent, par influence, des groupes distincts de fibres radiales et de fibres nerveuses terminales.

Si le milieu ambiant transmet à l'oreille un son complexe ou même un accord^ chacun des éléments simples^ pendulaires^ de cette masse sonore fait vibrer, par influence,, un groupe déterminé de fibres radiales, impressionne un groupe également distinct de fibres nerveuses terminales. Le son complexe^ ou Vaccord transmis, se trouve ainsi analysé, décomposé par résonnance en ses éléments simples constitutifs, et chacun de ces éléments produit une impression correspondante sur une partie distincte,» spéciale de l'appareil nerveux terminal.

Quelle que soit la complexité de la masse sonore transmise, une molécule d'air, prise dans le conduit auditif externe, ne peut évidemment, à un moment donné, exécuter qu'un seul mouvement de direction de sens et de vitesse déterminés. Fourier a montré que l'on peut, au point de vue mathématique, considérer un mouvement de ce genre comme résultant de la superposition d'un nombre déterminé de mouvements j»^wrfw/ajr^5 coexistants. D'autre part, l'expérience nous a montré que tout mouvement périodique non pendulaire peut faire résonner, par influence, des corps accordés à des tons différents formant une

série de sons harmoniques ; le phénomène de la vibi-alion par influence a donc fait passer, du domaine des conceptions mathématiques dans celui des réalités objectives^ cette décomposition d'un mouvement vibratoire complexe en éléments pendulaires^ d'abord admise comme simple procédé ou artifice de calcul. < Nous avons donc, dit M. Helmholtz (1), » ramené les phénomènes de l'ouïe à ceux de la vi- :» bration par influence et trouvé là la cause qui fait » qu'un mouvement périodique de l'air, ^';/2///^ dans :> son essence, apparaît comme complexe aux oi^ap nés de la perception. »

Dans cette belle théorie de l'audition, les sons simples de hauteurs différentes, successifs ou simultanés, excitent des sensations différentes et sont distinctement perçus, parce que chacun d'eux fait vibrer par influence et impressionne un groupe déterminé et distinct de fibres radiales et de filets nerveux terminaux. — Un son complexe transmis à l'oreille fait vibrer, par influence, le groupe de fibres radiales correspondant au son fondamental et, en même temps, les divers groupes de ces fibres radiales accordées pour les divers harmoniques qui entrent dans la composition de ce son complexe; de 4'excitation des groupes de filets nerveux correspondants aux groupes de fibres radiales ébranlées, résulte un

(1) Loc. ciL, p. i8i.

nombre déterminé de sensations différentes et coexistantes, dont la fusion produit la sensation du timbre.

En terminant, nous ne saurions mieux faire que de citer in extenso le passage consacré par M. Helmholtz à mettre en lumière Timportance de la théorie de l'audition (4).

« Au point de vue physiologique, dit-il, il faut » encore remarquer ici que, par cette hypothèse, les » qualités diverses de la sensation auditive, hauteur et » timbre, sont ramenées à la différence des fibres » mises en mpuvement. C'est là un progrès du même

> genre que celui qu'a réalisé, dans un domaine i> plus vaste, J. Muller, par sa théorie des activités » spécifiques des sens. Il a démontré que la di-

> versité des sensations perçues par les différents î> sens ne dépend pas des agents extérieurs producï> teurs de la sensation, mais des divers appareils j^ nerveux destinés à la percevoir. Nous pouvons 3> nous assurer par l'expérience que le nerf optique !► et son prolongement, la rétine de l'œil, de quelque ^ manière qu'ils soient excités, par la lumière, le ^ picotement, la pression ou l'électricité, ne donnent )» jamais que la sensation de la lumière ; que les ï> nerfs du toucher ne donneront que la sensation

(1) Loc. cii,y p. 185.

no AUDITION.

:» du toucher, jamais celle de la lumière, du son ou » du goût. Les mômes rayons du soleil, perçus par i> Tœil comme lumière, sont perçus comme chaleur » par les nerfs de la main ; les mêmes trépidations 3) que la main perçoit comme un tremblement sont. » un son pour l'oreille.

» De même que l'oreille perçoit les vibrations de 3> durées différentes comme des sons de hauteurs » différentes, de môme aussi les vibrations de l'éther » qui présentent des durées différentes éveillent i> dans l'œil la sensation de couleurs distinctes ; les

:> plus rapides correspondent au violet et au bleu, » celles de vitesse moyenne au vert et au jaune, les ù plus lentes au rouge. Les lois du mélange des » couleurs ont conduit Th. Young à supposer qu'il » y a dans l'œil trois sortes de fibres nerveuses, cor- » respondant à diverses espèces de sensations, savoir » des fibres du rouge, du vert et du violet. En réalité, » cette hypothèse donne une explication très-simple » et parfaitement rigoureuse de tous les phénomènes

> visuels relatifs aux couleurs. Les différences quali- » tatives des sensations visuelles sont donc ainsi ra-

> menées à la diversité des nerfs qui perçoivent ces

> sensations. Il ne reste alors, pour les sensations

> de chaque fibre nerveuse optique, prise isolément, 3 que la différence quantitative correspondant à une » excitation plus ou moins forte.

» Il en est de même pour l'oreille, d'après l'hy-

> pothèse à laquelle nous conduisent nos recherches ï> sur le timbre. Les différences de la qualité du son,

> c'est-à-dire la hauteur et le timbre, sont ramenées » à la diversité des fibres nerveuses percevant la ^ sensation, et, pour chaque fibre prise isolément, » il ne reste que les différences provenant de Fin- ]» tensitê de l'excitation.

> Les phénomènes d'excitation qui se produisent

> à l'intérieur des nerfs du mouvement, et qui leur oo font produire la contraction des muscles, ont été » plus accessibles que ceux des nerfs de la sensa- » tion aux recherches physiologiques. Nous n'y » trouvons en réalité que les différences d'une excita- 3 lion plus ou moins forte, mais point de différences » qualitatives. Nous pouvons démontrer qu'à l'état ^ d'excitation les molécules de ces nerfs, agissant

> électriquement, éprouvent des modifications tou- » jours les mêmes, quel qu'ait pu être lemoded'exci- :» talion. Une modification exactement la même se :> produit dans l'état d'excitation des nerfs de la sensa- » tion, quoique le résultat de l'excitation soit ici une » sensation , et non un mouvement comme précédem-

> ment, et nous voyons par là que le mécanisme, de

> l'excitation nerveuse doit être tout à fait le même

> dans les nerfs.de la sensation et du mouvement.

> Grâce aux deux hypothèses dont il s^agit, les phéno-

> mènes neigeux des deux sens les plus élevSs de

> l'homme, malgré la différence qualitative évidem-

ji> ment si grande des sensations, se ramènentau même i> schéma simple que nous connaissons pour les nerfs )î> du mouvement. On a souvent comparé, et non » sans raison, les nerfs aux fils télégraphiques. Un y> fil de ce genre ne conduit jamais que la même » espèce de courant électrique, tantôt plus fort, tan- » tôt moins fort, tantôt de sens opposés, mais ne ]ft présentant aucune différence qualitative. On peut i> cependant, selon les divers appareils mis en com- 3> munication avec l'extrémité du fri, envoyer des » télégrammes, faire sonner des cloches, faire sauy> ter des mines, décomposer l'eau, faire mouvoir }i> des aimants, magnétiser le fer, développer de lay> lumière, etc., etc. De même pour les nerfs. L'état y> d'excitation qui peut être provoqué en eux, trans- » mis par eux, autant qu'on peut le suivre sur les ï> fibres isolées, est partout le même, mais selon les » divers points, soit du cerveau, soit des autres par- » ties du corps où aboutit cette excitation, elle » produit les mouvements, les sécrétions dans les D glandes, les augmentations ou les diminutions de » la quantité de sang, la rougeur et la chaleur des D divers organes, les sensations lumineuses et audiï> tives. Si, qualitativement, l'effet produit diffère T> dans les divers oi^anes auxquels aboutissent des y> fibres nerveuses d'une nature particulière, le phéy> notnène de l'excitation est partout le même dans y> les fibres isolées, comme le courant électrique qui

» traverse les fils est toujours le même, malgré la y> diversité des effets produits à leur extrémité. Au 1» contraire, tiant que nous admettons que la même » fibre transmet des sensations différentes, il faut y » supposer autant de modes différents d'excitation, » ce qu'on n'a pu encore y trouver jusqu'ici.

> Sous ce rapport, l'hypothèse ici mise en avant, 3) aussi bien que celle de Young sur la différence deâ 3> couleurs, a une importance encore plus grande » pour la physiologie du système nerveux en gé- 3) néral. i>

A l'appui de cette théprie de l'audition, nous devons citer les expériences très-intéressantes de M. V. Hensen sur les organes de l'ouïe des crustacés. Les oi^anes auditifs de ces animaux sont conistitués par de petits sacs, moitié fermés, moitié ouverts à l'extérieur, contenant des otolithes qui nagent dans un liquide aqueux; ces sacs sont surmontés de petits crins rigides, reliés par leurs extrémités aux otolithes, et ordonnés par ordre de longueur ; les crins les plus longs sont aussi les plus gros. Chez beaucoup d'entre eux, chez le Mysis par exemple, on trouve sur diverses parties du corps des crins tout à fait analogues aux pi^écédents et qui servent aussi à l'audition. M. Hensen a prouvé, en effet, que l'ouïe persiste, chez le, Mysis, après l'extirpalion des sacs des otolithes, l'animal ne con-

servant que les crins des autres parties du corps.

Au moyen d'un appareil reproduisant les dispositions du tympan et des osselets, M. Hensen transmettait le son d'un cor à piston à l'eau d'une caisse où un Mysis était fixé ; il observait au microscope les crins de la queue. II reconnut ainsi que certains sons du cor faisaient vibrer certains crins par influence et que d'autres sons mettaient d'autres crins en vibration. Chaque crin était ébranlé par plusieurs sons; dans chaque cas, les sons excitateurs efficaces appartenaient à une même série d'harmoniques, ce qui permit de déterminer le son propre de chacun de ces crins.

« Ces observations, dit M. Helmholtz (4), prou- » vent directement, pour les crustacés dont il sagit, :» l'existence de phénomènes tels que nous les avons » supposés dans le limaçon humain ; c'est d'autant

> plus important, que la position cachée et la grande » fragilité des organes considérés nous laissent peu

> de chances d'arriver à prouver d'une manière :> aussi directe que les éléments de l'oreille sont j accordés chacun à des hauteurs différentes. »

(1) Loc. ciLy p. 188.