LOIS 1)’ ACOUSTIQUE

dans ia direction vers laquelle ils sont émis; de telle sorte qu 'autour d’un centre d’ébranlement sonore on n’entend pas toujours également bien de tous les points; tandis qu’on entend mieux, comme chacun a pu le remarquer, si l’on se trouve dans le sens vers lequel les sons se dirigent , soit que ces sons partent d’un instrument à vent, d’un 'pavillon ou d’un organe vocal.

Cette intensité particulière dans la direction des sons, et leur genre de réflexion auraient dù conduire plus tôt à trouver la forme la plus convenable à donner à certaines salles de réunions publiques; et l’on verra que ce qui favorise le mieux l’ Acoustique est aussi ce qui satisfait le mieux à certaine condition d’Optique, telle que la disposition relative d’un auditoire et des objets à voir.

Tous les corps de la nature peuvent entrer en vibration sous l’influence d’un choc direct qui, en occasionnant un dérangement dans l’équilibre des molécules, y établit des oscillations réglées suivant certaines lois, et, par suite, des sons de différents timbres plus ou moins intenses, plus ou moins perceptibles, agréables ou blessants, pour l’organe de l’ouïe.

Mais tous les corps peuvent encore ètré mis en vibrations périodiques par une cause indirecte , parle contact immédiat ou médiat avec d’autres corps en vibration . ils peuvent enfin entrer en ébranlements sonores sous l’influence dés vibrations des fluides pondérables, tels que l’air, avec lesquels ils sont en contact.

L’air est donc le véhicule des sons, et sans ce fluide

ET CONSIDERATIONS GENERALES

lo

au milieu duquel nous vivons, les sons n’ existeraient point pour nous (*) : éminemment élastique et subtil, non-seulement il se laisse traverser aisément par un ébranlement sonore sans quelquefois y prendre part d’une manière sensible pour notre organe, comme dans le cas de la propagation du son entre deux plans inclinés; mais encore il se prête avec la plus extrême facilité à tous les mouvements, à toutes les ondulations périodiques ou non périodiques; tous les genres de mouvements et de fluctuations peuvent coexister en lui simultanément, tantôt sans influence appréciable les uns sur les autres, et tantôt s’influençant d une manière plus ou moins considérable , plus ou moins sensible à notre oreille.

Mais l’air n’est pas seulement le simple et précieux véhicule des sons; il est lui-même un corps éminemment sonore, et capable de rendre seul, mais dans des circonstances données, tous les sons les plus variés : depuis lé sifflet le plus aigu jusqu’à l’orgue le plus grave ,

(*) Au moyen. d’une expérience faite dans le vide, on démontre que le son se propage dans l’air, et qu’il n’existerait pas pour notre organe sans ce fluide qui nous le transmet. Si l’on place un timbre, suspendu par un fil très-ténu, sous la récipient d’une machine pneumatique, ce timbre, ébranlé par l’action d’un mouvement d’horlogerie, fera entendre le son qu’il produit à travers la cloche formant récipient; à mesure que le vide s’opère, les ébranlements sonores deviennent moins intenses, puis s’éteignent complètement, pour reparaître ensuite avec leur intensité primitive, lorsque le vide a cessé. Tout autre corps fluide ou gazeux, substitué à l’air dans le récipient de la machine, fait reparaître les vibrations sonores, avec des intensités qui varient en raison des densités des fluides ou corps gazeux introduits.

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tous les instruments à vent démontrent l'immense sonorité du fluide aérien.

L’air, entrant en vibrations réglées, produit nonseulement des sons appréciables et appartenant à l’échelle musicale ; mais, le plus souvent, il donne lieu à des sons particuliers, et qui ne paraissent en dehors des précédents que parce qu’ils sont plus faibles, toujours multiples, ce qui empêche le plus fréquemment d’en distinguer la valeur. On ne dit pas généralement, quoiqu’on puisse le faire, qu’une salle, qu’un espace rend un son, et des accompagnements harmoniques de ce son primitif; mais on dit simplement que la salle ou l’espace est sonore ; sans que, dans ces circonstances particulières , on attache d’importance aux causes du son, à sa valeur et à ses qualités. La sonorité n’est cependant que le résultat de sons très-réguliers et de leurs harmoniques qui sont créés dans ces localités.

Les espaces plus ou moins restreints, limités en partie seulement, ou de toutes parts, deviennent ainsi comme de grands instruments à vent ; la sonorité de ces espaces n’est due qu’à ce que l’air qui s’y trouve contenu entre en ébranlements réglés, et qu’il vibre de ses vibrations propres, lesquelles s’arrangent et se modifient suivant les lieux et leur étendue, se laissant d’ailleurs influencer par les parois avec lesquelles elles sont en contact. Donnons quelques développements à l’appui de ces faits.

Le mouvement ondulatoire de l’air se transmet d’une manière particulière entre deux plans inclinés, par exemple entre deux planches réunies à angle droit par un de leurs bords. On n’a alors que la moitié d’un

ET CONSIDÉRATIONS GENERALES

tuyau carré qui serait divisé diagonalement, et l’air contenu entre deux parois seulement et libre du côté opposé se comporte déjà comme un corps sonore; non-seulement il transporte un son avec plus de facilité qu’en pleine liberté, mais il le transporte d’une manière particulière et qui prouve qu’il possède des vibrations à lui propres.

L’air ainsi délimité , comme il l’est au surplus dans tous les instruments à yent, constitue un corps sonore, ayant sa forme et sa masse particulières. Sa forme n’influe que très-peu sur ses propriétés vibrantes; sa masse, au contraire, constitue une hauteur de son dans l’échelle musicale ; de sorte qu’à telle masse d’air correspondent tel son, et les harmoniques de ce son; puisque chaque masse rendant un son est susceptible de rendre en même temps les sons à l’octave, et tous les concordants du son primitif. L’air, dans l’espace, vibre des vibrations qu’il transmet ; mais l’air, quelque peu limité, par deux planches seulement, par exemple, forme un corps en quelque sorte séparé de la niasse ambiante, ou du moins déjà suffisamment séparé pour constituer un corps vibrant, qui se comporte alors comme un corps solide. Il est facile d’ailleurs de concevoir qu’un ébranlement ténu , produit sur une grande niasse plus ou moins étendue, sera insensible, tandis que cet ébranlement agira très-sensiblement sur une masse comparativement minime, et y déterminera des ondulations réglées et sonores.

Tout le monde a pu éprouver un exemple de transmission du son suivant l’intersection de deux plans, dans l’une des salles du Conservatoire des Arts et Métiers, à

Pai is, où deux interlocuteurs peuvent se parler à voix basse dans les deux angles diamétralement opposés de la salle, sans que les personnes placées dans le milieu puissent rien entendre de ce qui se dit. Les sons se propagent suivant l’arête de la voûte en arc de cloître et dans l’angle que ses parois forment entre elles, de la même manière qu’ils le feraient dans un conduit formant tuyau.

L’air, dans les espaces libres, transmeta des distances très-grandes des ondulations sonores dont nous n’avons pas conscience, quoique nous soyons placés dans leur trajet. Arrivées sur certaines parois qui font obstacle à leur marche, les ondes se réfléchissent; et si la paroi réfléchissante peut, par sa forme, concentrer les ondes, les sons deviennent très-appréciables pour l’oreille qui se trouve au centre de réunion dès ondulations convergées. Une calotte sphérique, une voile enflée par le vent, peuvent réaliser ce phénomène d’une manière frappante et à des distances très-considérahles.

Dans les tuyaux d’orgue les plus simples, fermés sur quatre faces, ou ronds, et ouverts aux deux extrémités, il est encore évident pour tout le monde, à la vue de la première expérience, que l’air donne des sons à lui propres, par suite des oscillations réglées qu’on lui imprime. Quelle que soit d’ailleurs la forme du tuyau d’orgue, qu’il soit ouvert ou fermé d’un bout, long, à section carrée; qu’il soit cylindrique, cubique ou sphérique, ou composé de quelques-unes de ces formes réunies, l’air qu’il contient peut toujours entrer facilement en vibration, et produiredes sons d’unevariété infinie, etcorrespondant toujours à la masse des volumes d’air contenus ,

ET CONSIDÉRATIONS GENERALES

lesquels se divisent en parties vibrantes et se comportent d’une manière analogue à celle des verges, des corps solides et des cordes, pour rendre des sons primitifs toujours accompagnés de leurs harmoniques, ou sons concordants.

Des limites existent dans les dimensions connues des instruments de musique, depuis les plus aigus jusqu’aux plus graves; mais rien ne prouve qu’on soit arrivé, dans la confection de ces instruments, au maximum de puissance; tandis qu’au contraire, tout, en physique, nous démontre qu’on peut amplifier considérablement les sons graves, en augmentant la capacité des instruments. La difficulté, s’il en existait, ne consisterait que dans le moyen de mettre en ébranlement périodique de grandes masses d’air, et d’y déterminer les vibrations sonores qui conviennent à leur étendue. Il suffirait sans doute d’un simple essai pour arriver à la réussite.

On parvient facilement, par la pensée, à de trèsgrandes dimensions, dont la réalisation a lieu parfois, sans qu’on la cherche, non pas pour produire des sons réglés et appartenant à l’échelle musicale, mais pour causer des inconvénients dont il est souvent utile de se débarrasser.

On peut concevoir en effet des tuyaux d’orgue tellement grands qu’on pourrait y pénétrer et s’y promener : certains vestibules, couloirs, corridors; certaines pièces, entièrement vides, de nos habitations, et de toute construction, en général; les niches, les voûtes; des espaces naturels enfin, tels que des allées de charmilles et des salons de verdure ; des grottes, des soûler-

LOIS lé ACOUSTIQUE,

rains, etc., sont parfois de véritables tuyaux d’orgue, dont l’air qu’ils contiennent est toujours prêt à entrer en oscillations périodiques, suivant sa densité, son volume, et la nature des parois limitantes. Qui n’a pasi été à même de remarquer souvent, dans chacun de ces espaces, des résonnances particulières, locales, qui y existent parfois, sous l’influence de certains sons, de certaines voix? et qu’est-ce que ces résonnances , sinon un son appartenant à la masse d’air, et qui est le résultat de vibrations à elle propres?

Dans la partie de l’atmosphère où voyagent les nuages, souvent aussi des espaces considérables sont plus ou moins limités par des masses de vapeur aqueuse, les nuées, et deviennent les grands instruments qui produisent le bruit du tonnerre. Le phénomène de la réunion subite des fluides électriques détermine des ébranlements périodiques, qui, à leur tour, engendrent dans ces espaces limités de magnifiques vibrations sonores, d’une ampleur encore inusitée parmi les moyens que nous savons créer, et qui se prolongent ensuite, par le retentissement successif des échos.

Nos salles et nos amphithéâtres sont donc, pour ainsi dire, de grands instruments d’ Acoustique , et dans lesquels, selon leurs destmations spèciales , l’air doit agir, ou comme simple véhicule des sons, ou comme corps sonore lui-même, mis en ébranlement réglé, par d’autres sons que l'on y détermine. Dans le premier cas, Y instrument acoustique ne doit pas exister; dans le second, au contraire, il faut qu’il existe; et il s’agira alors de le régler, c’est-à-dire d’en faire un instrument convenable. Il faudra donc, selon leur spécialité, étouffer ou

ET CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES

favoriser les ondulations sonores dans ces localités; et on les amènera, dans certains cas, en employant concurremment les deux moyens d’étouffement et d’excitation, au point nécessaire pour atteindre le plus convenablement le but qu’on se sera proposé.