CHAPITRE I

Introduction.

Le son des tuyaux sonores à bouche offre, au point de vue physique, un double intérêt. En premier lieu, c’est l’onde stationnaire, due à l’interférence de deux systèmes d’ondes courantes, qui a été l’objet des recherches des physiciens depuis D. Bernouilli et Lagrange. La description mécanique de ces ondes forme un problème particulier, qu’on peut distinguer d’une autre question, relative à la manière dont le courant injecté produit et entretient les vibrations de l’air. C’est ce dernier problème que M. Gripon a en vue lorsqu’il dit: „I1 n’est pas facile, dans l’état de la science, d’expliquer clairement comment la veine d’air qui s’échappe d’une fente et qui rencontre à une distance convenable un biseau, peut mettre en vibration la colonne d’air qui remplit en tuyau sonore”. ( Journ . de Phys . 1876, p. 321).

En réalité, les deux questions se combinent, dans le phénomène du tuyau sonore, en un seul problème, qui, du point de vue mathématique, est assez compliqué. En effet, il s’agit de vibrations entretenues par le courant d’air injecté, tandis que ces vibrations elles-mêmes règlent les forces qui sont exigées pour l’entretien du mouvement. C’est une question analogue à celle d’une horloge, où le pendule règle le mouvement de de l’échappement, qui de son côté permet à l’énergie du poids remonté d’actionner le pendule. Suivant cette analogie, la colonne d’air en vibration dans le tuyau sonore forme le pendule régulateur, tandis que le courant injecté joue le rôle de l’échappement. Etudier les mouvements de ce courant aérien, c’est étudier l’échappement du mécanisme en question.

Les équations différentielles pour l’accélération de cette classe de mouvements contiennent, outre les résistances et la force réglant la vibration du système supposé libre, la force qui restitue l’énergie perdue. Les particularités du cas dans lequel cette dernière force est de la forme E cos pt , ont été étudiées amplement. Les observations indiquent cependant que le courant aérien exerce sur les vibrations dans les tuyaux à bouche une force dépendant du temps d’une manière plus compliquée.

J’ai préféré la voie expérimentale, et dans ce qui suit je me suis borné essentiellement à l’étude des mouvements de la lame d’air qui forme la partie active du courant injecté.

On sait que les théories de la production du son dans les tuyaux à bouche se divisent en deux groupes. Suivant l’une de ces théories le mouvement vibratoire de la lame d’air résulte directement de la rencontre du courant aérien, avec la lèvre supérieure, de sorte que cette vibration peut exister indépendamment de celle de la colonne -d’air du tuyau. Dans ce cas on s’occupe des sons de ^frottement” ( vReibungstône ”) étudiés par Masson, Sondhauss, Kohlrausch, Strouhal et autres. Le tuyau joue alors le rôle de résonnateur; il renforce par résonnance les sons de frottement qui correspondent à ses propres .sons. Cette opinion est soutenue aussi par M. Melde.

Sans vouloir introduire ici un „frottement” proprement dit, on peut conserver ce nom, jusqu’à ce qu’on ait acquis une notion plus précise du mouvement de l’air dans lequel consistent ces vibrations.

Suivant les autres théories, le courant, sortant de la fente entre le biseau et la lèvre inférieure, communique à la colonne d’air une certaine impulsion, d’où naît une onde stationnaire, qui ensuite règle le mouvement périodique de la lame d’air elle-même. De cette classe sont la plupart des théories exposées dans les cours. Je m’occuperai, en premier lieu de la production des sons par le frottement.

W. C. L. VAN SCHAIK.