OU A Ê I

si.2\^ si\\^ .s/it .s'igt si^^.

Ces déterminations sont fort difficiles, les quantités à étudier étant essentiellement changeantes. En réalité, une voyelle est très mal définie par une lettre^ qui désigne des sons différents chez les différents peuples, chez les différentes personnes, chez une même personne dans différentes circonstances : la véritable définition serait précisément le timbre.

Malgré ces difficultés, M. von Helmholtz admet que pour chacune des voyelles la cavité buccale présente une résonnance déterminée, indépendante de la hauteur à laquelle la voyelle est émise ; de sorte que la bouche renforce dans le son des cordes vocales tous ceux des harmoniques qui coïncident avec l'un de ses sons propres ou qui en sont tout au moins assez voisins, tandis qu'elle étouffe plus ou moins les autres.

Cette théorie est confirmée par la prédilection de chaque voyelle pour certaines notes (celles qui avoisinent le son propre, l'octave basse ou la douzième basse de ce son).

Ainsi VOU, dont la note caractéristique est/é/g, se produit le plus facilement sur les notes fa^ et ses voisines mii et re^, ainsi que sur /«i.

L'^, dont l'une des caractéristiques est /i/3, convient au fa^^ et aux notes légèrement supérieures jusqu'au me'a, de même qu'aux sousharmoniques du fa^, c'est-à-dire au fa.^ et au sii\^. Bien que par sa deuxième caractéristique il louche aux registres élevés, c'est prîncî-

paiement, avec Y OU, la voyelle des basses (qui vont communément du fa^ au ré.^).

Les voix de soprano {si^ — sol^ (*)) se complaisent aux sons 0,A : aussi la langue italienne, si riche en ces terminaisons, préte-t-elle à ces voix un charme tout spécial.

L'influence du son caractéristique est surtout frappante pour les notes placées aux limites du registre vocal. Une voix de femme qui veut émettre une note plus grave que Vut^ tourne nécessairement à VO ou à ÏOU; de là cet accent sourd particulier à la voix de contralto (m/2 — ut^). Tous les chanteurs connaissent par expérience l'affinité de certaines voyelles pour certaines notes, et savent en tirer parti à l'occasion {*).

Willis {^), dont les travaux ont conduit Wheatstone {*) à poser le premier la théorie des voyelles, avait essayé de reproduire les sons de la voix avec des anches à tubes résonnants de longueur variable, et il y avait en effet assez bien réussi {•*).

M. von Helmhoitz a employé au même usage son appareil (407), comprenant les diapasons suivants (les quatre derniers, ajoutés après coup, étaient peu sonores) :

sii^ sii\^ ' fa^ si.j^ réj^ faj^ la^ si^^ ré^ fa^ la^^ si^^ I 2 34 5 6 7 8 10 12 i4 16.

Le gon fondamental de cette série formait un OU très sourd, qui se rapprochait davantage de ÏOU parlé lorsqu'on y joignait doucement les sons 2 et 3. On obtenait un très bel en donnant, outre le son fondamental un peu étouffé, le son 4 fort et les sons 2, 3 et 5 plus faibles. On produisait VA en faisant sortir aussi vigoureusement que possible les sons les plus élevés de la série à partir du 5° et légèrement les autres. L'appareil donnait encore VÉ quand on

(') Nous parlons des voix ordinaires, car certaines basses descendent au /èi-, de 43^<>, tandis que quelques soprani montent à Vut^ de 2100^<>.

(*) Laugel, La voix, V oreille et la musique, Paris, Germer-Baillière ; 1867, p. 58.

(*) Willis, Cambndge Phil. Trans., III, 231 ; 1833.

(*) Wheatstone, London and Westminster Review, oct. 1837.

(*) M. Faber, de Vienne, a construit sur le môme principe une machine parlante dans laquelle les voyelles sont obtenues par Femploi d6 diverses ouvertures communiquant avec une cavité spéciale. Un certain nombre de pièces, imitant le jeu des dents, des lèvres et de la langue, permettent de produire les consonnes. Le résultat est satisfaisant (Journal de "physique, VIII, 274; 1872 (Gariel)).

renforçail le son '.i, iniiis il ne pnrmollnit pns d'alleindre jusqu'au son caractéristique de VI.

Depuis ces remarquables travaux àe M. ven Helmlioltz, la question a été maintes fois reprise.

Le récepteur liabituel des mouvemeats vibratoires, la membrane a été utilisée sous toutes ses formes et de toutes les manières pour l'élude de la voix liumaine.

En parlant dans une embouchure reliée à une membrane agissant sur un style (logographe de Barlow ('), phonaulograplie de Schneebeli (')) ou sur une flamme manométrique (K<£nig(')), on a

obtenu les figures relatives aux diverses voyelles à différentes hauteurs, et même l'indication de certaines consonnes (*). La plaque d'un téléphone, disposée de manière A former le fond d'une capsule manométrique (Frohiich [^]), fait prendre à la

(') Bahlow, Froceedingi <•{ ihe Royal Society: 1874; et Journal de physique, VIII, 78.

('} Schneebeli, Archives de Genêce (2), CXIV, 79; et (3), I, H9; 1878-79.

{') KiKMo, Pogg. Anu., CXLVI, 161; l8:2; el Quelques expiriences, 'j&.

{*) Ainsi l'R muet (que l'on peut prolonger indéllnimenl sans voyelle), produit dans la tlamme une sotie de hérisEement; le B et en général les explosives se marquent au logographe par un saut brusque.

(^) Fhœhlicb, Hanilbucli rf. Ekkirieilât u. il. ilagnetismus , 391. Berlin, Springer; 1S87.

flamme des apparences du même genre, bien qu'un peu plus compliquées. L'analogie se poursuit avec les tracés phonographiques , comme le montre le dessin ci-joint, dans lequel

Fig. 163

M. A. -M. Mayer (*) a réuni, en A l'impression produite sur la feuille d'étain par VAy en B la coupe transversale de cette feuille et en C le profil de la flamme manométrique impressionnée par la même voyelle. Sous le nom de phonéidoscope , M. Sedley

Fig. i63

Taylor (^) a construit un appareil permettant d'étudier l'elTet des

(*)'A.-M. Mayer, Journal de physique, VII, 113; 1878. (2) Sedley Taylor, Journal de physique, VHl, 92; J879.

voyelles sur les lames liquides minces. M. Guébhard (*) a effectué Texpérience sous une forme très simple et très ingénieuse : il suffit d*émettre les diverses voyelles au-dessus de la surface fraîchement nettoyée d'un mercure très impur, pour obtenir, par la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'haleine, les curieux diagrammes ci-contre.

Les résultats de toutes ces recherches coïncident en général avec la théorie de M. von Helmholtz. Cependant cette théorie, attaquée dès le début par M. von Quanten (*), nV,st pas admise par tous les physiciens.

D'après M. Grassmann (^), les trois voyelles OU, f/, / constituent une première série caractérisée par la présence d'un seul harmonique, inférieur à iit^ pour Of/, à mit, pour U, et sans limite pour/. La voyelle A répond à une nombreuse suite d'harmoniques, d'intensités presque égales. Enfin, 0, EV^ J? peuvent être considérés comme résultant de la superposition de VA et de l'une des voyelles du premier groupe :

= A-\-Olj FAJ=A-hU £ = A-t-i.

A l'appui de cette théorie, on citera les expériences de M. Schneebeli et celles de M. Lahr (*).

Ayant relevé les courbes marquées à son phonautographe par l'O sur les notes miz, sol^^ uti, et mi,^^ M. Schneebeli chercha à les décomposer en sinussoïdes élémentaires, diaprés le principe de Fourier : à cet effet, il divisa la période en vingt-quatre parties égales, mesura les ordonnées correspondantes, puis, écrivant que chacune était la somme des ordonnées des six premières sinussoïdes, il détermina les grandeurs de ces ordonnées, d'où il conclut les intensités relatives des six premiers harmoniques (les intensités sont proportionnelles aux carrés des amplitudes et des nombres de vibrations respectifs); il trouva ainsi que le timbre de la voyelle O est caractérisé non par le renforcement d'un son fixe, toujours le

(*) Guébhard, Journal de physique, IX, 242; 1880. (2) Von Quanten, Pogg, Ann., CLIV,272; 1875.

(^) Grassmann^ Wied, Anfi., I, 606; 1877.

(*) Lahr, Wied. Ann., XXVIII, 94 ; 1886.

même quel que soit le son fondamental, mais par la prédominance constante de Toctaye.

M. Lahr, reprenant la question, a répété d'abord les expériences de M« von Helmholtz sur la résonnance de la cavité buccale, ainsi que sur la synthèse des voyelles au moyen des diapasons, puis il a eu recours au phonographe. Déjà MM. Fleeming Jenkin et Ëwing (*) avaient appelé Fattention sur les phénomènes que l'on provoque en tournant plus ou moins vite l'appareil quand on lui fait reproduire la parole. M. Lahr observe que si Ton a émis un Ol) en face du phonographe marchant à une allure moyenne, l'appareil redonne d'abord un OU qui, par une vitesse plus grande, se change en U et même en / si la vitesse atteint une valeur suffisante. Pareillement, devient EU, puis Èy par un accroissement convenable de vitesse. D'autre part, M. Lahr, amplifiant les tracés obtenus sur la feuille d'étain et les analysant comme M. Schneebeli, arrive à des résultats d'accord avec la théorie de M. Grassmann. U conclut donc également que, vu la nature, le nombre et l'intensité des sons constitutifs, les voyelles sont aussi compliquées que les couleurs.

Sans doute ces expériences n'échappent pas à toute critique, et M. Auerbach (^) a pu trouver réponse aux contradicteurs de M. von Helmholtz. 11 est certain que les conditions de résonnance d'une membrane et surtout d^une membrane métallique ne sont pas identiques à celles d'une masse d'air. On peut tenir pour suspectes en semblable matière les indications d'appareils aussi imparfaits, au point de vue du timbre, que le téléphone et le phonographe. Néanmoins, la question semble plus compliquée actuellement qu'au lendemain du jour où parut le livre de M, von Helmholtz.

411. Théorie de la consoUnance. — Théories anciennes : Pythagore^ Sauveur^ Euler, Rameau, — Toute consonnance est caractérisée par un rapport simple entre les nombres des vibrations des deux sons en présence (353) : plus le rapport est simple, plus la consonnance est parfaite.

(») jENKfN et EwiNG, Mture, XVJH, 340 et 394; 4878.

(2) Auerbach, Pogg, Ann., Ergànz-Band,^ VIII, 177; et Wicd. Ami., III et IV,

passim; 1878.