Vibration de l'air dans un tuyau sonore

L'usage des tuyaux sonores remonte à l'antiquité la plus reculée : les origines du chalumeau, de la flûte, de la trompette se perdent dans la nuit des temps. De nos jours, les instruments à vent ont pris un développement considérable, et les grandes orgues réunissent des milliers de tuyaux de toute espèce.

Dans ces divers instruments le corps vibrant est essentiellement Tair. Les tuyaux d'orgue se construisent indifféremment en bois ou en métal : la hauteur du son ne dépend pas de la matière formant les parois, tant que celles-ci sont surfisamment épaisses et résistantes. Trois tuyaux de mêmes dimensions, l'un en cuivre, l'autre en bois, et le troisième en carton, donneront sensiblement le même son, à moins que le carton ne soit assez mince pour vibrer avec l'air intérieur : alors la note du troisième tuyau serait abaissée. Au contraire, la nature du gaz influe sur le son, qui monte ou descend, selon qu'on emploie un gaz léger (gaz d'éclairage et surtout hydrogène), ou lourd (acide carbonique ou protoxyde d'azote).

L'air peut d'ailleurs être mis en vibration dans le tuyau de différentes manières. Un diapason approché de l'ouverture d'un tuyau communiquera son mouvement à l'air intérieur, et si la longueur

Fig. 6i

de la colonne aérienne est conTenable, le son du diapason sera énergiquement renforcé. Ordinairement pour faire parler un tuyau on emploie une embouchure actionnée par le vent d'une soufflerie. L'embouchure la plus usitée est celle que représente la figure ci-contre et que l'on appelle embouchure de flûte, ou bouche. Le pied P du tuyau étant fîsé sur le sommier d'une soufflerie, l'air arrive dans la boîte à air K, d'où il sort par la lumière c pour venir frapper contre la lèvre ab taillée en biseau : l'espace compris entre la fente c et le biseau ab se nomme la bouche. Le frottement , de l'air contre le biseau produit un sifflement que l'on entend très bien sur une embouchure isolée (') : ce sifflement est formé d'un grand nombre de sons discordants, entre lesquels le tuyau RR choisit pour le renforcer celui {ou ceui) qui [se trouve] parmi les sons qu'il peut rig. 63 rendre lui-même {').

359. Lois de Bemoulll. — Les sons que rend un tuyau sonore sont soumis à certaines lois, élabhes par Daniell BernouUi ('), et qui découlent immédiatement des principes précédemment exposés.

(■) Un sirilet de locomotive n'est en réalité qu'une embouchure constituée par une fenle circulaire aa, au-dessus de laquelle se place le bord tranchant bb ' du timbre T.

(') La hauteur du son rendu est indépendante do ' lut substance qui constitue le biseau, pourvu que celle-ci soit rigide; mais le sun monte quand le biseau se rapproche de la lumière. Il monte encore quand la vitesse du courant d'air augmente.

(') U. Bernoullt, Mémoires de V AcwUmie dés sciences, année 176J, p. 431.