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éclater avec force et retentir à une grande distance, ou bien résonner presque tout bng; une oreille musicale reconnaîtra parfaitement la même note, dans les deux sons émis. Knfin deux instruments, qui différent par le timbre au point que même les plus inhabiles ne s’v trompent pas, peuvent faire entendre des notes équivalentes en musique, et qui seront dites à l’unisson.

Cette qualité spéciale, la hauteur du son, a été étudiée par les physiciens, qui ont recherché dans le corps sonore quelle était la cause des sensations différentes que nous traduisons par les mots : Tel son est plus grave; tel son est plus aigu. Ils ont résolu la question et prouvé, par des expé-. riences très-décisives, que la hauteur du son dépend du nombre des vibrations exécutées en un temps donné. L’acuité du son augmente quand le nombre de vibrations par seconde devient plus grand.

La solution de ectle question date d’une époque déjà bien reculée; car il faut remonter jusqu'aux philosophes grecs pour retrouver les premières connaissances sur ce sujet. Mais si les résultats de leurs recherches notis sont parvenus, il ne nous reste que des récits inacceptables sur les méthodes qu’ils employaient.

Dans les premières années du dix-septième siècle, le P. Mersenne mit en œuvre des procédés rigoureux d’investigation, et démontra les lois, qu’on avait admises, jusque-là, sans qu’aucune preuve expérimentale bien décisive en eût été fournie. A propos des cordes vibrantes . nous dirons un mot du procédé qu’il employa. Pour le moment, nous décrirons les instruments et les méthodes qui doivent être préférés : la sirène, la roue dentée, la méthode graphique.

1063. ttlrtne. — Description. — La sirène, imaginée en 1819 par Cagniard de La Tour, se compose de deux plateaux circulaires P, P’ (fig. 487) presque en contact l’un avec l’autre, et dont les axes se confondent. Chacun d’eux est percé d’un meme nombre de trous (T, 0' équidistants, distribués sur une circonférence d’une grandeur déterminée, dont le centre est sur l’axe commun. Le plateau inférieur fixe forme le fond d’une boite, dans laquelle on insuffle de l’air au moyen d’un tuyau II qui s’y trouve adapté. Le plateau supérieur, soutenu par un pivot XX', est mobile autour de son axe. L’air insufflé passe par les ouvertures pratiquées au fond de 1a boite et vient choquer l’air extérieur quand les trous des deux plateaux se correspondent; au contraire, ect air reste emprisonné dans la l>oite quand les

t’ig. 487.

QUALITÉS DU SON

ouvertures de l'un et de l'autre plateau ne sont pas en regard. Par la rotation du plateau mobile , ces deux phénomènes ont lieu successivement à des intervalles de temps qui peuvent être très-rapprocliés.

1064. vibration» «ir l'instrument. — Quand le courant d’air sort et s’échappe à la fois par toutes les ouvertures, un choc a lieu contre l’air extérieur : de là une vibration ; quand le courant d’air cesse de sortir, l’air qui, emporté d’aliord par sa vitesse acquise, laisse un vide partiel derrière lui, revient sur lui- même : une vibration nouvelle et en sens inverse a lieu. Les plateaux sont-ils percés de dix ouvertures; à chaque tour du plateau mobile dix coïncidences et dix interruptions se succéderont, et en somme vingt vibrations simples se seront produites et propagées dans l’air extérieur.

Le procédé employé pour faire tourner le plateau mobile est des plus simples et des plus ingénieux. Cagniard de La Tour a utilisé le vent même qui servait à produire le sou.

A cet effet, les ouvertures ne sont pas perpendiculaires aux plateaux : celles du plateau fixe sont inclinées dans un sens, celles du plateau mobile en sens contraire; leur direction est cependant toujours perpendiculaire aux rayons de la circonférence sur laquelle ils sont distribués. La ligure 488 montre la coupe des deux plateaux par un plan passant pur la ligne DK. L’air qui sort de la boite frappe les bords de l’ouverture supérieure, détermine le mouvement d’abord, l’accélère ensuite, et selon que l’on chasse l’air avec une pression plus ou moins grande, on obtient une rotation dont la rapidité peut être amenée à la valeur convenable, pour que le son acquière l’acuité que l’on désire.

tOOfi. Compteur de I» sirène. — Le son étant obtenu, il faut compter le nombre de vibrations qui lui correspond ; et le compte sera fait si l’on détermine le nombre de tours que le plateau exécute par seconde. Autant de tours, autant de fois 20 vibrations.

Un appareil que l’on nomme compteur est disposé à cet usage. L’axe de la sirène est travaillé à sa partie supérieure en forme de vis sans lin V (fig. 487), qui engrène à volonté avec une roue dentée R à l’axe de laquelle est adaptée une aiguille mobile sur un cadran. La roue a-t-elle 400 dents, le cadran porte 100 divisions, et pour chaque tour de la vis sans fin, la roue avançant d’une dent, l’aiguille marche d'une division. Cette première disposition permet de compter jusqu'à 100 tours du plateau ou 2 000 vibrations de l’air : il faut pouvoir aller plus loin. Dans ce but, à l’axe de la loue dentée est fixée une tige métallique ou bras « qui tourne avec elle, et