QUALITÉS DU SON

Nous distinguons pour le son plusieurs qualités, que nous allons successivement étudier et qui sont : Vintensité, la hauteur, le timbre.

L'intensité est cette qualité du son qui fait qu'il est entendu plus ou moins fort et à une distance plus ou moins grande de sa source ; elle dépend de rétendue des vibrations qui lui donnent naissance et de la distance à laquelle Toreille se trouve de la source sonore. Si je frotte doucement, avec cet archet, cette corde moyennement tendue et dont vous pouvez apercevoir les vibrations, vous entendez un son faible, dont la force ira en diminuant et vous constatez facilement à Tœil, que l'étendue des vibrations diminue également. De même, pour une source sonore donnée, le timbre d'une horloge par exemple, l'impression produite sur votre oreille sera d'autant plus faible que vous en serez plus éloigné, parce que la force mise en jeu par les vibrations du corps sonore et qui ébranle successivement toutes les particules de l'atmosphère, pour se propager dans toutes les

PREMIÈRE LEÇON i5

directions, en formant des ondes concentriques, diminue progressivement et à mesure qu'elle s'é- 'oigne de la source et finit par s*épuiser.

La hauteur du son dépend uniquement du nombre plus ou moins considérable de vibrations qui se produisent dans un temps donné, la seconde par exemple. Si je fais encore très doucement vibrer cette corde, Daédiocrement tendue sur ce chevalet, vous apercevez ^^cilement ses oscillations, qui sont lentes et étendues, ^B.is vous n'entendez aucun son ; si je la fais vibrer pliis rapidement, vous percevez un son et lorsque la tonalité de ce son est un peu élevée, les vibrations ^^ suivront trop rapidement pour que vous puissiez *^s distinguer.

On démontre en physique, de la façon la plus

^i>solue et la plus certaine, que la position d'un son

^^ns la gamme, sa hauteur, cette qualité qui fait

ï^'il est plus aigu ou plus grave, correspond exacte-

^^^nt au nombre plus ou moins considérable, par

^^conde, des vibrations qui lui ont donné naissance.

Certaines personnes, bien douées naturellement,

^^ à la suite de l'exercice, peuvent arriver à distin-

Svier des sons ne difiTérant les uns des autres que par

^ïi nombre extrêmement faible de vibrations; elles

possèdent une oreille musicale.

Deux sons présentant exactement le même nomt^ede vibrations sont dits à Vunisson, Lorsqu'ils ne sont pas à l'unisson et s'ils impressionnent l'oreille

en même temps, ou s'ils y arrivent très peu de temps Tun après Tautre, ils peuvent produire uneimpression agréable et sont dits consonants^ ou désagréable, et on dit alors qu'ils sont dissonants.

D'après les expériences du physicien Despretz, on ne perçoit plus aucun son, lorsque le nombre des vibrations du corps sonore n'atteint pas au moins 32, ou dépasse 73,000, par seconde.

La limite des sons que peut percevoir l'oreille, surtout des sons aigus, est très variable, suivant les individus; et pour le même individu, suivant l'âge. Certaines personnes entendent, par exemple, des bruissements d'insectes, très aigus ou très graves, que d'autres n'ont jamais entendus; ou bien, ce qui est plus fréquent, on cesse de les entendre dans Tàge mûr, après les avoir perçus dans l'enfance.

Timbre. — Lorsque vous écoutez la même note, produite par divers instruments, ou bien par le même instrument au moyen de procédés différents (par exemple en frottant ou en pinçant les cordes d'un violon), par diverses voix humaines, vous constatez immédiatement que cette même note se présente dans des conditions telles que vous lui reconnaissez, suivant son origine, un caractère particulier. C'est ce qu'on appelle en français le timbre du son, ce que les Allemands appellent d'un terme plus caractéristique encore, Klangfarbe, le coloris, la nuance du son»

Le timbre des sons est dû à la présence simultanée d*un certain nombre de sons produits en même temps par l'instrument vibrant et qui déterminent sur l'oreille une impression unique. Les sons de cette nature, les seuls dont nous nous occuperons ici, les seuls qui aient un caractère vraiment musical, sont appelés sons composés. Les sons simples, ne correspondent qu'à une note unique et isolée et n'ont pas de caractère musical. On distingue dans les sons composés, un son fondamental^ qui domine et d'après lequel le son composé est placé dans tel ou tel point de la gamme, et les sons accessoires; suivant la nature de ces sons accessoires, qu'on appelle les ^a7•mon^gwes du son fondamental, suivant ïa façon dont ils sont accordés avec lui, le son qui résulte de cet ensemble est harmonieux ou dissonant. Les sons les plus harmonieux sont les plus riches en harmoniques; la voix humaine, les sons du violon, sont très riches en harmoniques.

Le musicien Rameau, en 1722, avait déjà constaté, s^Daplement par l'observation et l'oreille, la nature complexe des sons; mais c'est à Helmholtz, illustre P'^ysicien, mort récemment, que l'on doit la démonstration scientifique de ce fait très important.

Il utilisa, pour cette démonstration, certaines •notions de physique que je dois vous exposer brièvement.

Je prends deux diapasons de même dimension et susceptibles de produire la même note. Je les place

à quelque distance Tun de l'autre et je fais vibrer l'un d'eux, le second se mettra à vibrer spontanément et ses vibrations continueront même à se produire après que vous aurez arrêté celles du premier. Vous

Fig. 6. — Tuyau à fond mobile pour le renforcement du son,

savez qu'une note exécutée à côté d'un piano ou d'un violon peut faire entrer en vibrations l'une des cordes de ces instruments; si l'on chante devant des chapeaux, dont l'ouverture sera tournée du côté du chanteur, vous constaterez que certaines notes font vibrer l'air qu'ils renferment. Produisez une note bien déterminée, devant ce tube à fond mobile, en frottant les bords de cette coupe de métal avec un archet ; si vous en soulevez ou abaissez le fond, vous voyez qu'il arrive un moment où l'air renfermé dans le tube se met à vibrer et le son qu'il rend vient renforcer le premier. Vous pouvez encore réaliser, vous-mêmes, plus simplement, cette expérience, de la manière suivante. Voici un

bocal vide, an-dessus duquel je fais vibrer on diapason. Il ne se prodnit ancan phénomèDe de résonance. Pec &peu je fais conler, sans bmit, de l'eaa dans ce bocal: lorsque l'eau atteint un certain niveau, le son du diapasoDeslbruyamment renforcé, parce qu'à ce moment

Rg. T. — Bésonaieur d'HelmholLz.

le volume du vase est juste celui qui convient pour renfoncer la note de ce diapason.

Ce phénomène s'appelle la résonance. Le diapason, la corde, le tuyau, ue peuvent entrer en résonance que justement lorsque le son qu'ils peuvent eux-mêmes produire en vibrant, est émis daos leur voisinage. Helmholtz, se basant sur ces faits, a construit des petites sphères de métal, de différent volume (fig. 7), présentant, aux deux extrémités d'un de leurs diamètres, deux orifices, l'un assez large que vous tournez du côté de la source sonore, l'autre plus étroit et conique que vous Qxez dans l'oreille; on appelle ces instruments des résonateurs. Si l'on

à quelque distance l'un de l'autre et je fais vibrer l'un d'eux, le second se mettra à vibrer spontanément et ses vibrations continueront même à se produire après que vous aurez arrêté celles du premier. Vous

Fig. 6. — Tuyau à fond mobile pour le renforcement du son.

savez qu'une note exécutée à côté d'un piano ou d'un violon peut faire entrer en vibrations l'une des cordes de ces instruments; si l'on chante devant des chapeaux, dont l'ouverture sera tournée du côté du chanteur, vous constaterez que certaines notes font vibrer l'air qu'ils renferment. Produisez une note bien déterminée, devant ce tube à fond mobile, en frottant les bords de cette coupe de métal avec un archet ; si vous en soulevez ou abaissez le fond, vous voyez qu'il arrive un moment où l'air renfermé dans le tube se met à vibrer et le son qu'il rend vient renforcer le premier. Vous pouvezencore réaliser, vous-mêmes, plussimplement, cette expérience, de la manière suivante. Voici un

PREUIÈBE LEÇON 19

bocalvide, au-dessus duqueljeraisvibrernn diapason.

H ne se produit aucun phénomène de résonauce. Peu àpeu je fais couler, sans bruil, de l'eau dans ce bocal ; lorsque l'eau atteint un certain niveau, le son du diapasonest bruyamment renforcé, parce qu'à ce moment

Fig 7 — nésionateur d Helmholtz

1« Volume du vase est juste celui qui convient pour fenfoocer la note de ce diapason

C« phénomène s appelle la résonance Le diapason, " corde, le tuyau ne peuvent entrei en réso- "SQce que justement lorsque le son qu ils peuvent "ix-inêmes produire en vibrant est émis dans leur Toiainage. Helmholtz se basant sur ces faits, a ■construit des petites sphères de métal, de différent TOI unie (fig. 7), présentant, auxdeux extrémités d'un •le leurs diamètres, deux orifices, l'un assez large que vous tournez du côté de la source sonore, l'autre p'os étroit et conique que vous fixez dans l'oreille; on appelle ces instruments des résonateurs. Si l'on

INSTRUMENTS DE UDSIQUE

peuvent être du type des flûtes ou des iastrumentt à. anchea.

DaQs les flûtes, le son est produit par les vibrations de l'air projeté de l'extérieur par la bouche d< l'artiste, ou bien de l'inlérieur (tuyaux d'orgue), av moyen d'une soufflerie {Og. 8 et H), sur les bords tran chants de l'embouchure, vibrations qui S( transmettent à la colonne d'air renferméf dans le tube de la flûte ; mais cet air ei vibration reste sur place et ne chemia< pas !e long du tuyau. La hauteur du sor dépend uniquement, dans ces instruments de la longueur de la colonne d'air vi brante,que le joueur allonge ou raccourci |lik i à volonté, au moyen des trous et des clés ^l if Les instruments à djicAes peuvent êtn

munis d'anches rigides ou d'anches flexi-

Fig. 8. , ,

Flûte. ''*^*-

LesancAes rigides sont en métal; elle; ne donnent pas naissance au son par leurs proprei vibrations, mais produisent le son en divisant pai leurs mouvements d'oscillation la colonne d'air qu passe entre elles et l'armature de l'instrument, ei boufTées successives et très rapides ; la hauteur de. sons est réglée par la longueur et l'élasticité de; anches. Il faut donc autant d'anches qu'il y a di notes. L'harmonium, l'accordéon, sont des instru ments de ce genre. On peut également combiner ce: anches à des tubes, comme dans l'orgue.

Les anches flexibles sont en bois et toujours unies à \in tube (fig. 9). Le son est alors produit par les vibrations de Tanche, mais la ^«tuteur du son est toujours récriée par la longueur du tube; c'est-à-dire que la colonne d'air annexée à l'appareil vibrateur oblige l'anche à vibrer plus rapiècement ou plus lentement, à produire un son plus grave ou plus ^îg^u, suivant qu'elle est elle-même plus longue ou plus courte. La clarinette est le type des instru- ^ï^ents de musique de ce genre, ^^î sont représentés, sous leur ^orme la plus simple, par le chalumeau de paille de seigle (G&.IO).

Le hautbois et le basson possèdent deux anches

Fig. 9.

Anche flexible.

Les lignes ponctuées représentent les diverses positions que prend ranciie dans ses mouvements.

^S- 10. — Chalumeau de paille de seigle, type des instruments

à anches.

"^^brantes, entres lesquelles se trouve une fente, par

^^quelle passe l'air.

Bans le cor et la trompette, instruments dits à hocal, ce sont les lèvres, entre lesquelles passe le courant d'air, qui remplissent les fonctions d'anches