Mueller, II, 273 et 462. Expériences de Savait

CHAP. I. LES SENSATIONS DE l'OUÏE 181

total. Voilà les éléments de la sensation qui dure une seconde et les éléments de ses éléments.

Maintenant, dans le passage du grave à l'aigu, que deviennent ces sensations élémentaires dont nous avons conscience ? Il est clair que chacune d'elles dure de moins en moins longtemps et que son maximum est de plus en plus voisin du maximum de la suivante ; c'est pourquoi elle doit être de moins en moins distincte, et on finira par ne plus apercevoir en elle de maximum ni de minimum ; ce qui arrive : à mesure que le son devient plus aigu, le nombre et la pluralité qui apparaissaient encore, quoique voilés, dans le son grave, disparaissent et s'évanouissent tout à fait. La conscience ne distingue plus même vaguement les petites sensations composantes; le son total paraît un et uni. — En même temps, il revêt une nouvelle apparence; il semble aminci et effilé. C'est que les maxima plus resserrés et les molécules plus courtes de la sensation occupent moins de temps, quoique en même nombre. Par suite, pour la conscience, nos sensations de son se disposent en pyramide : à la base sont celles de son très-grave, composées de sensations élémentaires plus longues et de maxima plus espacés; au sommet sont celles de son très-aigu, composées de sensations élémentaires plus brèves et de maxima plus resserrés; c'est pourquoi les sons sont dits les uns plus hauts, les autres plus bas, et se superposent sur une échelle. — D*où l'on voit que les qualités de grave et d'aigu, de haut ou de bas, de large ou d'effilé, de vibrant ou d'uni, par lesquelles nous distinguons les divers sons de la gamme, sont constituées par les degrés de brièveté de la sensation élémentaire et par les degrés de proximité de ses

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maxima. Ici déjà la qualité se ramène à la t.ité.

IV. Elle s'y ramène encore aux autres points de vue. — D'abord, pour l'intensité, la réduction est toute faite. Les divers degrés de force ou d'intensité de la même sensation de son sont les divers degrés par lesquels elle passe de son minimum à son maximum, et l'on sait que ces degrés ont pour condition suffisante et nécessaire les divers degrés de condensation de l'onde aérienne. Or, les mathématiques montrent que, dans chaque onde élémentaire, il y a un minimum et un maximum de condensation, ce qui explique pourquoi dans chaque sensation élémentaire il y a un minimum et un maximum d'intensité. En outre, les mathématiques montrent que, dans les deux séries d'ondes produites par deux sons chantés à l'unisson, les condensations s'ajoutent et deviennent deux fois plus fortes ; ce qui explique pourquoi, dans les sensations de son ainsi produites, les intensités s'ajoutent et deviennent deux fois plus grandes. Donc, étant donnée la loi qui lie la sensation élémentaire avec sa condition, on peut suivre la sensation élémentaire sous tous ses aspects et à tous ses degrés, bien au delà de la portée de la conscience, en suivant par les mathématiques les changements et les degrés de sa condition.

En second lieu, une analyse indirecte vient d'expliquer, avec le succès le plus complet, cette qualité indéfinissable qui semblait résister à tous les efforts de l'analyse directe, le timbre K Une même note chantée

i. Helmholtz, Die Lehre von den Tonempfindungen,

par divers instruments de timbre différent n'est pas un son simple, mais un composé de sons, dont le principal, le même pour tous les instruments, est la note fondamentale, et dont les autres, variables selon les divers instruments, sont des notes supplémentaires plus faibles, nommées harmoniques supérieures, constituées par des vibrations deux, trois, quatre, cinq, six, sept, huit, neuf, dix fois plus rapides que celles de la note fondamentale. Ainsi, dans le piano, on entend facilement les six premières harmoniques de chaque note, mais non la septième et la neuvième. Le violon, sous l'archet, donne plus faiblement les six premières harmoniques ; mais les plus aiguës depuis la sixième jusqu'à la dixième y sont très-distinctes. Les tuyaux d'orgues couverts donnent un son creux qui provient de l'isolement des harmoniques impaires. La clarinette donne un son nasal où il n'y a pareillement que des harmoniques impaires, mais où dominent les plus aiguës. D'où il suit que les différences de timbre consistent en l'addition au son fondamental de différentes harmoniques. En suivant ce principe et au moyen d'un instrument appelé résonnateur, on a constaté que la même circonstance explique les différentes voyelles de la voix humaine, c'est-à-dire les nuances que présente la même note quand tour à tour on la prononce u, a, e, i, o, eu, ou. Des considérations analogues montrent comment les sons deviennent tantôt stridents ou rudes, tantôt veloutés ou unis. En sorte que ces différences de la sensation, jusqu'ici irréductibles et notées par des métaphores lâches, se réduisent à l'intervention de petites sensations subsidiaires et complémentaires de la même espèce, qui, se collant sur la sensation principale, lui donnent un carac-

tère propre et un aspect unique, sans que la conscience, qui voit le total et seulement le total, puisse démêler ces faibles auxiliaires, ni partant reconnaître que, inférieurs en force à la sensation principale, ils sont les mêmes en nature, et que, tous semblables entre eux, ils ne diffèrent, de timbre à timbre, que par le nombre et l'acuité.

Cela établi, on est en mesure d'expliquer les sensations de bruit, et leurs diversités innombrables ; sans entrer dans le détail de chacune d'elles, l'acoustique montre leur mode général de formation. Gomme les sensations de sons musicaux, elles sont des composés. Mais, tandis que la sensation de son musical correspond à une suite de vibrations égales en longueur et en vitesse, celle du bruit correspond à une suite de vibrations inégales en vitesse et en longueur ; d'où l'on conclut que dans le premier cas les sensations élémentaires sont semblables, et dans le second dissemblables ; ce qui explique le nombre infini des sensations de bruit, et l'impossibilité de les grouper, comme celles de son musical, en une seule série ; il n'y a pas de limites aux combinaisons des dissemblables ; n'ayant pas de rapport fixe entre eux, ils ne produisent que le chaos.

On voit maintenant en quoi consistent toutes les différences et toutes les particularités du son. Étant données deux sensations élémentaires continues, l'une précédente, l'autre suivante, toutes deux réunies forment pour la conscience une sensation totale unique que nous nommons sensation du son. — Si toutes deux sont semblables, le son est musical ; si elles sont dissemblables, le son est un bruit. — Si, dans le couple ainsi formé, les éléments sont de durée plus

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longue, le son est plus grave; s'ils sont de durée plus courte, le son est plus aigu. — Dans chaque sensation élémentaire, il y a un maximum ; et à mesure que les deux maxima se rapprochent dans le temps, le son est plus uni. — Si les maxima d'un couple sont plus grands que ceux d'un autre, le son total du premier couple est plus intense que le son total du second. — Si au son total s'ajoutent des sons complémentaires moins intenses et deux , trois , quatre ou plusieurs fois plus aigus , les timbres varient avec la variation des complémentaires. — Concevez deux données, d'une part la sensation élémentaire, d'autre part cette quantité qu'on appelle le temps ; vous avez les matériaux nécessaires pour construire les sensations de son. — Deux sensations élémentaires sont discontinues ou continues, c'est-à-dire séparées par une portion appréciable ou non de cette quantité; alors le son est nul ou appréciable. — Elles occupent des portions égales ou inégales de cette quantité; alors le son est musical ou non musical. — Les portions ainsi occupées sont plus grondes ou plus petites ; le son est plus grave ou plus aigu. — Concevez maintenant la grandeur ou intensité de la sensation élémentaire ellemême; avec cette nouvelle donnée, la construction s'achève. — La sensation élémentaire ayant un maximum de grandeur, les maxima de deux sensations élémentaires peuvent être discontinus ou continus, c'est-à-dire séparés par une portion de temps appréciable ou non ; alors le son est composé de portions appréciables ou uni. — Les maxima de deux sensations élémentaires sont plus ou moins grands que les maxima de deux autres ; alors le son est plus ou moins intense. — Au môme son s'ajoutent divera

groupes de sons moins intenses, mais dont l'acuité est un multiple de la sienne ; alors le son a tel ou tel timbre. — En sorte que toutes les différences de son, en apparence irréductibles, se réduisent à des différences de grandeur introduites dans la même sensation élémentaire, ces différences étant fournies tantôt par la grandeur ou intensité de la sensation elle-même, tantôt par cette grandeur particulière que nous nommons le temps.

A présent, considérons la sensation élémentaire elle-même. Dans le bruit qui précède le son musical J, elle est unie avec des sensations élémentaires de durée inégale et forme avec elles un composé hétérogène. Dans le son musical qui naît des bruits accélérés et rapprochés, elle s'unit avec des sensations élémentaires de durée égale à la sienne, et forme avec elles un composé homogène. Mais il lui faut toujours une de ces deux unions pour arriver à la conscience ; elle a besoin d'être grossie pour être distinguée. Isolée, le sens intérieur ne l'aperçoit pas; elle existe néanmoins, puisque, dans le son musical très-grave, nous l'apercevons comme incessamment répétée et composante ; et d'ailleurs il est clair que nul composé ne peut exister sans composants. — D'autre part, on a vu que, dans le son aigu comme dans le son très-grave, la sensation élémentaire a un maximum ; nous démêlons ce maximum dans le son très-grave, nous ne le démêlons pas dans le son aigu ; il existe cependant dans l'un comme dans l'autre ; mais, dans le son très-grave, la distance plus grande de deux maxima nous permet de les distinguer, et, dans le son aigu, la proximité trop