CHAPITRK VI. VITESSE DU SON

tesse *J du son, cest-à-dire, à Vespace que le son parcourt en i". On a donc :

An moyen de cette équation et de là pri^fiëdente, on tire :

r D*où il suit que, pour trouver la vîtéssé v^dii son dans une & substance solide quelconque, il suffit â*éËotitéf le son fondamental que produit utie verge de cette substance vibrant ' longitudinalement, et de le comparer au son fondamental m que donne un tuyau cfUVett de tnénie lougueùh Le rapport e de ces sons, multiplié pftr la vitesse du son datisKair, donne 5. pour produit la vitesse cherchée.

^ Su^osons , par exemple, que l'on Osisse vibrer longitudi- Ë nalement une verge ou une lame de bois de pin de 8 pieds ^ de longueur, en la soutenant au milieu et en la frottant 3- vers un de ses bouts avec un morceau de drap enduit de cdophane : le son qu elle produit se trouve i Tunisson sur I0 ^ «kvier avec ui^ Or^ on sait qu'un tuyau ouvert de 8 pieds

j^r n' ut 2*

^ produirait «/> : ainsi , - = -^ = ^ = 16. D'tiè il mit

^ ^ ' ' Il a/, 2

^ que dans le bois de pin, la vitesse est 16 fois plus grande

^ que dans l'air, ou

b^ Cest d'après une série d'expériences analogues que Ghladni

I dressé le tableau suivant :

1^' TAILEAU DES VITESSES DU SON DANS PLUSIEURS SUBSTANCES L % % SOLIDES.

,1.'. Vitesses comparées

Noms des sobstancei. à celle

1^' du son daiifl Vair.

>'('- FanoD de baleine 0 2/3

£tain 7 1/2

*" Argent 9

^iton

k)isde chêne..

— de prunier.

— d*if

Laiton . \

Bois de chêne | 10 2(3

Tubet de pipËS de Ubac

Cuivre rou^*»

Ikiii de poirier -^ de bètre raug0

— d'érable......

— d'acajou. >'...

— dMbène... ,. , .

^ de cUarine. . . -

— d'orme

^- d' aune .......

— de bouleau...

— d(^ lUIeul. ....

— *k cerinier . . . .

^— df^ i^aulËt ......

— ■ de pin ..,,....

Verre. ,,,.,,.»*...

Fer OD adfr.. .....

Boii dé sapin. ......

Les nombres obtenus ] rai ceux dû Chluclnî. Ce de très -petites différence laire des échantillons* Ah à l^}2i> l*^ Inîtoîi de lo différents donnent i5|le des tubes iï,86 , le sapin %^ Vosges 16,54.

ayart confirment en génfr ant Savart a pti constaicr en dan t de l'état moléeuïuivre rouge varie de iijî tOf^o^ le fer et W acim e de jjlace 16, et ]e tcm ord i6j3g, et le sapin Ja

lDmfrf«»i7]|>

CHAP. VU.— D£ LA VOIX ET D£ l'oUIE. 137

CHAPITBE VII. '

De Ia YoU et de TOuie.

156. De la voix humaine. — L organe de la voix est com- »é de plusieurs parties dont la forme et Farrangement peuvent être étudies d'une manière complète que par . observations anatomiques. Nous devons donc nous mer à faire comprendre d'une manière générale la disitîoh des diverses pièces qui concourent plus directe- Dt à la production de la voix.

)n sait que la trachée-artère est une espèce de tube qui «nnine, d'une part, à Tarrièrebouche, et de Tautre aux unons. Sa principale fonction est de donner passage à r, soit dans \ inspiration^ soit dans V expiration. Ce tube à peu près cylindrique et composé d'anneaux fermes cartilagineux, séparés par des anneaux membraneux libles. A son extrémité inférieure, il se divise en deux t>es plus petits qui se portent l'un à droite et l'autre à uche : on les appelle les bronches; chaque bronche , à Q tour, donne naissance à plusieurs divisions et subdivi- »n5 qiii vont, dans tous les sens, se ramifier dans le tissu L poumon. Â son extrémité supérieure , il se termine ir le larynx^ qui parait être essentiellement l'organe de la ôx.

Le larynx est composé de quatre cartilages : le crico'ide^ thyroïde et les deux aritliénoules. Ces cartilages , de fores très-différentes, sont articulés entre eux et liés à l'aniau supérieur de la trachée-artère. Plusieurs muscles nt disposés pour donner un mouvement à leur ensemble 1 pour leur imprimer des mouvements relatifs. C'est l'ar-

138 LIVRE V. .\COUSTIQUE.

rangement de ces muscles, et surtout des derniers, qui donne à l'organe sa forme intérieure : ils s'attachent tl'aliord à droite et à gauche contre les parois intérieures du tube qui forme le prolongement de la trachée-artère, et diminuent de plus en plus son diamètre transversal, tellement qu'à la firi'il ne reste plus qu'une fente qui se dirige d arrière en avant, sans être horizontale, mais en s'élerant assez rapidement ; cette fente est ce que l'on nomme la glotte : elle a a5 à 3o millimètres de longueur; ses bords sont appelés les lèvres de la glotte; léiit* distance est trèspetite en avant, mais en arrière elle est (jtielquetbis de 7 ou 6 millimètres : au reste, cette distâil(5e eàt très-tàriakié; il paraît que les lèvres de la glotte péuVetlt se f)i^sto' ail point de ne laisser en arrière qu'une très-petite oUtérttirÉL Au-dessus des lèvres de la glotte ^ sont deux cavitéi, Tune à droite et l'autre à gauche, qui s*éteiident jatfr ralement à la profondeur de 2 ^ et quelquefois 3ô millimétrés; elles ont iS millimètres dé hauteur, on lei dppdlf 'ventricules. Les parois supérieures des ventricules se fi|h prochent de mariière à former en quelque ibtte uiia ^ conde glotte, à 1 5 ou 18 millimètres de hauteur au-dessiii de la première. Enfin , il y a au-dessus dii laf jnt une itien^ brane ou plutôt un cartilage que l'on â|]ipelle épiglotte;î est fixé antérieurement par un de ses bords et Jieiit s'abaî^ ser sur la glotte.

Cette description sommaire du larynx notis pehnetfflf de comprendre les principes sur lesquels on s'appti^e pdtf expliquer la formation de la voix.

Sans entrer ici dans le détail historique de toutes M explications plus ou moins vagues qui ont été données, nous nous contenterons de rapporter deux opiriions enhe ! lesquelles les physiciens semblent encore partagés. Lesintf considèrent l'organe de la voix comme un Instrument att» logue aux insti-umenls à anche; les autres le eonsidèrw* comme un instrument analogue aux réclames.

CHAP. VII. DE LA VOIX KT DE l'oUIE. 139

Pour assimiler le son de la voix au son cI'm/ic anche^ on suppose que, pendant Y expiration^ Tair poussé dans la trachée-artère, et pressé dans le passage étroit du larynx, ne peut pas sortir sans frotter les lèvres de la glotte et sans les mettre en vibration; ces lèvres, dit-on, vibrent alorâ comme la languette d*une anche ; elles vibrent toutes deux, ce qui donne au son phis d'intensité : ensuite Tépiglotte, le pharynx, le voile du palais, les fosses nasales, la langue, les dents , Touverture de la bouche et la disposition des lèvres, donnent au son, ainsi formé, un accent et un timbre particuliers, comme le tuyau d*écoulement de l'anche donne, suivant sa forme, un timbre particulier au son qui résulte des vibrations de la languette. Le son restant le même, quant à l'intensité et au ton, pourra recevoir des modifications sans tiotnbre , dans Taccent et le timbre, parce que toutes les pièces dont nous venons de parler peuvent elles-mêmes être modifiées, par la volonté^ d'une ^ nifinîté de manières. Un seul son une fois expliqué, toutes les nuances des sons que la voix humaine peut produire ^ 'expliquent aisément ; car un petit mouvement de la rasette change la longueur de la languette , et fait rendre à , Tanche ordinaire un son plus grave ou plus aigu ; il suffit '^ Jonc de donner aux lèvres de la glotte un peu plus ou tin féu moins de tension, pour que la voix parcoure successi- 'vement plusieurs octaves ascendantes ou descendantes; et ^ ntme, ajoute-t-on , nous avons pour cela deux moyens , ' ^ c» nous pouvons non-seulement changer la tension dès ^^Tt$ de la glotte, mais nous pouvons encore changer leur ^ longueur, puisque l'ouverture de la glotte est tellement j- ftîte qu'il suffit d'dn acte de la volonté pour l'agrandir oU ,-'; pour la fermer presque complètement, 4.L- Ces considérations ingénieuses semblent fortifiées paf ^^ ^elques expétiences directes. M. Magendie a mis le larynt .,< * découvert sur des chiens vivants, et il a vu les lèvres de ^ glotte entrer en vibration dès que ces animaux poussaient^

LIVEI V* — ÀGOQSTlQyH.

dés cris ; il a pu constater aussi^ dans les mêmes ei.|ieri ces, que les lèvres de la glotte se rapprochent pour l& aigus, et qu'elles restent 'au. contraire plus oti moins giiees pour les sons graves* Plusieurs observateurs ont des expémnces analogues sur des lai^nx d'^animaui cemment privés de la vie : en soufflant avec un fort fiet dans la trachée -artère, iU ont obtenu des sons pim moins analogues à ceux que pouvaient rendre ces aaii Pour assimiler le son de la voix aux sons des réet on regarde les ventricules du larynx comme une es| de tambour rempli d'air^ et les deux glottes comme ouvertures correspondantes pratiquées dans les deux de ce tambour; ainsi les ventricules et les deux gi forment un véritable réclame. L air poussé par les powi dans la trachée, sort avec plus ou moins de vitesse pifl larynx; il entraîne dans son mouvement une partie de des ventricules, et bientôt la pression étant devenue faible, Tair extérieur se précipite dans les cavités des tricules; puis il est de nouveau entraîné au dehors, exactement comme dans les réclames* Ces alternatives duisent un son plus ou moins aigu^ suivant la rapidité laquelle elles se succèdent. Dans cette hj pot Uèse^ coi dans la précédente, l'accent et le timbre dépendent vibrations des lèvres de la glotte, et de toutes l

GHAP. Vil. DE LA VOIX BT DE l'oUIE. 141

qu'elles ne le sont en effet; mais, quoique liées par des rapports intimes , elles ne peuvent pas encore dans leur ensemble donner une explication complète du phénomène de la voix. On doit les considérer comme des aperçus heureux qui pourront un jour conduire à la vérité.

357. De la voix des oiseaux. — Chez les animaux , Torgane de la voix n'est pas à Tarrière-bouche , mais il se trouve au contraire à Textrémité inférieure de la trachée, là où elle se bifurque pour donner naissance aux bronches. Cuvier a fait voir, en effet, quun canard qui vient d'avoir la tête tranchée pousse encore pendant quelques instants des cris très-forts et très-bien articulés ; et la même expérience peut être faite sur la plupart des oiseaux. L'observation anatomique confirme ce résultat; car, en suivant l'organisation de la trachée , on trouve qu'à son extrémité supérieure elle se termine par un simple rétrécissement, ou par une espèce de glotte qui n'offre aucune des dispositions nécessaires à la production des sons ; tandiis qu'à son extrémité inférieure elle présente un appareil très-complexe et merveilleusement ajusté pour produire une longue série de sons graves et aigus : mais , comme il nous serait impossible d'en donner une idée sans entrer dans des détails anatomiques qui nous écarteraient trop de notre plan , et comme, d'une autre part, il se présente encore de grandes difficultés dans les théories qui ont été proposées jusqu'à présent pour expliquer tous les phénomènes qui résultent de cette organisation, nous nous contenterons de renvoyer aux ouvrages qui ont été publiés sur ce sujet , et particulièrement aux mémoires de Savart (^/tn. de Phys, et de Chim.^ tome 32.)

358. De l'organe de Vouie. — La seule partie extérieure de cet organe est le pavillon a (Jig. 98), dont les replis et les contours ne sont^ comme on sait, que l'épanouissement du conduit auditif b, (ie conduit, après s'être enfoncé à une petite profondeur, est terminé obliquement par une

membrane mince, mobile et élastique c^ que Ton appeik \9i memhrane du tjrmpan. Derrière cette membrane est la cafsse du tyfnpan: c'est une cavité osseuse, tapissée de diverses fnembranes et remplie d*air; elle est fermée de toutes parts, excepté en un point où aboutit la trompe efEustacke qui part de rarrière-bouche ; par ce moyen l'air peut se renouveler et se mettre sans cesse en équilibre avec la pression atmosphérique. On distingue encore dans la caisse du tympan deux ouvertures Fermées par des membriines, savoir 2 la fenêtre ovate en haut Vj et plus bas \iàfenét9^ ronde. Enfin , dans l'intérieur même de cette caisse est suspendue la chaine des osselets^ qui se compose de quatre petits os irréguliers , que l'on appelle par anlogie de forme le marteeiu^ Yencfitme, le fenHculaire €i ïéiriery m, d, /, t (Jiff. loi). Le marteau est attaché Iobgitudinalement sur la membrane du tympan (J^. 98 et ioo)j il forme une espèce de rayon solide, qui vient de la circonférence au centre. A son autre extrémité il se He à l'enclume, l'enclume au lenticulaire, et le lenticulaire i rétrier, qui va s'attacher sur la membrane de la fenêtre ovale ( /ig, 98) : plusieurs muscles agissent sur cette chaîne pour la tendre ou la relâcher, et, par conséquent, pour tendre et relâcher en menu* temps la membrane du tympan et celle de la fenêtre ovale. La membrane de la fenêtre ronde sépare la caisse du tympan d'un conduit osseux/* contourné en spirale, qui se nomme le limaçon ; Tautre extrémité de ce conduit s'ouvre dans une cavité qui s'appelle le vestibule. Le vestibule est séparé de la caisse dn tympan par la membrane de la fenêtre ovale; enfin il communique avec trois canaux osseux , que Ycnv nomme canaux semi-circulaires, et qui sont remplis d'une matière grisâtre dont 1 usage est inconnu.

Le vestibule et les spires du limaion sont remplis par le liautde de Colunni ^ ds^ns leijuel viennent flotter les derniers filets du nerfcuwistique n.

CHAP. VU. D£ LA VOIX ET DE l'oUIE, 143

après cette disposition de Torgane, on peut remarquer »rd que, si la trompe d'Eustache n'établissait pas une nunication libre entre Tair de Tarrière-bouche et celui I caisse d|i tympan, il y pyr^it des inégalités de >n qui donneraient à la membrane du tympan des ions différentes : cette circonstance est en général acagnée de bourdonnements pi us ou moins incommodes, supposant que la membrane du tympan ait une tenconvenable, on conçoit qu'elle entre en vibration u*une onde sonore vient la frapper, et si plusieurs I viennent la frapper à la fois, elle se met à l'unisson chacune d'elles, comme ferait une membrane inerte; i>rations coexistantes sont facileï à concevoir, d'après ke nous avons dit précédemment. Ce H\l est à peu tout ce que l'on sait de certain sur le phénomène de ition.

mment ces vibrations sont-elles transmises au nerf tique? Quels rôles jouent dans cette transmission itne des osselets, le limaçon et les canaux semi*cires ? Ces questions restent sans solution , ainsi que oup d^autres que Ton peut se proposer sur ce sujet, sait cependant que la membrane du tympan peut levée, et même que la chaîne des osselets peut être » sans que l'organe cesse de remplir ses fonctions ; pareillement, d'après les expériences de Savart, ées par celles de M. Muller, que la chaîne des osi\xl servir à modérer l'effet des sons trop déchien général à faire varier la sensibilité de l'organe \t varier la tension de la membrane du tympan : 1 éamte un son avec un cornet acoustique muni mbrane m {fig* 97)1 on constate qu*il sufBt de i tension de celte membrane pour augmenter ou la vivacité de la sensation. C'est là sans doute un importante de la chaîne des osselets; mais ^t pas pour justifier complètement sa forme; il e qu'elle a encore d autres usages.

1,44 LIVBE VI. — OPTIQUE., ..,/{..