S4S L'ACOUSTIQUE

de certains bruits accessoires. Dans beaucoup de cas, ces bruits caractéristiques ne se font entendre qu'aa moment où le son prend naissance ou bien lorsqu'il s'éteint.

La manière dont se prépare l'émission du son forme un caractère tout aussi tranché que le timbre ; pour la Yoix humaine, les bruits qui précèdent l'émission des Toyelles sont si bien définis, qu'on les a désignés par une série de lettres : ce sont les consonnes explosives B, P, D, T, G, K. Elles donnent à la voyelle qui suit on précède un caractère particulier qui n'a rieii de commun avec son timbre.

La production un peu forcée des sons dans les instruments de cuivre — ils semblent sortir .par soubresauts — ^ fait encore distinguer les cuivres de la flâte, du hautbois, de la clarinette, abstraction faite du timbre proprement dit. Enfin, la rapidité plus ou moins grande avec laquelle le son fondamental et ses harmoniques s'éteignent constitue une différence sensible entre les cordes à boyau et les cordes métalliques, encore qu'elles soient frappées d'une manière identique. Les vibrations des premières étant peu soutenues, leur son a quelque chose de sec et de vide, ainsi qu'on le remarque dans le pizzicato du violon : les vibrations des cordes métalliques persistent plus longtemps, leur son est plein, mais moins pénétrant que celui des cordes légères.

Dans d'autres cas, le son est accompagné de bruits pendant toute sa durée. Ainsi, à côté du son des instruments à vent, on distingue toujours une sorte de sifflement ou de bruissement produit par le frottement de l'air qui se brise sur le biseau de l'embouchure. Le grincement des crins de l'archet s'entend toujours plus mnoins distinctemenl peudi^wX. ^'^w\wy5. du violon.

f Ce sont des bruits de cette espèce que nous désignons I par les lettres F, Y, S, Z, J, L, R. Les deux dernières I sont caractérisées par les intermittences que le frémis- ' cernent de la langue produit dans l'émission de la voix. « LU — dit le maître de philosophie à M. Jourdain dans le Bourgeois gentilhomme — se prononce en portant le bout de la langue jusqu'au haut du palais : de sorte qu'étant frôlée par Tair qui sort avec force, elle lui cède et revient toujours au même endroit, faisant une manière de tremblement : R, RA.

« Jourdain. — R, R, RA. R, R, R, R, R, RA. Cela est vrai. Ah! l'habile homme que vous êtes, et que j'ai perdu de temps ! R, R, R, RA.

« Le Maitre de philosophie. — Je vous expliquerai à fond toutes ces curiosités. »

Les voyelles mêmes sont constamment accompagnées de petits bruits qui nous aident à les deviner encore dans le chuchotement. Ces bruits se font entendre surtout avec I, U, OU ; s'ils sont plus accentués, l'I devient Y, l'OU devient le W anglais. La voix parlée les produit plus distinctement que la voix chantée, qui fait ressortir, au contraire, le timbre ou la partie musicale de la voyelle en l'articulant avec moins de netteté. Cette partie musicale se distingue encore à une distance où les bruits cessent d'être perçus. Voilà pourquoi les consonnes s'entendent moins loin que les voyelles. C'est aussi pour la même raison qu'une voix lointaine peut être confondue avec le cor anglais. Seules, les consonnes M et N participent de la nature des voyelles par leur mode de formation, où les bruits ne jouent qu'un rôle très-secondaire. Si, par un temps calme, on écoute au pied d'une montagne des voix qui parlent ù une certaine hauteur, on ne comçretvA gwfe^^ ^^^sNx'îi.'è. wv^v^

«t L'ACOUSTIQDE.

qne ceux qui sont formés avec M ou N, comme m

non.

Voici maintenant ce qui peut se dire des timbres di- Ters :

En premier lieu, il est toujours possible d'oblenir t des sons simples, en renforçant le son fondamental d'un i diapason par une boîte de résonnance dont les notes ^ supérieures ne concordent pas avec celles du diapason. Le timbre des sons simples est très-doux et très-sombre, trop peu brillant pour la musique.

Les sons accompagnés de notes supérieures non harmoniques — il y en a de toutes les espèces — ne rentrent pas dans notredéQnition du son musical : on ne peut en faire usage en musique que si les notes supérieures s'évanouissent assez vite pour qu'on puisse les négliger et ne tenir compte que de la note principale. Dans cette catégorie se rangent les verges et les plaque»:, les di;ipasons, les cloclics, li's membranes. Les diapasons ont des iiutrs supérieures très - élevées; on les entend ail iiionipiit on on l'rappi-' !..■ mi. i)].i(jaM)ii m.»«i: le métal. La preiiiiiTi'

est située aux environs de la douzième du son fondamental. L'oreille SL<{iai't' toujoui's ce.s notes aiguës et peu persistantes di; la note priiuipale ; elle n'a aucune tendance à les fondii' t'nsi.<]nble, coinnie elle fond les éléments liarmonieiix d'nii suu ninsii-ui. lu JHiiliérc des V\',îca « vttWwt ■^wv W\k '^s^wiivité i],i:i'

par le degré de persistance des sons supérieurs. Dans le bois, ils s^éteignent beaucoup plus vite que dans les substances plus élastiques ; il s*ensuit que s'il fallait absolument choisir entre le claque-bois etTharmonica-tympanon, dont les éléments sont de petits bâtons de verre ou d'acier, on donnerait la préférence au claque-bois. Vers 1850, Gusikow donnait encore des concerts sur ce dernier instrument, dont l'origine est très-ancienne.

Le son des cloches ordinaires ne saurait être qualifié de son musical ; mais il paraît qu'en façonnant convenablement les parois, les fondeurs parviennent à rendre harmoniques les premières notes supérieures d'une cloche, et alors elle possède un timbre satisfaisant. C'est ce qui explique l'effet agréable des carillons, qui sont surtout répandus dans les villes des Pays-Bas; on en compte huit à Amsterdam, dont un composé de quarante-deux cloches qui forment trois octaves et demie (entre ut^ et fa^ ) ; le plus célèbre est celui de Gand. Paris va en avoir un à Saint-Germain l'Auxerrois.

Le son fondamental des cloches s^abaisse quand on augmente leur diamètre ou leur poids. La plus grosse cloche du monde est celle qui a été fondue à Moscou en 1736; son poids est de 255,900 kilogrammes; malheureusement le bord en a été brisé avant qu*on ait pu s'en servir. Il y en a encore une autre à Moscou qui pèse 111,700 kilogrammes et qui date de 1507. Les grands bourdons de nos cathédrales pèsent rarement plus de 10,000 kilogrammes ; celui de Notre-Dame de Paris, fondu en 1680, pèse 15,000 kilogrammes.

L'harmonica de Franklin se compose de cloches en verre que l'on fait vibrer en promenant les doi^ mouillés sur leurs bords ; les sons Ae ç.^V. \\\sXx>KKkM

LE TIMBKE. 247

"^^r-^Esquimaux, chez les Patagons, les Hottcntots et les

>^^y-Zélan(lais. Un pot de terre, un morceau de bois

ïîi.^,ux^ une calebasse, avec une pe^u d'âne, de crocodile

de requin, forment les éléments de ces grossières

.Uet de résonnance. Le tambour de basque et les cas-

^ ^nettes, dont les peuples du Midi font un si gracieux

:9fgb pour marquer le rhythme de leurs danses, sont

origine très-ancienne. Le crotalon des bacchantes

*est pas autre chose.

Les cordes et les tuyaux forment la véritable matière première des instruments de musique; leur timbre est ï,««,,,^;Oiistitué harmoniquement. Une corde homogène, qui ribre en totalité, rend le son fondamental et la série 2» 5, 4... de ses harmoniques ; mais Ton peut aussi la |Ure vibrer de manière qu'elle rende seulement un des feannoniques en se divisant en des ventres séparés par des nœuds.

Le timbre des cordes varie suivant qu'elles sont pin-

joées, comme celles de la harpe ; frappées avec un mar-

- .teau, comme dans le piano ; attaquées avec Tàrchet,

" comme dans le violon, ou agitées par le vent, comme

dans la harpe éolienne.

Dans la construction des pianos, Texpérience de deux nècles a conduit à une foule de règles empiriques qui ae trouvent aujourd'hui justifiées par la tliéorie. Ainsi le marteau frappe au septième ou au neuvième de la longueur des cordes moyennes, et le choix de cette place a été déterminé par le timbre qui en résulte ; *or la théorie fait voir que Ton supprime par cet artifice les harmoniques 7 et 9, les premiers qui soient en dis»' nance avec le son fondamental. Le temps pendant quel le marteau reste en contact avec \^ c^t^^ v

également sur le timbre; c'est cette considération qui peut guider le choix des marteaux.

Les cordes à boyau ont des harmoniques très-élevées, mais aussi très-peu persistants, ce qui en corrige l'influence nuisible. Dans le violon, leur timbre est légèrement modifié par la résonnance de la caisse, dont le son propre est d'ordinaire l'wf.. Les premiers harmoniques sont moins prononcés dans le timbre du violon que dans celui du piano ; les harmoniques aigus sont, au contraire, plus accentués dans le violon.

Les tuyaux ouverts se comportent de la même manière que Iqs cordes : ils ont un son fondamental dont le timbre comprend la série naturelle des notes i , 2, 3, 4, 5... et on peut faire disparaître le son fondamental et n'obtenir qu'un harmonique en forçant le vent. Dans les tuycnix fennés^ les harmoniques d'ordre pair manquent; ils rendent seulement les notes 1»

JbJB Un tuyau fermé a toujours le même son fondamental qu'un tuyau ouvert de longueur double ; on peut s'en assurer en enfonçant un tiroir au milieu d'un tuyau ouvert (lig.102): on le change ainsi en tuyau fermé de longueur moitié, mais le son reste toujours le même. Enfin, dernière loi qui explique la dénomination des registres de l'orgue, la hauteur du son fondamental est en raison inverse de la lonjîueur destuvaux. Un tuvau de seize pieds, ouvert, donne l'octave grave du tuyau de huit pieds ouvert, mais il est à l'unisson (lu tuyau (le huit pieds fermé ; le tuyau de huit pieds ouvevl {'i>l à l'oclave gvîwo Av\ Vwnjôav ^vi. ^^^Vt^^vA'i»

Fig.

ouyerl et à Tunisson du tuyau de quatre pieds bouché, etc.

Dans les jeux d'orgue, on emploie autant de tuyaux qu'il y a de notes à produire ; chacun ne donne que sa note fondamentale. Mais dans les instruments où Ton souffle par la bouche, on a recours à divers artifices pour tirer du même tuyau toutes les notes de la gamme. Ainsi, le cor est fait d'un tube de cuivre trèslong, contourné sur lui-même ; on n'en tire que les harmoniques 8, 9, 10,... qui donnent la gamme actuelle si on en modifie quelques-uns, ce qui s'obtient en introduisant le poing dans le pavillon. Dans le trombone^ on fait varier la longueur du tuyau par une coulisse; dans le cornet à piston^ par des tubes supplémentaires que le jeu des pistons intercale dans le circuit total. Dans d'autres instruments, comme la flûte, la clarinette, etc., le tuyau sonore est percé de trous que les clefs permettent de fermer et d'ouvrir. La colonne d'air du tube est forcée de vibrer de manière qu'il y ait des ventres en regard des orifices ouverts, et il en résulte que ces orifices produisent le même effet que si le tuyau était coupé aux endroits où ils sont situés. Grâce à ce mécanisme, le musicien a donc dans sa main toute une série de tuyaux de longueurs différentes, et il peut en tirer les sons les plus variés.

Dans tous les instruments à vent , une des parties les plus importantes est Vembouchure. La plus simple est celle des tuyaux à bouche, comme la flûte et la plupart des tuyaux d'orgue; elle est représentée par le sifflet (fig. 103), qui est une simple em- '^* bouchure sans tuyau ; le vent \\eulttaç^eç ^\vc\^\^x:

de la bouche avec ua^ ImàsÊSÊuttA que fmt pêvÂbm' sidérer comme un mélange de sons faiUes. La edoane d'dr du tuyra en refifuroe ^€iqttei'*iiat {Mar Yim de fésomiaBee éleettfet ce aoQt ka hannraiquèa ^a le tuyau |)eatireiidrei' h. vi» r .. i a

Dans les embmekiarig è âmèk^ U^étsk^msÊa^ par un soufflet où par les pouméiia fait d'abéié^ ime languette métallique qm 1 interrompt |pénoci|liè' ment ; ce trémolo de^la languette donne â^muo^àiaK ^tbe à% notes parmi* lesquelles 'la oolomfier #aif^ Ai toyau frii encore son ehoix'; mais le soti> â*eal pis le même que lorsqu'on fait piffler le tuyaîu plar »ue w^ boucbure ordmaire. A cette catégorie appaartiéim^ ks tuyaux d'orgue à anche, l'orgue expressif, k darinette) le hautbois, te basson^^ le eor anglais. • ^ ^ f Les lèTrès humaine fonctionnent comme andies membraneuses quand on embouché le cor, le trombone, rophicléide. L'influence de leur disposition et de leur tension se réduit à favoriser plutôt tel que tel autre harmonique du tube de l'instrument.

Dans la production de la voix, ce sont les cordes vocales qui jouent le râle d'anches membraneuses, mais leur mode d'action est tout autre que celui des lèvres : elles déterminent directement la hauteur de la note sur laquelle on parle ou chante. Dans la clarinette ou le cor, la note dépendait toujours du volume d'air combiné dans le tuyau sonore ; ici, au contraire, elle ne dépend que de la tension de l'anche , c'est-à-dire des cordes vocales, et nullement de la masse d'air que renferme la cavité buccale ; sa hauteur est donnée uniquement par les vibrations des ligaments.

Toutefois cette résotvtvawce buccale devient trèsimportante à un autre i^\w\. Ôl^ nw^.^S^a xûs^^^^V.

timbre de la voix en y favorisant tel ou tel harmonique.

C'est là l'origine des voyelles.

Une voyelle n'est autre chose que le timbre particulier que prend une note quelconque si la résonnance de la bouche renforce, parmi les harmoniques de cette note, celui qui se rapproche le plus d'une certaine note fixe. Ainsi, par exemple, la voyelle A est produite par la résonnance du si^^. Pour articuler un A, la bouche se dispose de manière à faire sonner le si^^ et quelle que soit alors la note fondamentale du son que nous émettons, c'est toujours l'harmonique le plus rapproché du si^^ qui sera mis en relief.

En portant successivement devant la bouche, ouverte pour articuler telle voyelle, une série de diapasons de plus en plus élevés, on en trouve un qui est particulièrement renforcé ; sa note est celle qui répond au son propre du volume d'air confiné dans la bouche. M. Helmhoitz a constaté de cette manière que chaque voyelle est caractérisée par une ou par deux notes toujours les mêmes; seulement, ces notes spécifiques se modifient selon l'accent avec lequel on parle.

On comprend qu'il doit en être ainsi. La définition des voyelles par cinq lettres de l'alphabet est tout à fait insuffisante ; le nombre en est pour ainsi dire illimité si l'on veut tenir compte des nuances de la prononciation. 11 faudrait en distinguer au moins sept principales qui se groupent comme il suit :

ou

Dès lorSf si une voyelle est dè&me ^^t ^^waVfc^