FOU ME DES VIBRATIONS

ait

Nous ne pouvons pas, il est vrai, faire ainsi écrire directement les vibrations sur le papier par tous les corps sonores, quoique cette méthode ait fait récemment de grands progrès. Mais nous pouvons toujours tracer les courbes représentatives du mouvement, lorsque nous connaissons la loi de ce mouvement, c’est-à-dire lorsque nous savons à quelle distance de sa position initiale, se trouve le point vibrant au bout d’un temps donné quelconque. Portons, en effet, sur une ligne horizontale (comme ef, fig. 7), des longueurs qui représentent le temps, et, verticalement, de part et d’autre de cette ligne, des longueurs égales ou proportionnelles aux distances du point vibrant à sa position médiane. En réunissant les extrémités de ces dernières lignes par un trait continu, nous aurons la courbe telle qu’elle aurait été décrite par le corps sonore, s’il eût été possible de la lui faire décrire.

La figure 8 représente le mouvement du marteau soulevé par la roue hydraulique, ou du point de la corde de violon entraînée par l’archet , s’élevant progressivement les neuf premiers dixièmes du temps représenté par 0 — 10, et s’abaissant tout d’un coup brusquement dans le dernier dixième.

La figure 9 représente le mouvement de la balle, qui est renvoyée en haut au moment où elle arrive en bas. Elle monte et descend avec la môme vitesse, tandis que, dans la figure 8, l’ascension se faisait plus lentement. Seulement, au point le plus bas de la course, le mouvement est brusquement modifié par le coup donné à la balle.

Quand les physiciens ont ainsi déterminé la signification de ces courbes qui donnent la loi du mouvement des corps sonores, ils parlent de la forme de la vibration d’un corps sonore, et prétendent que le timbre en dépend. Cette supposition reposait seulement, jusqu’ici, sur ce qu’on savait le timbre indépendant de la durée et de l’amplitude ou intensité de la vibration ; nous la soumettrons, par la suite, à un examen plus approfondi. On prouvera qu’elle est exacte en ce sens, que chaque timbre différent exige une forme différente de la vibration ; en revanche, à des formes différentes peuvent correspondre des timbres identiques.

En étudiant d’une manière précise et attentive , au moyen de l'oreille, l’influence des diverses formes d’ondes, par exemple, celle décrite dans la figure 8, qui correspond à peu près à celle de la corde

Fig. o.

de violon, il se présente un fait singulier et inattendu, connu depuis assez longtemps, il est vrai, des musiciens et des physiciens seuls, mais généralement considéré comme une simple curiosité, parce qu’on qu'on n’en savait ni la généralité, ni l’influence prépondérante sur la production de tous les timbres. Avec une attention suffisamment grande, l’oreille n’entend pas seulement le son dont la hauteur dépend de la durée de la vibration, comme nous l’avons dit plus haut; elle entend encore, en outre, tonte une série de sons plus élevés qu’on appelle harmoniques, à l’opposé de ce premier son, dit son fondamental, qui est le plus grave et, en général, le plus fort de tous, et d’après la hauteur duquel nous jugeons de la hauteur de l’ensemble. La série est exactement la môme pour tous les sons musicaux, c’est-à-dire correspondant à un mouvement périodique de l’air ; elle comprend : t° L’octave supérieure du son fondamental, exécutant deux fois plus de vibrations que ce dernier. Si le son fondamental est ut0, cette octave supérieure sera ut, ;

2“ La quinte decctte octave, sollt faisant trois fois plus de vibrations que le son fondamental ;

3° La seconde octave au-dessus, ut2, quatre fois plus de vibrations ; 4° La tierce majeure de cette octave, mi.2, cinq fois plus de vibrations; fl" La quinte de cette oct ave, solit six fois plus de vibrations.

Puis viennent, avec une intensité toujours décroissante, les sons dont les vibrations sont 7, 8, 9 fois plus nombreuses que celles du son fondamental. En notation usuelle :

fl.

Les chiffres au-dessous des lignes indiquent combien de fois le nombre de vibrations contient celui correspondant au son fondamental.

Nous avons appelé son musical, h sensation complexe produite dans l’oreille par un ébranlement périodique de l’air. Nous y trouvons maintenant une série de sons distincts que nous appellerons sons élémentaires ou partiels. Le premier est le son fondamental, les autres, plus élevés, sont ses harmoniques. Le numéro d’ordre de chaque son partiel dans la série, indique le rapport du nombre de ses vibrations au nombre de vibrations du son fondamental. Ainsi la seconde note fait 2 fois plus de vibrations, la troisième 3 fois plus, etc.

Ohm a, le premier, émis et soutenu l'opinion, qu’il n’y a qu’une seule forme de vibration telle, que le son ne présente pas d’harmo-