Son* de* corde

Nous allons maintenant analyser les sons véritablement musicaux, qui sont caractérisés par des notes supérieures harmoniques. Afin de rendre cette étude plus facile, nous classerons les différents modes de formation des sons, et nous distinguerons si les sons ont été produits :

1" Par la percussion ou le pincement;

2° Avec l’archet;

3° En soufflant contre un biseau;

4" En soufflant contre des languettes élastiques.

Les deux premières catégories comprennent seulement les instruments à cordes, attendu que les cordes sont les seuls corps solides élastiques qui puissent donner des harmoniques très-purs, les verges que l'on fait vibrer longitudinalement n’étant pas u.-itées en musique. La troisième catégorie comprend les flûtes et les jeux de flûte des orgues ; dans la quatrième, se placent les autres instruments à vent et la voix humaine.

Cordes ébranlées par une attaque brusque. — Les instruments qui se rapportent à un pareil mode d’ébranlement sont, pour la musique, le piano, la harpe , la guitare et la cithare , et, pour la physique, le monocorde, employé pour la recherche exacte des lois qui régissent les vibrations des cordes : le pizzicato des instruments à archet rentre également dans le cas qui nous occupe. Nous avons déjà dit, dans le courant de cet ouvrage, que les cordes, frappées ou pincées, donnaient un grand nombre de notes supérieures.

Pour les cordes pincées, il existe une théorie complète de leur mouvement, de laquelle résultent immédiatement les hauteurs relatives des différents harmoniques. Déjà, dans le chapitre qui précède, nous avons comparé une partie des conséquences de cette théorie avec les résultats de la pratique, et nous avons rencontré une parfaite concorcordance. Il existe également une théorie complète, pour le cas où une corde est frappée en un de ses points par un corps dur et aigu. Le problème se complique lorsqu’on frappe la corde avec des marteaux mous et élastiques, comme ceux des pianos ; cependant, on peut encore, dans ce cas, établir sur le mouvement des cordes une théorie qui comprend au moins les traits essentiels du phénomène, et qui rend compte de l’intensité relative des harmoniques (t).

Cette intensité dépend en général :

1° Du mode d'attaque de la corde ;

(1} Voir le supplément IV i la On de l’ouvrage.

IOG

2“ De Y endroit où on l’attaque ;

3° Du diamètre , de la rigidité et de Y élasticité de la corde.

Quant au mode d’attaque, il peut se faire, en premier lieu, en écartant la corde de sa position d’équilibre, soit avec le doigt, soit h l’aide d’une pointe(plectrum, anneau du joueur de cithare), et l’abandonnant à elle-même. Cette manière de produire le son est employée dans un grand nombre d'instruments à cordes anciens et modernes ; parmi ceux qu'on a conservés de nos jours, nous pouvons citer la harpe , la guitare et la cithare. En second lieu, on peut frapper la corde avec une sorte de marteau, comme dans le piano et les variétés plus anciennes de cet instrument ( épinette ).

J’ai déjà fait observer précédemment, que l’intensité et le nombre des harmoniques supérieurs sont d’autant plus considérables, que le mouvement vibratoire présente des discontinuités plus nombreuses et plus prononcées : c’est là ce qui caractérise les différents modes principaux d’ébranlement d’une corde. Lorsque la corde est pincée, le doigt l’écarte de sa position d’équilibre d’un bout à l'autre de sa longueur, avant de l'abandonner à elle-même. Il se produit une discontinuité, rien que dans l’ouverture plus ou moins grande de l’angle qu’elle présente, à l’endroit où elle est pincée par le doigt ou la pointe qui la met en vibration. Cet angle est plus aigu lorsqu’on fait usage d’une pointe que lorsqu’on se sert du doigt; dans le premier cas, on obtient un son plus perçant, accompagné d'un plus grand nombre de notes supérieures élevées qui produisent une sorte de tintement. Mais, dans l’un et l'autre cas, l’intensité du son principal est toujours plus grande que celle des sons supérieurs. Si la corde est frappée par un marteau métallique en forme de coin, qui puisse se relever aussitôt après le coup, le mouvement direct n’est transmis qu’au point particulier où a eu lieu l'excitation vibratoire. Le reste de la corde est encore en repos immédiatement après l’attaque, et ne se met en mouvement, qu’au passage de l’ondulation curviligne qui prend naissance au point frappé, et qui se propage de part et d’autre de la corde. En restreignant ainsi le mouvement originaire à un seul point de la corde, on fait naître des discontinuités très-prononcées, auxquelles correspond une longue série d’harmoniques dont l’intensité (1), pour une grande partie d’entre eux, est équivalente ou même supérieure à celle du son fondamental. Quand le marteau est mou et élastique, le mouvement a le temps de se propager sur la corde avant que le marteau revienne en arrière; la partie attaquée n’est pas mise en mouve-

II) Le mot intensité employé dans ce passage et les suivants est pris dans le sens d'une mesure objective, au moyen de la fora cive ou du travail mécanique du mouvement correspondant.

SOXS DES CORDES.

ment par un choc brusque, et, par conséquent, sa vitesse s’accroît continuellement tant que dure le contact du marteau. C'est pourquoi la discontinuité du mouvement est d’autant plus atténuée, et l’intensité des harmonique élevés d'autant moindre, que le marteau est moins dur.

On peut se convaincre de l’exactitude de ce qui précède à l’aide d’un piano ouvert. Si l’on abaisse une touche en mettant dessus un poids suffisant, la corde correspondante se trouve dégagée de son étouffoir, et l’on peut alors, à volonté, la pincer avec le doigt ou avec une pointe, ou bien la frapper avec une pointe métallique ou avec un marteau de piano. On obtient par ces divers moyens des sonorités tout à fait différentes. Que l’on pince ou que l’on frappe la corde avec un objet métallique et dur, le son qui en résulte est aigu et tintant, et, à l’aide d’une certaine attention, on entend distinctement un grand nombre de notes très-élevées. Ces notes cessent, le son devient moins éclatant, plus doux et plus sonore, si l’on pince la corde avec l’extrémité molle du doigt, ou bien si on la frappe avec un marteau de l’instrument. On distingue encore très-facilement les variations correspondantes de l’intensité du son fondamental. Si l’on se scrtd’un métal pour frapper, ce son principal s’entend à peine, et le son total est vide, en quelque sorte. Cette particularité du son, que nous désignons par le mot vide, se manifeste toutes les fois que les notes supérieures ont trop de force, relativement au son fondamental. Ce dernier est le plus plein possible lorsque la corde est pincée par le doigt, auquel cas le son total est doué d’une sonorité pleine et harmonieuse. L’action du marteau ne donne pas, du moins dans le médium et la partie grave, un son aussi plein que lorsqu'on pince la corde avec le gras du doigt.

C’est ici le lieu de se demander, pour quelle raison il est avantageux de recouvrir les marteaux de couches épaisses de feutre fortement comprimées, et, par suite, rendues élastiques. Les couches de l’extérieur sont ordinairement les plus souples, celles de l’intérieur les plus rigides. Aussi la surface du marteau touche-t-elle la corde sans choc trop brusque, tandis que les couches intérieures développent la force élastique en vertu de laquelle le marteau est renvoyé par la corde. Un renvoi de la même nature se manifeste si l’on prend un marteau de piano, et qu’on le frappe avec force sur une table ou contre un mur : il rebondit sur ces surfaces rigides à la façon d’une balle de caoutchouc. Plus le marteau est lourd, plus les couches de feutre sont épaisses, ce qui est précisément le cas des marteaux de la partie grave, et plus le renvoi du marteau par la corde se fait attendre. Pour les octaves élevées, on a l’habitude d’alléger les marteaux et de diminuer l’épaisseur du feutre.

TflÉORIE PHYSIOLOGIQUE DE LA MUSIQUE.

C’est évidemment la pratique qui a fait découvrir aux facteurs d’instruments les proportions à observer entre l’élasticité du marteau et le son delà corde. La constitution du marteau exerce sur le timbre une influence extrême. La théorie démontre que les notes supérieures, dont la demi-vibration dure un temps égal à celui pendant lequel le marteau repose sur la corde, sont ordinairement rendues plus sensibles par la percussion, tandis que les notes, pour lesquelles le rapport de ces durées est de 3, 5, 7,... fois plus considérable, se trouvent proportionnellement affaiblies.

J’ai fuit usage, dans mes recherches, d’un excellent piano à queue entièrement neuf, de Kaim et Gtinther. Dans cet instrument, l’harmonique, qui s’affaiblit ou s’annule le premier, paraît être, en général, le septième, souvent môme, le sixième ou le cinquième, dans les octaves du médium et de la partie grave ; il se présente souvent des différences d’une touche à sa voisine. Il en résulte, que le temps pendant lequel le marteau repose sur la corde, correspond à peu près à celui d’une demi -vibration du premier harmonique. Pour les octaves élevées, au contraire, cet intervalle de temps semble atteindre ou même dépasser la durée d’une demi-vibration du son fondamental. Nous dirons plus loin comment, connaissant ces faits, on calcule l’intensité de chacun des harmoniques.

La deuxième circonstance qui influe sur la constitution du son, c’est la position du poin t d’attaque. Nous avons déjà remarqué (chap. iv), en examinant la loi de Ohm sur l’analyse des sons par l’oreille, que le son d'une corde pincée ou frappée est dépourvu des harmoniques qui ont un nœud au point d’attaque; les harmoniques, au contraire, qui ont un ventre au même point, sont renforcés le plus possible. En général, si l’on frappe la corde en des points différents de sa longueur, l’intensité des harmoniques croit ou s’affaiblit, proportionnellement au degré d’amplitude de la vibration simple de la corde au point attaqué. Dès lors, la composition du son des cordes peut être modifiée de différentes manières si, toutes choses égales d’ailleurs, on ne fait varier que le point d’attaque.

En frappant une corde, juste en son milieu, par exemple, on fait disparaître le deuxième son (premier harmonique), dont le nœud se rencontre au même point. Lo troisième son, au contraire, dont les nœuds tombent au tiers et aux 2/3 de la corde, se fait entendre avec plus de force, puisque le point d'attaque se trouve au milieu de l’intervalle de ces deux points. Le quatrième son a ses nœuds au quart, à la moitié et aux 3/4 de la corde : il disparaît, puisque le point attaqué coïncide avec son deuxième nœud. Les sixième, huitième, et plus généralement tous les sons pairs, cessent de se faire entendre, tandis que les sons