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On obtient les voyelles encore mieux et plus nettement, en employant des sphères creuses accordées, au lieu de tubes cylindriques. En associant un instrument à anche qui donnait le si à une sphère de verre en si j,,, j’ai obtenu la voyelle OU ; avec la sphère si l>â, l’ü ; avec la sphère si j?3, l’A un peu fermé ; avec la sphère en ré,, un A aigre. Avec des caisses résonnantes accordées dans les mêmes tons, nous obtenons donc les mêmes voyelles; la forme et la nature de la paroi n’exercent aucune influence. Il m’est arrivé également d’obtenir avec les mêmes tuyaux à anche plusieurs variétés d’AI, EU, É, I, en y adaptant des sphères creuses de verre, dans l'orifice desquelles était encore ajouté un tube long de G à 10 centimètres, de manière à obtenir la double résonnance donnée par la bouche dans ces voyelles.

W’illis a encore donné une autre méthode intéressante pour produire les \oyelles. Si on fait tourner rapidement une roue dentée, munie d’un grand nombre de dents, contre le pourtour de laquelle vient butter un ressort élastique en fer, celui-ci est soulevé par chacune des dents, et on obtient un son dont les vibrations sont en nombre égal au nombre des dents. Mais le ressort lui-même, quand il est bien fixé à une de ses extrémités, et qu'il entre en vibrations, donne un son d’autant plus aigu que le ressort est plus court. En faisant varier h longueur du ressort pour une même vitesse de la roue dentée, on obtient, avec un ressort long, un son analogue à l’OU, avec un ressort de plus en plus court O, A, É, I, le son propre du ressort jouant ici le rôle du son renforcé dans la voyelle. A la vérité, l’imitation est beaucoup plus imparfaite qu’au moyen des tuyaux à anche. Mais cette expérience signifie évidemment que, dans les sons produits, certains harmoniques, ceux correspondant au son propre du ressort vibrant, sont renforcés.

Willis lui-même a donné, sur la nature des voyelles, une théorie différente de celle que nous avons exposée ici, comme se rattachant aux autres phénomènes acoustiques. Il suppose que les secousses de . l'air qui produisent le son de la voyelle, sont elles-mêmes des sons qui se perdent rapidement , et correspondent au son propre du ressort dans sa dernière expérience, ou à la faible résonnance que produit une secousse ou une petite explosion de l’air, dans la cavité de la bouche, agissant comme caisse résonnante d’un tuyau à anche. En réalité, on entend quelque chose d’analogue au son des voyelles, lorsqu’on fait battre une petite verge, contre les dents, tout en donnant à la bouche la forme qu’elle affecte pour les différentes voyelles. La description du mouvement sonore, donnée par Willis, concorde assez bien avec la réalité, mais elle ne donne que l’espèce et la nature du mouvement de l’air; elle ne dit rien de la réaction particulière à l’oreille en présence de ce mouvement. L’oreille le décompose en une série d’harmoniques selon les lois de la vibration par influence; c’est ce que montre l'analyse du son de la voyelle, soit par l’oreille seule, soit avec le secours des rôsonnateurs.

C'est ce qui apparaîtra encore plus nettement dans le prochain chapitre, à l’occasion de la description des expériences où l’on forme directement les voyelles au moyen de leurs harmoniques.

Les voyelles se distinguent donc essentiellement des sons de la plupart des autres instruments de musique, en ce que l’intensité des harmoniques qu’elles présentent, ne dépend pas du numéro d'ordre, mais de la hauteur absolue. Si, par exemple, je chante la voyelle A sur la note mi [.0, le son renforcé, le si j,3, est le onzième harmonique ; quand je donne la même voyelle sur le si |,9, c’est le second son partiel qui est renforcé.

Nous pouvons tirer des exemples qui précédent, les règles générales qui vont suivre, sur les relations qui unissent le timbre à la composition du son :

1° Des sons simples, comme ceux des diapasons associés à des tuyaux résonnants, ceux des grands tuyaux bouchés de l’orgue, présentent beaucoup de douceur, de charme, n’ont aucune dureté, mais ils manquent d’énergie, et sont sourds dans les régions graves.

2“ Les sons accompagnés d’une série d'harmoniques graves de moyenne intensité, jusqu’au sixième environ, sont pleins et d’un bon emploi en musique. Comparés aux sons simples, ils ont quelque chose de plus riche, de plus fourni, et sont cependant parfaitement harmonieux et doux, tant que les harmoniques supérieurs font défaut. A