HYPOTHÈSE SI' H LE MÉCANISME DE L’AUDITION

parties qui sont mises en vibration par les sons de hauteurs différentes, et qui donnent la sensation de ces sons. On pourrait s’imaginer que la masse des éléments vibratiles de l’oreille, comprenant le tympan, les osselets et le liquide de l’oreille interne, peut vibrer et que c’est de la capacité de cette masse que dépend l’impossibilité pour les vibrations sonores «le s’éteindre également vite dans l'oreille. Mais cette hypothèse ne suftirait pas pour expliquer les faits connus.

Quand, en effet, un corps élastique entre en vibrations sous l’influence d’un son extérieur, il prend le nombre de vibrations de ce dernier, mais dès que celui-ci cesse, il prend le nombre de vibrations qui lui est propre. Ce fait, qui est une conséquence de la théorie, peut se prouver très-nettement pour les diapasons au moyen du microscope à vibrations.

Si donc l’oreille vibre comme un système entier, et est susceptible notamment de prolonger scs vibrations, cette prolongation doit se faire suivant le nombre de ses vibrations propres, qui est tout à fait indépendant du nombre de vibrations du son extérieur, qui a pu déterminer le mouvement vibratoire. Il s’ensuivrait d’abord que les trilles seraient d’une exécution aussi difficile dans le haut que dans le bas, et, en second lieu, que les deux sons du trille se mêleraient non pas l’un à l’autre, mais à un troisième son propre à l’oreille ellemême. Nous avons appris à connaître un de ces sons dans le précédent chapitre, c’est le fa^. Dans ces circonstances, par conséquent, le résultat serait tout autre que celui que nous fournit l’observation des faits.

Maintenant, si on exécute sur le la de 110 vibrations, un trille de 10 notes à la seconde, le même son reviendra toujours après 1/5 de seconde. Nous pouvons bien admettre que le trille ne serait pas net, si l’intensité du son qui s’éteint n'était pas réduite au moins à 1/10 au bout de 1/5 de seconde. Il s'ensuit qu’après 22 vibrations au moins, les parties de l oreille vibrant pour le la ne vibreraient plus qu’avec le 1/10 de la force primitive, si on les abandonnait h elle-même, et que, par conséquent, leur faculté de vibrer par influence ne peut correspondre au premier, mais au second, au troisième degré de notre table ou à un degré encore plus élevé. Il ne peut pas être beaucoup plus élevé ; c’est ce qui résulte de ce que les trilles et les traits commencent déjà à devenir difficiles dans les régions un peu graves. Nous arriverons plus tard à la même conclusion par des observations sur les battements.

En somme nous pouvons admettre que la faculté d’étouffement des parties vibrantes de l’oreille correspond à peu près au troisième degré de notre table, où l’intensité de la vibratiou par influence, pour un écart

182 TI1É0RIE PflYSlOI.OGIQUE DE LA MUSIQUE..

d’un demi-ton, est encore le 1/iOde celle correspondant à l’unisson absolu. Naturellement, il ne peut s’agir ici d’une détermination précise, mais c’est déjà important que de se faire une idée, au moins approximative, de la faculté d’étouffement des parties de l’oreille susceptibles de vibrer par influence. C’est d’une importance capitale pour le phénomène de la consonnance. Quand donc, dans la suite, nous dirons que chaque partie de l’oreille vibre sous l’influence d’un son déterminé, il faudra l’entendre en ce sens que le mouvement communiqué est le plus fort pour ce son-là, mais que les sons voisins agissent aussi à un degré moindre, de manière que pour une différence d’un demi-ton, la vibration par influence soit encore au moins appréciable.

Pour donner une idée de la loi suivant laquelle diminue l’intensité de la vibration d’influence, quand la différence de hauteur augmente, j’ai construit la figure ci-contre ( fig . 45). La ligne horizontale

abc représente une portion de l’échelle musicale, ab et bc désignent chacun l’étendue d’un ton entier. Soit un corps élastique accordé sur le son 6, et soit bd le maximum de l’intensité correspondant à l’unisson absolu avec le son excitateur. La ligne de base de Fig. 45. chaque ton entier est partagée en

dixièmes, et les hauteurs correspondantes désignent l’intensité de la vibration du corps élastique pour un écart égal à la différence considérée du son excitateur avec l’unisson parfait.

Je fais suivre ici les nombres au moyen desquels la figure 45 a été construite.

DIPFËREMCE

IffTENSI

de hauteur.

de la \ibration d

demi-ton

ton entier

On ne peut pas déterminer, d'une manière certaine, quelles sont les parties de l’oreille qui vibrent sous l’influence des différents sons.

I1YP0TIIÈSE SI’ R LE MÉCANISME DE L’AUDITION. i 83

Les otolithcs, suspendus dans un liquide muqueux, sont à peine susceptibles de vibrer d’une manière particulièrement régulière, mais ils sont plutôt destinés à recevoir les secousses isolées et à les transmettre aux nerfs. Il en est encore de même, quoiqu’à un degré moindre, des petits crins situés dans les ampoules, parce que des corpuscules de si faible masse ne peuvent pas longtemps persister dans leur mouvement. D’après leur construction générale, ce sont plutôt les fibres de Corti, situées sur la cloison du limaçon, qui paraissent surtout de nature à exécuter par elles-mêmes des vibrations. Nous n’avons pourtant pas besoin de leur demander la faculté de vibrer longtemps sans que rien vienne entretenir le mouvement. Il est d’une importance capitale pour l’ouïe, que nous trouvions les nerfs munis d’appareils terminaux aussi différents. Des appendices élastiques, perdant rapidement leurs vibrations, seront relativement affectés par les secousses ou ondulations courtes du liquide du labyrinthe, plus que par les sons musicaux. Ils pourront, par conséquent, servir à percevoir lçs trépidations brusques et irrégulières, c'est-à-dire les bruits. Au contraire, des corps élastiques, prolongeant davantage leurs vibrations, seront beaucoup plus fortement ébranlés par un son musical de hauteur correspondante, que par les secousses isolées. Notre oreille peut percevoir les deux impressions, et nous pouvons bien supposer que cela tient à l’existence d’organes terminaux différents, en sorte. que les épanouissements nerveux du vestibule et des ampoules serviraient à la perception des bruits, les fibres de Corti à la perception des sons. Nous pouvons admettre, en outre, que chacune de ces fibres est accordée dans un ton différent, et qu'elles forment une série régulière correspondant à la gamme musicale. D'après Kûlliker, il y a environ 3000 fibres de Corti dans le limaçon de l’oreille humaine. Évaluonsà200 les sons situés en dehors des limites musicales, et dont la hauteur n’est qu’imparfaitement déterminée, il reste 2800 fibres pour les sept octaves des instruments de musique, c’est-à-dire 400 pour chaque octave, 33 ‘/a pour chaque demi-ton, en tout cas, assez pour expliquer la distinction des fractions de demi-ton, dans la limite où elle est possible.

D’après les recherches de E. H. Weber, les musiciens exercés peuvent encore percevoir une différence de hauteur correspondant au rapport de vibrations 1000 à 1001. Ce serait environ 1/64 de demiton, valeur encore plus faible que celle correspondant à la distance des fibres de Corti. Mais il n’y a là rien qui vienne renverser notre hypothèse. Car s’il se produit un son dont la hauteur soit comprise entre celles de deux fibres de Corti voisines, il les fera vibrer toutes

dêux par influence, mais celle dont le son propre est le plus voisin vibrera avec plus d’intensité. La faculté de distinguer encore de petites différences de hauteur dans l'intervalle de deux fibres, ne dépendra donc, en dernière analyse, que de la délicatesse avec laquclle on pourra comparer les intensités des excitations produites dans les deux fibres nerveuses correspondantes. On s’explique même ainsi que, le son extérieur montant d'une manière continue, notre sensation se modifie d’une manière également continue, et non par soubresauts, comme cela arriverait s’il n’y avait jamais qu’une fibre de Corti vibrant à la fois par influence.

Tirons les conséquences de notre hypothèse. Un son simple arrivet-il à l’oreille, il ébranlera fortement les fibres de Corti qui sont exactement ou à peu près, à l'unisson avec lui ; toutes les autres ne seront que peu ou point ébranlées. Tout son simple d’une hauteur déterminée ne sera donc ressenti que par certaines fibres nerveuses, et des sons de hauteurs différentes exciteront des fibres différentes. S’il arrive à l’oreille un son complexe ou un accord, il affecte tous les prolongements élastiques correspondant aux divers sons simples contenus dans la masse sonore ; aussi, avec une attention bien dirigée, pourra-t-on percevoir toutes les sensations isolées correspondant aux divers sons simples. L’accord ou le son complexe devront donc être décomposés en leurs éléments constitutifs.

On expliquerait aussi de cette manière pourquoi l’oreille décompose les mouvements de l’air précisément en vibrations pendulaires. Chaque molécule d’air ne peut naturellement exécuter qu’un seul mouvement, à un instant donné. La théorie mathématique a considéré un mouvement de ce genre comme la somme de vibrations pendulaires; c’était d’abord une fiction arbitraire, pour la commodité de la théorie, sans signification dans la réalité. Nous avons rencontré d’abord une décomposition de ce genre, dans la théorie de la vibration par influence : un mouvement périodique non pendulaire peut faire résonner par influence des corps accordés en différents tons, correspondant aux harmoniques. Nous avons donc, grâce à notre hypothèse, ramené les phénomènes de l’ouïe à ceux de la libration par influence, et nous trouvons là la cause qui fait qu’un mouvement périodique de l’air, simple dans son essence, produit une somme de sensations diverses et, par conséquent, apparaît comme complexe aux organes de la perception.

La sensation de sons de différentes hauteurs serait donc, d’après cela, une sensation éprouvée dans des fibres nerveuses différentes. La sensation du timbre proviendrait donc de ce qu’un son complexe, outre les fibres de Corti correspondant au son simple fondamental,