Demi-ton : si0, utiy sur le disque supérieur

Si l’on produit les deux sons au moyen du même disque, les sons résultants objectifs ont une grande intensité, comme on l’a déjà remarqué dans les précédents paragraphes. Si on émet, au contraire, les deux sons sur des disques différents, les sons résultants sont faibles ; dans ce dernier cas, il est possible de faire agir simultanément les deux sons avec une différence de phase quelconque ; c’est là ce qui nous intéresse en premier lieu. A cet effet, on n’a qu’à changer la position de la caisse supérieure.

Ne nous occupons d’abord que des phénomènes relatifs à l’unisson W0, sol0.

Les résultats de l’interférence des deux sons sont ici compliqués par ce fait, que la sirène donne des sons composés et non simples, et que les interférences des harmoniques isolés ne dépendent en aucune manière de celles du son fondamental ou des autres harmoniques. Pour étouffer les harmoniques de la sirène, j’ai fait construire des caisses de laiton dont on voit les moitiés postérieures en hlt 4, et //„, A0. Ces caisses sont partagées chacune en deux moitiés, de manière à pouvoir s’enlever, se remettre et se fixer sur la caisse à vent au moyen de \is. Le son émis par la sirène sera plein, fort et harmonieux comme un beau son de cor, s’il se rapproche du son fondamental propre à la caisse ; dans 'le cas contraire, la sirène n’émet qu’un son assez aigre. On a besoin de pcii d’air, mais d’une forte pression. Les choses se passent exactement ici comme pour une languette, à laquelle on a adapté un tuyau sonore accordé à la même hauteur. Employée ainsi, la sirène est très-commode pour étudier le phénomène de l’interférence.

Si les deux caisses sont disposées de manière que les secousses aériennes aient lieu exactement en même temps des deux côtés, les mêmes phases se produisent en même temps pour le fondamental et pour les harmoniques ; ils seront tous renforcés.

Si l’on fait tourner la manivelle d’un angle|de 45”, ce qui correspond, pour la caisse, au I /fi d’un angle droit, ou au 1 /24 de la périphérie, ou enfin à une demi-distance de la série de 12 trous mise en jeu, les deux sons fondamentaux présentent une différence de phase d’une demi-

1NTERFÉBENCES.

durée de vibration, les secousses aériennes d’une des caisses se produisent exactement au milieujde la période qui sépare celles de l’autre caisse, et les deux sons fondamentaux se détruisent réciproquement. Mais les octaves supérieures, dans ces circonstances, présentent une différence de phase égale à la durée d'une vibration entière ; par suite, elles se renforcent mutuellement dans cette position, et il en est de même de tous les harmoniques pairs, tandis que les harmoniques impairs se neutralisent. Dans cette position, le son est donc plus faible, parce qu’un certain nombre d’éléments sonores lui sont retirés ; il ne s’éteint pas tout à fait cependant, mais il monte plutôt à l’octave. Tournons la manivelle d’un second angle de 45° ; la rotation totale est d’un angle droit; les secousses aériennes des deux disques coïncident alors de nouveau, et les sons se renforcent. Pour un tour entier de la manivelle, on trouve donc quatre positions où le son de la sirène parait renforcé dans toutes ses parties, et quatre autres, intermédiaires, où le son fondamental ainsi que tous les harmoniques impairs disparaissent, et où, par conséquent, l’intensité totale, résultant seulement de l’octave supérieure et des harmoniques pairs, est plus faible. Si l’on ne considère que le premier harmonique, l’octave du son fondamental, on trouve, en écoutant au moyen de tubes résonnants convenables, que cette octave s’affaiblit pour une rotation de 1/4 d’angle droit, et se renforce de nouveau pour une rotation de 1 /2 droit; pour un tour complet, elle s’éteint donc 8 fois et se renforce 8 fois. Le troisième son partiel, la douzième, s’éteint 12 fois dans le môme temps, le quatrième 16 fois, etc.

L’interférence se produit encore dans des conditions analogues à celles de la sirène, par l’émission simultanée de deux sons composés de la môme espèce, présentant une différence de phase égale à la durée d’une demi-vibration ; le son ne s’éteint pas, mais il passe à l’octave. Si on prend, par exemple, deux tuyaux ouverts ou deux tuyaux à anche de môme structure, de môme hauteur, montés l’un à côté de l’autre sur le môme sommier, leurs vibrations respectives se disposent ordinairement de manière que le courant d’air entre alternativement dans l’un et dans l’autre tuyau ; dans ces conditions-là, pour des tuyaux fermés qui ne présentent que des harmoniques impairs, le son s’éteindrait presque complètement; pour les tuyaux ouverts ou à anche, au contraire, l’octave supérieure est renforcée. C’est ce qui fuit que, sur l'orgue ou l'harmonium, on ne peut pas arriver à renforcer un son en combinant des anches ou des tuyaux identiques.

Jusqu’ici, nous avons fait agir simultanément deux sons de hauteurs exactement égales; cherchons maintenant ce qui va se produire

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par l'émission simultanée de deux sons dont les hauteurs présentent quelque différence. La sirène double, précédemment décrite, est encore d’un grand secours pour étudier ce nouveau cas. Nous pouvons changer un peu la hauteur du son émis par la caisse à vent supérieure, en faisant tourner celle-ci lentement au moyen de la manivelle ; le son sera plus grave, si la caisse tourne dans le même sens que le disque, et plus aigu, si on la fait tourner en sens contraire. La durée de vibration du son de la sirène est égale, en effet, au temps que met un trou du disque tournant à aller d’un trou de la caisse à vent au trou suivant. Si le trou de la caisse vient, par la rotation, au-devant du trou du disque, les deux trous coïncideront plus tôt que si la caisse à vent restait immobile; la durée de vibration est plus courte, le son plus aigu. Le contraire se produit par une rotation delà caisse à vent en sens inverse. On entend très-facilement le son monter ou descendre quand on tourne un peu plus vite. Supposons maintenant, que, sur les deux disques, on fasse arriver l’air dans la série de douze trous ; les sons produits seront exactement à l’unisson, tant que la caisse supérieure de la sirène demeurera immobile. Les deux sons se renforcent ou s’affaiblissent réciproquement d’une manière constante, d’après la position de la caisse supérieure. Qu’on imprime maintenant à cette dernière une rotation lente, on fuit varier ainsi, comme nous venons de le voir, la hauteur du son supérieur, tandis que le son inférieur, dont la caisse n’est pas mobile, demeure invariable. Nous faisons donc ainsi résonner simultanément deux sons différant un peu l’un de l’autre. Nous entendons alors ce qu’on appelle des battements du son, c'est-à-dire que l’intensité présente des renforcements et des affaiblissements, se succédant alternativement et d’une manière régulière. D’après la disposition de notre sirène, il est facile d’en trouver la cause. Par son mouvement de rotation, la caisse supérieure arrive successivement dans les positions correspondant, comme nous l’avons vu, à des sons forts et à dessous faibles. Si l’on tourne la manivelle d'un angle droit, la caisse à vent va de la position d'un son fort à la position suivante, correspondant également à un son fort, en passant par la position d’un son faible. Nous trouvons ainsi quatre battements pour chaque tour entier delà manivelle, quelles que soient la vitesse de rotation des disques et la gravité ou l’acuité du son émis. En arrêtant la caisse au moment d’un maximum d’intensité, on obtient la grande intensité sonore d'une manière durable; en s’arrêtant, au contraire, au moment d’un minimum, on obtient le son faible.

Le mécanisme de l’instrument donne ici, en même temps, des indications sur la relation qui existe entre le nombre des battements et la différence des hauteurs. On voit facilement, à la réflexion, que le