EXPÉRIENCES SUR LES SONS GRAVES

que les sons d’environ 880 vibrations, les plus aigus que je produise sur ma sirène double, ont une force à peine tolérable. Ici la plus grande partie du travail mécanique constant est employée à la production du mouvement sonore ; une faible partie se perd par le frottement du disque sur ses axes et par l’air qui tourbillonne; ces pertes doivent augmenter avec la rapidité de la rotation, en sorte que la production des sons aigus doit se faire réellement au moyen d’un travail moindre que celle des sons graves ; et cependant, comme sensations, les sons aigus paraissent extraordinairement plus forts que les sons graves. Jusqu’à quelle hauteur continue cet accroissement d’intensité, c’est ce que je ne saurais dire, parce que la vitesse de ma sirène ne peut s’élever plus haut, en conservant la même pression.

Cet accroissement de l’intensité avec la hauteur est particulièrement manifeste, dans les régions les plus basses de la gamme. Il en résulte que, dans les sons complexes très-graves, les harmoniques peuvent surpasser en intensité le son fondamental, môme dans le cas où, pour les sons de même nature, mais de plus grande hauteur, l’intensité du son fondamental serait de beaucoup prépondérante. C’est ce qu’il est facile de reconnaître sur ma sirène double, où le nombre des battements permet de constater sans difficulté, si le son qù’on entend par-dessus les autres est le fondamental, le premier ou le second harmonique. Ainsi, si l’on ouvre dans les deux caisses à vent les séries de 12 trous, et si l’on fait faire un tour entier à‘la manivelle qui met en mouvement la caisse supérieure, le son fondamental donne, comme on l’a vu plus haut, 4 battements, le premier harmonique 8, et le second 12. Rendons la rotation du disque plus lente qu’à l’ordinaire ; à cet efl'et, j’adapte au bord du disque, pour différentes pressions, une plume d’acier huilée ; on peut ainsi facilement produire des séries de secousses aériennes correspondant aux sons très-graves, puis tourner la manivelle et compter les battements. Si l’on fait croître progressivement la vitesse du disque, on trouve que les sons perceptibles qui se produisent les premiers, font 12 battements à chaque tour de manivelle, tant que le nombre des secousses aériennes demeure compris entre 3G et 40. Pour les sons compris entre 40 et 80 impulsions aériennes, on entend 8 battements à chaque tour de la manivelle. Ici c’est donc l’octave supérieure, qui présente la plus grande intensité. Ce n’est que pour plus de 80 secousses qu’on entend les quatre battements du son fondamental.

On peut ainsi prouver par l’expérience que les mouvements de l’air qui n'ont pas la forme des vibrations pendulaires, peuvent déterminer la sensation, nette et forte, de sons dont les nombres de vibrations sont deux ou trois fois aussi grands que ceux du son fondamental, sans

que celui-ci puisse se faire entendre a travers les précédents. Si l’on descend de plus en plus dans la gamme, l'intensité de la sensation sonore diminue si rapidement, d’après ce qui précède, que le son fondamental dont la force vive est par elle-même plus grande que celle des harmoniques, ce qui se prouve en donnant le même son dans des régions plus aiguës, se trouve éteint et couvert par les harmoniques. On a beau renforcer de beaucoup l’action du son sur l’oreille, le phénomène ne change pas. Dans mes expériences sur la sirène, le plateau supérieure du soufflet était fortement ébranlé par les sons graves, et si j’y posais la tête, elle vibrait tout entière par influence avec une telle énergie, que les trous du disque tournant, au lieu de disparaître pour moi comme ils l’auraient fait si mon œil eût été au repos, m’apparaissaient de nouveau comme distincts, par un effet d’optique analogue à ce qui se produit dans les disques stroboscopiques ou phénakisticopès. La série de trous mise en jeu paraissait immobile, les autres s’agitaient en avant ou en arrière, et cependant les sons les plus graves n’étaient pas plus nets. Une autre fois, au moyen d’un tube convenablement choisi, je mis mon conduit auditif en communication avec un orifice qui conduisait dans l’intérieur du soufflet. Les trépidations du tympan étaient si fortes, qu’elles produisaient une démangeaison insupportable, et cependant les sons très-graves n’étaient pas plus nets.

Si l’on veut, par conséquent, déterminer les limites des sons les plus graves, il est nécessaire, non-seulement de produire dans l’air des ébranlements très-considérables, mais encore de leur donner la forme des vibrations simples pendulaires. Tant que cette dernière condition n’est pas remplie, on ne sait pas du tout si les sons graves que l’on perçoit correspondent au son fondamental ou aux harmoniques du mouvement de l’air (1 ).

Parmi les instruments employés jusqu’ici, ce sont les grands tuyaux bouchés de l'orgue qui sont les plus appropriés à cette expérience. Leurs harmoniques sont du moins assez faibles, quoiqu’ils ne fassent pas tout à fait défaut. On trouve, en s’aidant de ces tuyaux, que déjà les sons inférieurs de l’octave (d’indice — ,, ut — , à mi — (), commencent à se transformer en un bruit, mêlé de tremblement ; ainsi il est très-difficile, même à une oreille exercée, d'en apprécier la hau-

(I) Ainsi l’appareil de Savart, où une barre tournaille frappe à travers des fentes étroites, est tout à fait impropre à rendre perceptibles les sons les plus graves. I.es secousses isolées sont ici très-courtes en comparaison de la période entière de la vibration ; aussi les harmoniques se développent-ils avec une grande, force, et les sons les plus graves, qu'on entend avec 8 ou tu battements, ne peuvent-ils être autre chose que des harmoniques.