CHAPITRE III

Effets produits sur notre organisation par les sons simples.

Lorsque deux sons simples A et B sont très-intenses , outre l'effet dû à chacun d'eux et distinct pour l'oreille de deux sons simples, il peut encore y en avoir un complexe. Si en effet les déplacements des molécules vibrantes ne sont plus négligeables, comparés aux dimensions des masses élastiques, c'est-à-dire si les vibrations, au lieu d'être infiniment petites, sont seulement très-petites, les deux sons A et B peuvent donner lieu à un autre son C, dont le nombre de vibrations est précisément égal à la différence entre les nombres de -vibrations des deux sons A et B, et que l'on appelle son différentiel du premier ordre; le son C peut également produire avec A el B deux autres sons résultants différentiels du 2* ordre D et E. Ces deux nouveaux sons D et E peuvent conduire avec A et B à quatre sons résultants différentiels du 3' ordre F, G, K, L et avec C à deux sons résultants différentiels du 4* ordre, etc.

Outre ces sons résultants différentiels de divers ordres , il existe des sons découverts par Helmholtz et appelés sons résultants additionnels de différents ordres, parce que le nombre des vibrations est égal, au contraire, à la somme des vibrations des deux sons générateurs.

En dehors des sons résultants différentiels ou additionnels, on distingue encore les battements dus uniquement à la variation d'intensité du son, saisissable grâce à un maximum appelé coup ou battement, se répétant périodiquement un certain nombre de fois par seconde et imitant ainsi l'isochronisme des vibrations; cela arrive quand deux sons simples sont assez voisins pour affecter une même partie de l'oreille, sorte de clavier sollicité en général en des points variables pour des sons différents.

Rappelons d'abord que chaque corps a un nombre déterminé de vibrations qui lui est propre, et qu'il prend effectivement , quand il est influencé par une force agissant suivant le même rhythme. Mais,

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quand les corps sont légers, comme par exemple les fibres de Corti de l'oreille, ils peuvent encore vibrer sous l'action d'un autre corps dont le nombre de vibrations est peu différent. Il y a alors un certain groupe de fibres mis en mouvement à la fois par les deux sons. Ce que je dis des fibres de Corti s'appliquerait aux autres parties de l'oreille qui seraient toujours légères, si, comme certains auteurs le supposent, le son ne nous était pas transmis par les vibrations de ces fibres. Supposons maintenant deux corps voisins A et B faisant le premier

10 vibrations complètes par seconde et le second 11. Au bout de la première dizaine de seconde, le corps A a fait une vibration complète, le corpsB a exécuté aussi unevibration complète, plus — de vibration. La membrane légère de l'oreille, apte à subir ce mouvement, a donc été soumise à une vibration complète de chaque corps, plus à un certain effet G que le corps B aurait produit pendant -77^ de seconde.

11 en est de même pendant les — de seconde suivants. Pendant les 5 derniers dixièmes de seconde, la membrane sera encore soumise à une vibration complète de chaque corps, mais l'effet G sera en sens contraire, de sorte que l'effet total pendant chaque —— de seconde sera moins grand que tout-à-lheure.

La membrane , soumise à une force accélératrice , puis retardatrice, aura donc eu pendant cette première seconde une amplitude maximum, et c'est ce maximum, qui est parfaitement senti, que l'on appelle battement. Il y a alors ici un battement pour la première seconde, et de même pour chacune des secondes suivantes, c'est-àdire que l'on sent un nombre de battements par seconde égal à la différence des nombres il et 10 de vibrations par seconde des deux corps A et B. Il en sera de même si la différence des nombres de vibrations du deuxième corps est plus grande : elle indiquera toujoure les battements, pourvu que ces nombres de vibrations restent assez voisins peur affecter une même partie de l'oreille.

Un battement par seconde n'est pas désagréable , on cherche même parfois à l'obtenir, dans les nouvelles orgues et sur Iharmonium, par un registre imitant ainsi le tremblé de la voix humaine et des instniments à anches. Ce battement, bien employé dans certains passages, peut être très-expressif, mais il ne faut pas en abuser.

Les sons résultants peuvent également donner des battements entre eux ou avec les sons partiels.

Comme cas particulier, si les nombres de vibrations de A et B sont les mêmes et si, de plu?, les intensités des sons sont égales, les

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impressions sur l'oreille, au lieu de s'ajouter, peuvent se détruire, si elles agissent en sens contraire, et alors il ne reste plus de renforcement de sou ou de battement; il n'y a pas même de son entendu. Il se présente dans ce cas ce qu'on appelle le phénomène de l'interférence, que réalisent les deux branches d'un diapason, dans les quatre positions connues.

Voyons maintenant ce qui arrive pour l'oreille lorsque le nombre des battements augmente.

Quand il n'y a que 4 ou 6 battements à la seconde, l'oreille les suit parfaitement; s'il y en a 20 ou 20, on ne peut plus les compter, mais on reconnaît encore l'analogie d impression sur l'oreille, par une succession de secousses sonores distinctes, dont le nombre seulement ne peut plus être saisi. Le caractère général de l'impression produite par des battements aussi rapides devient pénible, à cause de l'effet dû à des intermittences ainsi répétées, et plus dur, comme on le sait, qu'un effet continu. On peut déjà conclure delà que l'effet désagréable disparaîtra, quand l'intermittence cessera, pour faire place à la continuité de la sensation , et cette époque variera avec le pouvoir d'étouffement de l'oreille. En effet, quand l'impression sera éteinte, alors que la secousse suivante arrivera, il y aura intermittence. Lorsque les secousses se succéderont assez rapidement, pour que la précédente ne soit pas encore détruite, quand la suivante se présentera, il y aura continuité. En faisant les expériences d'une manière convenable, on peut constater que 132 secousses sont encore distinctes sans néanmoins pouvoir être comptées par le seul secours de l'oreille , et , bien que l'on approche de la limite , elle n'est cependant pas encore atteinte.

Revenons maintenant aux véritables vibrations des corps. Un nombre quelconque de vibrations ne donne pas toujours un son musical. Il faut d'abord que les vibrations soient isochrones, mais cela ne suffit pas. Si le nombre de vibrations est trop petit, chaque vibration produit sur l'oreille un mouvement qui est éteint , quand l'autre commence son action. Alors les effets ne s'ajoutent plus et l'oreille n'a que des oscillations successives, trop petites pour produire sur le cerveau une impression saisissable. Quand le nombre des vibrations s'accroît , l'oscillation de l'oreille augmente , et la résultante dos actions peut être assez grande pour produire sur le cerveau une impression. Mais chaque oscillation de l'oreille, quoique assez grande pour donner une impression, étant encore éteinte quand la seconde

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arrive , on n'a que l'impression de secousses isolées que l'on commence à entendre vers 31 vibrations. Ce n'est que vers 40 vibrations que les secousses isolées font place à une sensation continue, et qu'on a alors un son véritablement musical.

N'oublions pas qu'il ne s'agit ici que de sons simples, et si les auteurs sont arrivés à des conclusions si diverses , c'est qu'ils se sont trouvés souvent en présence de sons complexes , c'est-à-dire compliqués d'harmoniques. Alors on peut en effet entendre des sons dont les nombres de vibrations sont bien moindres et descendent jusqu'à huit par seconde, suivant Savart. Ce ne sont plus les sons eux-mêmes qu'on distingue , mais bien les battements des harmoniques élevés d'un nombre par seconde égal ou à peu près égal à celui des vibrations du son simple lui-même, et qui sont perçus, grâce à l'aigreur des secousses discontinues , plus saisissables que les sensations continues. On peut constater cette impression complexe sur des sons déjà assez élevés pour que le son élémentaire soit entendu, pendant que les harmoniques le sont également. Ainsi 132 vibrations (données sur l'harmonium par l'ut , du registre du cor) et même 264 vibrations (données par l'ut 2 du registre du basson) présentent encore une sorte de ronflement, tandis qu'à 40 vibrations pour un son simple, le son est déjà continu.

Si l'on a déterminé, dans le bas de l'échelle musicale, à quel moment les sensations cessent d'être intermittentes pour devenir continues, on n'a pu encore y arriver dans le haut. On sait seulement, toutes choses égales d'ailleurs, qu'il est d'autant plus difficile de percevoir ces intermittences et qu'elles produisent une impression d'autant plus faible, qu'elles sont plus nombreuses. Si donc le nombre de vibrations est très-grand, les caractères distinctifs deviennent de moins en moins tranchés ; aussi les sons aigus , bien que toujours entendus, doivent-ils avoir une limite supérieure, en raison de l'impossibilité de distinguer alors deux sons voisins.

I.es sons d'un bon emploi en musique, et dont la hauteur peut être bien appréciée, sont compris environ entre 40 et 4,000 vibrations, dans une étendue de sept octaves, comme on le verra plus loin. — Les pianos vont ordinairement de 2,750 à 3,520 vibrations. — Les grandes orgues descendent à peu près une octave plus bas. — Le son le plus aigu de l'orchestre (1ère, de la petite flûte) a 4,752 vibrations. Dans une étendue de onze octaves , l'appréciation serait encore possible, mais d'une manière vague.

LE BÉVEIL DE LA MrSIQUE.