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ainsi le véhicule des vibrations sonores, comment

se fait-il qu’il propage, sans les troubler, celles de plusieurs sons simultanés”?

Nous assistons à un concert; de nombreux instruments émettent à chaque instant des sons qui diffèrent par l'intensité, par la hauteur, par le timbre. Les centres d'émission sont diversement distribués dans la salle; comment la masse d’air que l’enceinte renferme, peut-elle à la fois transmettre tant de vibrations, sans qu’il y ait complète cacophonie ? Ou bien encore, c’est le matin. La pluie tombe fine et drue, et les gouttelettes en frappant le sol, font une multitude de petits bruits qui arrivent disüncts à l'oreille; les chants des oiseaux que la venue du printemps réveille partout, s'élèvent dans l’air et semblent percer la légère brume dont la pluie rave l'horizon. Par-dessus tout ce gazouillement et ce. ramage, le chant du coq, les aboïiements des chiens, les cahots d’une lourde voiture sur la route pavée, le son des cloches, par-ci par-là des voix humaines, tout cela chante, crie, parle, résonne à la fois, sans qu’il en résulte pour l'oreille aucune confusion. Ces sons multiples dont la simultanéité serait discordante, s’ils se produisaient tous dans un espace resserré, et que leurs résonnances vinssent les troubler encore, se noient dans la vaste étendue

des couches d’air qui surplombent la plaine, se fon-

dant ainsi dans une douce harmonie. Ici, la même question se présente encore. Comment l'air peut-il transmettre à la fois et distinctement tant d’ondulations émanées de centres différents, tant de vibrations qui ne sont point isochrones ? Comment l’intensité, la hauteur et le timbre de chaque son

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peuvent-ils coexister, sans altération, dans ce milieu

élastique et mobile ?

Fig. 31, — Coexistence des ondes. Propagation et réflexion des ondes liquides à la surface d’un bain de mercure,

Il y a là un problème dont les données paraissent si complexes, qu’elles échappent à l’analyse. Cepen-

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à LES VIBRATIONS SONORES "431 dant la théorie rend compte de ces phénomènes dont l'explication paraît si difficile au premier abord, et des expériences simples justifient ses conclusions. Deux savants géomètres du dernier siècle, Daniel Bernouilli et Euler ont démontré le principe de la coexistence des petits mouvements, des petites oscillations dans un même milieu. Voilà pour la théorie.

Maintenant, jetez dans l’eau en des endroits voisins, deux ou plusieurs pierres, vous verrez les cercles concentriques produits par chacune d’elles s’entre-croiser sans se détruire, surtout si leur amplitude n’est pas trop grande. La figure 31, que nous empruntons à l'ouvrage d’un savant physicien, M. Weber, montre à la fois comment les ondes se croisent à la surface d’un liquide, et comment elles se réfléchissent sur les parois du vase. La forme de ce dernier est elliptique ; il est plein de mercure, et les ondes qu’on aperçoit à sa surface sont celles qu’a produites la chute d’une gouttelette du liquide à

. l’un des foyers de l’ellipse. Il en est résulté des ondes circulaires concentriques à ce foyer, puis des ondes réfléchies, qui toutes viennent concourir au second foyer de la courbe. Les choses se passent évidemment de la même façon que si deux goutte-

lettes étaient tombées à la fois à chaque foyer.

Cette ingénieuse expérience démontre donc, d’une part, la coexistence des ondes simultanées, et d’autre part, la loi de leur réflexion. En faisant la restriction dont nous avons parlé plus haut sur la direction des ondes sonores, elle donne une idée fort juste de la réflexion des sons et de leur propagation simultanée dans l'air.

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8 5. — Distinctions entre les sons musicaux et les bruits.

On donne généralement le nom de sons musicaux aux sons susceptibles d’être comparés entre eux sous le rapport de la hauteur; on réserve le nom de bruits aux sensations auditives dont l'oreille ne peut apprécier le degré de gravité ou d’acuité. Cette distinction, que tout le monde fait aisément, peutelle être définie scientifiquement ou n'est-elle due qu’à l’imperfection, au défaut de sensibilité ou d’expérience de l’organe de l’ouïe ? Y a-t-il, en un mot, une différence spécifique, essentielle entre un bruit et un son musical?

Commençons par donner quelques exemples des deux modes de sensation.

Pour tout le monde, le choc de deux pierres l’une contre l’autre, en général celui de deux corps solides peu élastiques ou de forme irrégulière, le roulement d’une voiture sur le pavé, le claquement d’un fouet, les détonations des matières explosives, le grondement des vagues, le gémissement du vent dans les bois, etc... sont des bruits. Il paraît, du moins au premier abord, impossible d’assigner le ton, la hauteur musicale de ces sortes de sons. Le contraire arrive tout naturellement pour les sons que donnent les instruments de musique, puisque la construction de ceux-ci, qu'il s'apisat d'instruments à cordes, à tuyaux ou à vent, a précisément pour objet la production de sons comparables sous le rapport de la hauteur : les différences de timbre ou d'intensité n’ôtent rien à cette qualité essentielle qui leur a fait donner leur nom.

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Nous ne savons pas encore en quoi consiste le bruit; mais on vient de voir que la hauteur musicale d'un son ne dépend que d’un seul élément, de la rapidité de la vibration qui anime les molécules du corps sonore, et que celui-ci transmet régulièrement, périodiquement à l’oreille. Le nombre de ces vibrations isochrones étant connu, la hauteur du son est déterminée. Nous avons vu que la sensibilité de l'oreille est limitée, que nous ne parvenons à comparer et à percevoir les sons musicaux que si le nombre des vibrations simples est compris entre 32 et 73,000; mais cette question de sensibilité ne change rien à la nature de la vibration du corps sonore.

Quand un son musical est entendu seul, la sensation auditive reste constamment semblable à ellemême ; l'intensité et le timbre peuvent varier, il est vrai, mais ce qui persiste, c’est le nombre des vibrations et leur synchronisme. C’est ce que dit Helmholtz dans sa Théorie physiologique de la musique. « Une sensation musicale apparaît à l'oreille comme un son parfaitement calme, uniforme et invariable; tant qu’il dure, on ne peut distinguer aucune variation dans ses parties constitutives, » sauf la réserve que ce savant oublie de faire sous le rapport du timbre et de l'intensité.

Le mélange de deux ou plusieurs sons musicaux donne encore la sensation d’un son musical, sensation plus ou moins agréable, selon le rapport des hauteurs des sons composants. Il peut y avoir dissonance, sans que l'oreille cesse de sentir qu’elle a affaire à des sons comparables entre eux, sous le rapport de la hauteur. Toutefois, dans ce cas, le

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434 d'ide . . LE SON

mélange de sons discordants donne une impression

qui approche de la sensation du bruit, et qui en approchera d'autant plus que la durée de chaque son élémentaire sera plus courte. |

Qu'on frappe à la fois, brusquement et brièvement, toutes les touches d’un piano, ou qu’on les parcoure très-rapidement d’un bout à l’autre, la cacophonie qui en résultera ressemblera déjà beaucoup à ce que nous appelons un bruit. Même chose arriverait sur un violon, si l’on glissait très-vite le doigt d’un bout à l’autre de la corde attaquée par l’archet ; on sent bien sans doute encore que le miaulement qui en résulte est formé de sons musicaux; cependant l'oreille est impressionnée d’une façon analogue à celle du vent qui bruit ou gronde, en montant et descendant. La transition du son au bruit paraît donc se faire d’une facon insensible; et l’on pourrait déjà conclure de là que certains bruits sont des mélanges de sons musicaux, combinés irrégulièrement en dehors des lois de l'harmonie. La cause physique du bruit proviendrait en ce cas de la coexistence dans l'air d’un nombre plus ou moins grand de vibrations, dont chacune peut être périodique, synchrone, mais dont les périodes n’ont entre elles aucun rapport simple.

Il paraît y avoir une autre cause à la sensation du bruit, ou, si l’on veut, à la difficulté qu’éprouve loreille d'apprécier la hauteur du son : c’est la trop grande brièveté de l’ébranlement sonore. Le bruit d’un coup de marteau sur la pierre ou le boïs, du choc de deux pierres, le claquement d’un fouet, la détonation d’une arme à feu paraissent être dans ce cas. On fait, dans les cours de physique, diverses expériences qui prouvent fort bien que l’impossi-