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« … Ce grand hurlement n’avait de variante que

les voix bizarres, fantasques, du vent acharné sur

nous. Cette maison lui faisait obstacle; elle était

pour lui un but qu’il assaillait de cent manières. C'était parfois le coup brusque d’un maître qui frappe à la porte; des secousses, comme d’une main forte pour arracher le volet; c’étaient des plaintes aiguës par la cheminée, des désolations de ne pas entrer, des menaces si l’on n’ouvrait pas, enfin, des emportements, d’effrayantes tentatives d'enlever le toit. Tous ces bruits étaient couverts pourtant par. le grand Heu! heu! tant celui-ci était HRnanse puissant, épouvantable ! » {La Mer.)

Au milieu des champs, dans les forêts, la sensation est tout autre. On entend un bruissement vague formé par la réunion de mille sons d’une diversité infinie : c'est l'herbe qui frissonne sous le vent, les. insectes qui volent ou rampent, les oiseaux dont les voix se perdent dans l'air, ce sont les branches des arbres qui se froissent sous l’action de la brise légère ou se courbent et se cassent sous l'impulsion des vents violents. De tout cela résulte une harmonie, tantôt gaie, tantôt grave, terrible quelquefois, bien différente du tapage assourdissant qui remplit les rues populeuses des grandes villes. Les cours d’eau, rivières, ruisseaux et torrents joignent leurs notes à ce concert; dans les terrains accidentés, c’est le bruit des cascades qui se précipitent sur

: 1: Un savant belge, M. Candèze, décrivant les luttes que les fauves engagent, aussitôt le soleil couché, lorsqu'elles se

. mettent en quête de leur proie, parle du « bruit soudain,

terrible, indéfinissable qui, dans les régions équatoriales, éclate tout à coup dans la profondeur des forêts. »

et

les rocs, et parfois le grondement terrible des ébou-

lements qui détruisent et ensevelissent tout sur

leur passage.

Mais de tous les bruits naturels, les plus continus

et les plus violents sont ceux qui naissent et se

propagent au sein de l'atmosphère : les masses gazeuses entrainées par un mouvement irrésistible

que de simples différences de température et de

densité suffisent à faire naître, heurtent dans leur mouvement tous les obstacles que leur opposent

les accidents du sol, montagnes, rochers, forêts,

arbres isolés, et tantôt sifflent, tantôt grondent avec

fureur. Quand lélectricité s’en mêle, c’est bien :

pis encore : alors les détonations effrayantes de la foudre font taire tous les autres bruits. Seules, les

explosions des volcans et les tremblements de terre : rivalisent de puissance avec cette grande voix de

la nature. Lors de la catastrophe qui détruisit Riobamba en février 1797, une immense détonation se fit entendre au-dessous des deux villes de Quito et

d’'Ibarra; mais, circonstance singulière, elle ne fut

point entendue sur le lieu même du désastre. Le soulèvement du Jorullo, en 1759, fut précédé de

grondements souterrains, qui durèrent deux mois …

entiers. (Humboldt.)

Pour achever ce tableau des sons qui se produisent naturellement sur le sol et dans l'atmosphère, il nous reste à mentionner les détonations qui accompagnent la chute des météores cosmiques, aérolithes et bolides. C’est le plus souvent à de grandes hauteurs que ces explosions se font enten-

dre, et des personnes qui en ont été témoins les.

comparent soit à des décharges d'artillerie, soit au

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PRODUCTION ET PROPAGATION DU SON o

bruit de voitures pesamment chargées, dont les roues se heurtent aux inégalités du Pavé, son au roulement prolongé du tonnerre. |

Mais les phénomènes du son qui nous intéressent le plus sont ceux que l’homme et les animaux produisent à l’aide d’organes spéciaux : la voix humaine, truchement indispensable de nos pensées, de nos sentiments; les cris, les chants des animaux qui traduisent d’une façon plus grossière les impressions variées qu’ils ressentent, leurs besoins, leurs joies, leurs douleurs. Un art, le plus puissant de. tous, la musique, a été créé par l’homme pour exprimer ce que le langage articulé est impuissant à traduire ; et pour ajouter encore aux dons de la nature, il a su multiplier, à l’aide d’instruments variés, les ressources de sa propre voix. Les sons produits dans ce but spécial, ont des propriétés physiques caractéristiques qui les distinguent des bruits irréguliers, discontinus, indéfinissables que nous avons décrits jusqu'ici : ils forment une série ordonnée, régulière, même quand on fait abstraction de la composition qui, dans une œuvre musicale, les fait succéder dans un ordre savant suivant un rhythme accentué et les combine en accords harmonieux. Cette série constitue les sons musicaux dont l'étude physique est le principal objet de l’acoustique.

La nécessité du travail et de l’industrie humaine ont amené l'homme, il est vrai, à produire bien d'autres bruits qui ne se recommandent ni par la mélodie, ni par l'harmonie, mais dont la plupart sont inséparables des travaux qui les engendrent, et participent pour ainsi dire à leur caractère d’utilité. Dans les manufactures et les ‘ateliers, dans les

forges, le bruit des marteaux et des scies, des outils

de toute sorte, des machines à vapeur, ne s’inter-

rompt souvent ni le jour ni la nuit, concert fort

peu harmonieux, assurément désagréable pour les oreilles les moins dilettantes. Mais qu'y faire ? Pour notre compte, c’est une musique qui nous semble de tout point préférable à celle de la mousqueterie et du canon sur les champs de bataille, de même que la lutte sur le terrain du travail et de la science

nous paraît l'emporter sur les décisions brutales de

la force.

Tous les phénomènes que nous venons de passer en revue, quelque variés qu’ils paraissent, se rapportent à un même mode de mouvement, au mouvement vibratoire; ils affectent tout particulièrement l’organe de l’ouïe, en produisant en nous la sensation du son, Il s’agit maintenant d'étudier la nature des vibrations sonores, d'indiquer quelles relations existent entre ces vibrations et les sensations auditives, et de formuler enfin les lois qui les régissent les unes et les autres,

$S 2. — Le son est un phénomène à la fois extérieur et intérieur,

Le son est une sensation perçue par DR de l’ouie, par l'oreille.

La exodiétioi du son suppose nécessairement:

d’une part un phénomène extérieur, et d'autre part un sujet sensible, qui en perçoit l'impression. Le phénomène extérieur, c’est le corps sonore en action, l’origine ou la source du son, ce qui, dans des conditions et des circonstances particulières, détermine

OR PR IE PR RE EPA RATES PRODUCTION ET PROPAGATION DU SON 7 ‘en dehors de nous un mouvement spécial : ce mouvement, se propageant du corps sonore à l'oreille, ébranle nos nerfs et cause ainsi la sensation auditive. Le son disparait naturellement dès que l’une ou VPautre des conditions de sa production est supprimée. I n’y a plus de son, si le corps sonore est en repos; il n’y à plus de son, si le nerf auditif est inactif ou paralysé; il n’y a plus de son enfin, s’il n'existe un milieu matériel servant de moyen de communication entre l’ouïe et le corps ébranlé.

Tout cela n’a besoin, pour être compris, que d'un instant de réflexion; mais c’est une remarque préalable qui est indispensable si l’on veut se rendre compte de la nécessité de diviser l’Acoustique ou science du son en deux parties distinctes : dans lune, on étudie le son dans les phénomènes extérieurs qui le déterminent, indépendamment de son action sur nos sens, et si, dans cette étude on fait intervenir la sensation, c’est seulement comme moyend'investigation, comme procédé de recherche; cette première partie de l’acoustique se nomme lAcoustique physique. Dans l’autre partie, qu’on: nomme l’Acoustique physiologique, ce sont les lois des sensations auditives qui font l’objet de la science ; c’est le son parvenu à l'oreille, ce sont les modifications que l’ébranlement sonore produit dans lorgane de l’ouie, le rôle joué par les diverses parties de cet organe et enfin la comparaison des sensations elles-mêmes que lon a particulièrement en vue. On pourrait caractériser ces deux branches de lPAcoustique en disant que l’ Acoustique physique a pour objet le son hors de l'homme, et l'Acoustique physiologique, le son dans l'homme. Ou

8 . FU CAN A LE SON encore, la même distinction serait rendue DaUtee Ca en posant les deux questions suivantes : |

Une cloche résonne, que se passe-t-il dans la matière qui constitue la cloche, et dans l’air qui nous en sépare ? Que se passe-t-1l dans notre oreille et en nous-mêmes ?

Les phénomènes de lumière et de chaleur donnent lieu à une distinction semblable. Autre chose est le mouvement ondulatoire qui émane de la source incandescente, autre chose est l’effet sensible que

ce mouvement produit dans nos organes. Vient-il à

affecter la rétine, la sensation est lumière; ne frappet-il que les nerfs épanouis à la surface épidermique, la sensation est chaleur. Bien plus; telles ondes impuissantes à impressionner la rétine, parce que les vibrations qui leur donnent naissance ne sont pas assez rapides, affectent cependant le sens du toucher; au contraire, si leur rapidité dépasse une certaine limite, l’œil ne les voit plus, mais leur action prend une autre forme et détermine sur les corps vivants des phénomènes chimiques. Sous ce “rapport, le son a encore une analogie évidente avec le mouvement ondulatoire du milieu éthéré. Nous verrons en effet que le mouvement qui le produit ne donne réellement lieu à une sensation auditive que dans de certaines limites de rapidité ou d’intensité. Trop lent, l’ébranlement sonore est incapable d’exciter l’organe de l’ouïe; trop rapide, il dépasse également en sens contraire la limite de notre impressionnabilité.

Nous reviendrons du reste avec plus de détails sur ces considérations qui paraîtront peut-être ici un peu obscures. Quand l’étude des faits nous aura

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Avant tout, énumérons les diverses manières dont l'expérience nous apprend que le son peut se produire. Nous verrons ensuite comment, des corps sonores, il se propage à travers les gaz, les liquides ou même les solides, jusqu’à notre oreille.

$ 3. — Différents modes de production du son.

La percussion, ou le choc de deux corps l’un contre autre, est un des modes les plus ordinaires . de la production du son. Le marteau qui frappe sur l’enclume, le battant qui fait résonner les cloches ou les timbres, les baguettes du tambour, la crécelle et cent autres exemples que le lecteur se rappellera aisément, sont autant de cas particuliers où les sons se trouvent produits par le choc de deux corps solides. On peut obtenir ainsi les bruits et les sons les plus variés, mais nous verrons que cette variété dépend à la fois de la forme et de la nature du corps sonore, et de la façon dont le bruit se propage jusqu’à notre oreille. Dans lexpérience du marteau d’eau 1, le bruit provient du choc d’une masse liquide contre un corps solide.

Le frottement est un autre mode de production du son ou du bruit : c’est ainsi qu’à l’aide d’un

4. Voici en quoi consiste cette expérience : dans un vase cylindrique en verre, on introduit une certaine quantité. d’eau , et on fait le vide. En retournant brusquement le vase, l'eau se précipite en bloc sur le fond, parce qu’il n’y a plus d'air pour diviser le liquide par sa résistance : de là, un bruit sec, comme celui d’un coup de marteau.