VIBRATIONS PAR INFLUENCE

Je prends un vase cylindrique en verre A et je fais vibrer un diapason au-dessus. Le son du diapason n'est point du tout renforcé.

Mais si je verse peu à peu de l'eau dans le vase, le volume de l'air qui y est renfermé se trouve diminué. En continuant à verser j'arrive à un point où le son se renforce notablement, et, si je continue encore, le phénomène cesse. Je puis ainsi, après quelques tâtonnements, déterminer la quantité d'eau que je dois mettre dans le vase pour obtenir le plus grand renforcement possible. Ce point trouvé, cherchons la cause du renforcement du son. Je prends un vase et je souffle légèrement vers son bord supérieur. Yous entendez un son faible, produit, comme dans les tuyaux d'orgue, par les vibrations de l'air, et ce son est exactement celui du diapason. Si, au contraire, j'ôte de l'eau, ou si j'en ajoute, j'obtiens en soufflant de la même manière, des sons qui n'ont plus rien de commun avec le son du diapason.

On arrive aux mêmes conclusions au moyen du timbre de Savart (fig. 18). Un gros timbre A, ébranlé par l'archet,

Fi g. 18.

donne un son fort. Un cylindre en bois B, vide et à fond mobile, peut en être approché. En déplaçant le fond mobile et en modifiant ainsi les dimensions intérieures du cylindre tourné vers le timbre, on trouve facilement le point qui donne le renforcement maximum. L'effet obtenu est sensible quand on approche le cylindre. Quand le son du timbre est déjà fort, le renforcement produit par le cylindre est très-sensible. L'effet est encore plus sensible quand je laisse diminuer le son du timbre de façon qu'on l'entende à peine ; en rapprochant le cylindre, il redevient très-fort.

4. Ces expériences démontrent donc que le renforcement du son se produit seulement quand, dans le voisinage du corps sonore, se trouvent d'autres corps capables de donner par eux-mêmes le même son. Cette loi importante de la résonnance a beaucoup d'applications.

Les caisses harmoniques sont fondées sur ce principe. En effet on peut voir une collection de diapasons qui, par

eux-mêmes, donnent des sons très-faibles. Mais ils sont montés sur des caisses de bois, comme dans la fîg. 19, où le diapason AG est fixé sur la caisse au moyen du pied B- Les caisses ont des dimensions différentes suivant les dimensions de leurs diapasons. Ces caisses renferment une quantité d'air déterminée par chaque son. Elles renforcent notablement le son du diapason, pourvu que leurs dimensions soient exactement déterminées.

Nous trouvons une application intéressante de cette loi dans les caisses harmoniques qui ont pris, ces dernières années, une grande importance avec les résonnateurs de

Fig. 19.

RÉSONNATEURS D'HELMHOLTZ 47

Helmholtz Ce sont des sphères métalliques vides, de diverses grandeurs, ou encore des cylindres munis de deux orifices. L'un d'eux, le plus grand, a, sert seulement à maintenir la communication entre l'air extérieur et l'air intérieur ; l'autre, b, le plus petit, a la forme d'un col allongé et est des tiné à s'introduire dans l'oreille (fig.20et20bis.)

Pour s'en servir, il convient d'avoir une série de résonnateurs de Fis> 2c différentes grandeurs. Chacun d'eux, suivant le volume d'air qu'il renferme, renforce un seul son; les plus grands servent pour les sons graves* et les plus petits pour les sons aigus.

Les résonnateurs sphériques sont certainement les meilleurs et rendent le phénomène plus net. Néanmoins on emploie quelquefois ceux de forme cylindrique ou même

Fig. 20 bis.

conique parce qu'ils viennent mieux en main et sont plus commodes à manier.

Il est facile de démontrer que ces résonnateurs renforcent les sons, et chacun d'eux un seul son. Je prends une série de diapasons qui donnent des sons correspondants à ceux des résonnateurs. Je fais résonner un des diapasons, j'approche le résonnateur correspondant et on constate aussitôt que le son est renforcé. J'observe encore beaucoup

48 APPLICATIONS DES RÉSONNATEURS

mieux cet effet si j'introduis dans l'oreille la pointe du résonnateur, et que je ferme l'autre oreille avec la main.

Notez qu'un résonnateur quelconque ne peut produire cet effet qu'associé au diapason correspondant. Supposons qu'il y ait beaucoup de sons mélangés ensemble, notre oreille peut difficilement les séparer. Mais quand on veut savoir si, parmi ces sons, se trouve un son déterminé, il suffit de prendre le résonnateur correspondant et de l'adapter à son oreille. Si le son cherché s'y trouve en effet, il sera renforcé, et on pourra facilement ainsi le reconnaître au milieu de tous les autres.

Voici un exemple de l'emploi des résonnateurs. Je fais résonner tous les diapasons d'une série. Ils me donnent une harmonie très-agréable, dans laquelle néanmoins une oreille peu exercée ne saurait peut-être pas distinguer isolément les sons qui la composent. Au moyen des résonnateurs nous pouvons renforcer chacun d'eux successivement.

Autre exemple. La voix humaine est très-riche en divers sons, et, même quand on parle simplement, on module avec la voix beaucoup plus qu'on ne le croit généralement. Je prends un résonnateur et je le tiens à l'oreille, pendant que je parle avec la voix naturelle. De temps en temps j'entends distinctement dans le résonnateur le son correspondant. Gela prouve que parmi les sons nombreux émis par moi en parlant , il y a spécialement celui auquel le résonnateur se rapporte. On pourrait ainsi, avec un peu de patience, analyser successivement tous les sons émis par une personne qui parle.

Dans un chapitre suivant je montrerai quel parti on peut tirer, à l'exemple d'Helmholtz, de l'usage de ces résonnateurs. Je ferai voir alors (chapitre VIII, page 139) comment on a pu de cette manière découvrir et déterminer une des lois les plus importantes et les plus délicates.

Le cas des résonnateurs et de certaines caisses harmoniques ne doit pas être confondu avec celui des caisses