LIMITES DES SONS PERCEPTIBLES

A l'exception de l'orgue, tous les instruments de musique restent, pour les sons bas, dans les mêmes limites que le piano, non pas qu'il soit impossible de produire des vibrations plus lentes suffisamment fortes, mais parce que l'oreille s'y refuse et perçoit les vibrations trop lentes, comme des vibrations successives, et non plus comme un son.

Le physicien français Savart a prétendu, à diverses reprises, qu'il avait pu, à l'aide d'un instrument d'une construction particulière, percevoir un son produit par 8 vibrations par seconde; cette assertion doit reposer sur une erreur.

Nos pianos peuvent embrasser, en hauteur, sept octaves, à partir de l'octave inférieure de Y ut de la basse, c'est-àdire jusqu'à Yut7) qui correspond à 4224 vibrations par seconde. La petite flûte, dont on se sert dans les orchestres, peut donner le même son, ou même un son plus élevé encore. Le violon ne donne ordinairement pas de son supérieur au mi6, à 2640 vibrations par seconde; je ne parle pas des effets produits par certains virtuoses échevelés qui cherchent volontiers, dans les notes élevées, des motifs capables de donner à leurs auditeurs des maux de cœur inouïs. Il y a d'ailleurs, pour tenter ce genre d'artistes, audessus de Yut„ trois octaves entières de sons perceptibles qui impressionnent l'oreille de la manière la plus désagréable. M. Despretz a pu entendre ut 10 faisant 32770 vibrations par seconde ; il produisait ce son en frottant avec un archet un diapason très-petit. Ces sons paraissaient atteindre les limites de la perception, et dans ces dernières octaves on ne pouvait plus distinguer les intervalles.

La hauteur musicale du son ne dépend que du nombre de vibrations de l'air par seconde, et non de la manière dont elles sont produites. Il est indifférent qu'elles résultent des vibrations des cordes du piano ou du violon, des cordes vocales du larynx humain, des languettes métalliques de

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l'harmonica, de l'anche de la clarinette, du hautbois et du basson, des lèvres du musicien dans les instruments de cuivre, ou de l'air se brisant sur le biseau des tuyaux d'orgue et de la flûte.

Ainsi, quel que soit l'instrument qui le produise, un son a toujours la même hauteur lorsqu'il résulte d'un même nombre de vibrations. Ce qui nous permet de distinguer la note la du piano de la même note la du violon, de la flûte, de la clarinette, de la trompette, est ce que l'on appelle le timbre; nous reviendrons plus loin sur cette qualité du son.

Pour vous faire comprendre les principes que je viens de vous exposer, je vais vous décrire un appareil de physique très-intéressant, la sirène (fig. 37). Cet instrument est destiné à la détermination de tout ce qui se rapporte aux nombres de vibrations.

Pour faire parler cet instrument, on met les deux tubes #0 et gi en communication avec une soufflerie ; l'air pénètre dans les deux réservoirs cylindriques ou porte-vent aQ et a4, et s'échappe par les trous percés dans les couvercles c0 et ci de ces réservoirs. L'air ne peut pas s'échapper directement par ces trous ; immédiatement devant les couvercles des deux porte-vent se trouvent deux disques percés de la même manière et fixés sur un axe très-mobile k. La figure vous montre, en c0, le disque percé de trous; immédiatement au-dessous de lui se trouve le couvercle des réservoirs. Le porte-vent supérieur cu ne laisse voir que le bord du disque. Lorsque les trous du disque se trouvent exactement vis-à-vis des trous du couvercle, l'air peut sortir librement. Mais si le disque est déplacé de telle façon que des parties pleines correspondent aux trous du couvercle, l'air ne peut s'échapper. Si maintenant nous faisons tourner rapidement les disques, les trous de sortie de l'air sont alternativement ouverts et fermés : pendant l'ouverture l'air s'échappe ; pendant la fermeture il est retenu ; et ainsi

Fig. 37.

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le courant continu fourni par la soufflerie se trouve transformé en une série de pulsations qui se réunissent pour donner un son lorsqu'elles se succèdent assez rapidement.

Cet appareil, un peu plus compliqué que les instruments de ce genre construits jusqu'ici 1, permet d'obtenir un plus grand nombre de combinaisons musicales. Chacun des deux disques porte quatre séries de trous : le disque inférieur,, des séries de 8, 10, 12, 18 trous ; le disque supérieur, des séries de 9, 12, 15 et 16. Les séries d'orifices disposés sur les couvercles des porte-vent sont identiques avec celles des disques. Au-dessous de chacune de ces séries se trouve un anneau percé de trous ; des boutons iy i, i, i} permettent de les placer de manière à intercepter ou à élever à volonté la communication entre les orifices du couvercle et l'intérieur du réservoir à vis. On peut ainsi faire fonctionner une seule des huit séries de trous, ou bien en réunir deux ou trois, et produire les combinaisons les plus variées par les déplacements des boutons i, i.

hjiç et hjii sont les moitiés de deux boîtes qu'on peut fixer au-dessus des deux disques, et qui servent à adoucir par leur résonnance les sons trop rudes.

Les orifices des disques et des couvercles sont percésobliquement, de sorte que si l'on ouvre une ou plusieurs séries, l'air fourni par la soufflerie communique aux disques des mouvements de plus en plus rapides.

Lorsqu'on commence à faire marcher la soufflerie, on entend les impulsions successives de l'air sortant par bouffées chaque fois que les trous du disque passent devant ceux de la boîte. Ces pulsations se succèdent de plus en

4. La sirène double, imaginée par M. Helmholtz et construite par M. R. Kœnig, notre habile acousticien, se prête beaucoup mieux aux expériences que la sirène primitive de Cagnard-Latour. On peut produire avec cette sirène les intervalles suivants (rigoureusement justes ou altérés à volonté et avec une différence quelconque) : l'unisson, l'octave, la quinte, la quarte, la tierce majeure, la tierce mineure, la seconde ou le ton entier,, le demi-ton. (Feltz.)