SIRÈNE
égala mix du porle-vont ; ces Irous sont plans à m'orne distancp du rentre que ceux du porte-vent; et ils peuvent leur correspondre evactenrient.
Ceci |)Osé, admettons que l'on souille 1 air par le portc-^cînt A, et que l'on fasse tournrr l'ave D : h chaque tour il iirri\era n fois (}U(^ los trou? do la plaque inohile C coïncideront aven ceux (le B. Le courant d'air pourra donc s'établir n fois par tous I(^s orifices à la fois; mais n fois aussi il sera interrompu. Ces altemancos d'écoulement et d'arn^l dans la veine gazeuse produisent dans la tranche d'air placée extérieurement au-dessus dechn(juo trou de la table fixe, un mouvement analogue à celui qu y exciterait un diapason exécutant par seconde « oscillations complètes, c'est-à-dire n allées et autant de retours; en d'autres termes enfin tn battements. On doit donc penser qu'un son doit résulter du mouvement particulier dont nous venons d'indiquer la production. L'exj)érience vérifie ce résultat, et cela quel que soit le fluide qui s'écoule à travers la sirène.
Pour la faire parier dans Teau, on la place au milieu de ce liquide, comme on le voit fîg. 400, et Ton visse le porte-vent sur un long tube GB qui se rend à un réservoir supérieur A — Lorsqu'on ouvre le robinet D, réconlement commence, la tablette mobile se met en mouvement, et le son est produit.
On pourrait réduire à l'unité le nombre des ouvertures de la tablette fixe, le son serait moins intense ; du reste, il n'éprouverait aucune modification dans sa valeur musicale.
Il est une autre remarque, sur laquelle il &st très-important d'insister : les axes des trous des deux tables ne sont pas diric:és d perpendiculairement h celles-ci. ^ Ils sont inclinés sur elles de 45", \, I et cela, en sens inverse dans les \^ î ^
deux tablelt(\-, en telle sorte qu'au ^ l^-'.^'fa^oJr' 'f-^ moment de la c oïncidence ils se ^ , ; ^
trouvent à angle droit l'un sur w l'autre, et le courant qui s'échappe ® *X
par l'orifice inférieur vient frap- ' "'X /
per norinnkMuent la paroi de l'o- pjg, 401. ^
rifice supérieur.
Enfin, toujours au moment de la coïnri.lence, le plan qui passe par les axes des doux orifices est normal au rayon mené au centre de mouvement. La fi.ii;ure 401 représente la sodion faite par ce plan dans les deux tablettes de l'appareil. Klle montre immédiatement comment le seul écoulement du fluide
CAUACTÈKtij DiSIiiNC T IFS
imprime àla plaque supérieure un mouvement de rotation. Kn effet: Le choc qui s'exerce en a suivant la direction de la flèche Bac est équivalent à deux impulsions, Tune ad parallèle à l'axe et détruite par sa résistance, 4'autre ab tangentielle, c*est-à-dire dirigée dans le sens du mouvement possible du point a et par suite complètement efficace.
EztiBoiMm d«ft Mn» dan» le vide. — Pour déterminer une im* pression sur nos organes, les mouvements vibratoires que nous venons de décrire doivent se transmettre jusqu'à nous par une suite non interrompue de milieux élastiques. — Lorsque cette condition n*est pas satisfaite, le corps ébranlé peut bien vibrer, mais Foreille n*est pas affectée et il n'y a pas de sensation sonore.
On prouve cette proposition à Taide d'une expérience faite ori .ci nai rement par Boyie et Otto d(3 Guéricke.
Sous le récipient d'une machine pneumatique, on dispose sur un coussinet de liège ou sur un petit matelas de roton une sonnerie d'horloire, qu un res>oil peut faire niousoir pendant une dizaine de niiiaUes. — On fait le vide, et alors (luolipie le niaiteau continue à frapper le l indue toujours (1(^ la mAine manière, le son s'éteint et finit j)ar disparaili(» eornidetenient. Toui- l'entendre de nouveau, il sutïit de rendre l'air, ou sim])l(Mii('iiL de toucher les parois du tiniijre avec une lii^e éiastiiiue cii buis ou eu métal, mobile à travers une boîte à cuir. — (^etto dernière r*emarque explique pourquoi la sonnerie doit reposer sur des coussins dépourvus de toute élasticité.
On peut encore faire le vide dans un cjrand ballon au centre duquel pend une petite clochette tenue par un paquet de tils de lin sans torsion. En secouant le ballon on détermine le choc du battant contre les parois de la cloche ; mais si l'air a été bien épuisé, il n'y a pas de son entendu.
§ il. — cARACTh:iiEs i>i^tim;tiks des sons,
VÂLËUA MLSICALE.
Timbre, intensité. — Les sons s^î distinguent les uns des autres par le timbre, l'intensité et la valeur musicale, c'est-àdire la gravité ou l'acuité.
Nous n'insisterons pas sur les hypothèses à l'aide desquelles on cherche à expliquer la différence qui existe entre les timbres des sons rendus par deux instruments différents à Tunisson, un violon et une flâte, un diapason et la voix humaine, etc. , nous nous bornons à constater que cette différence est aisément per-
oeptfble même pour les oreiUeB les moins exercées. Quant h TiiH
tensité, elie dépend, toutes choses égales d'ailleurs, de rampli- Iode des vibrations du corps sonore. Ainsi, dans l'air ordinaire, l inlenslté du son produit par un diapason, par une curde, [mr un timbre, est maxinuiin au moment do l'ébranlement, c'est-àdire n l instant où les oscillations du corps vibrant ont le plus il aiii[>iiUide.
Elle décroît avec la distance au centre (rehranlement; et quand les vibrations sont excitées dans l'air ou plus généralement dans un gaz, elle diminue avec la densité de celui-ci. Ainsi,' dans rexjierienee (iécrite pai^e G, l'inlensité du son du timbre diminue |)ro^n(>--i\ cinent avec la pressiDii de Tair intérieur. On sait de inAiiii- qut' bniit fl'un coup de lusil tiré sur une haute montagne l'^i bien Hicjiiis ititense que dans la plaine, ce qui s'explique par la faible densité de l'air au lieu de rexplosion
Gravité, acuité. — Des trois ([ualités fondamentales du son, celle sur lacjuelle on a le plus de renseignements précis est sans contredit la valeur music<do, c'est-à-dire la gravité ou l'actiité.
Un son est d'aotant plus aîgu que le mouvement vibratoire qui lui donne naissance est plus rapide. Ainsi, comme nous Tavonsdéjà remarqué, le son d'une roue dentée s'élève progrès* sivement lorsque les chocs des dents contre la carte deviennent plus fréquents, et dans la sirène, l'acuité devient extrême lorsque, «ms l'influence d'un courant d'air rapide, la table mobile tourne ivec une grande vitesse.
HètonDiiMtm du noaibffe dm vîlBratîoBs d*iiii ton. — Un savant religieux, contemporain et ami de Pascal et de Descartes, le père fifersenne, de Tordre de Saint -François, parvint le premier à compter les nombres de vibrations qui correspondent aux différents sons de Téchelle musicale. Nous exposerons plus tard la méthode par laquelle il arriva à la solution de ce problème fondamental. En ce diapitre, nous nous bornerons à décrire deux procédés qui, sans être plus commodes que ceux du ^. Mersenne lorsqu'il nô s'agit (iu( Uc comparer la valeur de deox sons, donnent une précision plus grande à la détermination de la Vil leur absolue de chacun d'eux. La sirène de AI. Ca^nard-Liitour peut être employée Irès-avan-
i. L'atTaibliss^meili dn son qui résulte eu ces localités de la grande dilatation <^'^ coiîches aérienne-^ nVrnp.'i'lHî raudition de se fairo h iln tn-s-irnudes liiilaiKes. Mais co uouvfdii résultat, ueltenient établi p.ir les expériences de Mailius et Bravais, s'eipliq^ue, suivant ces savants observateurj;, par le silence sbwlu qni règne dam ees hantes régions.
8 GA1IAGTÈRS8 D1STJNCTIF8.
fameusement pour atteindre le but dont il s'apit. 11 do lui adapter un compteur indiquant le nombre de tours laits par la plaque mobile en un temps déterminé ; voici comment on y arrive. ^ L'arbre qui soutient cette plaque (voir fig. 399} porte à sa partie supérieure une vis sans fin qui peut engrener avec une première roue L', et qui^ à chaque tour> la fait marcher d'une dent. Cette première roue, à l'aide d'une pointe o, perpendiculaire à son plan, fait à son tour avancer également d'une dent, à chacune de ses révolutions, une seconde roue L dont le plan est parallèle à celui de la première, sans coïncider avec lui.
Les deux roues L et L' sont portées par une plaque qui peut prendre un très-léger mouvement de droite à gauche ou de gau* cbe à droite, en sorte que pour faire engrener la vis sans fin avec L', il suffit d'appuyer sur un des boutons I ou 1'. Le mouvront de chaque roue est rendu visible sur la face antérieure de la plaque par les mouvements correspondants d*ai* guilles attachées à leurs axes et mobiles sur des cadrans.
Sur la figure 399, on voit^ contre chacune des deux roues, de petits ressorts destinés à détruire instantanément la vitesse qu'elles ont acquise, au moment où. Ton désengrène en repoussant la plaque à laquelle est attaché tout le système du compteur.
Les déterminations se font de la manière suivante : la sirène élant disposée sur une soulllerie, on règle le mouvement du pied, et la pression que 1 on exerce avec la main sur la tige du soufflet, de telle sorte que l .ij) pareil «e maintienne à Tunisson du son à mesurer. Alors, on oi)serve la position des aiguilles sur les cadrans, on prend l'heure sur un compteur à secondes, et en même tem}>s on engrène.
Au bout (le quelques minutes, on (Irx iigreno et l'on regarde la nouvelle j>o>itioij des aiguilles sur les deux cadrans.
Supposons (jue la tal)le mobile ait 10 trous, la première roue
100 dents et la seconde 50, Supposons, de plus, que lesaiguilNs
étant primitivement au zéro, soient retrouvées, la première à 35
et la seconde h 4?. 11 y aura eu évidemment un nombre de tours
de Tarbre égal à X 100-|- 35, et comme chaque tour répond
à 10 oscillations doubles ou 20 vibrations simples, il y aura eu en
tout un nombre de vibrations simples égal à 20 X 4235 84700
exécutées pendant le temps de rexpërionce, 90" par exemple, et
alors on pourra affirmer que le son, dont il s'agit de trouver la
valeur, repond a = -—= 941 vibrations a la seconde.
