LE TIMBRE — LES RÉSONNATEURS

qui existe entre les nombres des vibrations. Les intervalles qui existent entre deux tons harmoniques successifs sont donc les suivants, 1) octave, 2) quinte, 3) quarte, 4) grande tierce, 5) petite tierce, 6) grande seconde, etc.

On voit que les intervalles entre les sons harmoniques deviennent de plus en plus petits. Par conséquent, plus les tons harmoniques sont élevés, plus ils deviennent indistincts et plus il est difficile de les distinguer les uns des autres.

Il est très-difficile à une oreille inexpérimentée de reconnaître dans un timbre les tons harmoniques qui y sont contenus. L'oreille est habituée à considérer un ton comme un tout et le ton fondamental est tellement dominant qu'il est difficile de diriger notre attention ailleurs. Helmholtz a inventé un appareil très-important et très-commode qui nous permet d'exclure dans l'observation de ces tons, toute incertitude et toute illusion. Il se sert dans ce but | de résonnateurs, sphères creuses munies de deux ouvertures, comme la figure 84 nous en présente un exemple. Le bout pointu du résonnateur est introduit dans l'oreille et si un ^. „ ,

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ton correspondant au ton propre du résonnateur se produit, nous l'entendons considérablement renforcé. Le ton propre du résonnateur est tout à fait déterminé comme celui de tout espace aérien limité, par exemple celui de la flûte, etc., et nous trouvons ce ton lorsque nous soufflons dans le résonnateur par sa grande ouverture. Ce son est d'autant plus élevé que la sphère est plus petite et d'autant plus grave que la sphère est plus considérable. Dès qu'un ton semblable à celui du résonnateur se produit dans le voisinage, le résonnateur vibre par influence et le ton est augmenté. Par contre tout autre ton est étouffé par lui, ce que nous reconnaissons facilement si nous bouchons l'autre oreille et que nous empêchons toute transmission de son autre que par le moyen du résonnateur.

Pour reconnaître par cette méthode les tons harmoniques,

on est obligé de se servir de toute une série de résomiateurs de grandeur différente. On donne avec un instrument un ton fondamental et l'on applique à l'oreille les résonnateurs qui correspondent aux harmoniques de ce ton. Ces harmoniques seront alors perçus par l'oreille, s'ils accompagnent avec plus ou moins d'intensité le son fondamental.

Helmholtz a étudié d'après cette méthode les tons de différents instruments de musique et ceux de la voix humaine. Le résultat de ces recherches peut être résumé en peu de mots :

[° Il n'y a presque pas d'instruments de musique dont les tons ne sont pas accompagnés de tons harmoniques ;

2° Le nombre et la force des tons harmoniques qui résonnent en même temps que le ton fondamental, diffèrent dans les divers instruments et produisent par là le timbre particulier do chacun de ces instruments.

Tous les instruments usités dans la musique présentent des tons harmoniques mélangés à leur ton propre. Nous n'avons jusqu'ici examiné la production de ces tons harmoniques que sur des cordes, mais tout autre corps élastique vibrant a la tendance de produire des tons harmoniques, par la division des vibrations. Dans un espace aérien clos, cette tendance est trèspeu prononcée, ce que l'on peut apercevoir lorsque nous soufflons par exemple dans une bouteille ou dans un résonnateur. Les vibrations d'un diapason se rapprochent aussi des formes vibratoires les plus simples et ne sont accompagnées que de tons harmoniques faibles. D'après Helmholtz on peut produire un ton purifié complètement de ses harmoniques, en fixant un diapason sur une caisse reposant sur des tuyaux de caoutchouc, afin que le ton ne soit point transmis au sol, et en plaçant devant lui l'ouverture d'un résonnateur qui possède le même ton. Les tons harmoniques du diapason et du résonnateur s'effacent alors mutuellement et il ne reste qu'un ton pur mais renforcé.

Sur lafig. 85 nous voyons représenté, d'après Helmholtz, un appareil par lequel un diapason a est mis en vibration permanente au moyen d'un électro-aimant bb. Le résonnateur i est muni d'un clapet m qui, lorsqu'il est éloigné de l'ouverture,