HAUTEUR DES SONS. — GAJVEME
574. Qualités des sons. — Les sons se distinguent les uns des autres par trois propriétés différentes : la hauteur, l'intensité et le timbre. La hauteur est la propriété d'être plus ou moins grave, plus ou moins aigu. Un son est d'autant plus intense qu'il peut, dans les mêmes conditions, être entendu à une plus grande distance. Enfin le timbre est la qualité qui permet de distinguer deux sons provenant d'instruments différents, lors même qu'ils ont la même hauteur et la même intensité.
573. Mesure de la hauteur des sons; sirène. — L'expérience montre que la hauteur d'un son dépend de la rapidité du mouvement vibratoire, ou du nombre de vibrations exécuté dans chaque seconde par le corps sonore. Plus ce nombre est grand, plus le son est aigu. Il suffit donc, pour déterminer la hauteur d'un son, de mesurer le nombre d'oscillations en un temps donné.
Pour compter ces vibrations, on peut se servir de la sii'ènc, imaginée par Cagniard Latour. Cet instrument doit son nom à ce qu'il peut rendre un son quand on le fait traverser par un courant d'eau sous pression, comme nous l'avons indiqué plus haut; mais on y fait passer d'ordinaire un courant d'air, en le disposant sur une soufflerie. Il est formé de deux parties, l'une destinée à produire le son, l'autre à compter les vibrations ; nous ne décrirons pas cette dernière.
La première partie est formée d'un tambour cylindrique qu'on fixe sur la soufflerie par un pied conique' creux, et dont la base supérieure est percée d'un certain nombre de
HAUTEUR DES SOiNS.
iious disposés en cercle et également espacés (fig. 376). Un second disque métallique, placé sur le tambour, peut tourner autour d'un axe vertical; il est percé d'un nombre égal de irous, qui peuvent se
^superposer exacte-
iment aux premiers.
S3i le disque mobile
orient à tourner rapi-
ddementet qu'en même
ftemps on insuffle de
ll'air dans le cylin-
ddre, il est facile de
rcomprendre que l'ap-
ipareil doit produire
jun son. En effet,
jjuand les orifices des
Idisques ne coïncident
pas, l'air se condense
llans l'appareil ; quand
•.es trous viennent à
■;oïncider,il s'échappe.
Le gaz intérieur subit
Uonc des alternatives ^'s-
lie compression et de
liilatation parfaitement rythmées, et par suite produit un •ion. Si chaque plateau porte 10 trous, il y a 10 coïncidences •lar tour, donc 10 compressions et autant de dilatations, ce nui produit 20 vibrations simples ou 10 vibrations doubles i.)ar tour.
L'appareil est disposé d'ailleurs de telle sorte que c'est le lourant d'air lui-même qui fait tourner le plateau mobile. '*our cela, les trous des deux disques sont percés obliquenent et en sens contraire de sorte que l'air, obligé de changer iTusquement de direction, imprime au plateau mobile une iitesse d'autant plus grande que la pression de l'air est plus orte dans le tambour.
On voit que, pour connaître la hauteur du son rendu par la iirène, il suffit de mesurer le nqmbre de tours du disque aobile. Un compteur, qu'on aperçoit à la partie supérieure • e la figure, est destiné à cet usage.
Pour mesurer la hauteur du son rendu par un instrulaent quelconque, on augmente peu à peu la vitesse du coulant d'air dans la sirène ; le son, d'abord très grave, monte
peu à peu. Lorsqu'il est à l'unisson avec celui qu'on veut déterminer, on rend constante la vitesse de l'air, de manièn; que le hauteur du son ne change plus. On met alors en mai che le compteur de la sirène pendant un nombre de secondes qu'on mesure exactement avec un chronomètre. On en déduit le nombre de tours par seconde, et par conséquent le nombre de vibrations.
376. Méthode erapliiqiie. — L'emploi de la sirène exige que l'observateur puisse au moins apprécier exactement l'unisson. La méthode graphique imaginée par Duhamel est beaucoup plus simple, car c'est le corps lui-même qui inscrit ses vibrations. A cet effet, le corps sonore, par exemple
une lame vibrante (fig. 377), est muni d'une pointe métallique très fine devant~raquelle on place un cylindre A enduit de noir de fumée. Si l'on faisait tourner le cylindre en laissant la lame C immobile, la pointe décrirait un cei'cle ; mais, si la lame est en vibration, elle trace une ligne sinueuse, et le nombre des sinuosités est égal au nombre des vibrations. Le plus souvent, l'une des extrémités 0 de Taxe du cylindre est filetée et traverse un écrou, de sorte que le cylindre avance parallèlement à Taxe en même temps qu'il tourne sur luimême; on peut alors lui faire faire plusieurs tours sans que les dessins se recouvrent. Enfin il peut arriver que les vibi^ations du corps étudié s'éteignent assez vite; on dispose alors à côté de lui un diapason D faisant par seconde un nombre connu de vibrations, 1000 par exemple. Il suffit de comparer les nombres de sinuosités des deux courbes compris entre deux génératrices quelconques du cylindre ; s'il y en a 100 pour le cylindre et 258 pour la lame , celle-ci fait 238 vibrations en ^ de seconde ou 2 580 vibrations par seconde. On
peut remplacer l'appareil très simple de la figure précédente par le cylindre enregistreur à mouvement d'horlogerie (fig. ^j'
Fis. 377.
