Caractères physiques de la sensation auditive
Ces caractères sont au nombre de trois : l'intensité, la hauteur et le timbre :
1° Intensité du son. — L'intensité dépend de l'amplitude des vibrations.
Il n'y a guère de mesure fixe de cette intensité ; nous ne l'apprécions que relativement et comparativement avec d'autres sons; nous disons alors que tel son est fort ou faible. Il y a, sous le rapport de l'appréciation de l'intensité du son, des variations individuelles très grandes; cette appréciation varie du reste chez le même individu; en général, on perçoit encore une difTérence de 72 à 100 dans l'intensité d'un son. Schafhiiutl a trouvé comme limite inférieure de la sensibilité auditive, le son produit par une sphère de liège de 1 milligramme tombant de 1 millimètre de hauteur. On a vu plus haut l'influence de la tension de la membrane du tympan sur l'intensité du son.
Procédés pour apprécier l'acuité auditive. — On la mesure habituellement par la dislance maximum à laquelle sout entendus le tic-tac d'une montre ou la voix humaine. On a employé successivement un grand nombre d'appareils {acoumèlres), diapasons (Conta, Magnus), tiges métalliques (Politzer), verges vibrantes (Blake), etc. Dans le pho7wmètre à chute, l'intensité du son est mesurée par la chute d'une sphère (voir plus haut). L'intensité du son est à peu près proportionnelle à la racine carrée de la hauteur de la chute. Mais l'appareil le plus parfait est Vaudiomèire de Hughes. Cet appareil repose sur le principe suivant. Quand on fait passer un courant dans une bobine inductrice, le courant qui se produit dans la bobine induite se. révèle par un bruit si on relie un téléphone à la bobine induite. Si le courant inducteur est interrompu par un interrupteur quelconque, on entendra dans le téléphone vm son dont la hauteur correspondra au nombre d'interruptions. Si maintenant on place la bobine induite entre deux bobines inductrices dont les fils sont enroulés en sens inverse et de même longueur, les courants induits étant de sens contraire dans la bobine induite s'annuleront, et si la bobine induite est à égale distance des deux bobines inductrices, il n'y aura aucun son dans le téléphone; ce sera le zéro de l'instrument correspondant au silence absolu; si on rapproche la bobine induite d'une des bobines inductrices, le téléphone donnera un son qui, d'abord faible, ira en augmentant pour atteindre son maximum d'intensité quand les deux bobines seront tout à fait rapprochées. On a ainsi un instrument qui permet de graduer facilement l'intensité du son. Maillard a simplifié l'instrument primitif de Hughes (Thèse de Nancy, 1880). D'Arsouval a présenté, en 1886, à la Société de biologie un acoumètre à extra-courant d'une grande simplicité et donnant des indications proportionnelles à l'intensité du son. J'ai employé moi-môme, dans mes recherches sur l'acuité auditive chez les hypnotisés, le téléphuno et le choc de rupture de l'appareil à glissement de Du Bois-Reymond [Rech. sur Vaclivité cérébrale, 2^ fascicule, p. 39, et Le somnambulhote provoqué, 'l*" édit., p. 93). Jacobson a décrit aussi un appareil téléphonique pour apprécier l'acuité de l'ouïe. Haupt a fait construire un a/'parcit auditif paraboloïde pour rapprocher le son. Grâce à cet appareil, on entend un son donné à une distance quatre fois plus grande que la distance ordinaire. — Le tube interauriculaire do Gellé peut aussi servir à apprécier, non seulement la sensibilité de l'ouïe, mais encore beaucoup d'autres phénomènes de l'audition. Il se compose d'un tube en caoutchouc dont les deux extrémités garnies d'un embout se fixent dans les conduits auditifs externes.
2° Hauteur du son. — La hauteur du son dépend du nombre de vibrations. L'oreille apprécie sûrement, non pas précisément la hauteur absolue d'un son, mais sa hauteur relative par rapport à un son voisin; un son est plus grave qu'un autre quand il fait moins de vibrations par seconde, plus aigu quand il en fait plus. En deçà et au delà de certaines hmiles, l'appréciation
de la hauteur des sons n'est plus possible; ces limites sont, pour les sons graves, 33 vibrations environ, pour les sons aigus 4 500 vibrations par seconde. Si les nombres de vibrations sont trop rapprochés, la difTérence de hauteur n'impressionne plus l'oreille ; mais il y a, sous ce rapport, de très grandes différences individuelles (voir plus loin page 480).
11 suffit que 20 vibrations (d'après Auerbach, 4 à 8 d'après Mach) viennent frapper l'oreille, pour qu'on puisse apprécier la hauteur d'un son.
Applications à l'art musical. — Au point de vue physiologique, on peut résumer de la façon suivante les principes musicaux en ce qui concerne la hauteur (les sons.
On appelle intenmlle de deux sons le rapport du nombre de vibrations de ces deux sons ; ainsi, si l'un des nombres fait 300 vibrations par seconde, l'autre 200, l'intervalle sera représenté par ^ ou |. Certains intervalles sont représentés par des rapports numériques très simple : ~, f, \, etc.; d'autres, par des rapports numériques plus compliqués. Les intervalles dont les rapports numériques sont les plus simples sont aussi ceux que l'oreille accepte le plus facilement, entend avec le plus de plaisir et que la voix humaine émet instinctivement.
Le rapport le plus simple est le rapport de l'intervalle 7; cet intervalle a reçu le nom d'ociave; le son le plus aigu fait un nombre de vibrations double du son grave; on dit alors que le premier est à l'octave du second. Le tableau suivant donne les principaux intervalles simples plus petits qu'une octave :
