INSTRUMENTS A CORPS VIBRANT SOLIDE. 3R

ment le son 3 et le son 5. Mersenne avait déjà constaté que sî Ton touche une corde au quart de sa longueur, ce qui reste ne donne point le son des trois quarts, mais le son d'un quart. Saureur a démontré ce fait remarquable par une expérience très-ingénieuse. Sur chaque point de division de la corde, il a placé de petits chevalets de papier, et leur immobilité pendant les vibrations, démontre bien que les points qu'ils occupent sont immobiles. En effet, si on les place en avant ou en arrière de ces points de division, ils sont renvoyés avec force.

Vibrations des membranes. — Pour faire vibrer des membranes, on les tend sur un cadre comme la peau d'un tambour, et on fait vibrer en leur présence des corps sonores, dont les vibrations leur sont transmises par l'intermédiaire de l'air. Elles rendent un son d'autant plus aigu qu'elles sont de plus petite dimension et plus fortement tendues. Les lignes nodales

oiitlaplus grande analogie avec celles des plaques solides.

§ II. — Instruments dans lesquels le mouvenient sonore est produit par un eorps solide.

i^ CORPS VIBRANTS RIGIDES PAR EUX-MÊMES.

Le plus simple de ces instruments se compose d'une série de verges de bois, de verre ou de métal, fixées par l'une de leurs extrémités à une boîte sonore. Les verges ont des longueurs différentes et calculées, de manière que chacune d'elles produise un des tons de la gamme. Les sons que l'ont obtient en nattant ces verges dans le sens de leur longueur avec un drap niouillé ou saupoudré de colophane, ont une grande ressem- Wanee avec ceux de la flûte de Pan ; ils sont produits par les vibrations longitudinales des verges dont nous avons donné les lois précédemment.

36 ACOCSTIQUE.

Roue dentée de Savart. -^ Cet instrument, dont on se sert pour calculer le nombre de vibrations qui appartient à chaque son, est très-complexe, et il semble même que le vrai mécanisme de son fonctionnement ait échappé à son inventeur. Cet instrument se compose d'une carte fixée horizontalement, en saillie sur un support. Un banc de chêne fendu dans toute sa longueur reçoit dans cette fente deux roues ; la première sert à imprimer une grande vitesse à la plus petite, et cette dernière, qui est garnie de dents, sert à faire vibrer la carte dont nous avons parlé tout à Theure. Savart et tous ceux qui ont décrit l'appareil après lui, disent avec raison que cette carte étant choquée au passage de chaque dent, fait par révolution de la petite roue autant de vibrations complètes qu'il y a de dents. Rien n'est plus vrai, mais le phénomène de la production du son est loin d'être aussi simple ; en effet, lorsqu'une dent de la roue vient frapper la carte, il y a un son produit ; ce son est celui de la carte, produit par conséquent par l'élasticité naturelle de ce corps qui a été mise en jeu par le choc. Tant que le nombre des chocs ne se succédera pas avec une rapidité de 333 mètres par seconde, nous devons entendre toujours le même son, un plus ou moins grand nombre de fois , mais toujours le son de la carte. Mais il arrivera un moment où la roue tournera avec une vitesse telle, que le nombre de chocs dans une seconde correspondra au nombre de vibrations qui caractérisent le son de la carte ; en ce moment nous aurons un même son produit par deux causes différentes : la carte et les chocs de la roue sur la carte ; ces deux sons seront à l'unisson ; mais si la vitesse de la roue augmente, les conditions vont changer complètement. Au mouvement élastique naturel de la carte vont succéder d'autres mouvements plus rapides, produits parle nombre toujours croissant des chocsde la roue contre elle, et qui donneront naissance à des sons de plus en plus oie-

INSTRUMEfil^ A CORPS VIBRANT SOLIDE. 37

vés. Jusqu'à un certain point la carte vient se prêter à la production de ces sons, et voici par quels moyens : à mesure que la rapidité de la roue augmente, la carte s'incurve progressivement; la partie vibrante diminue de longueur, et partant, le son se trouve plus élevé ; de sorte que Ton peut dire qu'à partir d'un certain mouvement, la carte et la roue ne forment qu'un même système sonore, et que l'élévation du son produit dépend de la vitesse de la roue et de la longueur de la partie vibrante. Sur le côté de cet instrument est un compteur qui reçoit le mouvement de l'axe delà roue dentée, et qui indique le nombre de vibrations dans un temps donné. Lorsque l'on veut mesurer mi son quelconque, on n'a qu'à faire produire à la roue dentée de Savartle même son, et, entretenant la même vitesse pendant un certain nombre de secondes données, on lit sur le compteur le nombre de tours de la roue ; on multiplie ce nombre par celui des dents pour obtenir le nombre total des vibrations. En divisant ce produit par le nombre de secondes correspondant, l'on obtient le nombre des vibrations par seconde. Ce que nous avons voulu surtout faire ressortir en exposant la théorie de cet instrument, c'est que le son n'est pas exclusivement produit par un certain nombre de chocs, comme on Ta dit si souvent, niais bien par une combinaison du son propre de la carte, et un peu plus haut du produit du son de cette carte par le nombre des chocs. En résumé, la roue de Savart est un instrument constitué par une carte qui vibre sous l'influence d'un certain nombre de chocs, et dont la longueur se modifie sous l'influence delà vitesse de l'agent qui la met en vibration.

Triangle, cymbales. — Parmi les instruments dont le corps vibrant est un corps solide rigide, nous trouvons le triangle, les cymbales ; mais ce que nous avons dit des jilaques et des verges nous dispense d'en parler, car ce serait à leur propos répéter ce que nous avons déjà dit.

AçocsiigiË*

l TEFîSlOTf. ^^1

S* OOIIFS VifillANTâ RIGIDES FAR

Les corps rigides par tension fournissent tous les instruments

à mrdes^ ainsi que le tambour, la g:rosse caisse, le tamboiir de basque. Nous décrirons particulièrement le violon^ à cause de son importance en musique»

Violon* -— Dans le violon comme dans la plupart des ingiru* ments do musique, nous aurons h considérer trois choses : 1" le corps qui exécute les vibrations sonores; 2** Tagent qui provoque ces vibrations ; 3"* te corps qui renforce le son, Dans le violon ces trois éléments indispensables sont représentés parles cordes, Tarchet, et la caisse sonore.

i^ Cordes. — Dans le violon, le son initial est produit par les vibrations des cordes soumises aux lois que nous avons énoncées plus haut ; mais le sou produit par ces vibrations est e%cesêivement faible; à peine rentendriuusriious s'il n'était renforcé par la caisse du violon* A ce sujet, nous citerons un© curieuse expérience de Pellisou^ de Munich, expérience que Savart a consignée dans son cours de physique (journal f Institut^ numéro 329, année 1840)» Pellistm détacha les cordes d'un piano pour les fixer au mur de sa chambre; les sons qu'il obtint avec cette disposition furent excessivement faibles; la caisse êlanl placée dans la pièce voisine, il fut ouvert un trou de communication h travers le mur, et dès lors les sons devinrent trèeintenses. Mais rinfluence de la caisse sur T intensité des sons peut être rendue encore d'une manière plus simple et plussen* sîble : une corde est fixée par ses deux extrémités avec une certaine tension à deux clous fixés à une muraille ; le son que Ton obtient ainsi est à peine entendu ; mais si avec une tige quelconque on met un des clous en communication avec une caisse de violon, on entend ce violon fortement résonner à Vu-