II. Distinction des sons

Il paraît suffire, pour la sensation du son, d'un simple ébranlement imprimé au nerf auditif , comme par une explosion, par la division de Tair , par la réunion de deux couches séparées d'air , dans le bruit du fouet , etc. Rien , du moins , ne s'oppose à ce qu'on adopte cette manière de voir , et Chladni la trouve vraisemblable , quoiqu'on doive avouer que même un simple ébranlement détermine des ondes dans Tair. Nul doute que la perception de l'ébranlement comme son ne dépende le plus souvent de plusieurs ondes. Cependant la question peut être soulevée de savoir si , dans le son qui provient d'une succession d'ébranlemens , chacun de ces derniers ne doit pas avoir une force telle qu'on Tentendît comme son sîi^

était seul , et si une succession d'ébranlemens faibles , dont chacun , s'il était isolé , ne ferait aucune impression sur Toreille, est entendue. Le'problème n'a point été examiné jus« qu'à présent, et les moyens de le résoudre paraissent manquer.

D'une succession rapide de plusieurs ébranlemens séparés par des intervalles inégaux naît un bruit ou un fracas, de même qu'une succession rapide de plusieurs ébranlemens entre lesquels se trouvent des intervalles égaux , donne un son déterminé , dont l'élévation croît avec le nombre des ébranlemens dans un temps donné. On peut rendre ce phénomène sensible avec la sirène de Cagniard-Laiour et avec la roue de Savart. Un son déterminé se produit aussi quand chacun des ébranlemens qui se succèdent avec régularité est composé lui-même de plusieurs ébranlemens, qui produiraient déjà un bruit par eux-mêmes , ou d'une succession régulière et suffisamment rapide de bruits. Or , c'est précisément ce qui arrive dans les sons produits par les appareils qui viennent d'êlre indiqués. Car ici chaque ébranlement , pris en pariiculier, est déjà un bruit complexe , que l'on dislingue avec facilité , alors même que la réduction des bruits en une seule somme fait naître l'impression d'un son d'une valeur déterminée.

Ici on se demande combien au moins il faut d'ébranlemens successifs pour donner la sensation d'un son déierminé et comparable. D'après les recherches de Savart, deux ébranlemens, ou l'équivalent de quatre vibrations , suffisent pour cela. En effet, si les ébranlemens sont causés par le choc des dénis d'une roue contre un corps , on peut supprimer successivement toutes les dents de la roue jusqu'à n'en laisser qiie deux , sans qu'il cesse de se produire un son ayant sa place déterminée dans la gamme. Lorsqu'une roue armée de deux mille dents , qui fait une révolution sur elle-même dans l'espace d'une seconde, se trouve réduite à la moitié de ce nombre de dénis , par la soustraction qu'on opère de ces dents sur une moitié de la roue , on conçoit que l'intervalle des ébranlemens ne change

pas pour cela; or on peut continuer d'enlever des dents jusqu'à ce qu'il n'en reste plus que deux , et si la roue continue de se mouvoir avec la même rapidité , c'est-à dire d'accomplir une révolution sur elle-même dans l'espace d'une seconde , le son résultant des deux ébranlemens peut encore être comparé avec celui d'un instrument , de manière à reconnaître tous deux sont a 1 unisson.

Si , au contraire , on réduit les dents d une roue à une seule, on n'entend plus le son déterminé , mais seulement le bruit que cette dent produit , en supposant la rotation de la roue assez rapide pour que riniervalle d'un des chocs donnés par la dent unique au choc le plus prochain , ne soit pas plus considérable que ne l'exige l'intervalle des ébranlemens du son déterminé.

Lorsque lessons sont excités par des vibrations dont Tune commence régulièrement lorsque la précédente a cessé, on pourrait être dans le doute de savoir si l'acuité du son ne dépend pas de la longueur de l'onde , ou d'une autre qualité de cette dernière. Mais les expériences faites avec la roue de Savart prouvent que l'élévation ou Tacuité du son ne dépend en aucune façon de la constitution des ondes. Dans les sons produits par la roue, -les ébranlemens qu'impriment à l'air les chocs du corps soulevé par les dents de celle-ci, sont parfaitement égaux , que la roue tourne sur elle-même avec rapidité ou avec lenteur ; seulement l'intervalle des ébranlemens est inégal.

Le problème du maximum et du minimum des intervalles des ébranlemens qui sont comparables comme sons , a été résolu aussi par Savart d'une manière plus satisfaisante et plus exacte qu'il ne l'était avant ce physicien. L'intensité étant convenable , on entend encore des sons qui correspondent à quarante-huit mille vibrations par seconde , ou à vingt-quatre mille ébranlemens, et tout porte à croire que ce n'est même pas là l'extrême limite des sons les plus aigus perceptibles à

5n4 [ EFFETS DES ONDES SONORES

Touïe. Trente-deux vibrations simples par seconde ne sont point non plus la limite extrême des sons les plus graves , comme on l'avait admis , car Savart est parvenu à faire entendre des sons qui ne comportaient que quatorze à dix-huit vibrations simples , ou sept à huit ébranlemens par seconde .• il est même probable que des sons plus graves encore seraient accessibles à l'oreille , si les ébranlemens avaient une durée suffisante. La durée qu'un ébranlement doit avoir pour être entendu , est effectivement d'autant plus courte que le son a plus d'acuité , parce Tinlervalle entre lés deux ébranlemens, dans les sons aigus, diminue en proportion correspondante. Il faut donc que , pour les sons plus graves perceptibles à l'ouie; la durée des ébranlemens soit d'autant plus longue qu'ils ont plus de gravité. Pour donner une durée plus longue aux ébranlemens dans les sons les plus graves , Savart employait une roue à deux ou quatre rayons libres , qui , en passant entre deux lattes , sans y toucher , produisent , pendant la rotalion de la roue , par la condensation et la raréfaction qu'ils déterminent dansrair,deforts ébranlemens, susceptibles d'être entendus chacun en particulier , mais qui , en s'additionnant , font naître l'impression d'un son lorsque la roue tourne avec une rapidité suffisante. Du reste , les appareils de Savart permettent de se livrer à des calculs rigoureux , puisqu'ils sont accompagnés d'un compteur dont on peut arrêter à volonté les révolutions.

Savart a pu se convaincre aussi , en retranchant une ou plusieurs dents à une roue tournante , que la durée de l'impression sur les nerfs auditifs remporte sur celle des ébranlemens , ce qui a lieu également pour la lumière : car l'enlèvemenl d'une dent ne produit pas d'interruption dans le son. Quant à la durée de cette prolongation d'impression , il est difficile de la déterminer, l'impression ne s'effaçant que d'une manière insensible.