Anches membraneuses avec tuyau
Pour étudier l'influence du tuyau , je me servis d'abord
d'un corps de clarinette , à l'égard duquel on connaît Tinfluence de la colonne d'air qu'il renferme sur le son de l'anche et celle des divers trous dont il est percé sur la modification du son. J'enlevais l'anche ordinaire , et je la remplaçais par une autre faite avec une lanjjuette membraiieuse en caoutchouc. La plaque ne fut pas toujours accordée de la même manière dans les diverses expériences ; cependant le résultat demeura , généralement parlant , le même à peu près.
La clarinette étant préparée ainsi , j'examine ce qui a lieu quand on ouvre ou ferme les trous latéraux. On ne tarde pas à s'apercevoir que le tuyau de la clarinette rend plus grave le son fondamental de la languette membraneuse , mais que l'influence des trous latéraux est beaucoup moins grande que quand ce tuyau se trouve garni de son anche ordinaire. En ouvrant successivement les trous et les clefs de bas en haut , on peut , dans une clarinette ordinaire , élever le son successivement par semi-tons. Mais quand on a substitué la languette membraneuse à l'anche ordinaire , l'élévation du son, par Touverture successive des trous de bas en haut , n'a lieu que d'une manière tout-à-fait insensible , et ne dépasse pas un semi-ton jusqu'aux trous les plus élevés, qui seuls exercent une influence notable. Lorsque ceux-ci étaient ouverts , l'élévation du son au dessus de celui qu'on obtenait tous les trous latéraux étant fermés , n'était que d'un ton entier.
Pour apprendre à connaître d'une manière plus précise l'influence des tuyaux adaptés aux languettes membraneuses, je fis fabriquer , pour être ajustés à l'anche munie d'une languette membraneuse , des tuyaux cylindriques en carton , de longueur différente , et susceptibles de s'emboîter les uns dans les autres. Le diamètre transversal de ces tuyaux s'élevait à un pouce. Le premier était destiné à recevoir Tanche munie d'une languette membraneuse. Les membranes étaient tendues à l'extrémité d'un court tuyau. Les anches étaient diffé-
DE lA PRODrCTION DU SON. 5^]
rentes aussi. L'une était couverte de deux petites plaques en carton , laissant entre elles une fente , dans laquelle se trouvait tendu un mince ruban de caoutchouc , faisant office de languette. Une autre n'était qu'à moitié couverte d'une plaque en bois , de manière que Ion pouvait couvrir l'autre moitié d'une lame en caoutchouc tendue. Une troisième était sans plaque de bois, et couverte de lames en caoutchouc tendues , qui s'appliquaient immédiatement l'une contre l'autre. Une quatrième était aussi couverte de deux lames en caoutchouc : dans celle-ci, l'ouverture sur laquelle les lamelles étaient tendues , se trouvait de côté , de manière que la fente marchait parallèlement à la longueur de l'anche , comme dans les anches ordinaires des tuyaux à anche. L'ouverture des trois premières anches avait , au contraire , sa fente dirigée en sens opposé à l'axe. Le tuyau de l'anche servait pour souffler. L'autre bout , où se trouvait la languette , s'ajustait dans l'une des extrémités du premier tuyau en carton. Les tuyaux étaient au nombre de cinq. Le premier servait comme de pied pour recevoir l'anche-, il était disposé de manière que le son fondamental de sa colonne d'air fut 7it^,. Un second tuyau pouvait s'adapter au précédent, et le luthier l'avait mesuré de telle sorte qu'avec celui-là il donnât Vut^. Le troisième tuyau donnait, avec le pied, la quinte, sol^. Le quatrième tuyau était calculé pour donner ^^3 avec le pied. Le cinquième avait assez de longueur pour produire Vut^ avec le précédent et le pied. D'après cela , les tuyaux pouvaient être combinés de manière à donner seuls , sans anche , Vut^^ , son octave ut^ , la quinte de celui-ci sol^ , l'octave de Lavant-dernier ou ut. y et l'octave de celui-ci, w^„.
J'unissais Lanche munie d'une languette membraneuse à ces tuyaux de longueur diverse , et j'examinais l'influence qu'ils exerçaient sur le son rendu par elle. Les expériences ont donné des résultats fort d fl'érens. Presque toujours le bec rendait le son foudanienial de l'anche un peu plus grave ,
tantôt de moins d'un semi-ton, tantôt d'un semi-ton à un ton enîier ; cependant je ne pus encore découvrir de règle fixe. En ajoutant le second tuyau au bec , le son devint plus grave , ou s'éleva d'un plusieurs semi-tons , et sous ce rapport non plus je ne pus arriver à une règle précise. Pour avoir un point fixe de comparaison dans des expériences aussi difficiles, je pris toujours pour base le son produit par le souffle le plus faible, et je donnai l'exclusion sous ce rapport à ceux plus aigus qu'un courant d'air plus fort détermine en faisant naître des nœuds ^de vibration dans le tuyau ajouté. Il y eut même quelques cas où je ne remarquai pas d'abaissement du son en adaptant la seconde pièce , qui ajoutait cependant une octave. Dans ces cas , il survenait quelquefois un petit abaissement d'un semi-ton ou d'un ton entier lorsque j'ajoutais le tuyau ; dans d'autres, au contraire , le son que l'anche avait avec le premier tuyau se conservait sans changement , même après l'addition du second, du troisième et des autres. Quand le son était abaissé par l'adaptation du second tuyau , l'addition de la pièce suivante le relevait ordinairement assez pour le rapprocher de celui que l'anche donnait avec le bec seul, ou pour l'y rendre égal, et alors le son demeurait le même, ou à peu près, quand on ajoutait les derniers tuyaux, ou bien l'addition du dernier l'abaissait de nouveau un peu. J'employais pour base de comparaison des sons de l'anche seule avec les sons que les tuyaux étaient aptes à donner seuls , un tube labial particulier ayant le même son fondamental que celui du bec avec le premier tuyau, ut^. Le son de l'anche et les sons qu'elle produisait avec les tuyaux étaient déterminés chaque fois sur un piano bien accordé. Comme le rapport du son de l'anche à celui du tuyau , et les difiérences dans la force du souffle et la manière de souffler, qu'il était impossible d'éviter, auxquelles même il devenait nécessaire de recourir pour ob» tenir encore un son grave avec certains tuyaux , ne permettaient pas d'arriver à des résultats uniformes , l'exposé des
DE LA PllODUCTlON DO SON. 3g
nombreuses expériences qui ont été tentées ne compenserait guère la peine qu'il donnerait. Je me contenterai donc de citer un seul exemple d'une anche unilabiale, afin de montrer combien le résultat était inéj<^al.
I. L'anche était tendue de manière à donner seule, quand on soufflait dessus avec un petit tube , le son fondamental ut^ du tuyau à bouche.
Anche soufflée par le court tuyau d'embouchure , seule et sans tuyau ajouté ^la^ de l'octave précédente.
Avec le bec , soWg , un semi ton plus bas.
La longueur du bec portée d'un pied à deux , ou le bec avec le tuyau qui donnait avec lui l'octave grave du bec ou
Avec le tuyau suivant le son s'élevait à aol^.
IL Anche avec le tuyau d'embouchure /«ftg au dessous du son fondamental ut^ du tube labial.
Avec le bec la^^.
En doublant le bec par l'addition du tuyau suivant , jo/i^g.
Bec avec le pied donnant la quiute , la^^ , comme avec le bec seui.
La longueur du bec portée de 1 à 4 , la^.
Cette longueur portée de 1 à 8 , la^^ , comme avec le bec seul.
IIL Anche avec le tuyau d'embouchure seul , la^ au dessous du son fondamental ut^ du tube labial.
Avec le bec, la^.
La longueur du bec portée de 1 à 2, fa^^ plus grave.
Le bec et le tuyau donnant la quinte j/atts-
La longueur du bec portée de 1 à 4, «o/S,,
La longueur portée de 4 à 8 , fa^^'
IV. L'anche, par Tembouchure seule, donne wig au dessous du son fondamental ut^ du tube labial.
Avec le bec ré^.^.
Longueur du bec portée de l^à 2 , mi^.
4o I>ES CONDITIONS GÉNÉRALES
Le bec avec le tuyau donnant la quinte , rei^g.
Long^ueur portée de ^ à 4 , mi^.
Longueur portée de 1 à 8 , mi^,
V. L'anche , avec le tuyau d'embouchure seul , donne mi^ au dessous du son fondamental ut^ du tube labial.
Avec le bec, ré^.
Longueur portée de 1 à 2 , point de son.
Le bec et le tuyau donnant la quinte, re^g.
Longueur portée de 1 à 4 , mi^ .
Longueur portée de 1 à 8, point de son dans la même octave, si^ peu prononcé de l'octave au dessus , en soufflant plus fort.
VL L'anche par l'embouchure seule ut^^ , au dessous de VutJ^ du tube labial.
Avec le bec , ut^^ un semi-ton plus bas.
Longueur portée de 1 à 2 , utjjli^.
Le bec et le tuyau donnant la quinte , ut^^.
Longueur portée de 1 à 4 , /aff, plus grave.
Longueur portée de 1 à 8 , ut^^.
VIL L'anche , par l'embouchure , s' accordant avec le son fondamental ut^ du tube labial.
Avec le bec , si^ , un semi-ton plus bas.
Longueur portée de 1 à 2 , /«s , plus grave.
Le bec et le tuyau donnant la quinte y fa^.
Longueur portée de 1 à 4 , sol]^^.
Longueur portée de là 8, /àjifs,
VIIL L'anche par l'embouchure seule, une octave au dessus du son fondamental ut^ du tube labial.
Avec le bec , ut^.
Longueur portée de 1 à 2 , ut^.
Le bec et le tuyau donnant la quinte , ut^.
Longueur portée de 1 à 4 , si^.
Longueur portée de 1 à 8 , «^^b-
IX. L'anche par l'embouchure ré^ de l'octave au dessus du son fondamental nt^ du tube labial.
DE tA PRODUCTION DU SON. 4^
Avec le bec , re^.
Longueur portée de 1 à 2, ré^.
Le bec et le tuyau donnant la quinte , ré^.
Longueur portée de 1 à 4, re^g.
Longueur portée de d à 8, ré^^^ sans pureté.
Les contradictions qui régnent entre ces expériences sautent aux yeux. Elles tiennent d'un côté à la différence de rapport entre le son fondamental de l'anche et celui du tuvau ajouté , d'un autre côté à celle dans la manière de souffler qui était nécessaire pour faire sortir le son , mais qui le modifiait sur-le-champ. Ce qui ressort certainement de ces expériences, c'est qu'un tuyau court , dont le son propre , sans anche, serait beaucoup plus élevé que celui de l'anche seule , n'élève pas le son quand le souffle est court , mais l'abaisse ordinairement un peu , et qu'en allongeant le tuyau lorsque le son est tombé , on finit par le ramener presque au son primitif.
Dans les expériences précédentes , la bouche avait été employée pour faire parler les anches à languette membraneuse. Il était intéressant de rechercher ce qui arriverait si , au lieu de souffler avec la bouche dans une anche établie sur un tuyau de rapport , ce qui produit nécessairement un courant d'air dans ce dernier, on faisait parler la languette membraneuse en soufflant dessus avec un tube délié, cas dans lequel le tuyau ne serait point traversé par un courant d'air. Ici encore le tuyau de rapport ne fut pas sans influence sur les modification du son de l'anche. Je vais rapporter quelques unes des expériences que j'ai faites en ce sens.
I. Son de la languette en caoutchouc de l'anche, sans aucun tuyau , en la faisant parler avec un tube très-fin ^ si,.
Avec le bec laj^^.
Addition d'un tuyau de tit^ , souffle avec le même tube que précédemment , si^ qui sort mal.
Le bec avec le tuyau donnant la quinte , si^.
Addition d'un tuyau de M^s , 5o/i^3 . ^^ "^ .
4i DES CONDITIONS GENERALES
Addition d'un tuyau d'^^, , lai^^'
ir. Son d'une languette avec un tuyau de trois pouces et demi, uf^.
Avec le tuyau dWg, ut^.
Avec le tuyau d'td^ , ut^.
Le bec avec le tuyau donnant la quinte, ut^. Avec le tuyau &ut^ , uf^.
Avec le tuyau d'ut^ , si^.
III. Son d'une languette avec un tuyau de trois pouces et demi, re'^g.
Avec le tuyau d^ut^ , ré^ .
Avec le tuyau d'ut^ , rê^ .
Le bec avec le tuyau donnant la quinte , ut^^.
Avec le tuyau d'iit^ , rej^g.
Avec le tuyau dVf^ , rê.
IV. Son d'une languette avec un tuyau de deux pouces et demi , si^.
Avec le tuyau d'wfg, la^^.
Avec le tuyau d^ut^ , si^ faible.
Avec le tuyau d\it^ , si^ faible.
Avec le tuyau d'ut^^si^ faible.
Les séries d'expériences que je viens de reproduire , ne donnent qu'une idée imparfaite de la manière dont le son de la languette est modifié par le tuyau de rapport. Les tuyaux d'un volume déterminé produisent peu d'effet dans certains cas, et cependant d'autres en déterminent un bien prononcé. Afin de découvrir la loi du phénomène, j'employai des tuyaux d'un pouce de diamètre , susceptibles d être portés successivement jusqu'à la longueur de quatre pieds, en y faisant entrer d'autres tuyaux plus grêles. Je pouvais parvenir ainsi à mesurer , depuis les plus petites dimensions , quelle est l'influence que le tuyau ajouté exerce sur le son de l'anclie. J'ai fait à ce sujet les expériences suivantes, l
î. Son fondamental d'une anche unilabiale en caoutchonc (au moyen d'un tube de trois pouces) , uti^^.
si^ et ui^^ si^ et u%
Le son saute de la^ à ut^^, qui persiste jusqu'à prè^ de 30 pouces de tuyau.
Le son baisse.
Le son saute de «i» à ut^^.
Le son baisse.
Le son saule.
II. Son fondamental d'une anche unilabiale en caoutchouc , en soufflant avec la bouche , ré^^.
TUYAU AJOUTÉ
SON
REMARQUES
r^'it.
Le son baisse.
ut^
Sp
iQp
50/1:^3 et M/j:^^
Le son saute de sol^^ à ut^^.
Le son baisse.
utj^
si^
la^.
la.
sol>^.
sol^^ et si^
L'un après l'autre. Saut.
3iP
la^
Le son baisse.
^Ol^z
sol^, et «3
L'un après l'autre.
la^.
Le son baisse.
