V. Son d'une anche unilabiale en caoutchouc parlant avec la

bouche , mi^.

TUYAU AJOUTÉ

SON

REMARQUES

Le son tombe.

re^

Id.

çv 4'

Mz

IOp

la^

Id.

ré^.

Saut.

Té^

Le son baisse.

Utj^

si.

la^

2Sp

Saut.

ré.

Le son baisse.

ut^

la^

réj^^ et mi^

Saut.

ut.

48 r)ES CONDITIONS CÉNÉRALES

VI. Son d'une anche unilabiale en caoutchouc avec un luyau de 5 pouces , sol^. Le bord de l'anche repose un peu sur la plaque de bois , ou le cadre. Le son baisse jusqu'à une longueur de luyau de 21 pouces , saule alors , puis baisse de nouveau jusqu'à 42 pouces, ensuite saute et baisse encore.

Ces expériences ont été répétées plusieurs fois , et elles ont donné des résultats semblables.

Les expériences de la première série, faites avec des tuyaux de rapport qui restaient les mêmes , mais en se servant d'anches dont le son propre avait une élévation différente , prouvent déjà que le changement de son d'une anche membraneuse ne dépend pas uniformément de la longueur absolue du tuyau qu'on ajoute. Celles que je viens de rapporter démontrent avec plus de précision encore que ce changement tient au rapport qui existe entre le son fondamental de l'anche et celui des tuyaux. Nos tuyaux avaient un pouce de diamètre. Un semblable tuyau , long de onze pouces et quatre lignes , a pour son fondamental ut^. On peut calculer d'après cela les sons fondamentaux de chacun des tuyaux que l'on emploie. Ordinairement , par des tuyaux successifs , ou par l'allongement du tuyau , le son baisse par tous les semi tons jusqu'à ce que le tuyau ait acquis une longueur telle que le son fondamental qu'il produit à lui seul se rapproche de celui de l'anche, et l'abaissement cesse dès avant qu'on en soit arrivé là ; car il n'est pas facile d'abaisser ainsi le son d'une octave ; par exemple, on ne peut le faire descendre';que de uf^ à /«» (exp. 1"), de revr^ 3i soîj^^ (exp. 2) , de mi^ à la. (exp. 5). A une certaine limite , il remonte , par un saut , au son foHdamenlal de l'anche , ou à peu près ; et lorsque ensuite on ajoute de nouveaux tuyaux, il redescend jus(|u'à ce que ceuxci aient acquis environ une longueur double , puis il remonte, et l'addition d'autres tuyaux le fait encore [descendre. Dans plusieurs cas (exp. 3) , l'abaissement se pi'olongea presque jusqu'à une octave. Le saut n'avait point lie;u alors quaud le

tuyau avait acquis à peu près assez de longueur pour que son son fondamental fût rapproché de celui de l'anche , mais seulement lorsqu'il était arrivé au double de cette longueur. Les causes de cette différence me sont demeurées inconnues. Mais ce qui ressort déjà des expériences, c'est qu'un tuyau à anche membraneuse se comporte à peu près de la même manière que ceux à anche métallique, lorsqu'on y ajoute des tuyaux. Dans ces derniers , les expériences comportent une bien plus grande précision , parce que le changement de force du souffle ne modifie que très-peu le son des anches métalliques , tandis qu'il change avec beaucoup de facilité celui des anches membraneuses d'un semi-ton ou même d'un ton entier. En faisant parler les anches avec un soufflet chargé de poids, on pourrait remédier jusqu'à un certain point à cet inconvénient : cependant le souffle avec la bouche , permettant de réduire le vent au plus bas degré susceptible de produire un son , présente certains avantages , et l'on peut à peine éviter d'y recourir , parce qu'il n'y a souvent qu'un mode particulier d'embouchure et de disposition des lèvres , sans changement dans la force du souffle , qui fasse sortir tel ou tel son.

Nous devons à Weber des.recherches, classiques [sur les changemens que les tuyaux de rapport font ^éprouver aux sons des tuyaux à anches métalliques. Il a donné les éclaircissemens suivans à cet égard.

Soit a le quart de la longueur d'un tuyau dont la colonne d'air a le même son fondamental que l'anche isolée. Plus le son isolé de l'anche est grave ou aigu , plus a doit être long ou court.

1° Un tuyau prolongé jusqu'à a abaisse le son d'une manière insensible.

2° En portant la longueur de a à 2 a , l'abaissement augmente sensiblement ; cependant la durée des vibrations croît plus lentement que la longueur des colonnes d'air. II. 4

5o DES CONDITIONS GÉNÉRALES

3« Pendant que la longueur de la longueur de la colonne d'air croît de 2a à 3a, le son s'abaisse rapidement , et la gravité augmente avec presque autant de vitesse que la longueur de la colonne d'air.

d'' En allongeant de 3a à 4a, le ton baisse plus rapidement encore, jusqu'à ce qu'enfin il soit plus grave d'une octave que celui de Tanche seule. En continuant d'allonger , le son revient tout à coup , par un saut , au son élevé de la plaque isolée , et si l'on allonge encore , il recommence à s'abaisser de la même manière , jusqu'à ce qu'à une longueur de 8a , il soit d'une quarte environ plus grave que celui de Tanche isolée. Si Ton continue d'allonger , le son remonte de nouveau à celui de Tanche , et quand on ajoute des tuyaux jusqu'à 12a , il s'abaisse jusqu'à la tierce mineure du son de Tanche, après quoi il saute encore (1).

L'addition de tuyaux n'est pas le seul moyen de changer le son d'un tube à anche membraneuse. On peut arriver au même résultat de deux autres manières , par la force du souffle , et par l'occlusion partielle de Textrémité inférieure du tuyau.

Quand on garnissait une anche à languette membraneuse de tuyaux ayant une certaine longueur , par exemple celle de quatre pieds , on pouvait , en soufflant avec plus de force , ou employant un autre mode de souffler , faire monter le son de près d'une octave , par semi-tons. Ce qu'on n'obtenait pas en se bornant à accroître la force du souffle , on pouvait le produire en serrant davantage les lèvres. Ainsi, par exemple, le son du tuyau à anche de quatre pieds , avec une languette membraneuse , était ut^ ; en soufflant plus fort , avec ou sans resserrement des lèvres , il montait facilement à ut^ , re, rej:| , mi; !e fa sortait tiès-difiicilement ; puis on obtenait sans peine fa'^^ sol ^ soî^^ la^ la^-^ le si avait de la peine à sortir , et n'était pas pur.

(1) POGGEKDORF , AnnaUn^ XVI, 425.

DE LA prodlctioi;ï du son, 5i

D'après les frères Weber , les tuyaux à languette métallique peuvent aussi produire des sons flûtes (vibrations avec noeuds) , et le son qu'un de ces tuyaux donne , quand il vibre simplement, est d'une octave et une quinte plus grave que quand il vibre de manière qu'un nœud de vibration se forme; de sorte que , sous ce rapport , les tuyaux à anche se comportent comme des sifflets dont l'un des bouts est ouvert et l'autre bouché. Mais un phénomène propre uniquement aux tuyaux à anche membraneuse , c'est que la force du souffle peut élever de quelques semi-tons le son de l'anche , tant lorsqu'elle est isolée que quand elle se trouve unie à un tuyau. Si , au lieu de languettes élastiques sèches , je prends des languettes élastiques humides , par exemple une tunique d'artère, le son peut, sans addition de tuyau, être poussé, par semitons , beaucoup plus haut encore , jusque vers la quinte.

L'ouverture inférieure du tube exerce de l'influence sur le son du tuyau à languette membraneuse. Avec un tube de trois pouces , j'ai pu abaisser le son d'une quinte entière , en couvrant de plus en plus l'ouverture. Avec un tube de six pouces , le son de l'anche tombait d'un semi-ton en couvrant à demi l'ouverture, et descendait d'tit^ ^fa» en faisant pénétrer le doigt dans cette dernière. Mais , à mesure que le son s'abaisse, il perd de sa force. Dans certains cas , l'introduction du doigt eut un effet inverse. Le son s'éleva un peu , de sorte , par exemple , que si le son du tuyau à anche de vingtquatre pouces , dont l'anche donnait ré^ , était ré^.^ , le doigt introduit dans l'ouverture pouvait l'élever un peu . Un phénomène analogue s'est présenté souvent. J'ai été fort long-temps sans pouvoir expliquer cette contradiction ; cependant j'ni fini par m'en rendre compte. Tant que le son s'abaisse par l'effet des tubes , il devient toujours plus grave si l'on couvre l'extrémité inférieure. Mais quand l'allongement est parvenu au terme où le son est sur le point de revenir , par un saut > au son aigu, alors l'occlusion de Touverturepeut l'élever un peu,

et même déterminer le saut. Ainsi, par exemple , depuis cinq pouces jusqu'à quinze pouces, le son s'abaissait continuellement, savoir de sol^ àre'g ; dans les longueurs comprises entre ces deux termes ^'occlusion de l'ouverture inférieure déterminait toujours un abaissement. A vingt-et-un pouces , le son était sur le point de remonter , en sautant, de ré^^ à ^0/3 , et le tuyau étant parvenu à cette longueur , on pouvait, en couvrant l'ouverture, amener le son à mi^ et rendre plus facile le saut à 50/3.

S'il se trouve un rétrécissement considérable (un bouchon) à l'autre extrémité du tuyau , c'est-à-dire immédiatement au devant de l'anche , le son devient la plupart du temps plus élevé qu'il ne l'est dans les tuyaux qui n'offrent pas cette disposition.

3. Influence du porte-vent sur le son des anches membraneuses.

Grenié paraît être le premier qui ait observé l'influence du porte-vent sur le son d'un tuyau d'anche à languette métallique. Cette influence n'a point encore été suffisamment étudiée. Je trouve que le porte-vent à travers lequel on souflle une languette membraneuse , influe tout autant sur l'abaissement du son que le tuyau ajusté à cette dernière. '^G'est là également un point de la plus haute importance par rapport à l'organe de la voix , et qui mérite d'être examiné ici.

En général , il y a cinq états dans lesquels une languette peut être amenée à produire du son.

1° Par le courant d'air qui sort d'un petit tube délié sans porte-vent ni tuyau ni châssis ; le son , comme nous l'avons vu , est déjà difierent de celui qu'on obtient d'une languette tendue dans un châssis , lorsqu'on embrasse celui-ci avec les lèvres et qu'on souftle avec la bouche.

2® La languette est limitée par un châssis, et on la fait parler, sans porte-voix ni tuyau, à l'aide de la bouche, les organes respiratoires seuls faisant office de soufflet.

3« La languette est pourvue d'un tuyau, et on souffle à l'aide de la bouche , sans porte-vent.

4° La languette est sans tuyau , et on la fait parler au moyen d'un porte-vent sur lequel elle est tendue.

5» La languette est pourvue d'un tuyau et d'un porle-vent.

Dans tous ces cas, le son fondamental de la languette est différent.

Quant à l'union de la languette avec un porte-vent, il faut d'abord examiner le cas le plus simple, celui d'une languette sans embouchure, et qui se trouve à rextrémité du porte-vent.

Le changement des sons suivant les longueurs diverses du porte-vent est ici la même absolument que dans les corps de tuyau de longueur diverse. En allongeant le porte-vent, le son baisse par semi-tons jusqu'à une certaine limite , qui ne s'étend pas non plus jusqu'à l'octave. En allongeant davantage, le son revient par un saut à sa hauteur primitive, puis s'abaisse à mesure que l'allongement fait des progrès, revient tout à coup au même son aigu , puis baisse encore , et ainsi de suite. Cependant il n'y a point accord parfait enlre les longueurs d'un corps de tuyau et celles d'un porte-vent qui sont nécessaires pour h production d'un certain son. Je me suis servi , pour ces expériences, d'une languette unilabiale en caoutchouc, tendue sur un tube long d'un deuji pouce. Vis-à-vis du bord de la languette se trouvait une plaque de bois solide , comme dans la série précédente d'expériences. Cette languette à son fixe et déterminé était, dans un cas, pourvue d'un corps de tuyau et soufflée avec la bouche, en embrassant des lèvres le pourtour du châssis ; dans le second cas , elle était soufflée , sans corps de tuyau , à l'aide d'un porte-vent , qu'on pouvait allonger à volonté , comme , dans l'autre cas, le corps de tuyau. La table suivante contient les longueurs du corps de tuyau et du porte-vent qui étaient nécessaires pour obtenir les mêmes sons de la languette rendant un même son dans les deux cas. Le son de cette languette seule , embouchée avec les lèvres , était si^ .

SONS