DU TIMBRE ET DE L'ADDITION

Enfin l'eipérience permet de coostaler encore que In colonnes d'ai doivent offrir des dimensions déterminées, pour renforcer tel ou tel son Un timbre de bronze T IJig. 559) éUnt mis en vibration lu mo^en d'u

archet, on en approche l'ouverture d'un tujau A, fermé * son nuire ei- Irémité par un pislon mobile : en faisant mouvoir arec la main ce pislon, pendant que durent tes vibrations du timbre, on constate que le renforcement présente une intensité très-variable avec la position du piston, c'est-à-dire avec la longueur du tuyau.

689. BMplol d«« rAMinaateara ponr l'walyBe 4e* ■»■■ «•■»* poaéa. — D'après les résultats qui précèdent, on se rend facilement compte du fait suivant, observé dans diverses cirranstances, et dont M. Helmboltz a tiré parti pour analyser s

les sons composés.

Lorsqu'il se produit simultanément, dans un même lieu, un certain nombre de sons divers, et qu'on approche l'oreille d'un luyau placé dans ce lieu, il arrive parfois qu'on entend certains de ces sons prendre une intensité remarquable : on constate alors que ces sons correspondent p| ^^

précisément au son fondamentaldu tuyau,

ou i l'un des premiers harmoniques.— Dés lors, pour faire l'analyse de sons supposés complexes, H. Uelmholtz a imaginé d'employer une série de tuyaux, dits riwnnatewi, de dimensions graduellement décroissantes, de

manière que les nombres de vibrations des sons fondameDlaux aillent en croissant d'une manière régulière. L'expérience a montré d^aiUeur» que la forme la plus favorable à donner aux tuyaux, pour ce genre d*observations, esl celle de cavités sphériques S (fig. 540), présentant une ouverture AB, et, à Topposé de cette ouverture, un petit appendice creux MN que l'on introduit dans Toreille. Pour analyser un son, Tobservateur se place de manière à bien Tentendre, et il détermine, en plaçant successivement dans son oreille les divers résonnateui^, quels sont ceux qui lui donnent la sensation d'un rentorcement considérable. Il arriye facilement ainsi à connaître les divers sons simples qui entrent dans la composition d*un son complexe.

690. Bësoltate relatUb aux timbres des 4lTcrs laa^nuMBto on de la yoIx. — La méthode d'analyse par les résonnateurs, appliquée soit aux sons produifs par les divers instruments de musique, soit à la voix humaine, parlée ou chantée, a fourni déjà un grand nombre de résultats, dont nous indiquerons seulement les principaux.

i"* Les sons mmicaux donnés par les divers instruments sont en général des sons composés, et les sons simples qui les constituent présentent toujours, avec le plus bas d'entre eux, des rapports commensu râbles et d*une remarquable simplicité. Ce sont, en général, les harmoniques da son fondamental, pris dans les 6 ou 8 premiers harmoniques seulemeat. — Dans ce cas, l'oreille ne perçoit généralement qu'un son, le son fondamental : mais elle le perçoit avec un timbre qui dépend dii nombre, de la hauteur et de l'intensité relative des harmoniques qui sont combinés avec lui. Divers instruments donnant une même note musicale donnent donc le même son fondamental, mais chacun d'eux superpose à ce son tel ou tel groupe d'harmoniques, avec telle ou telle intensité relative; c'est là ce qui produit les différences de timbres de ces divers instruments.

2* La voix humaine, pariée ou chantée, présente les mêmes différences, d'une personne à une autre, en supposant que toutes deux donnent U même note et sur la même voyelle. — Mais on reconnaît, en outre, qo^ pour une même personne donnant la même note sur des voyelles dilTérentes, les différences dans la constitution du son complexe consistent dans les intensités relatives des harmoniques qui accompagnent le son fondamental. Les différentes voyelles constituent donc des sons qui diffèrent encore entre eux par des difl'érences de timbres.

5"" Les bruits se distinguent des sons musicaux en ce qu'ils sont formés par la superposition de sons élémentaires qui ne présentent entre ^^ aucun rapport simple. — Dans ce cas, l'oreille n'éprouve qu'une sensation vague, à laquelle elle ne peut attribuer aucun caractère de hauteur.

691. Méthode de synthèse des sons eomposés. — Les résultats qu'avait fournis l'analyse par les résonnateurs ont été confirmés par une véritable méthode de synthèse, consistant à recomposer des sons complexes, au moyen des divers sons élémentaires qu'on y avait reconnus.

STRUCTURE ET FONCTIOKS DE L'OREILLE. e03

Soit une st'rie de diapasons, au nombre de 10 par exemple, donnant les dix premiers harmoniques du son rendu par le plus grave d*entre eux, et supposons qu'on puisse entretenir indéfiniment le mouvement vibratoire de chacun d*eux, à Faide d*éIec1ro-aimants qui agissent périodiquement par attractions sur leurs branches. Plaçons maintenant, en présence de chaque diapason, un tuyau renforçant que l'on pourra ouvrir plus ou moins, à la volonté de l'expérimentateur, au moyen des touches d*un clavier sur lesquelles on appuiera plus ou moins fortement. Il est clair qu'on pourra ainsi, en faisant vibrer tous les diapasons à la fois, mais en ouvrant de quantités variables tels ou tels tuyaux renforçants, ajouter au son fondamental tels ou tels harmoniques, avec telle ou telle intensité.

L'expérience ainsi faite montre que l'on peut, par ce procédé, modifier à volonté le timbre du son perçu par l'oreille. Elle confirme les résultats fournis par l'analyse sur les différences de timbres des voyelles. — G*est ainsi, par exemple, qu'en renforçant seulement le son du diapason le plus grave, on obtient un son qui a approximativement le timbre de la voyelle ou : on le rend plus semblable encore au timbre de cette voyelle en y joignant le 1" et le 2* harmonique. — C'est ainsi .encore qu'on obtient le timbre de la voyelle o en affaiblissant le son fondamental, et renforçant beaucoup le 5* harmonique, en même temps qu'on donne faiblement le i", le 2*, et le 4*; etc.