ALFRED M. MAYER. — Researches in Acoustics (Recherches d'Acoustique); American Journal of Science and Arts, 3e série, vol. VIII ; août-septembre 1874

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Submitted on 1 Jan 1875

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(Recherches d’Acoustique); American Journal of Science and Arts, 3e série, vol. VIII ; août-septembre 1874

J. Maurat

To cite this version:

J. Maurat. ALFRED M. MAYER. - Researches in Acoustics (Recherches d’Acoustique); American

Journal of Science and Arts, 3e série, vol. VIII ; août-septembre 1874. J. Phys. Theor. Appl., 1875,

4 (1), pp.184-189. �10.1051/jphystap:018750040018400�. �jpa-00237047�

184

ALFRED-Ni. 1BLB YER. - Researches in Acoustics (Recherches d’Acoustique); ^4merican

Journal of Science and Arts, 3e série, ^vol. ~-II1; août-septembre 1 87~’

Les ~Iémoires dont il

s’agit

colltiennent deux ordres de recher- ches : les unes

purement plmsidues,

^{les autres relatives à la}

phy- siologie

^de l’audition.

.I. Les

premières

ont surtout pour but la discussion des

procédés déjà employés

^et l’indication de

procédés

^nouveaux pour ^décom- poser ^{une onde} sonore,

complexe

^{en ses éléments}

simples,

^c’est-

à-dire

pendulaires.

^{Parmi les} moyens que l’auteur

emploie,

^nous

citerons

particulièrement

^{le suiv ant.}

Le son à

analyser

^est

produit

par ^un tuyau ^à anche libre de

Grenié,

^{dont le}

porte-vent

^est

percé

latéralement d’une ouverture

fermée _par une fine membrane de

maroquim.

^On attache à un

même

point

^{de cette} membrane les extrémités de

plusieurs

^{fils de}

cocon

qui

^{vont aboutir à divers}

diapasons

donnant le son fonda- mental de ce

tuyau

^{et ses}

sept premiers harmoniques (.fig. i).

^Dans

I"ig. 1 .

l’expérience citée,

^{le son} fondamental était _{ut2 .}

Chaque

^{fil est fixé au}

diapason correspondant

^{en un}

point qui

^{coïncide avec le noeud su-}

périeur

^des serments ^dans

lesquels

^ce

diapason

^se

^divise, quand

^il

rend son

iiarmonidue

^le

plus

^élevé. Si d’abord les fils sont

lâches,

chacun d’eux vibre en se

partageant

^{en un}

grand

^{nombre de} seg-

ments ventraux, formant de curieuses combinaisons

qui changent

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018750040018400

chaque graduellement fils,

nombre des

noeuds,

^{et l’on}

pariient

^{à obtenir un segment}

unique

dont

l’amplitude

de vibration devisent ^assez faible pour n’ètre

plus

distincte à l’oeil : c’est alors que ^{se trouv ent}

remplies

^{les conditions}

nécessaires au succès de

l’expérience.

Chaque diapason choisit,

^{dans le} mouvements

complexe

^transmis

au fil _par la

membrane,

^le mouv ement

périodique pendulaire

^com-

posant auquel

^{seul il}

peut répondre;

^{si donc les}

diapasons

^sont

rigoureusement

^{accordés avec les}

harmoniques

^{du son du}

tuyau,

chacun cl’eux résonnera et l’on aura

produit

^{ainsi la}

décomposition

d’une vibration

compliquée

^en mouvements

pendulaires simples

conforlnément ^au théorème de Fourier.

Il est

remarquable

que ^ce

procédé

^{donne la}

synthèse

^{en même}

temps

que

l’analyse;

^{car, si l’on cesse de faire} sonner le tuyau, ^les

diapasons

continuent à vibrer

pendant quelque temps

encore, ^et la

superposition

^des mouvements

qu’ils communiquent

^{à l’air et à la}

membrane du

tympan reproduit

sensiblement le son fondamental

avec le tirnb~~e du

tuyau.

Les fils

employés

^{dans ces}

expériences

^{avalent une}

longueur

^de

i mètre environ et ne

pesaient

pas

plus

^{de i}

iuilligramine ;

^{ils n’é-}

taient par

conséquent capables

^de transmcttre que des ^{forces extrc-}

mement

pctites; cependant

^le nlOUYCll1Cnt

communiqué

^{à des}

diapa-

sons

pesant plus

^{de 1500} grammes était très-sensible. C’est un

exemple frappant

^de l’intensité des effets

qu’on peut

obtenir par la

répétition régulière

^de très-faibles

impulsons :

^{ici la} matière mise

en mouvement avait une masse un million et demi de fois

supé-

rieure à celle du fil

qui

^avait

agi

^{sur elle.}

Nlais on n’obtient aucun bon résultat si les

diapasons

^{ne sont}

pas

parfaitement

^{accordés avec les}

harmoniques

^{du son}

principal.

Si l’on

charge,

par

exemple,

^au moyen d’un peu ^{de cire} le

diapa-

son

qui

^{donne le}

premier llarmonique

rct3, de manière

qu’il

pro- duise

cinq

battelnents par seconde ^avec la note zct3

qu’il

^rendait

primitivement,

^{il cesse d’être mis en vibration} par le fil.

Quelque degré

de tension

qu’on emploie,- la

^méthode

d’analyse

par les ré- sonnateurs est

beaucoup

^moins

sensible;

^{car ce}

diapason

^ainsi

chargé

faisait facilement vibrer le résonnateur donnant la note uts.

Pour que ^le

diapason

^{fût mis en} activité par le

fil,

il fallait dimi-

nuer sa

surcharge

^{de manière à} réduire à trois par seconde le ^nom-

bre des battements dont ^nous

parloms.

^{encore le} mouvement trans-

mis était-il extrêmement faible . un écart d’un seul battement est

mème rendu encore

appréciable

par ^ce

procédé qui ^serait, d’après l’auteur,

^le

plus précis

^{de tous ceux}

qui

^{ont été}

employés jusqu’à ce jour.

II. Les recherches relatives à la

physiologie

de l’audition com-

prennent

^d’abord des études intéressantes sur

l’appareil

^{de l’ouïe}

dans les insectes. On sait

qu’un grand

^{nombre de}

physiologistes

Fia. ^2.

placent

^le

siége

^{de ce sens} dams les antennes; ^cette

opinion acquiert

un nouveau

degré

^de

probabilité

par les observations et

expériences

de NI.

Mayer, qui

^{nous donne en outre une idée du} mécanisme lnis

en

jeu

pour la transmission du son dans ces organes.

Les études ont

porté uniquement

^{sur les antennes du cousin}

màle dont nous

reproduisons

^{la forme}

d’après

les dessins de l’au-

( fi~ . 2~. composent quatorze articles,

douze

premiers, plus

^courts,

portent

^à

chaque

^{noeud une touile de}

soies roides au nombre de

quarante environ,;

^les deux derniers arti-

cles, plus longs,

^en

portent

^chacun

vingt.

Quand

^{une onde sonore vient}

frapper

les soies dans ^une direc- tion

conv enable,

^celles

qui,

par leurs

dimensions, peuvent

^corres-

pondre

^{à la}

période

^{du son}

incident,

^{entrent en}

vibration,

^{et leur}

mouvement est nettement visible au

microscope,

^tandis que les

autres fibrilles restent immobiles. Or ces

petits

^{organes sont en}

rapport

^{avec les} dernières ramifications des nerfs des antennes;

on

peut donc,

^avec

v raisemblance,

^{voir dans cet}

appareil

^{un véri-}

table _organe d’audition

permettant,

non-seulement de

percevoir

des _sons, mais

probablement

^{aussi de les}

distinguer

^{les uns des}

autres par leur hauteur et leur

timbre,

^au moins dans une certaine

mesure. L’auteur fait toutefois observer que ^cette conclusion ne sera véritablement

légitime qu’à

la condition que ^des recherches, ultérieures lui donnent un fondement

anatomique,

c’est-à-dire

qu’on

^{observe dans l’antenne ou à sa base un}

développement

^du

système

^nerveux

présentant

^les caractères d’une ramification du nerf

acoustique.

Il est

remarquable

que

l’organe

d’audition si

simple

^{du cousin}

présente pourtant,

^{sous un certain}

rapport,

^une v éritable

supério-

rité sur celui des animaux

vertébrés,

^{et même sur l’oreille hu-}

maine ;

^il

paraît,

^en

effet, particulièrement

^{propre à}

l’appréciation

de la direction suivant

laquelle

^se

propagent

^{les ondes.}

Supposons,

par

exemple,

que la ^fibre

qui peut

^vibrer

synchroniquement

^au

corps ^sonore soit normale n la surface de l’onde incidente : il est

év ident

qu’aucun

^{mouvement ne lui sera}

commuliqué,

^tandis

qu’au

^{contraire l’effet}

produit

^{sera maximum}

quand

^{elle sera} pa- rallèle à cette surface. Des

expériences

^{curieuses de 31.}

Maver

montrent la

possibilité,

^pour

l’anilnal,

^de recoiiiiai tre ai ec

précision

la direction suivant

laquelle

^{le son lui} arrive. L’insecte étant fixé

sur le

porte-objet

^du

microscope,

^on faisait résonner le

diapason qui impressionnait

^le

plus

fortement la fibrille examinée. La

posi-

tion du

diapason, qu’un

^aide

transportait

^{en divers}

points

^{de la}

salle,

^étant inconnue de

1 observateur,

^celui-ci

parv enait

^{à la trou-}

ver en tournant le verre

qui portait l’insecte, jusqu’il

^ce que le

mouvement vibratoire

communiqué

^fut

complétemeiit

^{nul. Une}

188

ligne parallèle

^{à la fibrille}

avant

^{été tracée sur le verre, le dia-} pason ^{se trouvait}

toujours

^{sur le}

prolongement

^{de cette}

ligne,

^l’er-

reur ne

dépassait pas 5 degrés.

^{Le cousin}

peut

^donc

apprécier,

d’une manière

particulière,

l’orientation de la surface de l’onde

et se

diriger

^vers le corps sonore, même dans l’obscurité la

plus complète.

III. Enfui nous devions encore

signaler,

^{dans les Recherches}

d’acoustique

^{de 1B’1.}

lBlayer,

^une

hypothèse

^{sur le} mécanisme par

lequel

1 oreille humaine

apprécie

^{la hauteur des sons. On sait} que M. Helmholtz attribue cette fonction à

l’organe

^de

Corti, composé

^de

deux séries de fibres tendues entre les

parois

^de la rampe moyenne du

liulaçon.

^{Les libres de la seconde}

série, qui,

s’attachant à l’ex- trémité

supérieure

^{des arcs de}

Corti,

descendent vers la membrane basilaire où se fixe leur autre

extrémité,

^semblent très-bien appro-

priées

^{à vibrer}

synchroniquelnent

^{aux ondes}

qui

^viennent

frapper

cette

membrane,

^{car elles sont tendues comme les} cordes d’un instru-

ment de

musidue. ! 31 . 3Iajer

pense que ^cette fonction convient mieux à une autre série de fibres

qu’il appelle

^cordons

cellulo-capillaires.

Plus voisines des grosses cellules

qui

^{forment la}

partie

^extérieure

de la _rampe moyenne, très-nombreuses dans l’oreille humaine où l’on en trouve environ 18 ooo, fort ditlérentes les unes des autres en

longueur,

^{ces fibres ont la forme de}

petites

^cordes celluleuses renflées au milieu et tendues entre la membrane de Reissner et

la membrane

basilaire ;

^elles

paraissent,

^{en outre, en}

rapport

^avec les extrémités des fibres nerveuses. L’auteur

admet,

^ainsi que M. Helmlioltz l’avait

déjà

^fait pour les fibres de

Corti,

que la pre- mière de ces deux membranes ne serait pas dans de bonnes con-

ditions pour leur transmettre le mouvement vibratoire

qu’elles reçoivent uniquement

^{de la}

seconde,

^à

laquelle

^{elles sont d’ailleurs}

attachées dans une direction

plus

voisine de la

perpendiculaire

^que

ne le sont les fibres de Corti.

1B1. Helmholtz avait défini les

rapports

^{de toutes ces fibres avec la} membrane basilaire en les

comparant

^{à des} cordes attachées à un

diapason.

^31.

Mayer

remarque que ^{ce sont} là

précisément

^{les con-}

ditions de

l’expérience

^de

Melde,

^{et l’on sait} que ^{dans ce cas} la corde exécute seulement une v ibration

pendant

que le

diapason

en fait deux. Il en résulte que,

quand

^nous entendons le son Uf3,

par

exemple, qui agissent

sur les nerfs vibreraient à l’unisson de _ut~. Il n’en serait

plus

^de

même si l’on transimettait le son zct3 à l’oreille autrement que par l’intermédiaire de la membrane

basilaire ,

et, _par

exemple,

^au

moyen des ^os du

cr~ne ;

^{dans ce} cas, les fibres vibrant

synclironi-

quenlent

^au

diapason,

^on devrait entendre le son z~ ; l’auteur

annonce que ^cette conclusion se vérifie _par

l’expérience.

^En pres-

sant un peu fortement le

pied

^du

diapason

^{lit, contre} l’arcade zvgo-

matique,

^{et le}

plaçant

^{dans une}

position convenable,

^{on entend à}

la fois les deux sons uts ^et ut, ^{avec une} intensité presque

égale.

On obtient le même résultat avec un peu moins de netteté ^en ap-

puyant

^le

diapason

^{sur l’os}

temporal ;

^{mais la meilleure manière}

de

placer

^le

diapason

^{est de le faire}

porter

^{sur le}

tragus,

^{dans ce}

cas on entend l’octave

supérieure

presque

seule,

^{le son} zcts étant à peu

près

entièrement

éteint,

^comme

lorsque

^{l’on écoute le son de}

cet ut3 ^{en se servant} du résonnateur zct4.

Ces

faits,

^{s’ils sont confirmés} _par ^lcs

expériences

que ^M.

~~Ieyer

continue sur le même

sujet, ictteront

certainement

quelque jour

sur le mécanisme au moyen

duquel les

mouvements vibratoires se transmettent à travers

l’oreille jusqu’au système

^nerveux.

J. MAURAT.

SITZUNGSBERICHTE DER MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHEN CLASSE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN IN

WIEN Comptes

rendus de l’Académie des Sciences de

Vienne);

^1874.

F. EXNER. - Influence de lu température ^sur l’elasticité du caoutchouc, p. ^20.

De ce que le caoutchouc ^{se contracte}

lorsqu’on

^le

^cl1auffe,

^faut-

il conclure que ^son élasticité

augmente

^{avec la}

température?

^L’au-

teur, ^en déterminant la vitesse du son dans ce corps ^à diverses

températures,

^{a trouvé}

qu’elle

s’abaisse de 56 à .29

mètres, lorsque

la

température

^{s’élève de zéro à}

74 degrés.

L’élasticité diminue donc

lorsque

^la

température

s’ accroit.

EXNER ET ROi~ITGEN. r- Emploi du calorimètre de glace ^à l’étude des radiations solaires, p. 4o.

En substituant un calorimètre de

glace

^au

pyrhéliulnètre

^de

Pouillet,

^les auteurs ont trouvé des valeurs de l’intensité des ^ra-