La seconde différence consiste, en ce que les particules de l’air, qui affectent immédiatement le sens de l’ouïe, n’ont pas un mouvement de translation comme le dernier globule de la file, qui part avec une vitesse plus ou moins grande, à l’occasion du choc fait à l’autre extrémité de la file : il n’est question dans l’air que d’un mouvement de frémissement, & de vibration, qui, en vertu de l’élasticité des particules aériennes, se transmet à l’extrémité de la file, tel qu’il a été, reçu à l’autre extrémité. Il faut concevoir que le corps sonore imprime aux particules de l’air qu’il touche, des vibrations isochrones à celles qu’il éprouve lui-même, & ce sont les mêmes vibrations qui se transmettent de l’un à l’autre bout de la file, toujours d’ailleurs avec la même vitesse ; car l’expérience a appris qu’un son grave n’emploie pas, toutes choses d’ailleurs égales, plus de temps qu’un son aigu à parcourir un espace déterminé.
Des échos : leur production : histoire des échos les plus célèbres ; de quelques autres phénomènes analogues.
Rien de si connu que l’écho. Il faut cependant convenir que, quelque commun que soit ce phénomène, la manière dont il est produit ne laisse pas d’être enveloppée de beaucoup d’obscurité, & que l’explication qu’on en donne ne rend pas entièrement raison de toutes les circonstances qui l’accompagnent.
Presque tous les physiciens ont attribué la formation de l’écho à une réflexion du son, semblable à celle qu’éprouve la lumière quand elle tombe sur un corps poli ; mais, comme l’a observé M. d’Alembert dans l’article Echo de l’Encyclopédie, cette explication n’est pas fondée ; car si elle l’étoit, il faudroit, pour la production de l’écho, une surface polie ; ce qui n’est pas conforme à l’expérience. En effet, on entend chaque jour des échos en face d’un vieux mur qui n’est rien moins que poli, d’une masse de rocher, d’une forêt, d’un nuage même. Cette réflexion du son n’est donc point de la même nature que celle de la lumière.
Il est cependant évident que la formation de l’écho ne peut être attribuée qu’à une répercussion du son ; car, un écho ne se fait jamais entendre qu’au moyen d’un ou de plusieurs obstacles qui interceptent le son, & le font rebrousser en arrière. Voici la manière la plus probable de concevoir comme cela se fait.
Nous reprendrons pour cela notre comparaison des fibres aériennes, avec une file de globules élastiques. Si donc une file de globules élastiques est infinie, on sent aisément que les vibrations imprimées à un bout se propageront toujours du
même côté, en s’éloignant sans cesse ; mais si cette file est appuyée par une de ses extrémités, le dernier globule réagira contre toute Ia file, & lui imprimera en sens contraire le même mouvement qu’il eût imprimé, au reste de la file, si elle n’eût pas été appuyée : cela doit même arriver, soit que l’obstacle soit perpendiculaire à la file, soit qu’il soit oblique, pourvu que le dernier globule soit contenu par ses voisins : il y aura seulement cette différence, que le mouvement rétrograde sera : plus fort dans le premier cas, & d’autant plus fort, que l’obliquité sera moindre. Si donc les fibres aériennes & sonores sont appuyées par une de leurs extrémités, & que l’obstacle soit assez éloigné de l’origine du mouvement, pour que le mouvement direct & le mouvement répercuté, ne se fassent pas sentir, dans le même instant perceptible, l’oreille les distinguera l’un de l’autre, & il y aura écho.
Or on sçait par l’expérience, que l’oreille ne distingue point la succession de deux sons, à moins qu’il n’y ait entr’eux un intervalle au moins d’un 12e de seconde ; car, dans le mouvement le plus rapide de la musique instrumentale, dans lequel on ne sçauroit, je crois, apprécier chaque mesure à moins d’une secondé, douze notes seroient tout au plus, ce qu’il seroit possible de comprendre dans une mesure, pour qu’on pût distinguer un son après l’autre : conséquemment il faut que l’obstacle qui répercute le son soit assez éloigné, pour que le son répercuté ne succède pas au son direct avant un 12e. de seconde ; & comme le son parcourt dans une seconde environ 1120 pieds, & conséquemment environ 93 dans, un 12e de seconde, il s’ensuit que l’obstacle ne doit être éloigné tout au plus que de 45 à 50 pieds, pour qu’on puisse distinguer le son répercuté du son direct.
Il y a des échos simples & des échos composés. Dans les premiers, on entend une seule répétition du son ; dans les autres, on les entend deux, trois, quatre fois & davantage ; on parle même d’échos où l’on entend le même mot répété jusqu’à 40 & 50 fois. Les échos simples sont ceux où il n’y a qu’un seul obstacle ; car le son répercuté en arrière, continuera sa route dans la même direction, sans revenir de nouveau sur ses pas.
Mais un écho double, triple, quadruple, peut être produit de plusieurs manières. Qu’on suppose, par exemple, plusieurs murailles les unes derrière les autres, les plus éloignées étant les plus élevées : si elles sons chacune disposées à produire un écho, on entendra autant de répétitions du même son qu’il y aura de ces obstacles.
L’autre manière dont peuvent être produites ces répétitions nombreuses, est celle-ci. Qu’on
