A. G. WEBSTER, — LA MESURE ABSOLUE DE L'INTENSITÉ DU SON 547 



LA MESURE ABSOLUE DE L'INTENSITÉ DU SON 



Le regretté l'rofesseur \Nallace C. Sabine, de 



t rUniveisité de Harvard, a attiré l'attention du 



piililic sur la grande importance des mesures 



physiques et d'un plan rigoureusement scienti- 



I fique dans la construction des auditoires, laissée 



jusqu'alors à l'apprécia lion des architectes. 



Je me suis intéressé moi-même, depuis de 

 nombreuses années, au problème de la mesure 

 du son en unités absolues, ce qui implique la 

 réalisation d'un instrument capable de déter- 

 miner, en tout point de l'espace, la pression de 

 l'onde aérienne en fonction du temps. Pour arri- 

 ver à ce résultat, trois choses sont nécessaires. 

 D'abord, il faut construire un étalon de son 

 permettant de reproduire en tout temps un son 

 donné du caractère le plus élémentaire, autre- 

 ment dit dans letjuel la pression varie comme 

 une fonction harmonique simple du temps, et de 

 mesurer l'énergie de l'émission du son en watts. 

 ; C'est un problème qui a déjà été résolu par plu- 

 "sieurs savants, entre autres le Prof. Ernest Mach 

 et le D'' Zernov, de Petrograd. 



En second lieu, il faut trouver un instrument 

 capable de mesurer en valeur absolue un son du 

 caractère harmonique simple décrit ci-dessus; 

 autrement dit, l'amplitude de la variation de 

 pression doit être évaluée en dynes par cm- ou 

 en millionièmes d'atmosphère. Ce problème a 

 été également traité avec succès par divers cher- 

 cheurs, parmi lesquels INIax Wien, Lord Kayleigh 

 et LebedeiT. 



Reste une troisième étape à franchir, qui est 

 peut-être aussi importante que les deux précé- 

 dentes. Etant acquises l'invention d'une source 

 convenable de son, quej'appelle un pho/if, parce 

 que c'est un son et rien d'autre, et celle d'un 

 instrument de mesure approprié, que j'appelle 

 un pfifino/iièlrc, il faut encore résoudre la ques- 

 tion de la propagation et de la distribution du 

 son entre le phone et le phonomètre. Toute me- 

 sure faite dans une enceinte fermée sera induen- 

 ' cée par la réflexion des parois ; et même si l'on 

 possédait une salle de forme géométrique simple 

 et qu'on put faire forjctionner automatiquement 

 les instruments d'émission et de réception sans 

 la présence perturbatrice d'un observateur, il 

 serait encoreimpossible de lixer le pouvoir réflé- 

 chissant des parois sans une bonne dose d'expéri- 

 mentation et de théorie compliquée. C'est néan- 

 moins ce que Sabine a fait, en se servant comme 

 instrument récepteur de l'oreille humaine. Ceux 

 qui ont expérimenté la sensibilité de l'oreille 



humaine pour un son étalon douteront immédia- 

 tement de la possibilité de faire des mesures pré- 

 cises avec la même oreille à diiïérentes époques, 

 et particulièrement de comparer les mesures 

 faites avec deux oreilles différentes. Néanmoins, 

 Sabine a obtenu des succès remarquables et a créé 

 une Ecole qui utilise ses méthodes avec profit. 

 Pour éviter les perturbations, il faudrait placer 

 le phone et le phonomètro à une distance infinie 

 de tout objet, ce qui est manifestement impos- 

 sible. Le plan que j'ai suivfétait d'essayer de 

 me débarrasser de tout obstacle, excepté d'un 

 plan infini couvert d'une surface à coeflicient de 

 réflexion mesurable. J'ai trouvé ces conditions 

 réalisées sur les terrains de golf d'un club de 

 campagne, où j'ai effectué mes expériences. 



1. — Le PiiOxoMÈTnE 



Pour obtenir la sensibilité requise par la faible 

 quantité d'énergie mise en jeu, il est nécessaire 

 d'employer le principe de résonance. J'ai utilisé 

 un système couplé à deux degrés de liberté, le 

 j)remier constitué par un résonateur à air synto- 

 nisable, le second par un diaphragme syntonisé 

 qui sert à rendre le mouvement visible. Comme la 

 sensibilité doit dépendre en dernièie analyse de 

 l'amortissement résidant intrinsèquement dans 

 le diaphragme, il est désirable de l'éduire 

 celui-ci autant que possible. Pendant plusieurs 

 années, ce que j'ai trouvé de mieux était un dia- 

 phragme de verre, syntonisé par addition de 

 poids. Ensuite j'ai trouvé qu'on peut préparerdes 

 iliapliragmes de mica ayant un plus faible amor- 

 tissement que le verre. Enfin, après un essai 

 de mesure de la hauteur de quelques signaux de 

 brouillard employés sur la côte du Maine, ayant 

 tous des hauteurs diiïérentes, j'ai reconnu la 

 nécessité d'avoir un diaphragme susceptible 

 d'êtreaccordégraduellement,ce quejene pouvais 

 obtenir par une variation de la masse. En consé- 

 ([uence, l'instrument a été refondu entièrement, 

 et l'accord a été obtenu en faisant varier l'éner- 

 '/le potentielle, plutôt que cinétique, du dia- 

 phragme, en le renforçant par un ressort accordé 

 par tension. Mais le principal perfectionnement 

 a été l'abolition du diaphragme : comme le réso- 

 nateur possède un trou pour l'entrée du son, j'ai 

 résolu de remplacer le diaphragme par un piston 

 rigide placé au centre du trou, laissant une ouver- 

 ture annulaire pour l'entrée du son et en même , 

 temps me libérant de la nécessité d'emplo^éi» 

 l'aire équivalente calculée du diaphragme. 



