Ce n'est pas au hasard que nous avons choisi les cordes comme début dans cette étude; seules elles nous permettaient de rendre les expériences visibles et tangibles. A présent que nous savons comment se produit chez elles le phénomène sonore, il nous sera plus aisé de comprendre, par analogie, la façon dont les sons se forment dans les tuyaux.

Là aussi les vibrations sont isochrones; elles varient selon la longueur des tuyaux, elles se subdivisent, comme celles des cordes, pour produire les harmoniques; là aussi nous retrouvons des nœuds et des ventres, là aussi les différences d'intonation, d'intensité et de timbre reconnaissent pour cause des modifications de vitesse, d'amplitude et de forme; il y a donc les plus grands rapports entre les phénomènes que nous avons déjà expliqués et ceux que nous avons à analyser; mais les lois ne sont plus absolument les mêmes.

Tout d'abord, de palpable et apparent qu'il était, le corps sonore devient invisible et intangible; c'est l'air, c'est la colonne d'air contenue dans l'intérieur du tuyau; et le rôle du métal, du bois ou de la substance quelconque dont il est fait se borne uniquement à déterminer la forme et les dimensions de la masse d'air qu'il emprisonne, qui seule vibre.

Ce point est très important à saisir; il n'y a pas très longtemps qu'il a été démontré, et beaucoup d'artistes, même parmi ceux qui cultivent les instruments à vent, ne l'admettent qu'avec difficulté. Or il est certain que quatre tuyaux, l'un en buis, l'autre en ébène, le troisième en cuivre et le quatrième en porcelaine ou toute autre matière, si on arrive à leur donner identiquement la même longueur, le même diamètre, le même degré de poli intérieur et de résistance, et en toute chose la plus complète ressemblance, produiront des sons qui ne différeront en rien, pas plus par la force que par la hauteur ou la qualité de son. La substance dont est fait le tube sonore n'a aucune influence sur ses vibrations; ses dimensions exactes font tout, et le tuyau lui-même ne prend aucune part à la production du son. D'éminents facteurs, Sax à Paris et Manillon à Bruxelles, ont construit, pour démontrer expérimentalement ce fait, l'un des clarinettes en cuivre, l'autre une trompette en bois, sans parvenir à déraciner entièrement les idées fausses que beaucoup de musiciens conservent à cet égard; plus récemment, un physicien connu et un modeleur, Reghizzo et Columbo, se sont associés pour construire à Milan un orgue dont les tuyaux sont en carton. Moi-même je possède plusieurs cors des Alpes suisses en écorces enroulées, et une sorte de cornet à bouquin en bois, d'origine finlandaise, qui donnent exactement l'impression de la trompette ou d'autres instruments en cuivre. Bien mieux, dans certains jeux d'orgue, pour des raisons d'économie, les tuyaux les plus graves sont souvent construits en bois, tandis que le métal est employé pour ceux du médium et de l'aigu, sans qu'il en résulte une différence appréciable dans le timbre général. Il faut donc s'habituer à considérer comme seul corps sonore, dans les instruments à vent, l'air qu'ils contiennent.

Un tube peut être ouvert à ses deux extrémités ou à l'une d'elles seulement, et la colonne d'air se comporte de façon différente dans ces deux cas, que nous devons par conséquent étudier séparément.

Nous commencerons, pour plus de clarté, par les tubes ouverts aux deux bouts, qu'on appelle tuyaux ouverts.

Ici, inversement à ce que nous avons observé pour les cordes, la forme la plus simple de vibration, celle qui fournit le son fondamental, se compose d'un seul noeud au milieu du tube et de deux ventres, un à chaque extrémité; et quand on y pense bien, c'est tout naturel. Comment est causé ici l'ébranlement sonore? Par un souffle léger et régulier que nous faisons passer perpendiculairement au-dessus de l'un des orifices, comme quand on siffle dans une clef; ce souffle, se brisant contre les parois du tube, engendre le frémissement d'où naissent les vibrations ; or, où pourraient-elles être plus vigoureuses qu'à l'endroit même où le souffle se produit, c'est-à-dire à l'extrémité du tube? C'est donc là un point de très forte vibration, un ventre. Le nœud qui se forme spontanément au milieu du tuyau a pour effet de diviser la colonne vibrante en deux demi-segments qui représentent la somme du segment unique d'une corde rendant son son principal (fig. 14). Quand la corde donne sa note fondamentale, elle est ébranlée par le milieu; le tuyau, lui, est mis en vibration par un de ses bouts; de là la différence de forme, qui entraîne nécessairement avec elle, comme nous le savons, une différence de timbre.