La seule particularité que nous ayons à noter ici, parce que nous aurons un parti à en tirer plus tard, c'est qu'une membrane est apte à produire simultanément ou successivement beaucoup de sons différents, plus ou moins justes ou faux, et souvent d'une grande intensité.

Il en est un peu de même des plaques métalliques. quoique chez elles les sons soient sensiblement plus nets ; leur note fondamentale est généralement accompagnée d'harmoniques très élevés et discordants entre eux, d'où résulte leur timbre spécial, qu'on est libre de trouver plus ou moins agréable. D'une façon générale, on peut dire que leurs vibrations sont en raison directe de leur épaisseur et en raison inverse de leur étendue, de leur surface.

Plus intéressantes sont les vibrations des verges ou lames métalliques, qui rendent, dans beaucoup de cas, des sons musicaux parfaitement déterminés.

Qu'elle soit frappée par un marteau ou ébranlée par le frottement d'un archet, une lame varie d'intonation en raison inverse du carré de sa longueur; ainsi, en supposant que l'ut de 1,034 vibrations soit produit par une lame de 18 centimètres de longueur, une autre lame du même métal et de la même épaisseur, mais de longueur moitié moindre, soit 9 centimètres, donnera non l'octave au-dessus, ce qui serait si les verges suivaient la loi des cordes tendues, mais un son situé deux octaves au-dessus, l'ut de 4,138 vibrations.

Il va sans dire que l'épaisseur de la lame exerce aussi une action; en ce cas on peut considérer que le nombre des vibrations est en raison directe de l'épaisseur du corps vibrant.

La plus importante application du principe des verges vibrantes est le diapason, instrument donnant un seul son fixe, unique et à peu près invariable, et dont on se sert pour mettre d'accord entre eux les divers éléments de l'orchestre.

Théoriquement, le diapason est une verge d'acier fixée au milieu, qui est par conséquent un point nodal, et libre à ses extrémités. Son mode de vibration le plus simple est donc représenté ainsi (fig. 23) :

un noeud au milieu, un ventre à chaque bout, deux demi-segments vibrants, donc, son fondamental. (L'analogie avec le tuyau ouvert est remarquable). La figure 24 ci-après fait bien comprendre comment ce barreau peut être courbé et amené à la forme usuelle sans que son système vibratoire en soit altéré.

Il est facile d'obtenir d'un diapason qu'il écrive lui-même l'histoire de ses vibrations; il suffit pour cela d'armer une de ses branches d'une petite pointe telle qu'une aiguille, ou l'extrémité du bec d'une plume d'oie, qu'on fixe avec une gouttelette de cire, et de le promener doucement, après l'avoir excité, à la surface d'une plaque de verre recouverte de noir de fumée il y tracera, non pas une ligne droite, mais une ligne sinueuse, qui n'est autre que la représentation graphique de ses vibrations (fig. 25).

En raison des lois qui régissent les lames vibrantes, plus un diapason est grand et plus ses branches sont grosses, plus le son est grave ; donc, pour hausser le ton d'un diapason, il suffit de limer ses branches de façon à en diminuer la hauteur; pour le baisser, il faut en diminuer l'épaisseur.

Pour des expériences de physique, on construit des diapasons de toutes grandeurs et dans tous les tons. Celui qui sert d'étalon pour les orchestres et les facteurs d'instruments est encore loin d'être le même dans tous les pays; en France, depuis l'année 1859, on a adopté officiellement, sous le nom de diapason normal, le de 870 vibrations simples. C'est d'après ce chiffre que sont calculés tous les nombres de vibrations dans le courant de cet ouvrage.