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Avr
01

Sonner comme une cloche

Les qualités musicales d’une cloche dépendent de sa forme. Et le son produit dépend de l’endroit où le battant frappe.

Paru dans : Sonner comme une cloche  J.M. Courty et E. Kierlik, Pour la Science N°402, (Avril 2011)

Extrait

Les cloches semblent être des instruments de musique très simples. Cette apparence est trompeuse : leur forme doit être soigneusement conçue pour qu’elles produisent des sons harmonieux. (Dessin : Bruno Vacaro)

Un tintement dans le lointain qui marque l’heure, la joyeuse sonnerie qui accompagne les mariés à la sortie de l’église… Les sons des cloches rythment nos vies profanes ou spirituelles, mais d’où vient la qualité musicale de ces instruments ? Qu’est-ce qui détermine les vibrations qui vont persister dans le matériau et, ainsi, seront audibles ? La réponse réside dans la forme de la cloche, dont la conception reste un secret jalousement gardé par les fondeurs.

Une harmonie qui ne va pas de soi

Dans le principe, il est difficile de faire plus simple qu’une cloche. Une pièce en métal homogène, en l’occurrence du bronze, est mise en vibration par le choc du battant. Et, tout comme la membrane d’un haut-parleur, la surface de la cloche met en mouvement l’air environnant et engen dre les variations de pression que nous appelons ondes sonores.

La situation est bien plus simple que pour les instruments à vent, où intervient un subtil couplage entre l’embouchure et le tuyau résonant ; bien plus simple aussi que pour les instruments à cordes, où les cordes, excitées de diverses façons, transfèrent de l’énergie à une paroi vibrante, seule à même d’émettre un son assez puissant.

Pourtant, obtenir une cloche musicale n’est pas immédiat. Lorsqu’on frappe un solide, il est rare d’obtenir un son harmonieux et durable. On obtient plutôt un bruit, c’est-à-dire une superposition d’ondes sonores sans ordre particulier. (…)

Compléments

La taille des cloches

Un billet du blog « La taille des cloches : un exemple de loi d’échelle » est consacré à l’analyse de la relation entre la taille d’une cloche et sa note. La discussion repose sur l’analyse des données d’un fondeur de cloches.

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