Comment analyser un son à l'aide de flammes ?

Comment analyser un son à l'aide de flammes ?

Tous ceux qui possèdent une cuisinière à gaz ont pu constater ce fait banal : plus la pression du gaz est élevée, plus la flamme obtenue est longue. C'est ce phénomène simple qu'utilise l'analyseur de Kœnig, d'une manière extrêmement astucieuse.

Les sons produits par les instruments de musique, la parole ou tout autre bruit de machine ou de vibration mécanique sont en réalité constitués d'un ensemble de composantes élémentaires. Le son comporte généralement une composante fondamentale dont la fréquence, c'est à dire le nombre d'oscillations par seconde, est la plus basse, et définit la hauteur du son (on parle alors de fréquence fondamentale) mais aussi des composantes harmoniques dont les fréquences sont des multiples de.la fréquence fondamentale. L'importance relative de ces différentes composantes varie avec le type d'instrument et caractérise son timbre qui nous permet de l'identifier. L'ensemble de ses composantes constitue ce que l'on appelle communément le spectre en fréquence du son. Analyser un son consiste donc à séparer ses différentes composantes. Aujourd'hui, ce travail est accompli à l'aide d'une instrumentation complexe associant une transformation mathématique, dite transformation de Fourier, et un traitement informatique du signal.

Mais qu'en était-il à l'ère pré-informatique et pré-électronique ? Les chercheurs de ces temps ont déployé des trésors d'inventivité pour résoudre le problème.

L'analyseur de Kœnig en est l'illustration : il est constitué d'une batterie de cylindres dont on peut faire varier la longueur à l'aide d'un piston. Tout comme dans un instrument de musique à vent, ce réglage permet d'accorder le cylindre sur une note donnée. Le son à analyser est produit devant les cylindres et si l'une de ses composantes élémentaires a une fréquence sur laquelle est accordé l'un des cylindres, un phénomène de résonance a lieu et l'air présent dans le cylindre se met à vibrer. Chaque cylindre étant raccordé à un dispositif de flamme vibrante, il suffit alors d'enflammer le gaz et d'observer les vibrations de la flamme associée. Si la flamme vibre c'est que le son contient bien une composante à la fréquence de résonance du cylindre considéré.

En observant l'ensemble des flammes on obtiendra alors l'image du spectre en fréquence du son. Un dispositif à miroir tournant permet ensuite de visualiser le mouvement des flammes. Il ne reste plus alors qu'à procéder à l'analyse du spectre en visualisant le forme des flammes dans le miroir.

L'appareil de Kœnig conservé par le laboratoire GIPSA-lab sur le campus de Saint-Martin d’Hères est ainsi le premier analyseur de Fourier ... à gaz !

Retrouvez cet objet en visitant la galerie Sciences et technique d’Aconit (Association pour un conservatoire de l’informatique et de la télématique à Grenoble) sur son site web : db.aconit.org/dbgalerie, ou en visitant le musée du GIPSA-Lab (www.gipsa-lab.fr) sur rendez-vous.

L'histoire du Prince charmant un peu niais qui cueillait les champignons à cheval et en armure.

Texte : Papy

IIlustrations : Papy et Mayrig

Nouvelle édition : novembre 2007

A,

SuperSimon

CyberJeanne

JujuTornade

Romane Non Non

Les super (minuscules) héros de Gogoville

Dans une lointaine contrée, en des temps reculés, vivaient un roi et une reine. Ils régnaient sur un immense pays, à l'abri de leur château perché sur une montagne escarpée.

En ce temps-là les hommes n'étaient ni pires ni meilleurs qu'aujourd'hui. Ils vaquaient à leurs occupations. Les pauvres naissaient pauvres, travaillaient et mouraient pauvres. Les riches naissaient riches, faisaient travailler les pauvres et mouraient riches. Ainsi des princes et des puissants.

Les guerriers guerroyaient, les paysans cultivaient la terre, gavaient les oies, sarclaient la vigne, buttaient les pommes de terre. Les jardiniers taillaient les rosiers. Les marchands marchandaient, les chasseurs chassaient. De hardis marins se lançaient sur les mers, à la recherche de nouvelles contrées. Ils revenaient parfois, pleins de récits merveilleux, d'histoires terrifiantes, les bras chargés de trésors. Certains avaient vu des sirènes.

Les femmes se laissaient aimer. Elles cousaient, brodaient, gouvernaient leur nombreuse marmaille. Il leur arrivait aussi de guerroyer, de naviguer ou d'écrire des poèmes.

Toutes, reines, paysannes ou poétesses craignaient les guerres et priaient pour la vie de leurs enfants et de leurs hommes. Ce n'était donc pas très différent d'aujourd'hui.

Pourtant, de ce qu'était la vie en ces temps anciens nous savons peu de chose. Les hommes travaillaient dur. Peu de machines soulageaient leur peine. Dans les champs, pas de tracteurs. Pas de métiers pour tisser leurs vêtements, pas d'automobiles pour les transporter d'un bout à l'autre du pays.

En ce temps-là les hommes étaient crédules. Ils croyaient aux fées, aux magiciens et aux enchanteurs. Et ils avaient bien raison, car ces êtres merveilleux accompagnaient souvent leurs actes et leurs travaux. Mais ils n'étaient pas les seuls à se mêler des affaires humaines. Les djinns, les elfes, les gnomes, les korrigans et les lutins s'activaient en secret. Ils étaient bien plus besogneux que fées et magiciens et combien plus utiles ! Que ce petit monde grouillait ! Chacun avait son métier. Les elfes creusaient la terre pour chercher de l'or, des pierres précieuses ou de l'eau. Il leur arrivait de trouver du pétrole. Les djinns taillaient des vêtements, surtout des pantalons. Les gnômes, très petits et très laids, mais très gentils, s'occupaient surtout des travaux des champs. En fait, ils se préoccupaient essentiellement de météorologie, qui comme chacun sait est essentielle pour l'agriculture. C'est pourquoi ils passaient leur temps à scruter le ciel. Quant aux lutins, on lesrencontrait surtout à l'intérieur des maisons. Chargés de l'eau et du sel, ils se mêlaient de cuisine et de ménage. On ne sait pas très bien à quoi s'activaient les korrigans. Des savants prétendent qu'ils séjournaient dans de profondes cavernes, dont ils décoraient les parois pour tromper leur ennui. Bref, tous vivaient en harmonie avec les humains auxquels ils rendaient de menus services. Un bouton venait-il à manquer sur une chemise ? Il suffisait, le soir, de l'abandonner bien en évidence sur le dossier d'une chaise pour que le lendemain matin celui-ci fût recousu. Un djinn avait bien sûr rendu ce petit service. C'était bien pratique. Parfois, ils aimaient faire des farces, car ils étaient plutôt facétieux. Par exemple, ils s'amusaient à mettre la chambre des enfants dans le plus grand désordre, pendant la nuit. Il existe encore aujourd'hui des descendants des djinns dont la seule activité est de mettre le plus grand désordre dans la chambre des enfants, mais les parents refusent de croire à leur existence. Pourtant, tous les enfants rangent soigneusement leurs affaires chaque jour, n'est-ce pas ?

Où vivaient-ils ? Un peu partout. Il ne faut pas oublier qu'ils étaient minuscules et très difficiles à voir. Ils creusaient des trous dans les murs, foraient des galeries où ils se réfugiaient la nuit. Plus tard, quand les hommes eurent trop de machines, ils perdirent le souvenir des lutins, des gnômes, des djinns, des korrigans et des elfes. Ils crurent que des souris avaient creusé tous ces trous et ils peuplèrent leurs maisons de chats. Ce fut la fin de tous ces petits êtres magiques.

Et les fées, les magiciens et les enchanteurs à quoi s'occupaient-ils ? Principalement à doter les hommes de qualités et de défauts, le jour de leur naissance. Travail harassant, car il leur fallait intervenir à l'exact moment de la mise au monde. S'ils arrivaient en retard, leur influence se

trouvait considérablement réduite. Comme ils possédaient d'immenses pouvoirs magiques, ils pouvaient se déplacer presque aussi vite que la lumière, mais, dans leur hâte, il leur arrivait souvent de s'égarer et le nouveau-né en subissait les conséquences.

L'enchanteur Merlin, le plus vieux de tous, connaissait tous les secrets de la nature. Il apportait l'intelligence. Morgane, toujours de mauvaise humeur délivrait la ruse et le mensonge. Mélusine offrait beauté, douceur et gentillesse. Aucun des trois ne s'entendait avec les deux autres. Ils se jalousaient et s'ingéniaient à s'empêcher d'agir. Un jour, Morgane enferma Merlin dans un cercle magique dont il ne put sortir que mille ans plus tard. Pendant cette longue période le monde se peupla d'imbéciles.

Bon, me direz-vous, et le Prince dans tout cela ? Nous y arrivons. Le jour de sa naissance, Mélusine arriva la première. Il fut donc d'une grande beauté et d'une grande douceur. Par contre, Morgane et Merlin, qui s'étaient disputés en route, car ils n'étaient pas d'accord sur l'itinéraire à suivre, se présentèrent très en retard, au grand dam du Roi et de la Reine, les parents du Prince. Celui-ci ne devint donc ni très méchant, ni très intelligent. Dans le royaume il se murmurait même qu'il était plutôt niais. En outre, il faut bien dire que Merlin en ces temps reculés était déjà très vieux et un peu gâteux. Il se trompait souvent de formule magique, ce qui donnait des résultats surprenants. Il lui arriva souvent de doter de simples enfants de paysans d'une intelligence bien supérieure à celle des rois.

Le Roi et la Reine prénommèrent leur fils Evariste, dans l'espoir qu'il devînt un grand mathématicien. Mais bientôt, le manque d'intelligence évident du Prince désespéra le Roi. Il comptait bien sur son fils pour lui succéder. Comment confier le royaume à un simple d'esprit ? Il finit par ne plus s'intéresser à son rejeton. La Reine, quant à elle, se consolait en se disant que la gentillesse d'Evariste ne le conduirait jamais à faire la guerre. Le temps passait et le Prince malgré sa beauté restait simple d'esprit. Aucune belle jeune princesse des royaumes voisins ne voulait de lui pour époux quoique son royaume fût riche.

Il passait ses journées dans sa chambre à rêvasser devant la fenêtre ou bien battait la campagne cueillant des fleurs ou pourchassant les papillons.

Un jour d'automne, alors qu'il flânait dans la forêt jouxtant le château paternel, au milieu des arbres dorés, il lui vint une idée. "Demain, se dit-il, dès l'aube j'irai cueillir les champignons". Tout heureux, il se précipita au château annoncer la nouvelle à ses parents.

Le Roi et la Reine se trouvaient au salon, devant l'immense cheminée. Le Roi plongé dans un très ennuyeux rapport sur les finances du royaume ne leva même pas les yeux de son travail. A l'annonce du projet de son fils, il se contenta de grommeler "Encore une fantaisie !" Quant à la Reine, tout à sa broderie, elle sourit doucement et murmura "Prends garde de ne pas t'égarer." Déçu par cet accueil peu enthousiaste le Prince monta se coucher.

Le lendemain matin, à l'heure où l'aurore colore à peine l'horizon, il bondit de sa couche et alla réveiller son valet, l'Endormi. Les princes sans valets ne sont rien. Il lui ordonna "Sors mon cheval et prépare ma lance et mon armure, je vais aux champignons !" Le valet, ahuri, hasarda : "Prince, êtes-vous sûr que pour aller aux champignons, armure et lance soient nécess.." Mais le Prince l'interrompit grossièrement "Obéis !" Car, bien que niais, il était autoritaire et orgueilleux, comme tous les médiocres. Le valet s'exécuta donc, sortit le cheval de l'écurie et le harnacha. Ensuite, il prépara l'armure et la lance et disposa un échafaudage compliqué près de la monture du Prince. Il faut savoir, en effet que les armures des chevaliers pesaient si lourd qu'ils ne pouvaient monter seuls en selle. Pour les aider on utilisait une sorte de grue, constituée d'un mât portant une poulie dans laquelle coulissait une corde munie d'un gros crochet. Il fallait une bonne heure pour équiper un cavalier. Suant et gémissant, le valet parvint à hisser son maître sur son cheval.

Après lui avoir fourni un grand panier d'osier qu'il avait enfilé sur la lance, il fit bondir le cheval d'une grande claque sur l'arrière train. Cavalier et monture disparurent vers le bois et le valet, libéré de la tyrannie du Prince, retourna se coucher.

Les bois bruissaient déjà de mille bruits, du chant des oiseaux et du vent dans les feuilles. A l'arrivée du Prince, un silence surpris s'installa. Il faut dire qu'il manquait un peu de discrétion. Son cheval ahanait sous la charge, et puis, une armure de fer et de cuir, cela grince et gémit de toutes parts. Pourtant, bien vite les habitants de la forêt comprirent que rien ne les menaçaient, et, ils reprirent leurs activités. 

 

Le Prince quant à lui se mit à scruter attentivement le sol. A chaque fois qu'un champignon se présentait, il tentait de le piquer avec sa lance et de le jeter dans son panier. Il avait compris, en effet que s'il descendait de cheval, il ne pourrait jamais remonter en selle sans l'aide de son valet. Il se penchait donc le plus possible vers la terre couverte d'humus et de feuilles mortes, dans l'espoir d'apercevoir les champignons. C'était un exercice fort pénible, d'autant que la visière de son heaume, mal serrée par ce bougre de l'Endormi, retombait devant ses yeux, à chaque fois qu'il se penchait, rétrécissant ainsi considérablement son champ de vision. A un moment, ce qui était inévitable se produisit. En se redressant, Evariste le Prince heurta violemment du casque une branche basse qu'il ne pouvait voir. Il vida les arçons dans un grand fracas de ferraille et se retrouva au sol sans avoir compris l'origine de sa chute. Sa monture, tout heureuse de se retrouver libérée de sa charge, se mit tranquillement à brouter l'herbe alentour. Le Prince, encore abasourdi, tenta de se relever en s'appuyant sur sa lance brisée. Mais, lui et son armure pesaient plus de deux cents livres, ce qui rendait la tâche insurmontable. Résigné, il s'assit dans l'herbe et entreprit de démonter sa carapace de fer, lanière après lanière. Tout à son effort, il prit un tour de rein et la douleur l'obligea à s'allonger. Il ferma les yeux et s'assoupit.

Il s'éveilla soudain, car il lui avait semblé entendre une voix. Une voix si légère qu'on aurait dit un souffle de brise. "Pauvre Prince, comme tu dois souffrir ! Offre-moi un baiser et je te guérirai !";  Qui parlait donc ainsi ? Il ne vit personne. Son cheval avait disparu et il songea, courroucé qu'il devrait rentrer à pied. Il redressa la tête et se souleva péniblement sur un coude. Une petite grenouille, juchée sur son plastron, le regardait attentivement. Une magnifique petite rainette, d'un vert éclatant. Abasourdi, écarquillant les yeux, il vit que ses lèvres bougeaient doucement. Il approcha son oreille tout près et l'entendit parler ! Une grenouille qui parlait ! Il se recula effrayé, mais la rainette d'un petit bond fut près de son oreille.

"N'aie pas peur, benêt, je suis une princesse ensorcelée. Si tu baises ma bouche, je redeviendrai princesse, je te soignerai et qui sait ? peut-être t'épouserai-je ?" 

L'épouser, lui dont toutes les filles de nobles se moquaient ? Il n'osait y croire. Tout à sa joie, il contemplait la petite grenouille. Il vit qu'en réalité elle ne ressemblait pas tout à fait à une rainette. Celle-ci possédait de fort jolis yeux, ce qui est le propre des jeunes princesses. Il l'embrassa donc, sur ses lèvres humides et un peu froides. Il y eut un grand vacarme, suivi d'un éclair bleu et d'une grande abondance de fumée. 

 

Quand tout redevint calme, un joli crapaud regardait la rainette, au milieu d'un grand déballage de pièces d'armure éparses.

Mais que s'était-il donc passé ? Pour le comprendre, il faut revenir au temps où la princesse fut ensorcelée. A sa naissance, l'Empereur son père, homme éclairé et en avance sur son temps décida qu'on se passerait des services des fées et magiciens et que sa fille bâtirait sa destinée sur la seule vertu de ses qualités. Cela n'eut pas l'heur de plaire et Morgane, en assemblée plénière, fut chargée de venger l'honneur des fées en jetant un sort à la malheureuse Princesse. Fort occupée à l'époque, elle ordonna à l'une des nombreuses fées à son service d'effectuer le travail. Malheureusement, celle qu'elle désigna était une débutante, fort émotive de surcroît. Celle-ci se rendit donc au berceau de la nouvelle-née, en cachette et bredouilla lamentablement une formule maléfique. "Abricada, non, abracadi, zut !" Elle finit par prononcer la phrase magique à l'envers, ce qui, il faut le dire n'est pas très facile.

"ArbadacarbA, Tuz de Tuz !" Ceci dit en verlan, elle s'enfuit et n'osa jamais rien avouer à Morgane. On connaît la suite.

Tard dans la nuit, le Roi et la Reine, inquiets de ne pas voir revenir leur fils organisèrent des recherches. L'Endormi, enfin réveillé parcourut la forêt en appelant son maître. On ne retrouva que le cheval et l'armure en morceaux. Un deuil de quarante jours fut décrété et la Reine s'enferma dans sa chambre. Le Roi, accablé de chagrin se consola en augmentant les impôts. Puis la vie reprit le dessus, et l'année suivante naquit un deuxième prince.

Et la grenouille et le crapaud qu'advint-il d'eux ? Il retournèrent près d'une mare. Ils n'eurent jamais de nombreux petits enfants, car contrairement à ce que beaucoup croient, le crapaud n'est pas le mari de la grenouille. Une grenouille et un crapaud, cela ne peut pas marcher. Ce fut donc une belle histoire d'amour ratée.

La morale de l'histoire, c'est qu'il ne faut croire ni les fées, ni les enchanteurs.

Fin de cette lamentable aventure.