Question °49 : Pourquoi les verres chantent ?
À la fin d’un repas où l’on a mis les petits plats dans les grands et les verres à pied devant les assiettes, il n’est pas rare d’entendre quelqu’un frotter l’embouchure d’un verre (les flûtes à champagne sont les plus prisées pour cette activité scientifique) et en tirer un son, diversement apprécié par l’assistance.
Pourquoi un simple verre se transforme-t-il alors en instrument de musique ?
Faisons quelques expériences :
Frappons la flûte de champagne : la note obtenue est de même hauteur que le son obtenu par frottement. Cela prouve que la note émise dépend du verre et non de la façon dont celui-ci est excité.
Remplaçons la flûte à champagne par un verre ordinaire, une tasse ou même un gobelet en métal : on obtient également un son, beaucoup moins fort et plus grave. On peut aussi utiliser un bol chantant tibétain, aux propriétés acoustiques remarquables. L’émission d’un son n’est donc pas l’apanage de la flûte à champagne, mais le volume sonore est lié à la minceur des parois et aux propriétés du cristal.
Versons du liquide dans la flûte. À partir d’un tiers environ, le son commence à devenir plus grave et continue de descendre la gamme à mesure que l’on remplit. On en déduit que la présence du liquide au contact de la paroi ralentit les vibrations de celle-ci.
Finalement, on voit qu’une flûte à champagne obéit aux lois physiques des oscillations : la fréquence ou nombre de vibrations par seconde dépend de la rigidité du matériau et de sa masse.
Nous avons donc cerné le rôle de la flûte : c’est un résonateur sensible à une fréquence bien précise ; cela explique d’ailleurs pourquoi une diva peut briser un verre par la seule force de son chant.
Voyons maintenant le rôle du doigt. C’est son frottement sur le bord du verre qui entretient les vibrations. On constate qu’un doigt mouillé accroît considérablement l’efficacité du frottement, grâce aux forces de liaison de l’eau (celles qui permettent, par exemple, à un papier mouillé de tenir au plafond). (voir question du 30 janvier sur la tension superficielle)
Il existe un instrument de musique, le glassharmonica, réalisé sur ce principe : des disques de verre de différents diamètres tournent et sont frottés par les doigts du musicien. Comme illustration, on peut écouter l’adagio K. 356 que Mozart a composé pour une jeune instrumentiste aveugle.
Les lois de la Nature semblent conspirer pour associer musique et bonne chère ; si notre condition ne nous permet plus Delalande et ses symphonies pour le souper du Roy, nous pouvons au moins faire chanter les verres qui, une fois vidés, nous feront chanter nous-mêmes (à consommer avec modération).
