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Même si l'humanité fait de la musique depuis l'âge de pierre – le plus ancien instrument connu à ce jour est une petite flûte taillée dans de l'os il y a plus de 35 000 ans – le diapason n'apparaît en Angleterre qu'en 1711. Celui-ci permet enfin d'obtenir un son fiable avec une hauteur de ton exacte. Les musiciens d'un orchestre s'en servent pour accorder leurs instruments.

Pourquoi le diapason a-t-il deux branches ?

Le génie de cette invention réside dans l'idée d'une fourchette à deux branches. On savait depuis longtemps que le fait de frapper un morceau de métal le fait vibrer et produit un son. Donc en principe, on pourrait aussi utiliser des diapasons à une seule branche. Pourtant, cela aurait deux inconvénients notables :

  • Tout d'abord, une baguette de métal ne vibre pas aussi longtemps sur toute sa longueur. Les vibrations sont atténuées du côté où notre main tient l'objet. Par conséquent, le volume sonore diminue très rapidement. Dans le cas du diapason, le bâtonnet qui oscille est courbé. Au ralenti, l'on observe que les deux branches s'éloignent et se rapprochent l'une de l'autre en oscillant au même rythme. L'énergie des oscillations d'une branche est ainsi transmise à l'autre branche qui les retransmet à son tour et ainsi de suite. Le son dure plus longtemps. 
     
  • Deuxièmement, le son du diapason est plus pur que celui obtenu par les oscillations d'un bâtonnet. Cela est dû aux sons harmoniques. Car lorsqu'un bâtonnet est mis en oscillation, il produit un son fondamental, mais également des tons supérieurs, appelés harmoniques. La version courbée du diapason produit des harmoniques moins nombreux et plus faibles. Moins un son compte d'harmoniques supérieurs, mieux on distingue sa hauteur de ton. Cela facilite l'accordage des instruments de musique.

Et comment le diapason produit-il un son ?

On peut observer des vagues sur la vidéo au ralenti, lorsque le diapason touche la surface de l'eau. Les branches mettent les molécules d'eau en mouvement et provoquent une vague, il en va de même avec les molécules d'air. Elles sont comprimées par l'oscillation de la branche à intervalles réguliers. S'ensuit une série de vagues qui atteignent notre tympan. Celui-ci est mis en mouvement et transmet ses oscillations par le biais d'osselets à la cochlée. Cette dernière convertit ces vibrations en signaux nerveux que nous percevons comme un son.
 

Auteur : FNR
Vidéo : RTL & FNR

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