Comment sculpter le son en figures de Chladni

Publié le 9 mai 2017 par Nicolas Barrial

Les ondes sonores cachent d’étranges motifs, révélés au XIXème siècle par le fondateur de l’acoustique moderne Ernst Chladni grâce à une plaque vibrante. Testez la version DiY concoctée par le cofondateur d’un hackerspace belge.

Le son est un inconnu et sa définition donne le ton : « Vibration mécanique d’un fluide qui se propage sous forme d’ondes. » Quel fluide ? L’air pardi ! Mais la vraie surprise, c’est que suivant l’intensité de la vibration, l’onde forme des motifs différents. Les figures de Chladni ont été découvertes au XIXème par le physicien allemand Ernst Chladni, qui les a révélées en se servant d’un archet pour générer une onde sur une plaque de cuivre recouverte de sable.

Illustrations de figures de Chladni par le maître lui-même. © DR

Vous allez pouvoir revivre cet eurêka en fabriquant une plaque de Chladni revisitée par le maker belge Loïc aka Iooner, 25 ans, développeur et cofondateur du Liege Hackerspace, qui propose sur son blog un tuto dont nous nous sommes largement inspirés.

Matériel

– 1 haut-parleur d’enceinte
– 1 pièce de bois (15 X 15cm)
– 1 plaque de Plexiglas (15 X 15cm)
– 1 fine plaque d’aluminum (20 X 20cm)
– 1 bouchon de bouteille de soda
– des tiges filetées (5mm) et 10 écrous (5mm)
– un fer à souder, une perceuse (5mm), de la colle, un Cutter
– 1 ampli ou une chaine hifi et du câble audio

La taille des plaques est relative à celle du haut-parleur.

Etape 1: préparation du haut-parleur

Avec un Cutter, retirez la membrane papier et le cache-aimant du haut-parleur. © Iooner CC-by-SA

Soudez un nouveau câble audio sur le haut-parleur. © Iooner CC-by-SA

Etape 2: préparation du support

Enchâssez des tiges rivetées dans la pièce de bois pour fixer le haut-parleur. © Iooner CC-by-SA

Percez le bouchon de soda. Fixez une longue tige rivetée entre deux boulons. © Iooner CC-by-SA

Enfilez et fixez le haut-parleur avec des boulons, puis collez la tige à bouchon au centre. © Iooner CC-by-SA

Etape 3: fixation de la plaque

Fixez la plaque de Plexi au-dessus du haut-parleur, puis la plaque d’alu sur la tige centrale. © Iooner CC-by-SA

Vue de côté pour évaluer les distances entre les éléments. © Iooner CC-by-SA

Etape 4: branchement et utilisation

Reliez le haut-parleur à un ampli. Soupoudrez la plaque d’aluminium de sable fin, d’amidon de maïs ou de sucre en poudre. Il existe des applications smartphone pour générer des fréquences mais vous pouvez aussi utiliser un logiciel sur votre ordinateur. Branchez l’appareil de votre choix sur l’ampli et c’est parti !

Plaque de Chladni DiY par Iooner:

Dans le registre des expériences avec le son, en voici une qui montre un fluide non-newtonien en suspension au-dessus d’une enceinte. Facile à faire ? Oui, si vous possédez une caméra qui filme à 1600 images par seconde !

Le tutoriel de la plaque de Chladni sur le blog de Loïc aka Iooner