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1670 __ Tuba Stentoro-Phonica
Samuel Morland (1625-1695)
Comment : Sir Samuel Morland invented in 1670 the "Tuba Stentoro-Phonica" an early megaphone [a horn for speech amplification], by means of which he conversed with jolly King Charles II at a distance of a mile and a half. It is said to be “an instrument of excellent use as well at sea as at land”. Vague references see or indicate that Alexander the Great had something of the sort three hundred years before Christ. Sir Samuel Morland's Tuba Stentorophonica may have been anticipated by Henry Reginald, who, in the year 1603, dedicated a book of inventions to King James, among which was one " to convey the voice for a thousand paces without showing any one near you were talking.". When rival polymath Sir Samuel Morland published a paper in the January 1672 issue of Philosophical transactions in which he laid spurious claim to the invention of the speaking-trumpet, Kircher was moved to set the record straight in Phonurgia Nova, the first published book devoted entirely to acoustics. Kircher detailed his use of the 'tuba stentorophonica' to summon his congregation to St. Eustace's shrine at Mentorella for many years prior to Morland's claim, and annotated his account with testimonials from James Alban Gibbs, Gaspar Schott, and others. In addition, Kircher had written extensively on amplifying megaphones almost a quarter century earlier in Musurgia Universalis. Having routed this pretender, Kircher proceeds to reiterate and elaborate his findings from Musurgia, discussing the science of echoes and amplification, and presenting designs for many ingenious sound inventions, including talking statues, an æolian tuba, eavesdropping devices, and a myriad of horns and megaphones. Kircher believed a helical form was most efficacious for amplification, and speaking-trumpets would often reach immense proportions, towering over the height of a man. (Compiled from various sources)Samuel Morland was undoubtedly the inventer of the speaking trumpet, though Kircher disputes his claim. An advertisement on the title states that instruments of all sizes and dimensions were made and sold by SImon Beal, one of his majesty’s trumpeters, in Suffolk Street. This teatrise gives a full description of the “Tuba Stentoro-Phonica”, with different Figures and Dimensions; a “brief account of what Tryals and Experiments have been made of them, both at Sea and Land”; “A short Discourse touching the Nature of Sounds, and the manner how they are magnified, or rather multiplied by the Tuba Stentoro-Phonica”, and an “Account of the Manifold uses of this Loud-Speaking Trumpet”. (Anonymous, “Manuscripts and Books on Medicine, Alchemy, Astrology and Natural Sciences, Arranged in Chronological Order”, 1929, Kissinger Publishing 2004, p. 374)
French comment : Diplomate et mécanicien. Féru d’expériences hydrauliques, il veut élever les eaux de la Tamise jusqu’à la plus haute des corniches du château de Windsor (et même 80 pieds au-dessus). Il mène plusieurs missions diplomatiques dont une en France, auprès de Louis XIV. En 1662, il publie les “Description en emploi de 2 machines d’arithmétique” ; 1672, “Méthode du comte de Pagnan, de tracer toutes sortes de fortifications” ; en 1679, “Théorie de l’intérêt simple et composé”. Il a aussi fabriqué des baromètres. Son “Tuba” (inspiré par Kircher ?), n’est pas un instrument de musique, mais le porte-voix (définition dans le dictionnaire de l’Académie française de 1694). Le Père Castel parle d’un Père Maignan qui aurait écrit un ouvrage sur la “trompette parlante” du chevalier Morland. (Jean-Marc Warszawski, musicologie.org)Morland, un Anglais, fabrique en 1666 une machine à additionner dont on a dit à l'époque qu'elle était très jolie mais pas très utile. Il se reprend plus tard en 1673 en fabriquant une machine à multiplier. (Compiled from various sources)“Trompette parlante, (Acoust.) est un tube de la longueur de six à quinze piés, tout droit, & fait de fer blanc, avec un pavillon fort large: son bocal est assez large pour recevoir les deux levres d'une personne. Lorsqu'on y applique la bouche & qu'on y parle dedans, la voix se porte très - loin, & on se fait entendre distinctement à la distance d'un mille ou de mille pas: on s'en sert beaucoup sur mer. On dit que l'invention en est moderne, & on l'attribue communément au chevalier Samuël Morland anglois, qui lui a donné le nom de “trompette stentorophonique”. Mais il semble que le P. Kircher reclame à plus juste titre l'invention de cet instrument, puisqu'il est constant qu'il donna la figure de la trompette parlante, avant que le chevalier Morland en eût conçu l'idée. Voyez Porte-voix.”. (“ENCYCLOPÉDIE OU DICTIONNAIRE RAISONNÉ DES SCIENCES, DES ARTS ET DES MÉTIERS”, Encyclopédie Diderot et d' Alembert, 1751-1772)En 1671, un mécanicien anglais du nom de Morland, publie dans les "Philosophical Transactions" un mémoire présentant un Tuba stentoro-phonica, "an instrument of excellent use, as well at sea, as at land ; invented and variously experimented in the year 1670". Il s’agit ici du premier porte-voix moderne, qui n’est semble-t-il pas réellement une invention, puisque, dès l’antiquité, de tels instruments auraient existé. Un porte voix est un instrument destiné à parler à grande distance, sa forme, variable, est en général un cône allongé muni d’un pavillon ressemblant à celui d’une trompette, et d’une embouchure pour y parler. Sa longueur est comprise entre 50 cm et 3 m. Le cône peut être replié, comme pour les instruments à vent. Les matériaux utilisés sont variables, mais souvent métalliques. Le principe repose sur la limitation de l’atténuation d’intensité due à la propagation sphérique du son, ainsi que sur l’adaptation d’impédance acoustique entre l’air modulé contenu dans le cône et l’air inerte extérieur. La longueur, la courbure du cône et la forme du pavillon sont des paramètres importants de son efficacité. Les lois physiques de l’amplification dans les porte-voix ont été mises en évidence par Webster en 1919. Les procédés de diffusion électro-acoustiques utilisent les mêmes lois physiques pour sonoriser de grands espaces que celles qui permettent au porte-voix de porter la voix au loin. On lui donne le nom de tuba stentoro-phonica, speaking trumpet, tromba parlante, trompette parlante, trompette à parler de loin, et d’autres encore... [...] Dans ce mémoire Morland décrit plusieurs porte-voix réalisés par lui, de matériaux, de formes et de dimensions diverses. Puis il tente une explication du phénomène fondée sur la réflexion des sons. Morland termine son article par une invitation à la communauté scientifique à proposer la forme idéale pour transmettre la voix à distance. On sait que les savants du XVIIème étaient coutumiers de cette pratique du ‘concours’, notamment en mathématiques. Dès la fin du siècle et durant tout le XVIIIème siècle, plusieurs auteurs se sont donc intéressés à la question, et cette recherche accompagne l’évolution des théories sur la propagation des sons avec les questions, les doutes et les controverses qui ponctuent fréquemment ce genre de quête. L’instrument, surtout utilisé par les marins, reviendra avec force sur la scène technique vers 1880 avec le phonographe et son inévitable pavillon. Pour Morland et nombre de ses successeurs, le phénomène d’amplification dans les porte-voix s’explique par les réflexions du sons sur les parois de l’appareil. La réflexion du son est observée depuis très longtemps dans les échos, Aristote en parle lorsqu'il traite de la nature du son (Aristote, "Traité de l'âme", livre II, chapitre 8). Avec l’apparition des théories ondulatoires et de la physique des milieux élastiques, la propagation du son perd son apparente simplicité et les observations se feront plus rigoureuses. Au XIXème siècle, aux côtés de nombreux physiciens qui évoquent l’amplification des sons dans les pavillons selon les lois de la réflexion, d’autres, plus honnêtes, avouent leur désarroi devant un phénomène encore inexpliqué. La théorie des pavillons, très complexe, sera élaborée au début du XXème siècle et connaîtra de nombreux développements dans la conception des équipements de diffusion sonore. (François BASKEVITCH, p. 249)
Original excerpt : « Tuba Stentoro-Phonica : An Instrument of Excellent Use, as Well at Sea, as at Land; Invented and Cariously Experimental in the Year 1670 and Humbly Presented to the Kings Most Excellent Majesty Charles II in the Year 1671.In like manner, as to the Nature of Sounds and Voices; I must confess, that the circular Undulations of a Vessel of Water, by the percussion of any part of its Superficies, and the reverberations of those Undulations when they meet with opposition by the sides of such vessels, make it seem more than probable, that the percussion of the Air by any Sound, spreads and dilates it self by a spherical Undulation (greater, or less, according to the strength and virtue of that percussion) till it meete with some opposition, and so echoes back again. And there is great reason to believe that Voices being first modulated and articulated by the Glottis of the Larinx, and the several parts of the Mouth, make spherical Undulations in the Air, till they meet with the Acoustick Organ. » (Samuel Morland, pp. 6-7; cited by Jonathan Sterne)
Source : Tronchin, L., Durvilli, I. and Tarabusi, V. (2008), “The marvellous sound world in the ‘Phonurgia Nova’ of Athanasius Kircher, DIENCA - CIARM, University of Bologna, Acoustics’08 Conference, Paris, June 29 - July 4, 2008, p. 4185-4190.
Source : Morland, Samuel (1672), “ Tuba Stentoro-Phonica : An Instrument of Excellent Use, as Well at Sea, as at Land; Invented and Cariously Experimental in the Year 1670 and Humbly Presented to the Kings Most Excellent Majesty Charles II in the Year 1671”, London : Printed by W. Godbid and Sold by M. Pitt.
Source : Sterne, Jonathan (2003), “The Audible Past - Cultural Origins of Sound Reproduction”, Durham & London : Duke University Press, pp. 41-42.
Source : Redgrave, Gilbert R. (1920), “Some Books by Sir Samuel Morland”, in The Library - 1920 s4-I, Oxford University Press, pp. 165-169.
Source : Baskevitch, François (2008), "Les représentations de la propagation du son, d’Aristote à l’Encyclopédie", Thèse de Doctorat, Université de Nantes, U.F.R. Lettres et Langages, Ecole doctorale : « Connaissance, Langages, Cultures ».
Urls : http://www.mjt.org/exhibits/prophorn.html (last visited ) http://portail.atilf.fr/cgi-bin/getobject_?p.125:91./var/artfla/encyclopedie/textdata/IMAGE/ (last visited ) http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00423362/en/ (last visited )

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