Kas tai yra balsas - jus patys žinote. Žmogui kalbant, muzikai griežiant, upeliui sriovenant, griaustiniui griaudžiant, ir t t, jus girdite balsą. Bet kaip tas balsas yra neviedodas! Vieną sykį jis patinka jusų ausims, kitą-gi sykį geriaus butų jo negirdėt, toliaus vėl - kartais silpnas, panašus į užimą.
Mano siekis yra išaiškinti, iš kur balsas imasi ir nuo ko priguli jo nevienodumas.
Užspauskime spaustuvuose vieną galą plonos geležines arba plieninės lazdelės, paskui pridėję pirštą prie antro galo palenkkime lazdelę ir antgalo ją paleiskime; tada mes išgirsime balsą,kurs bus didesnis arba mažesnis - pagal lazdelės ilgumą. Negana to, mes teip pat pamatysim, jog lazdelė linguoja iš vienos pusės į kitą, ir tai juo ji striukesnė, juo lingavimų greitumas bus didesnis. Paprastinai yra sakoma, jog lazdelė dreba ir kiekviena jos kelionė nuo dešinės pusės į kairęję ir atgal duoda vieną drebėjimą. Jei lazdelė bus gana ilga - nuo pusės sieksnio iki sieksniui, tada mes aiškiai galėsim įžiurėti kiekvieną jos drebėjimą atskyrium; bet tada balsas yra teip mažas, kad jį mes vargiai galime girdėt. Lazdelei arba blėtelei esant striukesnei, balsas pasididina, bet tada drebėjimui pasididinus mes negalim įžiurėt atskyrių lingavimų. Akis antsyk mato visus blėtelės drebėjimus, ir mums teip rodosi, kaip kad blėtelė butų iš pačios į viršų pasistorinus. Ir teip su pagelba paminėtos blėtelės arba lazdelės mes atrasime šiuos du daigtu: pirma, kad balsas paeina nuo lingavimo arba drebėjimo užtenkančiai smarkaus; antra, jog balsas eina pagal lingavimo greitumą: juo lingavimas bus didesnis, juo balsas bus augštesnis.
Ištemptas ir pirštu užgautas siulas parodytų mums tą patį atsitikimą, teip kaip ir striunos (stygos) smuiko, ar kito kokio panašaus instrumento. Stiklinis stiklelis, jei per jo kraštą patrauksim šmyčėlą, dreba lygiai teip, kaip blėtelė arba ištemptas siulas, išduodamas balsą pagal savo didumą. Tą drebėjimą galim jausti pirštą prie stiklelio prikišdami, nuo ko drebėjimas tuojaus nustoja ir balsas pasibaigia.
Ir teip abelnai galim pasakyt, jog nėra balso be drebėjimo kokio nors daigto. Tas drebantys daigtas gali buti kietas, skystas arba gazas (duja).
Drebėjimo ypatybe yra apdovanoti visi daigtai, bet ta ypatybė vienuose daigtuose yra didesnė, kituose mažesnė. Tas drebėjimo nevienodumas paeina nuo nevienodumo pajiegos, su kuria mažiausios daigto dalelės, atitolintos nuo savo paprasto tarp savęs padėjimo, užima vėl tą patį padėjimą, kaip tik pasiliauja priežastis, išvedusi jas iš pirmutinio, paprastojo padėjimo. Palenktas ir paleistas medis toliai linguos, koliai neapsistos visiškai teip pat, kaip prieš palenkimą buvo. Drebėjimo ypatybė ir tarp daigtu to paties skyriaus yra didei nevienoda; dėlto tai niekas nemėgįs atlieti iš švino varpelį, tik paims dėl to atsakantesnius maišalus kitų naugių.
Daigtai, neturinti ypatybės ilgo drebėjimo, mušami išduoda trumpą balsą, arba, geriaus sakant, pokšėjimą. Prie tokių daigtu tur buti priskaityti: medis, akmuo ir žemė.
Balso išsiplatinimas. Norint, idant balsas iš tos vietos, kur jis yra pakilęs, ateitų iki mus ausiai, reikia, kad tarp tos vietos ir mus ausies butų koksai nors daigtas kietas, skystas arba gazas. Tuščioj vietoj balso negali buti: drebėjimą užgauto daigto galime akia matyti, bet ausis jo negirdės. Tegul apie mus nebutų oro, tai šalia mus ir iš armotos šaujant nieko negirdėtume.
Paimkime kokį nors stiklinį indą, kurio viduryj gali prikabint varpelį. Tegul dabar viskas bus teip sutaisyta, kad varpeliui po indu esant pavožtam mes galėtume iš ten orą ištraukti ir varpelį judint. Su nusistebėjimu tada pamatysim, jog ištraukus orą, nors šerdelė ir muštų į varpelio sienas, bet mes jokio balso negirdėsim. Inleiskime truputį oro - tada mes išgirsime tykų skambėjimą, tarsi iš toli ateinantį, kurs pasididįs ir bus aiškiai girdimas, kaip tik mes daugiaus oro įleisime.
Kiti gazai (dujos), teip pat kaip ir oras, duoda balsui išsiplatint.
Ant augštų kalnų oras yra retesnis, ne teip tirštas, kaip žemose vietose, dėlto ir balso pajiega ten yra daug menkesnė. Žmonės, kuriems teko keliauti per augštus kalnus, gerai atsimena, jog ten reikia daug garsiaus kalbėti, nė kaip žemose vietose, norint susišnekėti.
Vanduo ir kiti skysti daigtai geriaus balsą perleidžia už orą ir gazus. Žemčiugų žvejai, kurie kartais labai giliai nusileidžia į marias, kuogeriausiai girdi, kas dedasi vandenyj, ant laivo arba ant marių pakraščio.
Kieti daigtai dar ir už skystus geriaus duoda balsui išsiplatinti. Paskrebenkit truputį galą ilgo sienojo, tada prikišta ausis prie antro sienojo galo išgirs tą skrebenimą daug geriaus, nek jus patys skrebendami. Važiuojantį vežimą arba zovada jojanti žmogų kietai sumuštu plentu ištolo išgirsime prikišę ausį prie kelio.
Kaulai, iš kurių yra sudėta mus galva, labai lengvai prileidžia balsą prie ausies: du žmonės, turėdami dantyse įsikandę ilgą medžio lazdą, gal tarp savęs susikalbėti labai tykum balsu. Tokiu budu pasilengvina susikalbėjimas su apkurtusiomis ypatomis.
Iš kitos vėl pusės toki daigtai, kaip vata, divonai, popiera dideliai balsą sulaiko, numarina; grinčia išmušto popieromis ir kurios asla divonais (karpetomis) išklota, nelengvai daleidžia trinktelėjimui kaip iš lauko dasigauti, teip ir iš vidurio laukan išeiti.
Balso greitumas. Jums ištikro nekartą teko ištolo matyt žmogų medį kertant. Jei teip, tai jus turite atsiminti, jog valanda, kurioj jus išgirstate pokštelėjimą, nėra toj pati, kurioj kirvis medžio prisiliečia. Pagal tolumą, kokiam jus esate nuo kirtiko, taukštelėjimą jus išgirstate arba toj valandoj, kurioj kirvis nuo kelmo atsitraukia, arba kada jis yra kuoaugščiausiai ore iškeltas, arba vėl kada jau jis išnaujo rengiasi kelmą pažeisti. Gal atsitikti ir teip, jog antras kirtimas gali buti atliktas pirmiaus, nė kaip jus pirmą kaukštelėjimą išgirsite. Tą geriausiai galima įsidėmėti prisižiurint darbininkui valandoj, kurioj jis darbą pabaigia - tada tankiai atsitinka, jog matydami darbininką kirvį ant žemės dedant, mes netikėtai išgirstame paskutinį taukštelėjimą.
Teip-pat prisiveizėdami į armotų šovimą jus išpradžios pamatote ugnį ir dumus ir palaukus išgirstate trenksmą. Teip pat laike audros išpradžios jus pamatote žaibą, o paskiaus išgirstate griaustinį, nors tie du atsitikimai, kaip paskiaus pamatysime, atsiranda viename laike.
Tas visas jums rodo, jog balsas ore neiškarto išsiplatina. Patylimai daryti kartkartėmis mokintiems žmonėms parodė, jog balsas laike vienos sekundos per orą perbėga 160 sieksnių, apskritai imant; dėl to tai, jeigu iš armotos šaut nuo musų atstume vieno viorsto, tai trenksmą išgirsime tiktai po 3 sekundų. Jeigu nuo žaibo pasirodymo iki išgirdimui griaustinio praėjo 10 sekundų, tada žaibavimo atstumas nuo musų bus truputį didesnis už 3 viorstus.
Toksai, kaip buvo pasakyta balso, greitumas ore; vandenije balsas greičiaus išsiplatina ir laike vienos sekundos perbėga 705 sieksnius.
Balso išsiplatinamas kietuose daigtuose, atsižiurint į jų ypatybes, yra nuo 6 iki 18 kartų didesnis, nė kad ore.
Balso atsimušimas. Echo (aidas). Jeigu jus paleisite gumelastikos kamuolį prieš kokį nors lygų paviršį, tai kamuolys atšoks atgal ir tame atšokime laikysis tulos linkmės, kuri priguli nuo to, kaip kamuolys buvo paleistas prieš paminėtą paviršį; mestas tiesiai jis ir atšoks tiesiai nuo minėto paviršio; mestas pažiulniai jis teip pat nuo paviršio atšoks pažiulniai ir tai tokiu budu, jog abidvi kamuolio linkmės prieš ir po paviršio užgavimui bus vienodai link paviršio pasilenkę. Šviesos spindulys, krisdamas ant nupoleruoto paviršio, pasituri to pačio budo ir tas yra atsimušimu šviesos vadinama, apie ką paskiaus bus kalba. Balsas teip pat sutikdamas kliudymą atsimuša ir duoda tą, ką mes aidu (echo) vadiname.
Taigi aidas nėra kas kits, kaip balsas atsimušęs nuo kokios norint kliuties. Jis atsimušdamas, jeigu tiktai netiesiai buvo kritęs ant kliuties, permaino savo linkmę, ir mes tuom apgauti jieškome balso priežasties ne ten, iš kur jis yra išėjęs. Teip mums prie kalnelio priprivažiavus ir girdint varpų skambėjimą, ateinantį nuo dešinės pusės, mes pasitikime iš tos pusės sodžių arba miestelį pamatyti, kuomet tas randasi iš kairės pusės.
Mes jau esame pasakę, jog jeigu balsas tiesiai puola ant kokios nors pakaktino didumo kluties, kaip tai ant murų, kuriais miestas yra apjuostas, ant koryčios griuvėnose stovinčios, ant medžių ir t. t., tada atsimušdamas jis teip pat tiesiai ir atgal sugrįžta. Jeigu tada norėtumėm išgirsti atsigarsėjimą musų pačių balso, tai reikia atsistoti tiesiai prieš kliudantį daigtą, kurs tur atmušti musų balsą ir tai pritinkančiame atstume. Atsiminkime tada, jog balsas per sekundą perbėga 160 sieksnių, o teip pat ir ant to, jog norint, idant musų sušukimas ir tas pats sušukimas garsu atkartotas nesusimaišytų, reikia, idant tarp jų į ausį atėjimo butų laiko tarpas lygus penktai daliai vienos sekundos. Laike gi penktos dalies sekundos balsas parbėgs 32 sieksnius. Toliaus, kadagį tame laike balsas nuo musų tur ateiti iki kliučiai ir atgal sugrįžti,tada aišku, jog musų nuo kluties atstumas tur buti lygus pusei 32 sieksnių, tai yra 16 sieksnių.
Štai atstumas reikalingas dėl atsikartojimo vieno šuktelėjimo, vienos šilebos, kaip paprastai sakoma. Dėl atkartojimo dviejų, trijų arba keturių silebų reiktų, idant tas atstumas butų du, tris arba keturis kartus didesnis, ir teip toliaus. Žinomas daigtas, ir tą be sakymo lengva suprasti, jog paminėtasis atstumas teip pat eina pagal greitumą silebų ištarimo. Teip, norint išgirsti aide atmuštą žodį ka-ka-rie-ko, išreto vidutiniškai, reikia, idant atstumas kliuties nuo musų butų keturi kartai po 16 sieksniu, tai yra 64 sieksniai.
Kada balsas atsimušdamas sutinka ne vieną, bet keletą kliudančių daigtų, tada mes girdime jo aidą arba atsiliepimą keletą kartų. Teip, Italijoj, arti miesto Milano yra vieta, kur pištalieto šuvis atsiliepia iki 60 kartų. Ilgas griaustinio griaudimas, labjausiai kalnuose, teip pat paeina nuo daugkartinio balso atsimušimo tarp žemės ir debesių.
Balso ypatybės. Jus žinote, jog balsas ar tai žmogaus, ar kokio instrumento, tur kaip savo suoką, teip pat ir savo pajiegą. Viena ir ta pati suoka gal buti tyki ir balsi, teip pat kaip ji gal buti augštesnė, arba žemesnė. Nuo ko paeina tas nelygumas, galite manęs paklausti? Iš to, kas augščiaus buvo pasakyta, man rodosi, jog jus patys galėsite to priežastį suprasti. Paimkime smuiką ir pradėkime su smičėlu braukyti pirmą striuną, jos pirštu neprispausdami. Juo mes labjaus Striuną smičėlu užgausime, juo balsas bus didesnis, bet suoka vis ta pati, o nes balsas paeina nuo striunos drebėjimu, tada galime pasakyti, jog, suokai neatsimainant, ir skaitlius drebėjimu laike vienos sekundos tur neatsimainyti, tiktai kartą tie drebėjimai bus didesni, o per tą ir smagesni, o kitą kartą trumpesni, o per tą palengvesni. Ir iš tikro teip yra, nes mokintų vyrų yra atsekta, jog suokos augštumas eina pagal daugumą drebėjimų laike vienos sekundos, tai yra, juo drebėjimų bus daugiaus, juo ir suoka bus augštesnė; suokos-gi pajiegą paeina nuo didumo tų drebėjimų. Teip balsas Striunos smičėlu užgautos iš pradžios yra didesnis, nė kad pabaigoj, tas gi nuo to paeina, jog striuna tuojaus po užgavimui tur didesnius drebėjimus arba lingavimus, nė kad pabaigoj, nors jų skaitlius per sekundą yra vienas ir tas pats, kaip pradžioj, teip ir pabaigoj.